X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路PLC改造本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、x62w萬(wàn)能銑床電氣控制線路plc改造獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的畢業(yè)論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取 得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其 他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)木文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人 和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由 本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年 月 日畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，即：學(xué) 校有權(quán)保留并向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權(quán)學(xué)校要以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn) 行檢索，可以采用影印、

2、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。保密，在年解密后適用本授權(quán)書(shū).本論文屬于不保密口。（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“v”）畢業(yè)論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期： 年 月曰日期： 年 月 日目錄m1abstract2第一章銃床特點(diǎn)及電氣控制線路分析31銑床簡(jiǎn)介3x62w萬(wàn)能銑床41.3電器元件設(shè)備51.4電力拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求61.5電氣控制線路71.6電氣控制線路分析9第二章可編程控制器的概述141 plc的發(fā)展歷史14plc的構(gòu)成142. 3 plc的基本特點(diǎn)152.4 plc的功能152.5 plc的應(yīng)用領(lǐng)域152.6 plc的分類172.7 plc的發(fā)展方向19第三章x62w萬(wàn)能銑床電氣控制線路

3、的plc改造的硬件設(shè)計(jì)203. 1 x62w銑床plc控制系統(tǒng)的分析203. 2 plc的選型及校驗(yàn)203.3 plc的i/o端1_1的分配203.4系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計(jì)21第四章x62w萬(wàn)能銑床電氣控制線路的plc改造的軟件設(shè)計(jì)234.1梯形圖控制分析234.2主軸控制電路分析244.3進(jìn)給控制電路分析244. 4 plc控制指令語(yǔ)句表25x62w萬(wàn)能銑床plc控制指令語(yǔ)句表26第五章x62w萬(wàn)能銑床plc改造后的運(yùn)行調(diào)試285. 1 plc的模擬實(shí)驗(yàn)285.2改進(jìn)后的x62w萬(wàn)能銑床空載實(shí)驗(yàn)285.3改進(jìn)后的x62w萬(wàn)能銑床的負(fù)載實(shí)驗(yàn)28第六章plc控制與電氣控制的區(qū)別296.1 plc控制

4、系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的不同之處29第七章致謝30參考文獻(xiàn)30摘要銑床可以用來(lái)加工平面、斜面、溝槽，裝上分度頭可以銑切直齒齒輪和 螺旋面，裝上圓工作臺(tái)還可以銑切凸輪和弧形槽。所以銑床在金屬切削機(jī)床 屮占有很大的比重，使用數(shù)量?jī)H次于車床。plc是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為技術(shù)核心的 通用自動(dòng)控制裝置，在各行各業(yè)屮得到y(tǒng)廣泛的應(yīng)用。它是將邏輯運(yùn)算，順 序控制，吋序和計(jì)數(shù)以及算數(shù)運(yùn)算等控制程序,用一串指令的形式存放到存 儲(chǔ)器屮，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過(guò)模擬，數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生 產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的裝置。在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找于排除是非常閑難的，特別是在繼電器 接觸式控制系統(tǒng)，由于定期開(kāi)展線路觸

5、點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周 期長(zhǎng)，給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。而plc控制系統(tǒng)無(wú)論 是硬件還是軟件，控制穩(wěn)定可靠，具有極高的可靠性與靈活性，更容易維修， 更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。為了使銑床控制穩(wěn)定與可靠，具有極高的可靠性和靈活性，更容易檢修， 更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，所以對(duì)原來(lái)的繼電器 接觸模式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行plc改造。abstractthe milling machine can be used to process the plane, the inclinedplane, the groove, the upper and the div

6、iding head can be milled andcut straight teeth gear and the helical surface, and can be arrangedon the round table, which can also cut the cam and the arc groove. sothe milling machine in the metal cutting machine tool has a largeproportion, the use of the number of second lathe. plc is a generalaut

7、omatic control device, which is the core of the technology, and hasbeen widely used in all walks of life. it is a control program, whichis a logic operation, sequence control, timing and counting andarithmetic operations. it is stored in the memory in a series ofinstructions.in the electrical contro

8、l system, the fault finding is very difficult,especially in the relay contact control system. because of the regulardevelopment of the line contact, complex line, high failure rate,maintenance cycle, to produce and maintain a lot of inconvenience,serious impact on production. the plc control system,

9、 both hardwareand software, is stable and reliable, with high reliability andflexibility. it is easier to maintain and adapt to the changingconditions.tn order to control the stability and reliability of the milling machine,it has high reliability and flexibility. it is easier to repair, andcan adap

10、t to the changing conditions, and get better economic benefits,so the original relay contact model simulation control system for plctransformation.關(guān)鍵詞：銑床，電氣控制，工作臺(tái)，可編程控制器，硬件設(shè)計(jì)第一章銑床特點(diǎn)及電氣控制線路分析1.1銑床簡(jiǎn)介銑削是一種高效率的加工方式，銑刀的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的上下、左右、前后運(yùn) 動(dòng)都是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其他的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則是輔助運(yùn)動(dòng)。銑床的種類很多，按照結(jié)構(gòu)型式和加工性能的不同，可分為立式銑床、臥式銑床

