基于PLC的金屬切削機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書題目:基于PLC的動(dòng)力頭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系部：信息與控制工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化班級：三學(xué)生姓名：夏陽學(xué) 號:09032130138指導(dǎo)教師：張海燕2012年6 月 2日PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書目 錄1 緒論 11.1控制系統(tǒng)在動(dòng)力頭機(jī)床中的作用與地位 11.2控制系統(tǒng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場合 11.2.1 繼電器控制系統(tǒng) 11.2.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 21.2.3可編程序控制器控制系統(tǒng) 22控制系統(tǒng)方案論證與選擇 42.1電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)部分 52.2液壓拖動(dòng)部分 53控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 63.1電動(dòng)機(jī)電器控制線路的設(shè)計(jì) 63.1.1 電動(dòng)機(jī)和電器元件的配置 63.1.2電動(dòng)機(jī)型

2、號的選擇 73.1.3電器元件型號的選擇 83.1.4主電路和控制電路電源的確定 103.1.5主電路設(shè)計(jì) 103.1.6控制電路設(shè)計(jì) 113.1.7其他電路的設(shè)計(jì) 123.2攻絲電機(jī)及液壓拖動(dòng)部分的 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 133.2.1系統(tǒng)輸入元件和輸出元件型號的確定。 133.2.2 PLC機(jī)型的選擇 133.2.3 PLCI/O元件的分配 143.2.4 PLC的 I/O 接線圖 174控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 174.1 PLC程序的總體結(jié)構(gòu) 174.2各部分程序的作用及設(shè)計(jì)過程 174.2.1公用程序 18422全機(jī)半自動(dòng)程序 20423單機(jī)單步程序 294.2.4 全機(jī)自動(dòng)回原點(diǎn)程

3、序 335總結(jié)與展望 366參考文獻(xiàn) 1PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書1 緒論可編程控制器(Programmable logic Control-ler,簡稱PLC)是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種 新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，其具有邏輯控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)與通信等強(qiáng)大功能，用來替代傳統(tǒng)的繼電一接觸控制系統(tǒng)。同時(shí)，由于PLC具有很高的可靠性和極大的應(yīng)用靈活性，在各行各業(yè)的控制領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，并與 CAD/CAM和機(jī)器人技術(shù)一起被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。大量采用傳統(tǒng)繼電一接觸控制系統(tǒng)的設(shè)備通過改造更新，成為PLC控制的自

4、動(dòng)化系統(tǒng)，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特點(diǎn)。本文介紹基于PLC的動(dòng)力頭控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。1.1控制系統(tǒng)在動(dòng)力頭機(jī)床中的作用與地位控制系統(tǒng)是動(dòng)力頭機(jī)床的指揮控制中心。動(dòng)力頭機(jī)床對產(chǎn)品所有零件的加工只有在控制系統(tǒng)的指揮下才能進(jìn)行。因此，控制系統(tǒng)性能的好壞、自動(dòng)化水平的高低直接影響到機(jī)床的整體性能及加工質(zhì)量。此外，控制系統(tǒng)性能的好壞對于提高勞動(dòng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量也有著極大地影響。當(dāng)然也會影響到該企業(yè)的市場競爭力。所以對動(dòng)力頭機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 制作要引起足夠的重視。要提高機(jī)床的性能，除了要提高該機(jī)床機(jī)械部分的性能 外，還要提高該機(jī)床的控制系統(tǒng)的性能。1.2控制系統(tǒng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場合

5、目前就控制系統(tǒng)來說，有三種可供選擇：繼電器控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)； 可編程序控制器控制系統(tǒng)。PLC程序控制器以其可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，在很多工業(yè)部門已經(jīng)取代前兩種控制系統(tǒng)。1.2.1繼電器控制系統(tǒng)繼電器是一種用弱電信號控制強(qiáng)電信號的電磁開關(guān)3。繼電器控制系統(tǒng)的控制功能是用硬件繼電器(或稱物理繼電器)實(shí)現(xiàn)的。多年來，人們用電磁繼電器控制順序型的設(shè)備和生產(chǎn)過程。就單臺繼電器控制系統(tǒng)而言， 其工作可靠性是比較高的。而且繼電器本身也不貴。所以對于小型的、要求不復(fù)雜的控制對象來說，采用繼電器控制系統(tǒng)是可行 的。但是對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)來說，所需的繼電器很多。 任何一個(gè)繼電器的故障都會影

6、響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往是非常困難的；由于該控制 系統(tǒng)靠硬件接線，所以程序的更改比較困難，所以它的適應(yīng)性比較差，不適應(yīng)經(jīng) 常要求變更程序的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。當(dāng)要求生產(chǎn)小批量、多品種的產(chǎn)品時(shí)，繼電器控 制系統(tǒng)是不能夠滿足要求的。122計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的程序米用指令編程，程序可以替代一部分硬件，而且程序便于維修。與繼電器控制系統(tǒng)相比較，其控制電路的故障點(diǎn)相應(yīng)減少；其適應(yīng)性、 通用性與靈活性都有提高；而且因?yàn)樗怯呻娮悠骷M成，所以比繼電器控制系 統(tǒng)體積小、重量輕而且耗能少。但是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對環(huán)境的要求比較高，其抗干擾能力不強(qiáng)；在制作中還需要印刷電路板，其外部I/O接線需要

7、用插座從一雙電路板上引出，既不方便也不可靠；在編程的時(shí)候用的是匯編語言或C語言，比較麻煩，不易被工廠的電氣人員掌握。因此計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍還是很受限制。1.2.3可編程序控制器控制系統(tǒng)可編程序控制器的特點(diǎn)：(1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，在硬件方面采用了電磁屏蔽、光電隔離、模擬 量和數(shù)字量濾波、優(yōu)化電源電路等措施，并對元件進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選；在軟件方 面則采取了警戒時(shí)鐘、故障診斷、自動(dòng)恢復(fù)等措施，利用后備電池對程序和動(dòng)態(tài) 數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。因此，PLC是有其他工業(yè)控制設(shè)備無可比擬的高可靠性。(2) 編程方法簡單易學(xué)梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，梯形圖

