畢業(yè)設(shè)計（論文）-PLC在鏜床改造中的應(yīng)用

1、目 錄摘 要1Abstract2緒 論4第一章 簡述PLC及其開展前景511 可編程控制器的由來、特點、性能等情況512 可編程控制器控制與傳統(tǒng)的繼電器控制的比擬613可編程控制器開展的趨勢7第二章 數(shù)控機(jī)床的概況及T68鏜床的分析821數(shù)控機(jī)床的概況822鏜床的簡介923 T68鏜床的結(jié)構(gòu)及控制要求924 繼電器控制線路工作原理分析1125 原有繼電器控制線路存在的問題13第三章 T68鏜床PLC改造系統(tǒng)的硬件設(shè)計1431PLC控制系統(tǒng)設(shè)計根本內(nèi)容1432 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟1433 IO分配與輔助繼電器分配1534硬件電路設(shè)計16第四章 T68鏜床的PLC改造系統(tǒng)軟件設(shè)計1741

2、常用梯形圖編程方法1742 T68鏜床的PLC改造系統(tǒng)的梯形圖的設(shè)計1843在改造中應(yīng)該注意的問題22第五章 改造后T68鏜床的PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試2351程序仿真調(diào)試2352本系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試26第六章 總結(jié)29參考文獻(xiàn)30致 謝31摘 要電子與信息技術(shù)的不斷開展，給我國機(jī)床加工設(shè)備的現(xiàn)代化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對傳統(tǒng)老式機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果。鏜床是冷加工中使用比擬普遍的設(shè)備它主要用于加工精度、光潔度要求較高的孔以及各孔間的距離要求較為精確的零件(如一些箱體零件)，屬于精密機(jī)床。鏜床除能完成鏜孔

3、工序外，在萬能鏜床上還可以進(jìn)行鏜、鉆、擴(kuò)、車及銑等工序。因此，鏜床的加工范圍很廣。論文對T68型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，通過鏜床繼電器控制系統(tǒng)的分析，提出了基于PLC改造的總體方案和框架設(shè)計。對系統(tǒng)的輸入、輸出點進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)PLC的選型相關(guān)規(guī)定和輸入輸出的總點數(shù)，選用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200可編程序控制器。分配了PLC的IO地址，設(shè)計出PLC的外接線圖。介紹了PLC常見的編程方法，設(shè)計了T68鏜床PLC控制系統(tǒng)的程序。這種方法易學(xué)易用，成功率高，設(shè)計復(fù)雜的控制程序可以節(jié)約大量的設(shè)計時間。通過STEP7-Micro/WIN32軟件進(jìn)行程序仿真，在此根底上，進(jìn)行了現(xiàn)場安裝、調(diào)

4、試。針對系統(tǒng)調(diào)試、安裝以及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行了分析，提出了解決方法和注意的事項。從硬件和軟件兩個方面采取措施，提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力。論文最后總結(jié)了課題研究的成果,討論了課題中所用到的編程與接口技術(shù) 。關(guān)鍵詞：可編程控制器；梯形圖；鏜床；改造；調(diào)試AbstractWith the development of electron and information technology，the technology sustain have provided for our machine tool equipment modernizationMore and more finan

5、cing and technolog yare plough into the tradition machine for exerting efficiency and prompting precision rapidly，acquire well impressionBoring Machine is the common cold in the use of the equipment it mainly for processing precision，require a higher finish the hole and the distance between each hol

6、e demands a more precise components(such as some cabinet parts)，a precision machine toolsMainly used for precision machining parts on the cylindrical hole These holes of the axis line often requires strict adherence to the parallel or vertical， the distance between each other also requires very accu

7、rateIts original control circuit for the relay control，contact contacts，lines complicated，failures，operators of large maintenance tasks，in order to overcome these shortcomings reducing the equipment failure rate and improve efficiency in the use of the equipment，the light of this situation，we With P

8、LC control of its relay control circuitThis paper introduces the structure and working principle of the T68 horizontal boring machine。Through the analysis of the T68 horizontal boring machineS controlling system，design a system of the PLC control circuit，the system input and output，statisticsSelecti

9、on of GermanyS Siemens companyS S7-200 PLC，the distribution of the PLC IO address，the external circuit design PLCIt introduces familiar programmer methodsAccordingto the boring machine control requirements and characteristics set out the logic of algebra show，using logic design methods ladder design