11、、仿 形銑床、龍門銑床和專用銑床等。萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、成型銑刀及端面 銑刀等工具對(duì)各種零件進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，還可以加裝萬(wàn)能銑頭 和圓工作臺(tái)來(lái)擴(kuò)大加工范圍。目前，萬(wàn)能銑床常用的冇兩種，一種是臥式萬(wàn)能銑床，銑頭 水平放置，型號(hào)為x62w；另一種是立式萬(wàn)能銑床，銑頭®直放置，型號(hào)為x52k。這兩種 銑床結(jié)構(gòu)大體相似，差別在于銑頭的放置方a上，而工作臺(tái)進(jìn)給方式，主軸變速等都一樣， 電氣控制線路經(jīng)過(guò)系列化以后，也是一樣的，只不過(guò)容量不同。型號(hào)意義萬(wàn)能2號(hào)機(jī)床（用0、1、2、3號(hào)衣示i:作臺(tái)面長(zhǎng)與覺(jué)）1.2 x62w萬(wàn)能銑床x62w

12、萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平而、斜而、螺旋而及成型表而 的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。其操作是通 過(guò)手柄m吋操作電氣與機(jī)械，以達(dá)到機(jī)電緊密配合完成預(yù)定的操作，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián) 合動(dòng)作的典型控制，是q動(dòng)化程度較高的組合機(jī)床。x62w型萬(wàn)能銑床的結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤、 橫溜板、升降臺(tái)、底座等幾部分組成。在床身的前而有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)可沿著它上下移 動(dòng)。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動(dòng)（前后移動(dòng)）的溜板。 溜板上部有可移動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤，工作臺(tái)就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌上作垂宵于主軸軸線方

13、向移動(dòng)（左右移動(dòng)）。工作臺(tái)上有t形槽用來(lái)固定工件。這樣，安裝在工作臺(tái)上的工件就 可以在三個(gè)坐標(biāo)上的六個(gè)方向調(diào)整位置或進(jìn)給。銑床主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)主運(yùn)動(dòng)； 銑床工作臺(tái)的前后（橫向）、左右（縱向）和上下（垂直）6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；銑 床的其他運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的訊轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則屬于輔助運(yùn)動(dòng)。此外，由于回轉(zhuǎn)盤可繞中心轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度（通常是±45° ）,因此工作臺(tái)在水平面上 除y能在平行于或垂直于主軸軸線方向進(jìn)給，還能在傾斜方向進(jìn)給，可以加工螺旋槽，故 稱萬(wàn)能銑床。x62w萬(wàn)能銑床特點(diǎn)：（1）能完成很多普通機(jī)床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型血的加工。（2）采用x62w銑床可以提高

14、零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)景。（3）采用x62w可以比普通機(jī)床提高23倍生產(chǎn)率，對(duì)復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)率可 以提高十兒倍甚至兒十倍。（4）大大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。qs2 $a2 m3 mlsq5yc2 yc3 sq2 sq3 sq42x62萬(wàn)能銑床外形結(jié)構(gòu)圖85 4321、2縱向工作臺(tái)進(jìn)給手動(dòng)手輪和操縱手柄。3、15主軸停止按鈕。4、17主 軸啟動(dòng)按鈕。5、14 一工作臺(tái)快速移動(dòng)按鈕。6工作臺(tái)橫向進(jìn)給手動(dòng)手輪。7工 作臺(tái)升降進(jìn)給手動(dòng)搖把。8 自動(dòng)進(jìn)給變速手柄。9一工作臺(tái)升降、橫向進(jìn)給手柄。10 一油泵開(kāi)關(guān)。11 一電源開(kāi)關(guān)。12主軸瞬時(shí)沖動(dòng)手柄。13照明開(kāi)關(guān)。16主軸 調(diào)速轉(zhuǎn)盤。1.3電

15、器元件設(shè)備x62w萬(wàn)能銑床電器元件明細(xì)表代號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)用途ml電動(dòng)機(jī)j02-51-47. 5kw 1450r/min1驅(qū)動(dòng)主軸m2電動(dòng)機(jī)j02-22-41.5kw 1410r/min1驅(qū)動(dòng)進(jìn)給m3電動(dòng)機(jī)jcb-220.125kw 2790r/min1驅(qū)動(dòng)冷卻泵qs1開(kāi)關(guān)iiz1-60/3j60a 500v1總幵關(guān)qs2開(kāi)關(guān)hz1-10/3j10a 500v1冷卻泵開(kāi)關(guān)sa1開(kāi)關(guān)hz1-10/3j10a 500v1換刀幵關(guān)sa2開(kāi)關(guān)hz1-10/3j10a 500v1岡工作臺(tái)開(kāi)關(guān)sa3開(kāi)關(guān)hz3-13360八 500v1ml換相開(kāi)關(guān)fu1熔斷器rl1-6060a3電源總保險(xiǎn)fu2熔斷器

16、rl1-155a1整流電源保險(xiǎn)fu3熔斷器rl1-155八1直流電路保險(xiǎn)fu4熔斷器rl1-155a1控制回路保險(xiǎn)eu5熔斷器rl1-151a1照明保險(xiǎn)fr1熱繼電器jr0-60/316a1ml過(guò)載保護(hù)fr2熱繼電器jr0-20/30. 5a1m3過(guò)載保護(hù)fr3熱繼電器jr0-20/31.5八1m2過(guò)載保護(hù)t2變壓器bk-100380/36v1整流電源tc變壓器bk-150380/100v1控制回路電源t1變壓器bk-50380/24v1照明電源vc整流器4x2zc1整流器km1接觸器cj0-2020八 110v1主軸驅(qū)動(dòng)km2接觸器cj0-1010a110v1快速進(jìn)給km3接觸器cj0-10

