畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告殼體類零件攻絲組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)

1、長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告題目/實(shí)踐 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文中 文 摘 要本文介紹殼體類零件攻絲組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高，精度高等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的組合機(jī)床采用繼電器，精度低，可靠性不高，已不適合社會發(fā)展需要。隨著plc控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以plc為核心的組合機(jī)床控制系統(tǒng)已凸顯出其優(yōu)勢。本文首先介紹plc和組合機(jī)床的歷史與發(fā)展，并著重論述了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式以及控制方式，接著對plc的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對plc控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和程序的表達(dá)方式做了概述，然后確定plc型號、分配i/o地

2、址和外部配線，接著根據(jù)相關(guān)內(nèi)容畫出順序功能圖并利用fxgp-win-c軟件畫出plc梯形圖。在文章的最后還介紹了plc控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù)以及對論文的進(jìn)一步總結(jié)。關(guān)鍵字：plc；三菱fx系列；組合機(jī)床；殼體類零件；攻絲abstractthis article introduced that the plc control system design of the shell kind parts tapping combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also b

3、e widely used in industrial production and other fields. the traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. along with the plc control technologys rapidly expand, as the core combined machine t

4、ool has highlighted its superiority take plc. this paper first introduced that plc and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition and structure of plc is analyzed, b

5、esides these, the general arrangement of plc control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm plcs type, distribute i/o address and external wiring. according to the related content we draw sequential function chart and use fxgp-win-c software to draw plc la

6、dder diagram. at the end of the article we also introduced installation and maintenance of plc control system and further summary fo the article.key words: plc ；mitsubishi fx series；combined machine tools； shell kind parts；tapping目錄中文摘要abstract第一章 概述11.1 組合機(jī)床概述. 11.2 組合機(jī)床的發(fā)展. 11.3 組合機(jī)床裝配模型. 11.4 組合機(jī)

7、床及其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀. .21.5 本章小結(jié). 2第二章 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1 plc簡介. 32.2plc的結(jié)構(gòu)和工作原理. 42.3plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟.5第三章 plc的編程73.1 概述. 73.2 編程語言的形式.73.3 plc控制的程序設(shè)計(jì).9第四章 結(jié)論154.1 論文總結(jié). 154.2個(gè)人心得. 15參 考 文 獻(xiàn)16致 謝16iv 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 概述1.1 組合機(jī)床概述組合機(jī)床是以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。其中大量通用部件包括：單軸工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力箱、進(jìn)給滑臺等動(dòng)力部件

8、，以及用以安裝動(dòng)力部件的支承部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等。1.2 組合機(jī)床的發(fā)展在我國，組合機(jī)床發(fā)展已有28年的歷史，其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)用也已深入到很多行業(yè)。是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設(shè)備之一。組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額

9、），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等。1.3 組合機(jī)床裝配模型圖1-1 組合機(jī)床的裝配模型1.4 組合機(jī)床及其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（plc）、數(shù)字控制（nc）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。由過去的“剛性”

10、機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。1.5 本章小結(jié) 隨著可編程控制器在工控領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，plc控制的組合機(jī)床漸漸取代了采用繼電器控制的組合機(jī)床。本文主要介紹了基于殼體類攻絲組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第二章 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 plc簡介plc即可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，是工業(yè)控制的核心部分。與傳統(tǒng)繼電器控

11、制比較plc控制系統(tǒng)有以下優(yōu)勢： 1. 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 一臺小型plc內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價(jià)格比?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 3. 可靠性高，抗干擾

12、能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，plc用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 plc采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，plc已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 plc用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量

13、大大減少。 plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 plc的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過plc上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 5. 編程方法簡單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語言，并

14、用來編制用戶程序。 梯形圖語言實(shí)際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。 6. 維修工作量少，維修方便 plc的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)plc上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 7. 體積小，能耗低 對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用plc后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型plc的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/2-1/10。 2.2plc的結(jié)構(gòu)和工作原理plc硬件

15、結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成主要包括電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊。plc的工作原理可以簡單地表述為：在系統(tǒng)程序的管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序，對控制要求進(jìn)行處理判斷，并通過執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。但是，在時(shí)間上，plc執(zhí)行的任務(wù)是按串行方式進(jìn)行的，其具體的運(yùn)行方式與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都有著一定的不同。當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。當(dāng)plc開始上電運(yùn)行時(shí)，首先清除i/o映像區(qū)的內(nèi)容，然后進(jìn)行自診斷，確認(rèn)正常后開始掃描。對每個(gè)程序，cpu從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直