10、.This method is simpler to learn and to use，has higher SUCCESS ratio,and can save time in designing complex controlling programmerSTEP7-Micro/WIN32 through a process simulation software to simulate the scene boring machine control simulation debugging，to transform the system requirements and effecti

11、ve operationBy using hardware and software methods，it improves antidisturbance performance of PLC controlling systemFinally，the paper summarized research achievement，teclmicin research subj ect combine with autthorS specialty。Key words：PLC；ladder；boring machine；transforming；debugging緒 論目前我國的大多數(shù)制造行業(yè)和

12、企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是年齡在10年以上的舊機(jī)床。這些舊機(jī)床能耗高、效率低，用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、本錢高等問題。從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和開展。隨著我國參加WTO后，越來越明顯的跡象說明，大陸正在成為為“世界工廠，我國的制造業(yè)面臨著極大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，不具有先進(jìn)加工手段的企業(yè)是不可能在今后的劇烈市場競爭中生存下來的?；谶@個原因本設(shè)計對應(yīng)用最為廣泛的T68型臥式鏜床進(jìn)行研究，其控制電路為繼電器控制，接觸觸點多、線路復(fù)雜、故障多、操作人員維修任務(wù)較大。針對這種情況，用PLC

13、實現(xiàn)機(jī)床的智能化改造，重新設(shè)計電氣控制系統(tǒng)，提高機(jī)床系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加工精度。本設(shè)計任務(wù)：(1)改造方案的研究。介紹了可編程控制器的由來、定義和開展情況；通過對我國機(jī)床行業(yè)的現(xiàn)狀分析，指出機(jī)床改造的必要性，提出用PLC對普通機(jī)床進(jìn)行改造的設(shè)想。(2)設(shè)計方法的研究。詳細(xì)討論了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容和步驟，提出了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的原那么，針對機(jī)床改造的特殊情況，總結(jié)并進(jìn)一步完善了繼電器控制電路移植成PLC梯形圖的規(guī)那么。(3)工程化應(yīng)用。以T68型鏜床的改造為例，介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程：分析了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的控制要求，根據(jù)控制要求進(jìn)行總體方案的設(shè)計；統(tǒng)計了系統(tǒng)的輸入點和輸出

14、點，共有輸入點16個，輸出點8個；根據(jù)PLC的選型原那么，選用了德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200可編程序控制器，并對該型號的PLC的技術(shù)參數(shù)作了介紹；在介紹了PLC的編程方法的根底上，選用了經(jīng)驗設(shè)計法編程，并設(shè)計了梯形圖；提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(4)程序仿真、現(xiàn)場安裝與調(diào)試。利用STEP7-Micro/WIN32仿真軟件進(jìn)行了仿真；在此根底上對PLC改造進(jìn)行了現(xiàn)場安裝和調(diào)試，提出了解決方案，并解決了在調(diào)試中出現(xiàn)的問題。調(diào)試的結(jié)果說明了設(shè)計程序的正確，到達(dá)預(yù)想的結(jié)果。第一章 簡述PLC及其開展前景11 可編程控制器的由來、特點、性能等情況隨著國家經(jīng)濟(jì)的開展，企業(yè)實力的加強(qiáng)，國內(nèi)很多企業(yè)為了加強(qiáng)

15、自身的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力，相繼進(jìn)行了適合本企業(yè)特點的改造和結(jié)構(gòu)升級，在眾多的升級改造中使用最多的就是可編程控制器?？删幊炭刂破魇且环N為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)專用計算機(jī)，在各種自動控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，它是在繼電器控制和計算機(jī)控制根底上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸開展成為以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。早期的可編程控制器在功能上只能進(jìn)行邏輯控制，因而稱為可編程程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PLC。隨著技術(shù)的開展，其控制功能不斷增強(qiáng)，可編程程序控制器還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，模擬量控制、順序控制、定時、計數(shù)等，并通

16、過數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過程。目前，我國機(jī)械制造業(yè)存在大量的通用設(shè)備，在開展現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)時，可以應(yīng)用微電子技術(shù)改造這些已有通用設(shè)備，比方用數(shù)顯、數(shù)控裝置改造通用設(shè)備，提高單機(jī)自動化程度，用可編程序控制器改造通用機(jī)床、專用機(jī)床、組合機(jī)床自動設(shè)備與半自動設(shè)備組成的生產(chǎn)線，這樣可以把計算機(jī)功能完備、編程靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點和繼電器控制簡單、抗干擾能力強(qiáng)、價格廉價等優(yōu)點結(jié)合起來這是一條低本錢、高效益，符合我國國情的機(jī)械自動化技術(shù)開展應(yīng)用新途徑。隨著可編程控制器技術(shù)的開展，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的控制柜逐漸被新一代的智能化儀表所代替，對于日益復(fù)雜的控制功能，傳統(tǒng)控制柜顯得無能為力，而可