17、10a110v1m2正轉(zhuǎn)km4接觸器cj0-101m2反轉(zhuǎn)sb1、 sb2按鈕la22ml啟動(dòng)sb3、sb4按鈕la22快速進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)sb5、sb6按鈕la22停止、制動(dòng)yc1電磁離合器定做1主軸制動(dòng)yc2電磁離合器定做1正常進(jìn)給yc3電磁離合器定做1快速進(jìn)給sq1位置開(kāi)關(guān)lx3-11k1主軸沖動(dòng)開(kāi)關(guān)代號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)用途sq2位置開(kāi)關(guān)lx3-11k1進(jìn)給沖動(dòng)幵關(guān)sq3位置開(kāi)關(guān)lx2-1311sq4位置開(kāi)關(guān)lx2-1311m2正、反轉(zhuǎn)及聯(lián)鎖sq5位置開(kāi)關(guān)lx2-1311、sq6位置開(kāi)關(guān)lx2-1311、1.4電力拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求1、主軸電動(dòng)機(jī)需要正反轉(zhuǎn)，但方句的改變并不頻繁。根據(jù)加工工藝

18、的要求，有的工 件需要順銑（電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)），有的工件需要逆銑（電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）。大多情況下是一批或多批 工件只用一種方向銑削，并不需要經(jīng)常改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。因此，可用電源和序轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，節(jié)省一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器。2、銑刀的銑削是一種不連續(xù)的切削，容易使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，為了避免這種 現(xiàn)象，在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有慣性輪但在高速切削后，停車很費(fèi)時(shí)間，故采用電磁離合器 制動(dòng)。3、工作臺(tái)既可以做六個(gè)方向上的進(jìn)給，乂可以在六個(gè)方向上快速移動(dòng)。4、為了防出刀具和機(jī)床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，方允許有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為了減 小加工工件表而的粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸j能停止或同吋停止。本機(jī)床在電

19、氣上采 用了主軸和進(jìn)給同時(shí)停止的方式，但由于主軸運(yùn)動(dòng)的慣性很人，實(shí)際上就保證了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，主軸運(yùn)動(dòng)后停止的要求。5、主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速盤來(lái)進(jìn)行速度選擇，為保證變速齒輪進(jìn)入良好嚙合 狀態(tài)，w種運(yùn)動(dòng)都要求變速后作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。1.5電氣控制線路x62w萬(wàn)能銑床的電氣控制線路。分為主電路，控制電路和照明電路三部分。rh(a，222sb5sb00&4fez ml主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī) 冷卻泵電機(jī)678910 11 12 13 u 15161718192021噸彝升關(guān)總趄路主輸也勸機(jī)嚮格用明燈主轅挎鍘i作臺(tái)送ft，沖動(dòng)及鼷ift臺(tái)的搾側(cè)£反襪1觸功及辟動(dòng)fh 1反鉍變過(guò)1幼及制戲1止

20、反耗fi幼瀋功、右。騎、t左、6、上丨坎x62ff萬(wàn)能銑床電氣原理閣1.6電氣控制線路分析主電路分析主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，ml是主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工；m2是 工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)升降臺(tái)及工作臺(tái)進(jìn)給；m3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)冷卻液。每臺(tái)電 動(dòng)機(jī)均有熱繼電器作過(guò)載保護(hù)?？刂齐娐贩治隹刂凭€路中的啟動(dòng)按鈕sb1和sb2是異地控制按鈕，分別裝在機(jī)床兩處，方便操作。 sb5和sb6是停止按鈕。km1是主軸電動(dòng)機(jī)ml的啟動(dòng)接觸器，yc1則是主軸制動(dòng)用的電磁 離合器，sq1是主軸變速?zèng)_動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)。主軸電動(dòng)機(jī)是經(jīng)過(guò)彈性聯(lián)軸器和變速機(jī)構(gòu)的齒 輪傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的，可使主軸獲得十八級(jí)不同的轉(zhuǎn)

21、速。位 觸'昔 頭正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)sa3-1+sa3-2+sa3-3+sa3-4+表1.1主軸轉(zhuǎn)換丌關(guān)位置表（1）主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)前先合上電源開(kāi)關(guān)qs1,再把主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa3扳到所 需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動(dòng)按鈕sb1 （或sb2），接觸器km1獲電動(dòng)作，蘇主觸頭閉合， 主軸電動(dòng)機(jī)ml啟動(dòng)。sa3的功能見(jiàn)表1. 1所示：正轉(zhuǎn)時(shí)sa3-2, sa3-3兩開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)分別接通,反轉(zhuǎn)時(shí)sa3-1， sa3-4分別接通，停止時(shí)都不接通。（2）主軸電動(dòng)機(jī)的停車制動(dòng)：當(dāng)銑削完畢，需要主軸電動(dòng)機(jī)ml停車時(shí)，按停止按鈕 sb5（或sb6），接觸器km1線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)ml停電，同時(shí)由于sb5-2或

22、sb6-2接通 電磁離合器yc1,對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)主軸停車后方可松開(kāi)停止按鈕。（3）主軸換銑刀控制：主軸更換銑刀時(shí)，為避免主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，造成更換困難，應(yīng)將主 軸制動(dòng)。方法是將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1扳到換刀位置，常幵觸頭sa1-1閉合，電磁離合器yc1獲電，將電動(dòng)機(jī)軸抱住；同時(shí)常閉觸頭sa1-2斷開(kāi)，切斷控制電路，機(jī)床無(wú)法運(yùn)行，保證了 人身安全。（4）主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制：主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制，是利用變速手柄與沖動(dòng)行程 開(kāi)關(guān)sq1通過(guò)機(jī)械上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的。將變速手柄拉開(kāi)，嚙合好的齒輪脫離，可以用變速盤調(diào)整所需耍的轉(zhuǎn)速（實(shí)質(zhì)是改變 齒輪的傳動(dòng)比），然后將變速手柄推回原位，使變了傳動(dòng)比的齒輪組重新嚙