8、語言形象直 觀，易學(xué)易懂。梯形圖語言實(shí)際上是一種面向用戶的高級語言，可編程序控制器 在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用結(jié)實(shí)程序?qū)⑺胺g”成匯編語言再去執(zhí)行。由于可編 程序控制器運(yùn)算速度的不斷提高，對于一般的控制設(shè)備來說，執(zhí)行速度完全滿足 要求。PLC使用簡單，一般情況下，不需要考慮接口問題，只需要用螺絲刀就可以完 成全部接線工作。PLC可以采用一種面向控制過程的梯形圖語言，它與繼電器原理 圖非常接近，電氣工人可以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會。因此，世界上許多國家的可編程序 控制器生產(chǎn)公司都將梯形圖語言作為第一用戶語言。(3) 功能完善，應(yīng)用靈活PLC的基本功能包括數(shù)字和模擬量輸入/輸出、算術(shù)和邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移

9、位、比較、代碼轉(zhuǎn)換等，其擴(kuò)展功能有批數(shù)據(jù)傳送、排序查表、中斷控制、函 數(shù)運(yùn)算、通信聯(lián)網(wǎng)、PID閉環(huán)控制、監(jiān)控報(bào)警等，可以組成功能完善的控制系統(tǒng)。(4) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少可編程序控制器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等器 件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。可編程序控制器的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)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)，設(shè)計(jì)梯形圖所花的時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系 統(tǒng)電路花的時(shí)間要少得多?？删幊绦蚩刂破鞯挠脩舫绦蚩梢栽趯?shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，調(diào)試好后再將可編程序控制器安裝在現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決。(5

10、) 環(huán)境要求低，適應(yīng)性強(qiáng)可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，使之具有很強(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)現(xiàn)場。 可編程序控制器已被廣大用戶人為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。(6) 維修工作量小，維修方便可編程序控制器的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能?？删幊绦蚩刂破骰蛲獠康妮斎胙b置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)可編程序控制器上的發(fā) 光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅 速地排除故障。正因?yàn)樗倪@些優(yōu)點(diǎn)，幾乎所有自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可編程序控制器都能夠做到。繼電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)不能做到

11、的，它也可以做到?？删幊绦蚩刂破鞯膽?yīng)用領(lǐng)域：(1 )開關(guān)量邏輯控制可編程序控制器具有“與”、“或”、“非|等邏輯指令，可以實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的 串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯、定時(shí)控制與順序邏輯控制。開關(guān)量邏輯控 制可以用于單臺設(shè)備，也可以自動(dòng)生產(chǎn)線。（2 ）運(yùn)動(dòng)控制可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，對直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。可編程序控制器的運(yùn)動(dòng)控制功能廣泛用于各種機(jī)械。（3）閉環(huán)過程控制可編程序控制器通過模擬量I/O模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的AD轉(zhuǎn)換和DA轉(zhuǎn)換，并且對模擬量實(shí)行閉環(huán)PID控制?，F(xiàn)代的大中型可編程序控制器一

12、般都有PID閉環(huán)控制功能?？删幊绦蚩刂破鞯哪M量PID控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)等設(shè)備，以及輕工、化工等行業(yè)。4）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳誦、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作 等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)， 也可以用于過程控制系統(tǒng)。（5 ）通信聯(lián)網(wǎng)可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O之間的通信、多臺可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備之間的通信?？删幊绦蚩刂破?與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。2 控制系統(tǒng)方案論證與選擇伴隨著加工件的日益復(fù)雜化、精度等級以及加工效率

13、的提高，多軸向、高轉(zhuǎn)速成為工具機(jī)必備的條件，除了加工中心機(jī)走向機(jī)能復(fù)合化外，車床方面已由早期 的臥式車床開發(fā)出許多新的加工形態(tài)，例如雙刀塔、立式車床、倒立車床、以及 車銑復(fù)合機(jī)種，以順應(yīng)新時(shí)代加工方式的需求。其中車銑新概念復(fù)合機(jī)無疑是一 項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合的工具機(jī)杰作，最大的優(yōu)點(diǎn)在于可輕易地在同一機(jī)臺上做復(fù)雜零件 的加工，可同時(shí)進(jìn)行車削、鉆孔、攻牙、端面切槽、側(cè)面切槽、側(cè)面銑削、角度 鉆孔、曲線銑削等等。藉由一臺工具機(jī)即可完成一個(gè)零件的所有加工流程， 大大降低上下料換機(jī)臺加工的時(shí)間，以及減少人為公差的機(jī)會，達(dá)到“ Do In On6的加工概念。在新世代車銑復(fù)合機(jī)中，不論是具分度的 C軸頭部、副主軸、

14、丫軸等，都必須搭配動(dòng)力刀塔才能具備車銑復(fù)合的功能，因此一款功能性佳、精度高的C軸動(dòng)力刀塔，將使新世代車銑復(fù)合機(jī)更臻完善。2.1電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)部分液壓電機(jī)、冷卻電機(jī)、擴(kuò)孔電機(jī)、鉆孔電機(jī)根據(jù)它們的設(shè)計(jì)要求，可以采用“起保?！彪娐吩O(shè)計(jì)。因?yàn)檫@種控制電路無須任何中間繼電器，接線方便，設(shè)計(jì)安裝 量也不大。因此宜采用繼電器控制方案來控制。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是能節(jié)省開支。若用單片機(jī)控制方案，會增大接口電路的設(shè)計(jì)；若用PLC控制方案，會占用輸入點(diǎn)，引起投資的增大。因此不宜用這兩種控制方案。攻絲電機(jī)因?yàn)橛小罢D(zhuǎn)”與“反轉(zhuǎn)”之分，需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作進(jìn)程來決 定其“正、反轉(zhuǎn)” 15。若采用繼電器控制方案，則需一定數(shù)量的