16、至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，因此，plc的工作方式是一種串行循環(huán)工作方式。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。2.3plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟1.確定方案 如果被控制對象環(huán)境較差，系統(tǒng)工藝復(fù)雜，且輸入/輸出量以開光亮為主，則考慮用plc控制系統(tǒng)。若控制簡單，如電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)，就可考慮用繼電器控制系統(tǒng)。 用plc控制，首先要了解體統(tǒng)的工作過程以及所有功能要求，從而分析被控對象的控制過程，輸入/輸出量是開光量還是模擬量，明確控制要求，繪制出控制系統(tǒng)的流程圖2.選擇plc機(jī)型一般來說，plc在可靠性上是沒有問題

17、的，機(jī)型的選擇主要是考慮在功能上滿足系統(tǒng)的要求。要對控制對象進(jìn)行估測：有多少輸入量、電壓分別是多少、有多少輸出量、輸出功率有多大、現(xiàn)場對系統(tǒng)的響應(yīng)速度有何要求、控制室與現(xiàn)場的距離有多遠(yuǎn)等。3.選擇i/o設(shè)備，列出i/o地址分配表根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場需要，確定控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)等輸入設(shè)備和接觸器、電磁閥、信號燈等輸出設(shè)備的型號和數(shù)量。根據(jù)plc型號，列出輸入/輸出設(shè)備與plc的i/o地址對照表，以便繪制接線圖及編程。 分配i/o地址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)把所有按鈕、行程開關(guān)等集中配置，按順序分配i/o地址；(2)每個(gè)i/o設(shè)備占用一個(gè)i/o地址；(3)同一類別的i/o設(shè)備點(diǎn)應(yīng)盡量安排在同

18、一區(qū)；(4)彼此有關(guān)的輸出器件，如電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，其輸出地址應(yīng)連續(xù)分配4.設(shè)計(jì)電器線路圖(1)繪制電動(dòng)機(jī)的主電路及plc外部的其他控制電路圖。(2)繪制plc的i/o接線圖。注意：接在plc輸入端的電器元件一律為常開觸點(diǎn)，如停止按鈕等。(3)繪制plc及i/o設(shè)備的供電系統(tǒng)圖。輸入電路一半由plc內(nèi)部提供電源，輸出電路根據(jù)負(fù)載的額定電壓外接電源。5.程序設(shè)計(jì)與調(diào)試程序設(shè)計(jì)可用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或功能表設(shè)計(jì)法，或者是兩者的結(jié)合。6.總裝調(diào)試接好硬件線路，把程序輸入plc中，聯(lián)機(jī)調(diào)試.第三章 plc的編程3.1 概述梯形圖和指令語言是plc的主要編程軟件?？删幊炭刂破鞯膬?nèi)部編程等效元件是程序設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)概

19、念。不同廠家、不同系列的plc，其內(nèi)部軟繼電器（編程元件）的功能和編號也不同。fx2n列的plc的等效編程元件包括輸入繼電器x、輸出繼電器y、定時(shí)器t、計(jì)數(shù)器c、輔助繼電器m、狀態(tài)繼電器s、數(shù)據(jù)寄存器d、變址寄存器v/z、指針、常數(shù)等。3.2 編程語言的形式plc的用戶程序是設(shè)計(jì)人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求，通過plc編程語言的編制設(shè)計(jì)的。根據(jù)國際電工委員會制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)（iec1131-3）。plc的編程語言包括以下五種：梯形圖語言（ld）、指令表語言（il）、功能模塊圖語言（fbd）、順序功能流程圖語言（sfc）及結(jié)構(gòu)化文本語言（st）。 1、梯形圖語言（ld） 梯形圖語言是

20、plc程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語言。它是與繼電器線路類似的一種編程語言。由于電氣設(shè)計(jì)人員對繼電器控制較為熟悉，因此，梯形圖編程語言得到了廣泛的歡迎和應(yīng)用。 梯形圖編程語言的特點(diǎn)是：與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性；與原有繼電器控制相一致，電氣設(shè)計(jì)人員易于掌握。 梯形圖編程語言與原有的繼電器控制的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待。2、指令表語言（il） 指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無計(jì)算機(jī)的情況下，適合采用plc手持編程器對用戶程序進(jìn)行編

21、制。同時(shí)，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應(yīng)，在plc編程軟件下可以相互轉(zhuǎn)換。圖3就是與圖2plc梯形圖對應(yīng)的指令表。指令表表編程語言的特點(diǎn)是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計(jì)算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本一致。3、功能模塊圖語言（fbd） 功能模塊圖語言是與數(shù)字邏輯電路類似的一種plc編程語言。采用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。 功能模塊圖編程語言的特點(diǎn)：功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是：以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡單容易；功能模塊