23、合。由于齒與 齒之間的位置不能剛好對(duì)上，因而造成嚙合w難。若在咄合吋齒輪系統(tǒng)沖動(dòng)一下，嚙合將 十分方便。當(dāng)手柄推進(jìn)時(shí)，手柄上裝的凸輪將彈簧桿推動(dòng)一下乂返冋，而彈簧桿乂推動(dòng)一 下位置開(kāi)關(guān)sq1，sq1的常閉觸頭sq1-2先斷開(kāi),而后常開(kāi)觸頭sq1-1閉合，使接觸器km1 通電吸合，電動(dòng)機(jī)ml啟動(dòng)，但緊接著凸輪放開(kāi)彈簧桿，sq1復(fù)位，常開(kāi)觸義sq1-1先斷開(kāi)， 常閉觸頭sq1-2后閉合，電動(dòng)機(jī)ml斷電。此時(shí)并未采取制動(dòng)措施，故電動(dòng)機(jī)ml產(chǎn)生一個(gè) 沖動(dòng)齒輪系統(tǒng)的力，足以使齒輪系統(tǒng)抖動(dòng)，保證y齒輪的順利嚙合。工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa2是控制岡工作臺(tái)的，在不需要闞工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa2扳

24、到“斷 開(kāi)”位置，此吋sa2-1閉合，sa2-2斷開(kāi)，sa2-3閉合；當(dāng)需要圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)sa2扳到“接通”位置，則sa2-1斷開(kāi)，sa2-2閉合，sa2-3斷開(kāi)。sa2的功能如表1. 2所示：（1）工作臺(tái)縱向進(jìn)給：工作臺(tái)的左右（縱向）運(yùn)動(dòng)是由“工作臺(tái)縱向操作手柄”來(lái)控 制。手柄宥三個(gè)位置：向左、向右、零位（停止），其控制關(guān)系見(jiàn)表1.3。當(dāng)手柄扳到向左 或a心位置時(shí)，手柄有兩個(gè)功能，一是壓下位置開(kāi)關(guān)sq5或sq6,二是通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)將電 動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈撥向工作臺(tái)下面的絲杠上，使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力唯一的地傳到該絲杠上，工作臺(tái) 在絲杠的帶動(dòng)下作左右進(jìn)給。在工作臺(tái)w端各設(shè)置一塊擋鐵，當(dāng)工作臺(tái)縱向

25、移動(dòng)到極限位 置時(shí)，擋鐵撞動(dòng)縱向操作手柄，使它回到屮間位置，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，從ku實(shí)現(xiàn)縱向運(yùn)動(dòng) 的終端保護(hù)。位頭接通斷開(kāi)sa2-1+sa2-2+sa2-3十表1.2闞工作臺(tái)開(kāi)關(guān)位置左停右sq5-1+sq5-2+sq6-1+sq6-2+表1.3工作臺(tái)縱向進(jìn)給開(kāi)關(guān)位置1）工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)ml啟動(dòng)后，將操縱手柄內(nèi)右扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓到位置開(kāi)關(guān)sq5,常開(kāi)觸 頭sq5-1閉合，常閉觸頭sq5-2斷開(kāi)，接觸器km3通電吸合；電動(dòng)機(jī)m2正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，帶動(dòng)工 作臺(tái)向a進(jìn)給。2）工作臺(tái)向左進(jìn)給控制過(guò)程與向右相似，只是將操作手柄撥向左，這吋位置開(kāi)關(guān)sq6 被壓著，sq6-1被壓著閉合，sq6-2斷開(kāi)，接觸器k

26、m4通電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向 左進(jìn)給。（2）工作臺(tái)升降和橫向（前后）進(jìn)給操縱工作臺(tái)上不和前沿運(yùn)動(dòng)時(shí)用同一手柄完成 的。該手柄有五個(gè)位置，即上、下、前、后和屮間位置。當(dāng)手柄扳向向上或向下時(shí)，機(jī)械 上接通了垂直進(jìn)給離合器；當(dāng)手柄扳向前或后吋，機(jī)械上接通了橫向進(jìn)給離合器；手柄在 中間位置時(shí)，橫句和垂直進(jìn)給離合器均不接通。在手柄扳到句下或句前位置時(shí)，手柄通過(guò) 機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使位置開(kāi)關(guān)sq3被壓動(dòng)，接觸器km3通電吸合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；在手柄扳到句 上或向后時(shí)，位置開(kāi)關(guān)sq4被壓動(dòng)，接觸器km4通電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。對(duì)應(yīng)操縱手柄的五個(gè)位置，可列出與之對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，見(jiàn)表1.4手柄位置工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向離合器