15、中間繼電器， 這會使設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量增大，程序更改不方便。而且容易出故障；若采 用單片機(jī)控制方案，對環(huán)境的要求高，抗擾能力差，也不適宜采用。所以采用PLC來控制。2.2液壓拖動(dòng)部分在液壓拖動(dòng)部分，各工位動(dòng)力頭滑臺、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的向前與向后、夾緊與松開等 運(yùn)動(dòng)都是由液壓系統(tǒng)拖動(dòng)。這些動(dòng)作都是根據(jù)條件一步步進(jìn)行的。因?yàn)橐簤和蟿?dòng)部分的每一步都需要根據(jù)一定的條件來轉(zhuǎn)換，所以如果采用繼電器控制方案，則需要用到大量的中間繼電器，那樣安裝、接線工作量會很大，而 且更改程序也極不方便，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)也不易查找和排除。若采用單片機(jī)控制方案，則需要為其設(shè)計(jì)制作印刷電路板和接口電路等，還要焊接，設(shè)計(jì)安裝工作量大，而

16、且對工作環(huán)境要求比較高。就動(dòng)力頭機(jī)床所在的工 業(yè)現(xiàn)場而言，采用該方案時(shí)，其可靠性不能得到保證。因此，對液壓拖動(dòng)部分也 不宜采用單片機(jī)控制方案來控制。根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，需要的是能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)、可靠性強(qiáng)、易于維修的控制 系統(tǒng)。因此選擇采用可編程序控制器方案來控制最合適。這是因?yàn)樵摽刂品桨傅?可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，無需擔(dān)心工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境會對PLC設(shè)備產(chǎn)生影響；編程方法簡單易學(xué)，采用形象直觀，易學(xué)易懂的梯形圖語言；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、 調(diào)試工作量少，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，使控制 柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少；環(huán)境要求低，適應(yīng)性強(qiáng)可編程序控制器 采取了一系列硬件和

17、軟件抗干擾措施，使之具有很強(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)現(xiàn)場；維修工作量小， 維修方便可編程序控制器的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能。3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)電器控制線路的設(shè)計(jì)動(dòng)力頭機(jī)床電器控制線路包括液壓泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)、鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲 動(dòng)力頭主軸電機(jī)的主電路、控制電路和輔助電路三個(gè)部分。主電路、控制電路和輔助電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括這些電路電器元件的配置、型 號的選擇以及線路中的主電路、控制電路、輔助電路原理圖的設(shè)計(jì)。3.1.1電動(dòng)機(jī)和電器元件的配置在電器控制線路中，應(yīng)配置以下元件：三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)、刀開關(guān)、萬能 轉(zhuǎn)換開關(guān)、

18、二位置旋鈕、按鈕、接觸器、熱繼電器、熔斷器、控制變壓器等。這 些元件的作用如下：1刀開關(guān)：在機(jī)床上，主要用作電源開關(guān)，起隔離電源、安全檢修的作用。2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)：(1) 工作方式選擇開關(guān)：用于各種工作方式的選擇?！盎卦c(diǎn)”、“手動(dòng)”、“單機(jī)”、“自動(dòng)”、“半自動(dòng)”的相互轉(zhuǎn)換。(2) 單機(jī)選擇開關(guān)：用于各單機(jī)的選擇?！般@孔”、“擴(kuò)孔”、“攻絲”電機(jī)的選擇。3. 二位置旋鈕：SA3、SA4、SA5、SA6分別對回轉(zhuǎn)工作臺鉆孔電機(jī)、擴(kuò)孔電機(jī)、攻絲電機(jī)作在 /離線選擇；SA7、SA8分別控制 HL、EL ； SA9控制PLC電 源的通斷。4按鈕：用來接通或斷開電路中的電流。5.接觸器：用來接通或斷開電

19、動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載主回路的自動(dòng)切換電器。KM1、KM2 KM3 KM4 KM5 KM6分別對液壓泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)、鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲動(dòng) 力頭主軸電機(jī)起控制作用。&熱繼電器：根據(jù)對象的溫度變化來控制電流流通的繼電器，即是利用電流的熱效應(yīng)而動(dòng)作的電器，它主要用來保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過載。8、 熔斷器：主要用于短路保護(hù)。FU1對電源板、整個(gè)線路起短路保護(hù)作用；FU2用于控制電路的短路保護(hù)；FU3用于控制變壓器的短路保護(hù)；FU4用于照明回路的短路保護(hù)；FU5用于信號燈供電電路的短路保護(hù)。9、 控制變壓器：根據(jù)負(fù)載電壓的要求調(diào)節(jié)電壓。TC的副邊為電源指示燈 HL提供6.3V電壓，為機(jī)床照明指示燈EL提供36V電壓。

20、3.1.2電動(dòng)機(jī)型號的選擇1. 電動(dòng)機(jī)的選擇：電動(dòng)機(jī)是機(jī)床電力拖動(dòng)系統(tǒng)的拖動(dòng)元件，在電動(dòng)機(jī)的選擇 內(nèi)容中，功率的選擇是首要的，同時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、型式、電壓等的選擇也是必 要的。液壓泵電機(jī)與冷卻泵電機(jī)都是按經(jīng)驗(yàn)選擇。液壓泵電機(jī)選擇額定容量為 3KW，冷卻泵電機(jī)選擇額定容量為90W。另三個(gè)電機(jī)的選擇如下：(n = 0.8)(1) 鉆孔動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的選擇鉆孔動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算公式1 19 P=0.0646D9式中P主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 ，KW ；D 最大鉆孔直徑，m。該機(jī)床鉆孔動(dòng)力頭加工的孔的最大直徑為45mm，需要的拖動(dòng)功率為 1.95KW,因此選擇額定功率為 3KW的電動(dòng)機(jī)。