22、是用圖形的形式表達(dá)功能，直觀性強(qiáng)，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)人員很容易掌握的編程；對規(guī)模大、控制邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達(dá)功能關(guān)系，使編程調(diào)試時(shí)間大大減少。4、順序功能流程圖語言（sfc） 順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語言。編程時(shí)將順序流程動(dòng)作的過程分成步和轉(zhuǎn)換條件，根據(jù)轉(zhuǎn)移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進(jìn)行分配，一步一步的按照順序動(dòng)作。每一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示。在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯。這種編程語言使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀及維護(hù)，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時(shí)間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜

23、的場合。圖5是一個(gè)簡單的功能流程編程語言的示意圖。 順序功能流程圖編程語言的特點(diǎn)：以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于對用戶程序理解；避免梯形圖或其他語言不能順序動(dòng)作的缺陷，同時(shí)也避免了用梯形圖語言對順序動(dòng)作編程時(shí)，由于機(jī)械互鎖造成用戶程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以理解的缺陷；用戶程序掃描時(shí)間也大大縮短。5、結(jié)構(gòu)化文本語言（st）結(jié)構(gòu)化文本語言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似于高級語言的一種編程語言。在大中型的plc系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化文本來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。主要用于其他編程語言較難實(shí)現(xiàn)的用戶程序編制。 結(jié)構(gòu)化文本編程語言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來描述系統(tǒng)中各

24、種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)plc制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語言與basic語言、pascal語言或c語言等高級語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡化。 結(jié)構(gòu)化文本編程語言的特點(diǎn)：采用高級語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算；需要有一定的計(jì)算機(jī)高級語言的知識和編程技巧，對工程設(shè)計(jì)人員要求較高。直觀性和操作性較差。 不同型號的plc編程軟件對以上五種編程語言的支持種類是不同的，早期的plc僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的plc對梯形圖（ld）、指令表（stl）、功能模塊圖（fbd）編程語言都以支持。比如，simatic

25、step7microwinv3.2。 在plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對plc的硬件性能了解外，也要了解plc對編程語言支持的種類。3.3 plc控制的程序設(shè)計(jì)一.plc程序的設(shè)計(jì)方法1.梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法在plc發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)比較簡單的plc的梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，增加一些中間編程元件和觸點(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法師目前使用比較廣泛的一種設(shè)計(jì)方法，該方法的核心時(shí)候輸出線圈，這是因?yàn)閜lc的動(dòng)作就是從線圈輸出的（可以稱為面

26、向輸出線圈的梯形圖設(shè)計(jì)方法）。2.梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法plc的梯形圖是在繼電器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，如果用plc改造繼電器控制系統(tǒng)，根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑。這是因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用和考驗(yàn)，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制系統(tǒng)，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處，因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖，即用plc的外部硬件接線和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能，這種方法習(xí)慣上也稱為翻譯法。將繼電器控制系統(tǒng)電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的plc的外部接線圖和梯形圖的步驟如下：（1）了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作

27、原理，這樣才能做到在設(shè)計(jì)和調(diào)試控制系統(tǒng)時(shí)心中有數(shù)。（2）確定plc的輸入信號和輸出負(fù)載，以及與它們對應(yīng)的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，畫出plc的外部接線圖。（3）確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的存儲器位（m）和定時(shí)器（t）的地址。這兩步建立了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的位地址之間的對應(yīng)關(guān)系。（4）根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。3.梯形圖的時(shí)序設(shè)計(jì)法對于輸出的變化完全是按時(shí)間書序動(dòng)作的系統(tǒng)，可以用多個(gè)計(jì)時(shí)器的“接力賽”來實(shí)現(xiàn)其功能，此法稱之為時(shí)序設(shè)計(jì)法。它有規(guī)律可循，基本步驟為，1.了解控制要求。2.設(shè)置定時(shí)器。3.根據(jù)時(shí)序圖設(shè)計(jì)輸出繼電器的表達(dá)式。4.設(shè)計(jì)梯形圖

28、。4.梯形圖的狀態(tài)編程法狀態(tài)編程法也叫功能表圖法，是程序編制的重要方法及工具。fx2n系列可編程控制器的步進(jìn)順控指令及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(sfc)是狀態(tài)編程的重要工具，包含了狀態(tài)編程的全部要素。進(jìn)行狀態(tài)編程時(shí)，一般先繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，再轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖（stl）或指令表。（1）順序功能圖的組成順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形, 也是設(shè)計(jì)plc 的順序控制程序的有力工具。順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù), 它是一種通用的技術(shù)語言, 可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流之用步順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周

