摘要：从第二次工业革命开始，随着生产效率的不断提升，从usa数字公司开发的第一个可编程控制器到如今，可编程控制器（PLC）取代了继电器-接触器系统，实现对电气系统的优化，提高了车床的生产效率和性能。

本次设计的是专门用来给汽车底盘差速器壳的十字轴孔加工用的钻孔、镗孔组合机床。该十字轴孔是用来安装行星齿轮的，所以对该十字轴孔的加工精细程度影响到了汽车的差速器的使用寿命，这就要求组合机床对该十字轴孔的加工精度要求高，同时对十字孔与同轴度之间的位置有一定的要求。

针对上述加工要求，本文设计的钻孔-镗孔组合机床用三菱公司的FX5u系列的 PLC作为控制器，通过使用这一PLC配套的三菱GxWorks3软件编写了PLC的梯形图程序，并在GxSimulator3进行了程序仿真，利用开关量、传感器实现组合机床的自动工作模式和手动工作模式。同时，使用GT designer3软件对用来进行人机交互的触摸屏界面进行画面编辑，并使用GTSimulator3触摸屏仿真软件对控制系统的触摸屏界面进行了仿真。本设计最终实现通过组合机床的电气设计，使汽车底盘差速器壳十字孔的加工更加安全，高效，准确。

关键词：PLC，组合机床，触摸屏，差速器十字轴

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.1.1 组合机床自动控制的必要性-1

1.2 课题要求及准备-1

1.2.1 课题要求-1

1.2.2 前期准备-2

第2章 控制方案制定-3

2.1 控制对象介绍-3

2.2 控制对象功能分析-4

2.3 确定方案-5

2.3.1 硬件组成-5

2.3.2 软件组成-6

2.3.3 触摸屏-6

2.4 控制网络流程图-7

第3章 硬件部分-8

3.1 PLC的使用-8

3.1.1 PLC的选型-8

3.1.2 PLC的硬件结构框图-9

3.1.3 I/O表及PLC端口分配-10

3.2 配置电机-12

3.3 电磁阀-13

3.4 传感器-13

3.4.1 霍尔元件转速传感器原理及使用-13

3.5 变频器-14

3.6 PLC外部接线图-16

3.7 电气接线图-17

第4章 软件部分-20

4.1 控制流程图-20

4.2 程序部分-21

4.2.1 梯形图（参见附录）-21

4.3 运行情况详解-21

第5章 触摸屏HMI仿真-29

5.1 触摸屏介绍-29

5.2 仿真步骤-30

5.3 仿真结果-30

总结-33

致谢-34

参考文献-35

附录 梯形图程序-37