21、(2) 擴(kuò)孔動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M4的選擇擴(kuò)孔動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算公式P=0.035D 1.225式中P主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 ，KW ；D 最大擴(kuò)孔直徑，m該機(jī)床擴(kuò)孔動(dòng)力頭最大擴(kuò)孔的直徑是25mm需要的拖動(dòng)功率為2.11KW，因此選擇額定功率為3KW勺電動(dòng)機(jī)。(3) 攻絲動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M5的選擇攻絲動(dòng)力頭主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算公式1 7P=0.004D .式中P主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 ，KW ；D 最大攻絲深度，m。該機(jī)床攻絲動(dòng)力頭攻絲的最大深度為35mm ,需要的拖動(dòng)功率為 1.98KW,因此選擇額定功率為3KW的電動(dòng)機(jī)。3.1.3電器元件型號的選擇1刀開關(guān)QS:不帶融斷器式刀開關(guān)主

22、要有HD型及HS型，帶融斷器式刀開關(guān)有HR3系列10。2. 熔斷器：熔斷體額定電流是個(gè)主要的技術(shù)參數(shù)。熔斷體的額定電流IR 可按下列關(guān)系選擇IR=（ 1.5-2.5）IN。式中IN-異步電動(dòng)機(jī)的額定電流。3. 接觸器：機(jī)床用的是交流接觸器。常用的有CJ10、CJ12、CJ20等系列交流接觸器。交流接觸器主觸點(diǎn)電流可根據(jù)下面經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇：IN=PN X 1000/KUN4、熱繼電器：熱繼電器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的 額定電壓和額定電流。從一個(gè)產(chǎn)品系列中選擇熱繼電器的具體規(guī)格時(shí)，主要是依 據(jù)額定電流值。5、中間繼電器：選用中間繼電器的主要依據(jù)，一是繼電器觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)

23、滿足被控電路的要求；二是繼電器觸點(diǎn)的品種和數(shù)量必須滿足控制電路的要求。6控制變壓器：在選用控制變壓器時(shí)，首先應(yīng)滿足副邊線圈的個(gè)數(shù)和電壓值 以及原邊電源電壓的數(shù)值。該機(jī)床所用到的電動(dòng)機(jī)和電器元件型號的選擇見表3.111。表3.1 電器元件明細(xì)表序號電器元件名稱電器元件代號型號數(shù)量技術(shù)數(shù)據(jù)1刀開關(guān)QSHR3-100/341220V，100A2工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1LAY3-X/21220V，10A3單機(jī)選擇開關(guān)SA2LAY3-X/21220V，10A4在/離線選擇開關(guān)SA3-SA6LAY3-X/24220V，10A5工作開關(guān)SA7、SA8、SA9KN3-2-13220V，5A6功能按鈕SB1-3;

24、LA19-1122220V， 5ASB5-237急停按鈕SB4LA19-01JZ1220V，10A8限位開關(guān)SQ1-SQ5SQ11-SQ13SQ21-SQ23SQ31-SQ34LX5-1115220V，15A9液壓電機(jī)M1Y132M-413KW，6A10冷卻電機(jī)M2AOB-25190W，0.5A11鉆孔電機(jī)M3Y100L-213KW，5A12擴(kuò)孔電機(jī)M4Y100L-213KW，5A13攻絲電機(jī)M5Y100L-213KW，5A14液壓電機(jī)接觸器KM1CJ20-631f=1200,380V63A,電壽 命120萬次15冷卻電機(jī)接觸器KM2CZ0-40/021f=600,380V,40A,電壽命30

25、萬次16鉆孔電機(jī)接觸器KM3CZ0-40/201f=1200,380V,40A,電壽命50萬次17擴(kuò)孔電機(jī)接觸器KM4CZ0-40/201f=1200,380V,40A,電壽命50萬次18攻絲電機(jī)接觸器KM5CZ0-40/201f=1200,380V,40A,電壽命50萬次19攻絲電機(jī)接觸器KM6CZ0-40/201f=1200,380V,40A,電壽命50萬次20熱繼電器FR1JR16B-1502380V，150A21熱繼電器FR2-FR5JR16-20/303380V，60A22熔斷器FU1、 FU2、FU3BZ0023熔體10A23熔斷器FU4、 FU5BZ0012熔體5A24變壓器TC

26、YH-60B1220V, 35W25信號燈HLA57-4367V, 1W26照明燈ELDH3132136V , 1W27蜂鳴器BU701-2 型124, 0.15A29電鈴BEVC41-75 型124V3.1.4主電路和控制電路電源的確定機(jī)床主電路采用 380/ 220V三相交流電源。是鑒于以下兩個(gè)原因：(1) 該機(jī)床選擇的電動(dòng)機(jī)是額定電壓為380V的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(2) 380/220V三相交流電源易獲取。(3) 220V向控制電路和降壓變壓器供電。3.1.5主電路設(shè)計(jì)液壓泵電動(dòng)機(jī)的作用是：拖動(dòng)液壓泵；為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。冷卻泵電動(dòng)機(jī)的作用是：對工具和加工面進(jìn)行冷卻，起保護(hù)作用，同時(shí)確