17、編程控制器具有可編程序的特點，運(yùn)行時可以根據(jù)要求，選擇控制算法、適應(yīng)性強(qiáng)、可編程控制器采用軟件代替硬件的方法，可以簡化線路，使控制設(shè)備的性能價格比不斷提高。從廣義上來說，可編程控制器也是一種計算機(jī)控制系統(tǒng)，只不過它比一般的計算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言。所以PLC與計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成十分相似，也具有中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入輸出(IO)接口、電源等?？删幊炭刂破鞯拈_展分為三個階段：第一階段(七十年代中期)為實用化開展階段；第二階段(七十年代末期)為成熟階段；第三階段(九十年代)為加速開展階段。在這一時期，各大公司進(jìn)一步完善原有產(chǎn)品，不斷開發(fā)

18、出新的產(chǎn)品系列，并加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)功能以構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。在軟件方面，可編程控制器不斷向上端開展意與計算機(jī)兼容。因此，憑借其優(yōu)異的控制性能和快捷的柔性系統(tǒng)構(gòu)成，使PLC成為當(dāng)今增長速度最快的工業(yè)自動化控制設(shè)備。其主要特點如下：(1)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。高可靠性是PLC最突出的特點之一，其平均無故障時間可達(dá)幾十萬小時。(2)編程簡單易學(xué)。PLC編程大多采用類似與繼電器控制電路的梯形圖。(3)設(shè)計、安裝容易、調(diào)試周期短，維護(hù)簡單。PLC已實現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。設(shè)計者可在規(guī)格繁多、品種齊全的PLC中選用性能價格比高的產(chǎn)品。(4)模塊品種豐富、通用性好、功能強(qiáng)大。除了單元式小型PLC外，多

19、數(shù)采用模塊式結(jié)構(gòu)，并形成大、中、小系列產(chǎn)品。(5)體積小、能耗低。12 可編程控制器控制與傳統(tǒng)的繼電器控制的比擬(1)控制方式。繼電器控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，即利用繼電器機(jī)械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯。它只能完成既定的邏輯控制，連線多而復(fù)雜，且體積大，功耗大，一旦設(shè)計制造完成后，再想更改十分困難。此外繼電器觸點數(shù)目有限，其靈活性和擴(kuò)展性也很差。而PLC采用存儲邏輯，通過改變程序很容易改變控制邏輯。(2)控制速度。繼電器控制邏輯是依靠觸點的機(jī)械動作來實現(xiàn)控制，其動作頻率低，一般在幾十毫秒，此外機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。而PLC動作那么在微秒級，內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步，

20、不會出現(xiàn)抖動。(3)延時控制。繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作來實現(xiàn)延時。但是，時間繼電器定時精度不高，易受環(huán)境溫度和濕度的影響，而PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，精度高，且受環(huán)境影響小。(4)其它控制方式。繼電器控制系統(tǒng)一般只能進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制，且沒有記數(shù)功能。PLC除了能進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制外，還能對模擬量進(jìn)行控制，而且便于實現(xiàn)多種復(fù)雜控制。(5)設(shè)計與施工。用繼電器實現(xiàn)一項控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行周期長，且修改困難工程大。而PLC那么可同時進(jìn)行，十分方便。(6)可靠性與可維護(hù)性。繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點，連線多。觸點的開閉會受到電弧的損壞，還有機(jī)械的磨

21、損，壽命短，可靠性和可維護(hù)性都差。而PLC那么極其容易。13可編程控制器開展的趨勢可編程控制器開展的趨勢如下：(1)大型網(wǎng)絡(luò)化。即今后的PLC具有DCS系統(tǒng)功能。(2)模塊種類多樣化。為了適應(yīng)各種特殊功能要求，各種功能模塊將層出不窮。(3)高可靠性。一些特定的環(huán)境和條件要求自動化系統(tǒng)有很高的可靠性，因此自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯技術(shù)在PLC中得到廣泛的應(yīng)用。(4)良好的兼容性。由于世界經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的一體化，因此PLC也朝滿足國際標(biāo)準(zhǔn)化的程度和水平開展。(5)小型化、低本錢。小型PLC的根本特點是價格低，便于機(jī)電一體化。(6)編程語言的高級化。除了梯形圖、語句表、流程圖外，一些PLC還增加了BAS