27、接通的絲 杠行程開(kāi)關(guān) 動(dòng)作接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)向上向上進(jìn)給或快速向上垂直絲杠sq4km4m2反轉(zhuǎn)向下內(nèi)下進(jìn)給或快速內(nèi)下垂宵絲杠sq3km3m2正轉(zhuǎn)向前向前進(jìn)給或快速向前橫向絲杜sq3km3m2正轉(zhuǎn)向后向后進(jìn)給或快速向后橫向絲杠sq4km4m2反轉(zhuǎn)中間升降或橫向停止橫向絲杜表1. 4工作臺(tái)橫向與垂直操縱乎柄功能此五個(gè)位置是聯(lián)鎖的，各個(gè)方向的進(jìn)給不能同吋接通，所以不可能同吋傳動(dòng)紊亂的現(xiàn) 象。1）丄作臺(tái)句上（下）運(yùn)動(dòng)：在主軸電機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄扳到中間位置，把橫向 11和升降操作手柄扳到a上（下）位置，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)一方面接通垂直傳動(dòng)絲杠的離合器；令 一方面它使位置開(kāi)關(guān)sq4 （sq3）動(dòng)作，km4（

28、km3）獲電,電動(dòng)機(jī)m2反（正）轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向 上（下）運(yùn)動(dòng)。將手柄扳冋中問(wèn)位置，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。2）工作臺(tái)向前（后）運(yùn)動(dòng)：手柄扳到向前（后）位置，機(jī)械裝置將橫向傳動(dòng)絲杠的 離合器接通；同時(shí)壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān)sq3（sq4），km3 （km4）獲電，電動(dòng)機(jī)m2正（反）轉(zhuǎn)，工 作臺(tái)m前（后）運(yùn)動(dòng)。3）聯(lián)鎖問(wèn)題單獨(dú)對(duì)垂直和橫向操作手柄而言，上下前后四個(gè)方向只能選擇其一， 絕不會(huì)出現(xiàn)w個(gè)方向的可能性。但在操作這個(gè)手柄時(shí)，乂將控制縱向的手柄撥動(dòng)了，這時(shí) 有兩個(gè)方向進(jìn)給，將造成機(jī)床重大事故，所以必須聯(lián)鎖保護(hù)。從閣1.1可以看出，若縱向 t柄扳到任一方向，sq5-2或sq6-2兩個(gè)位置開(kāi)關(guān)中的一個(gè)被壓開(kāi)，接觸器k

29、m3或km4立 刻失電，電動(dòng)機(jī)m2停轉(zhuǎn)，從而得到保護(hù)。同理，當(dāng)縱向操作手柄扳到某一方向而選擇y向左或向右進(jìn)給吋，sq5或sq6被壓著， 它們的常閉觸頭sq5-2或sq6-2是斷開(kāi)的，接觸器km3或km4都由sq3-2和sq4-2接通。 若發(fā)生誤操作，使操作和橫向操作手柄扳離了自己位置，而選擇上、下、前、后某一方向 的進(jìn)給就一定使sq3-2或sq4-2斷開(kāi)，使km3或km4斷電釋放，電動(dòng)機(jī)m2停轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，避 免了機(jī)床事故。（3）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)：和主軸變速一樣，進(jìn)給變速吋，為使齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)， 也要做變速后的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。在進(jìn)給變速時(shí)，只需將變速盤（在升降臺(tái)前面）往外拉，使進(jìn) 給齒輪松開(kāi)，待轉(zhuǎn)動(dòng)變

30、速盤以后，將變速盤向里推。在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān)sq2, 首先使常閉觸頭sq2-2斷開(kāi)，然后常開(kāi)觸頭sq2-1閉合，接觸器km3通電吸合，電動(dòng)機(jī)m2 啟動(dòng)。但它并未運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，位置開(kāi)關(guān)sq2已復(fù)位，首先斷開(kāi)sq2-1,而后閉合sq2-2。接 觸器km3失電，電動(dòng)機(jī)失電停轉(zhuǎn)。這樣以來(lái)，使電動(dòng)機(jī)接通一下電源，齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次 抖動(dòng)，使齒輪嚙合順利進(jìn)行。（4）工作臺(tái)的快速移動(dòng)：為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)輔助時(shí)間，x62w萬(wàn)能銑床 在加工過(guò)程中，不做銑削加工時(shí)，耍求工作臺(tái)快速移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入銑削區(qū)時(shí)，要求工作臺(tái)以 原進(jìn)給速度移動(dòng)。安裝好工件后，按下按鈕sb3或sb4 （兩地控制），接觸器km2通電吸合

31、，它的一個(gè)常 開(kāi)觸頭接通進(jìn)給控制電路，另一個(gè)常開(kāi)觸頭接通電磁離合器yc3,常閉觸頭切斷電磁離合 器yc2。離合器yc2吸合將使齒輪系統(tǒng)和變速進(jìn)給系統(tǒng)相聯(lián)，而離合器yc3則是快速進(jìn)給 變換用的，它的吸合，使進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)跳過(guò)齒輪變速鏈，電動(dòng)機(jī)可直接拖動(dòng)絲杠套，讓工 作臺(tái)快速進(jìn)給。進(jìn)給的方a，仍由進(jìn)給操作手柄來(lái)決定。當(dāng)快速移動(dòng)到預(yù)訂網(wǎng)站吋，松開(kāi) 按鈕sb3或sb4,接觸器km2斷電釋放，yc3斷開(kāi)，yc2吸合，工作臺(tái)的快速移動(dòng)停止，仍 按原來(lái)方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1）圓工作臺(tái)的控制為了擴(kuò)大機(jī)床的加工能力，可在機(jī)床上安裝附件岡形工作臺(tái)，這樣可以進(jìn)行岡弧或凸 輪的銑削加工。在拖動(dòng)時(shí)，所冇進(jìn)給系統(tǒng)均停止工作（手