27、保 了加工的精度。鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲電動(dòng)機(jī)的作用是：為鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲動(dòng)力頭主軸的旋轉(zhuǎn) 提供動(dòng)力。其原理圖如圖3.1所示KM6圖3.1主電路原理圖機(jī)床主電路為 380V三相交流電源， 接地類型是 TN-S型?？傠娫从傻堕_關(guān) QS 引入。交流接觸器 KM1是液壓電動(dòng)機(jī) M1接通和斷開的接觸器，F(xiàn)U1對電源板、整個(gè)線路起短路保護(hù)作用，F(xiàn)R1、FR2、FR3、FR4、FR5是其對應(yīng)的電機(jī) M1、M2、M3、M4、M5過載保護(hù)用熱繼電器。攻絲要求電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，所以M5電動(dòng)機(jī)要有兩個(gè)接觸器 KM5、KM6。3.1.6控制電路設(shè)計(jì)控制電路對主電路各電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止進(jìn)行控制，其原理圖見圖3.2。控制原理如

28、下：四個(gè)電機(jī)都采用“起、保、?！彪娐愤M(jìn)行控制。液壓電動(dòng)機(jī)的控制：按下按鈕SB14，接觸器 KM1得電，液壓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)其常開觸點(diǎn)閉合，在電路中“自鎖”。按下停止按鈕 SB15，接觸器KM1線圈斷電而釋放。當(dāng)電機(jī)過載時(shí)，通過FR1使KM1失電，使電機(jī)停下來。冷卻電機(jī)、鉆孔電機(jī)、擴(kuò)孔電機(jī)的控制與液壓機(jī)的控制相同。21這一電路有失壓保護(hù)功能，當(dāng)電源電壓過低或消失時(shí)，接觸器KM1、KM2、KM3、KM4因電磁力不足釋放，在電壓恢復(fù)正常時(shí)，啟動(dòng)按鈕SB2沒有被按下,接觸器不會得電動(dòng)作。若使電動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)，必須重新按啟動(dòng)按鈕SB2。FU2SB15M 乂 31 SB14 32KM1K30-33 . FR1

29、M控制/KM134 SB16芝 36崗FR2KM2小/RM2或%7 SB18SB17SB214KM3/KM340 SB2041TTTM2控制39 卜 f FR342KM4FR4M3$制M4$制/KM4圖3.2控制電路原理圖3.1.7其他電路的設(shè)計(jì)1.照明電路變壓器副邊為機(jī)床照明指示燈EL提供36V電壓，EL由開關(guān)SA8控制。2 提供信號燈電源的電路變壓器副邊為電源指示燈HL提供6.3V電壓，HL由開關(guān)SA7控制。3. PLC及其負(fù)載的電源電路PLC供電線路的設(shè)計(jì)直接影響控制系統(tǒng)的可靠性，需要保證當(dāng)其他系統(tǒng)供電中斷時(shí)，不會影響PLC的供電。該部分電路原理圖見圖3.3。圖3.3輔助電路原理圖3.2

30、攻絲電機(jī)及液壓拖動(dòng)部分的PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)攻絲電機(jī)及液壓拖動(dòng)部分的PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：PLC輸入、輸出元件型號的確定、PLC機(jī)型的選擇、PLCI/O元件的分配、PLC的I/O接線圖。3.2.1系統(tǒng)輸入元件和輸出元件型號的確定。在PLC控制系統(tǒng)中，所需要的輸入元件有：按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)；輸出元件有：接觸器、電磁閥、指示燈、蜂鳴器。這些元件的選擇見表3.13.2.2 PLC機(jī)型的選擇8PLC機(jī)型選擇應(yīng)考慮以下因素 :（1 ）物理結(jié)構(gòu)根據(jù)物理結(jié)構(gòu)，可編程序控制器分為整體式和模塊式兩種。對于該機(jī)床這種 小型控制系統(tǒng)而言，選擇整體式PLC有優(yōu)勢。采用整體式PLC，I/O點(diǎn)數(shù)夠用，

31、設(shè)計(jì)好后，功能不需要再擴(kuò)充。其價(jià)格便宜，安裝也非常方便。（2）指令功能的選擇FX系列可編程序控制器提供了具有不同檔次功能的幾個(gè)子系列，可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選用滿足要求的子系列。不需要聯(lián)網(wǎng)通信的小型開關(guān)量控制系統(tǒng)， 可以選用價(jià)格便宜的FXOS系列；I/O點(diǎn)數(shù)多、控制功能復(fù)雜、要求聯(lián)網(wǎng)通信的系統(tǒng)可以選擇FX2N系列。（3）I/O點(diǎn)數(shù)的確定確定I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對可編程序控制器輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的總需求，在次基礎(chǔ)上，應(yīng)留有10%-20%的裕量，以備今后對系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用。整體式可編程序控制器的基本單元、擴(kuò)展單元的輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)的比 例是固定的。（4）存儲器容量的選擇在初步估算

32、時(shí)，對于僅需開關(guān)量控制的系統(tǒng)，將I/O點(diǎn)數(shù)乘以8，就是所需的存儲器的字?jǐn)?shù)。鑒于以上幾個(gè)原因，本設(shè)計(jì)選用的PLC是FX2N-128MR-001 系列。3.2.3 PLCI/O元件的分配為了便于施工接線和閱讀的方便，根據(jù)以上PLC及其I/O元件選擇的結(jié)果,可將輸入/輸出元件分別列入 PLC輸入/輸出元件的分配表中。各輸入/輸出元件在PLC輸入/輸出點(diǎn)上的分配應(yīng)該遵循以下原則：（1）按元件的操作順序來安放輸入/輸出點(diǎn)。先操作的元件放在編號小的輸入/輸出點(diǎn)上；后操作的元件放在編號大的輸入輸出點(diǎn)上。（2 ）同一類元件集中分配在連續(xù)編號的一組輸入/輸出點(diǎn)上。（3）盡可能以單機(jī)為單位進(jìn)行分配。（4）不同電壓