22、IC，C等編程語言。第二章 數(shù)控機(jī)床的概況及T68鏜床的分析21數(shù)控機(jī)床的概況從企業(yè)面臨的情況來看：一方面企業(yè)原有的機(jī)床老化，不能發(fā)揮其應(yīng)有效用，造成現(xiàn)有資產(chǎn)的浪費(fèi)，另一方面企業(yè)又急需先進(jìn)的加工設(shè)備來武裝自己。如何對待這些不能發(fā)揮效用或不能完全發(fā)揮效用的設(shè)備，使它們煥發(fā)新的生命力，不僅僅是企業(yè)自身的問題，更關(guān)系到我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性開展。基于當(dāng)代控制技術(shù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的開展方向，對這些機(jī)床進(jìn)行再設(shè)計和再制造，既節(jié)約資源，減少投資，又可以提高企業(yè)的裝備水平。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，舊有設(shè)備或技術(shù)的淘汰，如何利用現(xiàn)有的資會，有效的進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造是一個帶有普遍性意義的問題?，F(xiàn)在文獻(xiàn)上大量介紹機(jī)床

23、的數(shù)控化改造，可以肯定，數(shù)控化機(jī)床在性能上比普通機(jī)床好，但相對而言，機(jī)床的數(shù)控化改造本錢較高，改造周期長，而且原來的機(jī)床要滿足一定的要求才能進(jìn)行數(shù)控化改造。有關(guān)資料說明，到2002年底，我國總共擁有機(jī)床約400萬臺，目前擁有的舊機(jī)床數(shù)控化率不到4，其余的都是普通機(jī)床，這么大量的舊普通機(jī)床要全部改造成數(shù)控機(jī)床顯然是不可能的。而且，對于一些單位，他們并不需要數(shù)控機(jī)床，只要普通機(jī)床就可以滿足生產(chǎn)制造的需求。機(jī)床的PLC改造本錢低、周期短，改造后電氣控制系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及機(jī)床的功能都可以得到極大的提高，同時具備了很好的可擴(kuò)展性(其中包括今后的數(shù)控化改造)，是提高我國機(jī)床自動化程度的一個極好的解決

24、方案。80年代的鏜床。鏜床采用的是繼電器控制系統(tǒng)，經(jīng)過20多年的使用，大局部機(jī)床的控制系統(tǒng)的元件老化，而且所以故障率居高不下，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度及生產(chǎn)質(zhì)量，直接影響廠內(nèi)效益、信譽(yù)及市場占有率，從而造成不可估量的損失。就其存在的問題分析如下：(1)因常年使用產(chǎn)生了以下問題：原來的繼電器控制回路接線復(fù)雜容易出故障；繼電器長期使用后常出現(xiàn)接頭氧化、接觸不良和線圈燒損等現(xiàn)象，經(jīng)常發(fā)生故障，可靠性很差。(2)時間繼電器老化不穩(wěn)定，時間參數(shù)需經(jīng)常校正調(diào)整，機(jī)床電子元器件市場上缺乏相應(yīng)的配件。(3)維修費(fèi)用高因故障率高，備件使用周期縮短，維修時的配件消耗增大，增加了維修開支。(4)總體控制系統(tǒng)老化導(dǎo)致加工精度

25、的降低。22鏜床的簡介一臺大型設(shè)備停機(jī)一天至少會造成上千元的損失，因此車間領(lǐng)導(dǎo)希望在最短的時間內(nèi)解決這些問題。如果全部更換成新設(shè)備，在時間和經(jīng)濟(jì)上都不允許。而且這些設(shè)備除了電氣控制系統(tǒng)和局部液壓系統(tǒng)容易出問題外，它的機(jī)械性能還依然完好，如果直接淘汰更新顯然會造成巨大的浪費(fèi)。因此，考慮性價比等多方面的因素決定對其進(jìn)行改造。綜合以上原因可知要維持生產(chǎn)的正常運(yùn)行，創(chuàng)造良好的經(jīng)研效益，維持企業(yè)的長遠(yuǎn)開展，設(shè)備控制系統(tǒng)改造是當(dāng)務(wù)之急。故而要對鏜床進(jìn)行改造，鏜床是一種精密加工車床，主要用于加工工件上的精密圓柱孔。這些孔的軸心線往往要求嚴(yán)格地平行或垂直，相互間的距離也要求很準(zhǔn)確。這些要求都是鉆床難以到達(dá)的。