32、柄放置在零位上），只讓圓工作 臺(tái)繞軸心冋轉(zhuǎn)。當(dāng)工件在圓工作臺(tái)安裝好后，用快速移動(dòng)方法，將銑刀和工件之問(wèn)位置調(diào)整好，把圓 工作臺(tái)控制開(kāi)關(guān)撥到“接通”位置。這個(gè)幵關(guān)就是sa2,此時(shí)sa2-1和sa2-3斷開(kāi)，sa2-2 閉合。當(dāng)主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)肜，岡工作臺(tái)即開(kāi)始工作，其控制電路是：電源一sq2-2->sq3-2 sq4-2sq6-2sq5-2sa2-2km4 （常閉）->km3線圈一電源。接觸器km3通電吸合，電 動(dòng)機(jī)m2正轉(zhuǎn)。該電機(jī)帶動(dòng)一根專用軸，使圓工作臺(tái)繞軸心回轉(zhuǎn)，銑刀銑出圓弧。在圓工 作臺(tái)開(kāi)動(dòng)時(shí)，其余進(jìn)給一律不準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，若有誤操作，撥動(dòng)了w個(gè)進(jìn)給手柄中的任一個(gè)，則 必然會(huì)使位置開(kāi)關(guān)s

33、q3-sq6屮的某一個(gè)被壓動(dòng)，則其常閉觸頭將斷幵，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)， 從而避免了機(jī)床事故。圓工作臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。按下主軸停按鈕sb5或sb6,主 軸停轉(zhuǎn)，圓工作臺(tái)也停轉(zhuǎn)。2）冷卻和照明控制冷卻泵只有在主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后冰能啟動(dòng)，所以主電路屮將m3接在主接觸器km1觸頭 盾而，另外又可以用開(kāi)關(guān)qs2控制。機(jī)床照明由變壓器t1供給24v安全電壓。第二章可編程控制器的概述2. 1 plc的發(fā)展歷史1968年美國(guó)通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備 公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器pdp-14 ,在美w通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功, 首次采用程序化的手段應(yīng)

34、用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱programmable， 是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)plc。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使plc增加了 運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的plc 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)后，為了方便和反 映口j編程控制器的功能將點(diǎn)，可編程序控制器定名為programmable logic controller (plc)o20世紀(jì)70年代屮末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入 可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積

35、、更可靠的工業(yè)抗 干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、p1d功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)鬧家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可 編程控制器的國(guó)家門益増多，產(chǎn)量門益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)80年代至90年代屮期，是plc發(fā)展最快的吋期，年增松率一直保持為3(f40%。 在這時(shí)期，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度 提高，plc逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 dcs系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)吋期發(fā)展 了大型機(jī)和

36、超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信 單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。2. 2 plc的構(gòu)成1. cpu是plc的核心部分。與通用微機(jī)cpu 樣，cpu在pc系統(tǒng)中的作用類似于 人體的神經(jīng)屮樞。2. 存儲(chǔ)器3. i/o （輸入/輸出部件）（i/o模塊：接u電路、i/o映像存儲(chǔ)器）4. 編程器等外部設(shè)備5. 電源：內(nèi)部開(kāi)關(guān)穩(wěn)正電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機(jī)型還可以向外提供dc24v 穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。2. 3 plc的基本特點(diǎn)高可靠性，抗干擾強(qiáng)功能強(qiáng)大，性價(jià)比高編程簡(jiǎn)易，現(xiàn)場(chǎng)可修改配套齊全，使用方便壽命長(zhǎng)，體積小，能

37、耗低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修工作量少，維護(hù)方便2. 4 plc的功能邏輯控制定吋控制計(jì)數(shù)控制步進(jìn)（順序）控制pid控制數(shù)據(jù)控制：plc具有數(shù)據(jù)處理能力通信和聯(lián)網(wǎng)其它：plc還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模 塊，crt模塊2. 5 plc的應(yīng)用領(lǐng)域在白動(dòng)化控制領(lǐng)域，plc是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上宥200多廠家生產(chǎn)300 多品種plc產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16. 4%）、化學(xué)/制藥（14. 6%）、金屬/礦山 （11.5%）、紙漿/造紙（11. 3%）等行業(yè)。(1) 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是plc最基木、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電

38、路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順 序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷 機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、麼床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。(2) 模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，冇許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都 是模擬量。為y使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量(analog)和數(shù)字量(digital) 之問(wèn)的a/d轉(zhuǎn)換及d/a轉(zhuǎn)換。plc廠家都生產(chǎn)配套的a/d和d/a轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制 器用于模擬景控制。(3) 運(yùn)動(dòng)控制plc可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān) 量i/o模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使

39、用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要plc廠家的產(chǎn)品兒乎都有運(yùn) 動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。(4) 過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，plc 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。pid調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)屮用得較 多的調(diào)節(jié)方法。大中型plc都有pid模塊，目前許多小型plc也具有此功能模塊。pid處 理一般是運(yùn)行專用的p1d子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非 常廣泛的應(yīng)用。(5) 數(shù)裾處理現(xiàn)代plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)

40、算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、 排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器屮的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置， 或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)裾處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可 用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。(6) 通信及聯(lián)網(wǎng)plc通信含plc問(wèn)的通信及plc與其它智能設(shè)備問(wèn)的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展， 工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通信功能，紛紛推出各s的m 絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的plc都其宥通信接ij，通信非常方便。plc的應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展，在