33、等級的輸入 /輸出元件不能放在同一組。12PLC輸入元件分配表如表3.2所示,PLC輸出元件分配表如表3.3所示 。表3.2 PLC輸入元件分配表輸入元件輸入點(diǎn)編號輸入元件輸入點(diǎn)編號工作方式選擇開關(guān)SA1回原點(diǎn)X0單步按鈕SB12X30工作方式選擇開關(guān)單步SA1X1單步按鈕SB13X31工作方式選擇開關(guān)單機(jī)SA1X2單步按鈕SB14X32工作方式選擇開關(guān)半自動(dòng)X3行程開關(guān)SQ1X33SA1工作方式選擇開關(guān)自動(dòng)SA1X4行程開關(guān)SQ2X34單機(jī)選擇開關(guān)回轉(zhuǎn)臺SA2X5行程開關(guān)SQ3X35單機(jī)選擇開關(guān)鉆孔SA2X6行程開關(guān)SQ4X36單機(jī)選擇開關(guān)擴(kuò)孔SA2X7行程開關(guān)SQ5X37單機(jī)選擇開關(guān)攻絲S

34、A2X10行程開關(guān)SQ11X40在/離線選擇開關(guān)回轉(zhuǎn)臺SA3X11行程開關(guān)SQ12X41在/離線選擇開關(guān)鉆孔SA4X12行程開關(guān)SQ13X42在/離線選擇開關(guān)擴(kuò)孔SA5X13行程開關(guān)SQ21X43在/離線選擇開關(guān)攻絲SA6X14行程開關(guān)SQ22X44預(yù)開按鈕SB1X15行程開關(guān)SQ23X45啟動(dòng)按鈕SB2X16行程開關(guān)SQ31X46預(yù)停按鈕SB3X17行程開關(guān)SQ32X47急停按鈕SB4X20行程開關(guān)SQ33X50緊急后退按鈕 SB5X21行程開關(guān)SQ34X51預(yù)留按鈕SB6X22行程開關(guān)SQ35X52單步/停止SB7X23熱繼電器FR1X53單步按鈕SB8X24熱繼電器FR2X54單步按鈕S

35、B9X25熱繼電器FR3X55單步按鈕SB10X26熱繼電器FR4X56單步按鈕SB11X27熱繼電器FR5X57單步按鈕SB12X30壓力繼電器KPX60表3.3 PLC 輸出元件分配表輸出元件輸出點(diǎn)編號輸出元件輸出點(diǎn)編號M5接觸線圈Y0M5滑臺原位顯示Y34M6接觸線圈Y1回轉(zhuǎn)臺微臺顯示Y35電磁閥YV01Y2回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)顯示Y36電磁閥YV02Y3回轉(zhuǎn)臺低回顯示Y37電磁閥YV03Y4回轉(zhuǎn)臺反靠顯示Y40電磁閥YV04Y5回轉(zhuǎn)臺夾緊顯示Y41電磁閥YV05Y6回轉(zhuǎn)臺脫離顯示Y42電磁閥YV06Y7回轉(zhuǎn)臺活返顯示Y43電磁閥YV11Y10M3快講顯示Y44電磁閥YV12Y11M3工講顯示Y4

36、5電磁閥YV13Y12M3快退顯示Y46電磁閥YV21Y13M4快講顯示Y47電磁閥YV22Y14M4工講顯示Y50電磁閥YV23Y15M4快退顯示Y51電磁閥YV31Y16M5快講顯示Y52電磁閥YV32Y17M5工講顯示Y52電磁閥YV33Y20M5正轉(zhuǎn)攻絲顯示Y54預(yù)開預(yù)停提示 BEY21M5反轉(zhuǎn)退絲顯示Y55故障報(bào)警Y22M5快退顯示Y56全機(jī)全自動(dòng)顯示Y23M1過載顯示Y57全機(jī)半自動(dòng)顯示Y24M2過載顯示Y60單機(jī)半自動(dòng)顯示Y25M3過載顯示Y61單機(jī)單步顯示Y26M4過載顯示Y62全機(jī)自動(dòng)回原點(diǎn)顯示Y27M5過載顯示Y63全機(jī)原位顯示Y30超節(jié)拍預(yù)停顯示Y64回轉(zhuǎn)臺原位顯示Y31

37、夾緊力不足顯示Y65M3滑臺原位顯示Y32工作周期到顯示Y66M4滑臺原位顯示Y33324 PLC 的 I/O 接B根據(jù)PLC輸入/輸出元公用程序X3 X4_ J P P0X2CJ P14控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試X1單機(jī)半自動(dòng)程序P1 4.1 PLC程序的總體結(jié)構(gòu)CJ P2單機(jī)單步程序I/ 半 動(dòng)回原點(diǎn)程序、信號顯顯示和3故p草報(bào)警程本切削機(jī)床控制系統(tǒng)的軟件由公用程序、全機(jī)自動(dòng) 序、單機(jī)半自動(dòng)程序、全機(jī)自 分組成。圖4.1是本控制系統(tǒng)的|全機(jī)C自動(dòng)回圖程序程序體結(jié)構(gòu)圖。任務(wù)書要求本人 設(shè)計(jì)的程序部分是： 點(diǎn)程序。自動(dòng)程序、單機(jī)手動(dòng)程呈序等六個(gè)部機(jī)自動(dòng)回原牛的分配表繪自動(dòng)/半自LCC動(dòng)程序Q|接線