29、期劃分為若干個(gè)順序相連的階段, 這些階段稱為步, 并用編程元件(例如輔助繼電器m) 來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的, 在任何一步之內(nèi), 各輸出量的on/ off 狀態(tài)不變, 但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的“與”邏輯關(guān)系。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步, 初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示, 每一個(gè)順序功能圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。用與相應(yīng)的步的符號相連的矩形框表示動(dòng)作或命令, 并用框中的文字或符號來說明它們。當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí), 叫做該步處于活動(dòng)狀態(tài),

30、 稱該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí), 相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行; 處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí),相應(yīng)的非存儲型動(dòng)作被停止執(zhí)行。有向連線在順序功能圖中, 隨著時(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn), 將會發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展, 這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。在畫順序功能圖時(shí),將代表各步的方框按它們成為活動(dòng)步的先后次序順序排列, 并用有向連線將它們連接起來。步活動(dòng)狀態(tài)習(xí)慣的進(jìn)展方向是從上到下或從左至右, 在這兩個(gè)方向有向連線上的箭頭可以省略。如果不是上述的方向,應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進(jìn)展方向。步間轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示。轉(zhuǎn)換條件步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來完成的。使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下

31、一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件, 轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號, 也可能是plc內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的, 轉(zhuǎn)換條件還可以是若干個(gè)信號的與、或、非邏輯組合。轉(zhuǎn)換條件一般用x來表示，普通的梯形圖設(shè)計(jì)方法實(shí)際上是試圖用輸入信號x直接控制輸出信號y, 驅(qū)動(dòng)處理驅(qū)動(dòng)處理指每一步對應(yīng)的工作內(nèi)容，也用方框表示，它直接與相應(yīng)步的矩形框相連。有的步根據(jù)需要可以不驅(qū)動(dòng)任何負(fù)載，稱之為等待步。順序控制設(shè)計(jì)法是用輸入量x 控制代表各步的編程元件(如輔助繼電器m) , 再用它們控制輸出量y。步是根據(jù)輸出量y的狀態(tài)劃分的, m 與y之間具有很簡單的“與”邏輯關(guān)系, 輸出電路的設(shè)計(jì)極為簡單。任何復(fù)雜系統(tǒng)代表步的輔助繼電器控制電路,

32、 其設(shè)計(jì)方法都是相同的, 并且很容易掌握, 所以順序控制設(shè)計(jì)法具有簡單、規(guī)范、通用的優(yōu)點(diǎn)。由于m 是依次順序?yàn)閛n/ off 狀態(tài)的, 實(shí)際上已經(jīng)基本上解決了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中的記憶、聯(lián)鎖等問題。（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（sfc）的建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是狀態(tài)編程法的重要工具。狀態(tài)編程法的一般設(shè)計(jì)思想是：將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為若干個(gè)工作狀態(tài)，弄清各工作狀態(tài)的工作細(xì)節(jié)（狀態(tài)功能、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向），再依據(jù)總的控制要求，將這些工作狀態(tài)聯(lián)系起來，就構(gòu)成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡稱為sfc圖。sfc圖可以在北郵a7php/hgp等圖示圖像外圍設(shè)備和與其對應(yīng)編程軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)上編程。根據(jù)sfc圖進(jìn)而可以編繪出狀態(tài)梯形圖。主要步

33、驟：了解控制要求。建立sfc圖。1）整個(gè)過程按工序要求分解2）對每個(gè)工序分配狀態(tài)元件3）sfc轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖（stl）、指令表程序二.順序功能圖的繪制根據(jù)組合機(jī)床控制功能要求，可見該控制完全按步進(jìn)進(jìn)行，所以采用步進(jìn)指令編程最適合。根據(jù)組合機(jī)床控制功能要求列出的i/o分配表3-2繪制順序功能圖，其中涉及并行分支與會和，具體見圖4-1，如圖所示。注意：狀態(tài)s20之后，有一個(gè)選擇序列的合并，還有一個(gè)并行序列的分支。在狀態(tài)s31之前，有一個(gè)并行序列的合并，還有一個(gè)選擇序列的分支。在并行序列中，兩個(gè)子序列中的第一個(gè)狀態(tài)s21和s26是同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)的，兩個(gè)子序列的最后一個(gè)狀態(tài)s25和s30不是同時(shí)變?yōu)椴换顒?dòng)狀態(tài)的。當(dāng)狀態(tài)s20是活動(dòng)狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)移條件t0為on時(shí)，狀態(tài)s21和s26同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)，兩個(gè)序列開始同時(shí)工作。在梯形圖中，用s20的stl觸點(diǎn)和t0的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來控制set指令對s21和s26同時(shí)置位，系統(tǒng)程序?qū)⑶凹墵顟B(tài)s20變?yōu)椴换顒?dòng)狀態(tài)。圖中并行序列合并處的轉(zhuǎn)移有兩個(gè)前級狀態(tài)s25和s30，根