41、fi本，plc的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自 動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：屮小型過(guò)程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制 系統(tǒng)，以及與生活關(guān)聯(lián)的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)聯(lián)的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢(shì)。值得注意 的是，隨著plc、dcs相互滲透，二者的界線h趨模糊的時(shí)候，plc從傳統(tǒng)的應(yīng)用丁離散的 制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展。2. 6 plc的分類plc產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對(duì)plc的分類可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能的 差異等進(jìn)行大致分類。按i/o點(diǎn)數(shù)分類plc按其i/o點(diǎn)數(shù)多少一般可分為以下4類：微沏plc： i/o點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的plc為超小沏或微沏plco小型plc: i/

42、o點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以卜*，用戶程序存儲(chǔ)容量小于8kb的為小型plc。 它可以連接開(kāi)關(guān)量和模擬量t/0模塊以及其他各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、 計(jì)吋、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。如兩門子公司的s7-200plc, 三菱公司的fl、f2和fx0系列plc都屬于小型機(jī)。中型plc: 1/0點(diǎn)數(shù)在5122048點(diǎn)之間的為屮型plc。它除了具冇小型機(jī)所能 實(shí)現(xiàn)的功能外，還兵宥更強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更 快的掃描速度。如西門子公司的s7-300plc、三菱公司的ats系列plc都屬于中型機(jī)大型plc： i/o點(diǎn)數(shù)為2048點(diǎn)以上的為大型plco它

43、具有極強(qiáng)的軟件和硬件功 能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級(jí)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。另 外大型plc還可以采用三個(gè)cpu構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具冇更高的可靠性。如西門子公 司的s7-400系列plc、三菱公司的a3m、a3n系列plc都屬于大型機(jī)。按結(jié)構(gòu)分類plc按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、模塊式及疊裝式3種。1. 整體式plc將cpu、i/o單元、電源、通信等部件集成到一個(gè)機(jī)殼|a)的稱為整體式plc。整體式 plc由不同i/o點(diǎn)數(shù)的基本單元(又稱主機(jī))和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有cpu、i/o接 口、與i/o擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口以及與編程器相連的接口。擴(kuò)展單元內(nèi)只冇t/0接口和

44、電源等，沒(méi)有chj。基木單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。它還配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。整體式pix 般都是小型機(jī)。2）模塊式plc模塊式plc是將plc的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如cpu模塊、i/o模塊、電 源模塊（有的含在cpu模塊中）以及各種功能模塊。模塊式plc由母板（或框架）以及各種模 塊組成。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取肜，安插到母板上，就構(gòu)成了一個(gè)完整的plc系 統(tǒng)。這種模塊式plc的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便, 便于擴(kuò)展和維修。大、屮型戸!/： 一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。例如，丙門子公司的s7-300系

45、列、 s7-400系列plc都采用模塊式結(jié)構(gòu)形式。3）疊裝式plc將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂疊裝式plc。疊裝式plc將cpu模塊、 電源模塊、通信模塊和一定數(shù)量的t/0單元集成到一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，如果集成的t/0模塊不夠 使用，可以進(jìn)行模塊擴(kuò)展。其cpu、電源、i/o接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間 要靠電纜進(jìn)行連接，并且各模塊可以一層層地疊裝。疊裝式plc集整體式plc與模塊式plc 優(yōu)點(diǎn)于一身，它不但系統(tǒng)配置靈活，而且體積較小，安裝方便。西門子公司的s7-200系 列plc就是疊裝式的結(jié)構(gòu)形式。按功能分類根據(jù)plc所具有的功能不同，可將plc分為低檔、中檔、高檔3類。1）低檔

46、plc具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及s診斷、監(jiān)控等基本功能，還可冇少量的模擬 量i/o、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主耍用于邏輯控制、順序控制或少量 模擬量控制的.中.機(jī)控制系統(tǒng)。2）中檔plc除具有低捫plc的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量1/0、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、 數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程1/0、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。冇些還可增設(shè)屮斷控制、p1d （比例、 積分、微分控制）控制等功能，以適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。3）高檔plc除具有中檔plc的功能外，還增加y帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)、表格、crt 可編程控制器原理與應(yīng)用敁示、打印和更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu) 成

47、分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。一般低檔機(jī)多為小型plc,采用整體式結(jié)構(gòu)； 中檔機(jī)可為大、中、小型plc，其中小型plc多采用整體式結(jié)構(gòu)，中型和大型plc采用模 塊式結(jié)構(gòu)。2.7 plc的發(fā)展方向1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方叫發(fā)展大：i/o點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位微處理器、多cpu 并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增 加了配置的靈活性，降低了成本。2： plc在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用h益廣泛。3：不斷加強(qiáng)通訊功能。4：新器件和模塊不斷推出高檔的plc除了主要采用cpu以提高處理速度外，還冇帶 處理器的eprom或ram的智能i/o模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、

48、遠(yuǎn)程i/o模塊等專用化模塊。5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化。有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的 編程器及編程軟件，采用梯形閣、功能閣、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦冇高檔的plc指令系統(tǒng)。6：發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。第三章x62w萬(wàn)能銑床電氣控制線路的plc改造的硬件設(shè)計(jì)3. 1 x62w銑床plc控制系統(tǒng)的分析根據(jù)實(shí)阿情況，在銑床的電氣改造過(guò)程中，保留原有的機(jī)械操作不變，將原來(lái)繼 電器控制的線路用plc控制系統(tǒng)取代。按照plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，x62w銑床plc 控制系統(tǒng)屬于典型的單機(jī)控制系統(tǒng)，輸入/輸出信號(hào)均為開(kāi)關(guān)控制量，一般的繼電