38、圖,如附圖6所示。圖4.1 PLC程序的總體結(jié)構(gòu)圖4.2各部分程序的作用及設(shè)計(jì)過程421公用程序421.1 公用程序的作用公用程序主要用來對各種信號進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果作為自動(dòng)線啟動(dòng)、止、程序轉(zhuǎn)換或故障報(bào)警等的一個(gè)依據(jù)。這些信號包括：自動(dòng)線的預(yù)開、預(yù)停、緊急停止和緊急后退等操作信號、各單 機(jī)的原位信號、自動(dòng)線啟動(dòng)前應(yīng)具備的各種初始信號、由全機(jī)半自動(dòng)工作方式轉(zhuǎn) 換為單機(jī)單步或全機(jī)自動(dòng)回原點(diǎn)工作方式時(shí)，使全機(jī)半自動(dòng)程序復(fù)位的信號。421.2 公用程序的設(shè)計(jì)4.2公用程序采用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)，根據(jù)其所起的作用，公用程序的設(shè)計(jì)結(jié)果如圖 所示。m 加】圖4.2公用程序圖4.2中，第一邏輯行中M100的線圈控

39、制回路用來向動(dòng)力頭機(jī)床發(fā)出“預(yù)開”信號。在機(jī)床處于初始狀態(tài)、且各主軸電動(dòng)機(jī)未發(fā)生過載故障、未按預(yù)停按 鈕的情況下，在輔助繼電器M100的線圈回路中，除預(yù)開按鈕X15（SB1）和M100的觸點(diǎn)外，其余所有觸點(diǎn)均處于閉合狀態(tài)。此時(shí)，按下預(yù)開按鈕X15，可使繼電器M100和丫21通電動(dòng)作，其中，M100動(dòng)作可為自動(dòng)線啟動(dòng)做好準(zhǔn)備，丫21動(dòng)作可接通電鈴BE的電源，向機(jī)床周圍的人員發(fā)出機(jī)床將要開車的音響預(yù)告信號。在按下 啟動(dòng)按鈕 X16（ SB2）以前，若想取消預(yù)開命令，只要按下預(yù)停按鈕X17（ SB3），即可使M100斷電。第三邏輯行 M8034是禁止輸出繼電器，在任何工作方式下，只要按下緊急停 止按

40、鈕X20 （ SB4），即可使M8034通電動(dòng)作，通過系統(tǒng)程序使PLC的全部輸出繼電器復(fù)位，從而使機(jī)床緊急停車。此后，若按下啟動(dòng)按鈕X16（ SB2）或急退/回原點(diǎn)按鈕X21（ SB15），可使機(jī)床繼續(xù)工作（在全機(jī)半自動(dòng)工作方式下），或使機(jī)床繼續(xù)回原點(diǎn)（在全機(jī)自動(dòng)回原點(diǎn)工作方式下）。第四邏輯行中 M102的線圈控制回路用來向機(jī)床發(fā)出“急退”命令。第五邏輯行中的定時(shí)器T0用來對機(jī)床進(jìn)行超節(jié)拍監(jiān)視。第六邏輯行是機(jī)床半自動(dòng)工作方式的控制程序的復(fù)位控制回路。在工作方式選擇開關(guān)置于“回原點(diǎn)（X0）”或“單步（X1）”工作方式的操作位置，或同時(shí)按下“急停按鈕（X20）”和按下“急退按鈕（X21）”后，除半

41、自動(dòng)程序的初始步外，可使半自動(dòng)工作方式的控制程序中的其余所有各步的編程元件全部復(fù)位。第七邏輯行是對初始步M0的置位控制回路14。在PLC由STOP狀態(tài)轉(zhuǎn)為RUNPLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書狀態(tài)，或者機(jī)床處于原點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，初始化脈沖M8002或機(jī)床所有單機(jī)的原位信號都能將初始步 M0置位，為在半自動(dòng)工作方式下轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)作好準(zhǔn)備。4.2.2全機(jī)半自動(dòng)程序4.2.2.1全機(jī)半自動(dòng)程序的作用全機(jī)半自動(dòng)程序主要用于機(jī)床控制系統(tǒng)安裝接線或檢修完成后，以及工人交 接班時(shí)對產(chǎn)品進(jìn)行單件檢查，以檢查整個(gè)機(jī)床能否正常地運(yùn)行一個(gè)完整的循環(huán)。422.2 全機(jī)半自動(dòng)程序的設(shè)計(jì)在全機(jī)半自動(dòng)工作方式下，機(jī)床對控制系統(tǒng)的要求是

42、，在機(jī)床具備了所有初始條件后，按下預(yù)開按鈕X15（ SB1），電鈴 丫21（ BE）應(yīng)響（見公用程序），以發(fā)出機(jī)床將要開車的預(yù)告信號。之后，按下啟動(dòng)按鈕X16（ SB2）,機(jī)床即應(yīng)按下述工藝過程運(yùn)行：回轉(zhuǎn)工作臺自動(dòng)微抬一回轉(zhuǎn)工作臺自動(dòng)轉(zhuǎn)位一定位夾緊一各工位動(dòng)力頭按自 己的程序進(jìn)行加工，加工完成后自動(dòng)回到各自的初始位置，為下次循環(huán)做準(zhǔn)備。據(jù)此，再結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所給的動(dòng)力頭機(jī)床液壓拖動(dòng)系統(tǒng)原理圖和圖3.3所示的PLC I/O接線圖，即可繪出機(jī)床的全機(jī)半自動(dòng)程序的順序功能表圖，女口 圖4.3所示。PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書圖4.3 動(dòng)力頭機(jī)床全機(jī)半自動(dòng)工作方式的順序功能圖根據(jù)圖4.3所示的順

