一、基本任务及要求：
以PLC为核心，设计一个金属切削机械电气控制系统。 1.要求该控制系统能使金属切削机械具有全机全自动、全机半自动、单机半自动和单机手动四种工作方式，且能使各种工作方式不相互发生冲突，能满足机床回转工作台微抬→回转低回→反靠→定位→夹紧→各工位动力头按各自的程序完成一次加工循环→拔销和松开的整个工艺过程要求，具有预开、启动、预停、紧急停止、紧急后退和计数功能，具有各动力头、检查机构和转位机构的在线／离线选择功能，具有超节拍保护、短路保护、过载保护、失压保护等功能。 2.要求设计者确定控制系统的总体设计方案；确定PLC的型号规格；确定PLC I/O元件；列出PLC I/O元件分配表；设计电动机的电器控制系统原理图；设计金属切削机械的公用程序，单机单步程序，全机半自动程序，全机自动回原点程序；上机调试程序；编写设计说明书和使用说明书。                                                          
二、进度安排及完成时间：
    第2～4周：明确设计任务和要求，收集设计资料，查阅有关文献，了解本课题的研究现状、存在问题、实际意义和发展前景，撰写文献综述和开题报告，开题报告上传到FTP。                                                       
    第5～6周：毕业实习、撰写实习报告。                                
    第7周：确定控制系统的总体设计方案。                               
    第8周：设计电动机的电器控制系统原理图，确定PLC的型号规格，确定PLC I/O元件，列出PLC I/O元件分配表。                                     
    第9～11周：设计全自动机床的公用程序，单机单步程序，全机半自动程序，全机自动回原点程序。                                                   
    第12周：上机调试程序。                                            
    第13～14周：编写设计说明书和使用说明书。                          
    第15周：修改、完善、整理、装钉设计资料。                          
    第16周： 准备答辩；答辩。 
 
根据图4.3所示的顺序功能图设计全机半自动工作方式的梯形图时，对图中代表步的编程元件的控制回路可采用多种编程方式编写，本课题采用的是“起，保，停”电路的编程方式[5]。
采用这种编程方式编程时，代表步的编程元件的控制回路的编程规则是：
1.起动环节：由该步的前级步的编程元件的常开触点“Mi-1”和代表转换条件的常开触点Xi串联构成。
2.保持环节：由本步编程元件的的常开触点“Mi”构成。
3.停止环节：由该步的后级步的编程元件的常闭触点“Mi+1”构成。
根据这一编程规则，代表步的编程元件的控制回路与顺序功能图的关系如图4.4所示。
      
本切削机床的PLC控制系统具备的功能比较多,就本人设计部分的程序而言,它有以下功能和特点:
    1.工作方式:具有全机半自动、单机单步、全机自动回原点三种工作方式。
    2.具有预开、启动、紧急停止、紧急后退等操作功能。
    3.具有在线/离线选择：对回转工作台和各工位的单机都设置了“在线/离线”选择。
    4.采用的指导老师开发的用条件跳步指令将各单机的单步程序相互隔开的设计方案，大大节省了用于各单机的单步控制的操作按钮和PLC的输入点。
本机床的PLC控制系统的软件设计中,全机自动程序、单机半自动程序、单机手动程序、信号显示与故障报警程序由王振宇同学完成。

目录
摘要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章  绪论 1
1.1 控制系统在金属切削机床中的作用与地位 1
1.2 控制系统的类型、特点及应用场合 1
1.2.1继电器控制系统 1
    1.2.2计算机控制系统 1
    1.2.3可编程序控制器控制系统 2
    1.2.4控制系统的发展趋势 3
1.3 课题来源与主要设计内容简介 4
1.3.1课题来源 4
1.3.2课题主要设计研究内容 4
第2章  控制方案的论证 
2.1 控制对象概述 6
2.2 设计要求 6
    2.2.1对各电动机的控制要求 6
2.2.2对工作方式的设计要求 6
    2.2.3对操作的设计要求 7
2.2.4对特殊环节的设计要求 7
2.3 控制方案的论证 7
2.3.1电动机拖动部分 7
2.3.1液压拖动部分 7
第3章  控制系统的硬件设计 9
3.1 电动机电器控制线路设计 9
3.1.1电动机和电器元件的配置 9
3.1.2电动机型号的选择 9
3.1.3电器元件型号的选择 10
3.1.4主电路和控制电路电源的确定 12
3.1.5主电路设计 12
3.1.6控制电路的设计 13
3.1.7其他电路的设计 14
3.2 攻丝电机及液压拖动部分的PLC控制系统硬件设计 15
3.2.1系统输入元件和输出元件型号的确定 15
3.2.2 PLC机型的选择 15
3.2.3 PLC I/O元件的分配 15
3.2.4 PLC的I/O接线图 18
第4章  控制系统的软件设计 19
4.1 PLC程序的总体设计 19
4.2 各部分程序的作用及设计过程 19
4.2.1公用程序 19
4.2.2全机半自动程序 21
4.2.3单机单步程序 28
4.2.4全机自动回原点程序 31
4.3 小结 34
总结 35
参考文献 36
致谢 37
附录A  基于PLC的金属切削控制系统的设计图表 38
附录B  使用说明书 69