49、器輸出 型pir就可以滿足控制上的要求，又由于x62w銑床不屬于大型機(jī)床，輸入信號(hào)傳輸距離 不大，控制電路比較集屮，不必采用單獨(dú)的控制柜來(lái)安裝電器元件。為y提高整個(gè)系統(tǒng)的 可靠性、安全性，考慮到系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)的組織電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)及冷卻泵電動(dòng)機(jī)部分控 制將不采用plc控制。2 plc的選型及校驗(yàn)x62w銑床電路中輸入/輸出及控制信號(hào)共有27個(gè)。其屮輸入信號(hào)17個(gè)、輸出信號(hào)10 個(gè)，實(shí)際使用時(shí)，系統(tǒng)的輸入都為開(kāi)關(guān)控制量，加上10%15%的余量就可以了，并無(wú)其他 特殊控制模塊的需要。故選用門本三菱公司的fx2n-48mr-001型plc。ac電源，24v直流 輸入，繼電器輸出。輸入點(diǎn)數(shù)24,輸出點(diǎn)

50、數(shù)24。fx2n是fx系列屮功能最強(qiáng)、速度最高的 微型可編程序控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)每條指令高達(dá)0.08 ps,用戶存儲(chǔ)器容量可擴(kuò) 展到16k步，1/0點(diǎn)最大可擴(kuò)展到256點(diǎn)，可冇多種特殊功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多種特殊控制功 能（pid、高速計(jì)數(shù)、a/d、d/a、等）。有多種rs-232/rs-422/rs-485串行通信模塊或功 能擴(kuò)展板，可實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信功能?？蓾M足機(jī)床10點(diǎn)輸出，17點(diǎn) 輸入的要求。plc的供電電源為隔離變壓器提供，這樣可以減少電網(wǎng)波動(dòng)或噪聲對(duì)plc的 干擾。3.3 plc的i/o端口的分配表3. 1 輸入信號(hào)地址分配表作用名稱地址作用名稱地址主軸啟動(dòng)按鈕

51、sb1x0上后進(jìn)給開(kāi)關(guān)sq4xii主軸啟動(dòng)按鈕sb2xi向左進(jìn)給開(kāi)關(guān)sq5x12快速點(diǎn)動(dòng)按鈕sb3x2向右進(jìn)給幵關(guān)sq6x13快速點(diǎn)動(dòng)按鈕sb4x3主軸換刀開(kāi)關(guān)sa1x14主軸停止按鈕sb5x4圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)sa2x15主軸停止按鈕sb6x5主軸過(guò)載保護(hù)fr1x16主軸變速開(kāi)關(guān)sq1x6冷卻過(guò)載保護(hù)fr2x17進(jìn)給變速開(kāi)關(guān) 下前進(jìn)給開(kāi)關(guān)sq2sq3x7x10進(jìn)給過(guò)載保護(hù)er3x20表3. 2輸出信號(hào)地址分配作用名稱地址作用名稱地址主軸啟動(dòng)km1y0快速進(jìn)給yc3y12進(jìn)給正轉(zhuǎn)km2y1主軸工作指示hl1y20進(jìn)給反轉(zhuǎn)km3y2主軸制動(dòng)指示hl2y21主軸制動(dòng)yc1y10正常進(jìn)給指不iil3y22

52、正常進(jìn)給yc2y11快速進(jìn)給指示hl4y233.4系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計(jì)在x62w型萬(wàn)能銑床plc控制接線圖屮，需要注意的是，圖屮對(duì)輸入的常閉觸點(diǎn)進(jìn)行 了處理，即常閉按鈕改用常開(kāi)按鈕，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)不變。ns* 4ss isatli s2讓 ix62w萬(wàn)能銑床plc控制接線圖第四章x62w萬(wàn)能銑床電氣控制線路的plc改造的軟件設(shè)計(jì)4.1梯形圖控制分析在x62w萬(wàn)能銑床plc控制梯形圖中，冋路6控制主軸啟動(dòng)和變速，冋路7控制主軸 制動(dòng)，回路11控制工作臺(tái)分別作縱向、橫向、垂直、變速等運(yùn)動(dòng)以及圓盤運(yùn)動(dòng)，回路8 控制工作臺(tái)快速進(jìn)給。loxfc4xlf5xnvnx7xiox<>xiyoh

53、(xih ixni-i-xnh h-me*x4mlh hxi onh h-xi 7xnj h hxi ix ixlic>c ul >-(mr：<z mt i ：>一c mt<z z5-(vo 35-c y 2oz>c yioz>-c i z>-c vt * z>-<z yl j z5-c y22c vi<z y2.z>c vi z>-c z>-<z i：nd z>'x62w萬(wàn)能銑床plc控制梯形閣4.2主軸控制電路分析1）主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)啟動(dòng)前先合上電源開(kāi)關(guān)qs1,再把主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa3扳到所需的旋轉(zhuǎn)方句，然后按啟 動(dòng)按鈕sb1 （或sb2）,x0（或xi）閉合，y0得電，km1工作,主軸的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2）主軸電動(dòng)機(jī)的停車制動(dòng)按主軸停止按鈕sb5 （或sb6）,這時(shí)x4 （或x5）常閉斷開(kāi)，m5失電，y0失電，km1 斷開(kāi)，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著x4 （或x5）常開(kāi)閉合，y10得電，電磁離合器 yc1工作，對(duì)主軸進(jìn)行制動(dòng)，待主軸停車后，松開(kāi)sb5 （或sb6）。3）