43、序功能圖設(shè)計(jì)全機(jī)半自動(dòng)工作方式的梯形圖時(shí)，對圖中代表步的編程元件的控制回路可采用多種編程方式編寫，本課題采用的是“起,保，?！彪娐返木幊谭绞? o采用這種編程方式編程時(shí)，代表步的編程元件的控制回路的編程規(guī)則是：1.起動(dòng)環(huán)節(jié)：由該步的前級步的編程元件的常開觸點(diǎn)“M/ ”和代表轉(zhuǎn)換條件的常開觸點(diǎn)Xi串聯(lián)構(gòu)成。2保持環(huán)節(jié)：由本步編程元件的的常開觸點(diǎn)“Mi”構(gòu)成。3停止環(huán)節(jié)：由該步的后級步的編程元件的常閉觸點(diǎn)“Mi+i ”構(gòu)成。根據(jù)這一編程規(guī)則，代表步的編程元件的控制回路與順序功能圖的關(guān)系如圖4.4所示。Mi-1Mi-1 Xi Mi+1-XiMiMi+1一-Xi+l22PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書圖4

44、.4代表步的編程元件的控制回路與順序功能圖根據(jù)圖4.3和圖4.4可以繪出全機(jī)半自動(dòng)程序的梯形圖，見圖 4.530rdrJr JrJ-4竽LMS 7 Y002U（Y砸）N7M8 Y005 Y910 Y112 Y11S Y016圖4.5全機(jī)半自動(dòng)程序的梯形圖在全機(jī)半自動(dòng)工作方式的PLC程序中，對機(jī)床的各單機(jī)編寫了具有“在線 /離線”選擇功能以及“緊急后退”的操作功能的程序段。這兩種功能的具體含義是：1.“在線/離線”選擇：當(dāng)把鉆孔動(dòng)力頭的“在線/離線”選擇開關(guān) X12（ SA4）旋至“在線”位置時(shí)，X12為“ 1 ”態(tài)。這樣在機(jī)床工作過程中，可使鉆孔動(dòng)力頭執(zhí)行“快進(jìn)-工進(jìn)-快退”程序，也即使鉆孔動(dòng)

45、力頭在線工作；反之，當(dāng)把選 擇開關(guān)X12（ SA4）旋至“離線”位置時(shí)，X12為“0”態(tài)，此時(shí)在機(jī)床工作過程中，可使鉆孔動(dòng)力頭跳過“快進(jìn)-工進(jìn)-快退”步而直接進(jìn)入等待步（即 M9步），從機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面看，此時(shí)鉆孔動(dòng)力頭并未隨機(jī)床一起工作，而是一直停在原位不 動(dòng)。2.緊急后退：控制系統(tǒng)的這一功能可使機(jī)床各工位的單機(jī)在向前運(yùn)行的任何 時(shí)刻，在按下緊急后退按鈕X21（ SB15）時(shí)立即后退，退回到原位后自動(dòng)停止。例如，在擴(kuò)孔動(dòng)力頭快進(jìn)或工進(jìn)過程中，當(dāng)按下X21（ SB15）時(shí)，可使其跳過工進(jìn)步或立即中止工進(jìn)步而進(jìn)入快退步。由于按下X21（ SB15）時(shí)M102為“1”態(tài)，因此，當(dāng)鉆孔動(dòng)力頭、擴(kuò)孔動(dòng)力頭

46、、攻絲動(dòng)力頭都進(jìn)入等待步時(shí)，機(jī)床將進(jìn)展到急 退完成后的等待步M27步。此后，若按下啟動(dòng)按鈕X16（ SB2），又可使自動(dòng)線從M27步進(jìn)展到M6步（即對回轉(zhuǎn)工作臺夾緊的步），從而使機(jī)床繼續(xù)工作。4.2.3單機(jī)單步程序4.2.3.1單機(jī)單步程序的作用單機(jī)單步程序主要用來檢查或調(diào)整各單機(jī)每一單步的運(yùn)行狀態(tài)（如行程的長 短、夾緊力的大小等）。423.2 單機(jī)單步程序的設(shè)計(jì)圖4.6是本控制系統(tǒng)的單機(jī)單步程序的總體結(jié)構(gòu)圖。P0P1P2P3PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書圖4.6單機(jī)單步程序的總體結(jié)構(gòu)圖在單機(jī)單步工作方式下，為了使每一個(gè)單機(jī)都能按單步方式運(yùn)行，應(yīng)給每一個(gè)單機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)單機(jī)單步程序段。在對單機(jī)進(jìn)行單

47、步檢查或調(diào)試時(shí)，因?yàn)槿说淖?意力有限，只能將注意力集中到一個(gè)單機(jī)上來，所以在技術(shù)上必須保證在同一時(shí) 間只允許一個(gè)單機(jī)運(yùn)行。為達(dá)此目的，本機(jī)床的單機(jī)單步程序采用指導(dǎo)老師開發(fā) 的設(shè)計(jì)方法：跳步設(shè)計(jì)法。該程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：各單機(jī)的單步程序都由條件跳 步指令CJ隔開，并由單機(jī)選擇開關(guān)SA2所接的PLC輸入繼電器 X5X10的常閉觸點(diǎn)分別作為這些跳步指令的執(zhí)行條件，而每個(gè)單機(jī)的每一步程序則依次由接入PLC13輸入點(diǎn)X24X32的七個(gè)手動(dòng)按鈕 SB8SB14來控制。當(dāng)欲對機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行單步檢查或調(diào)整時(shí)，可先將工作方式選擇開關(guān)SA1旋至“手動(dòng)”位置，使X1為“ 1 ”態(tài)，以使 PLC能夠執(zhí)行跳步區(qū) CJ P0內(nèi)的單機(jī)單步程序。再將單機(jī)選擇開關(guān)SA2旋至“回轉(zhuǎn)臺”位置，此時(shí)，X5X10中，只有X5為“ 1”態(tài)，其余為“ 0”態(tài)。因此，PLC只執(zhí)行跳步區(qū) CJ P4內(nèi)回轉(zhuǎn)臺的單步 程序，而不執(zhí)行其余跳步區(qū)內(nèi)其它單機(jī)的單步程序。因而，按下單