26、而鏜床本身剛性好，其可動局部在導(dǎo)軌上的活動間隙很小，而有附加支撐，所以，能滿足上述加工要求。鏜床能完成鏜孔工序外，在萬能鏜床上還可以進(jìn)行鏜、鉆、擴(kuò)、絞、車及銑等工序，因此，鏜床的加工范圍很廣。臥式鏜床用于加工各種復(fù)雜的大型工件，如箱體、機(jī)體等，是一種功能很全的機(jī)床。除了鏜孔外，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、絞孔以及車削內(nèi)外螺紋用絲錐攻絲、車外圓柱面和端面。安裝了端面銑刀與圓柱銑刀后，還可以完成銑削平面等多種工作。因此，在臥式鏜床上，工件一次安裝后，即能完成大局部外表的加工，有時甚至可以完成全部加工，這在加工大型及笨重的工件時，具有特別重要的意義。23 T68鏜床的結(jié)構(gòu)及控制要求臥式鏜床的外型結(jié)構(gòu)如圖23所

27、示。臥式鏜床的床身是由整體的鑄件制成，床身的一端裝有固定不動的前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上裝有鏜頭架，可以上下移動。鏜頭架上集中了主軸部件、變速箱、進(jìn)給箱與操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具安裝在鏜軸前端的錐孔里，或安裝在平旋盤的刀具溜板上。在工作過程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向做進(jìn)給運(yùn)動。平旋盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在上面的刀具溜板可在垂直于主軸軸線方向的徑向做進(jìn)給運(yùn)動。平旋盤主軸是空心軸，鏜軸穿過其中空局部，通過各自的傳動鏈傳動，因此可獨立運(yùn)動。在大局部工作情況下，使用鏜軸加工，只有在用車刀切削端面時才使用平旋盤。臥式鏜床后立柱上安裝有尾架，用來夾持裝在鏜軸上的鏜桿的末端。尾架可隨鏜頭架同時升降，并且其軸心線

28、與鏜頭架軸心線保持在同一直線上。后立柱可在床身導(dǎo)軌上沿鏜軸軸線方向上做調(diào)整移動。加工時，工件安放在床身中部的工作臺上，工作臺在溜板上面，上溜板下面是下溜板，下溜板安裝在床身導(dǎo)軌上，并可沿床身導(dǎo)軌移動。上溜板又可沿下溜板上的導(dǎo)軌運(yùn)動，工作臺相對于上溜板可做回轉(zhuǎn)運(yùn)動。這樣，工作臺就可在床身上做前、后、左、右任一個方向的直線運(yùn)動，并可做盤旋運(yùn)動。再配合鏜頭架的垂直移動，就可以加工工件上一系列與軸線相平行或垂直的孔。圖23 T68型臥式鏜床結(jié)構(gòu)示意圖由以上分析，可將臥式鏜床的運(yùn)動歸納如下：(1)主運(yùn)動：鏜軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與平旋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。(2)進(jìn)給運(yùn)動：鏜軸的軸向進(jìn)給，平旋盤刀具溜板的徑向進(jìn)給，鏜頭架的

29、垂直進(jìn)給，工作臺的橫向進(jìn)給與縱向進(jìn)給。(3)輔助運(yùn)動：工作臺的盤旋，后立柱的軸向移動及垂直移動。2.鏜床控制要求鏜床加工范圍廣，運(yùn)動部件多，調(diào)速范圍廣，對電力拖動及控制提出了要求如下(1)主軸應(yīng)有較大的調(diào)速范圍，且要求恒功率調(diào)速，往往采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速。(2)變速時，為使滑移齒輪能順利進(jìn)入正常齒合位置，應(yīng)有低速或斷續(xù)變速運(yùn)動。(3)主軸能做正反轉(zhuǎn)低速點動調(diào)整，要求對主軸電動機(jī)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)及點動控制。(4)為使主軸迅速、準(zhǔn)確停車，主軸電動機(jī)應(yīng)具有電氣控制。(5)由于進(jìn)給運(yùn)動直接影響切削量，而切削量又與主軸轉(zhuǎn)速、刀具、工件材料、加工精度等因素有關(guān)，所以一般臥式鏜床主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動由一臺電動機(jī)拖動，由各

30、自傳動鏈傳動。主軸與工作臺除工作進(jìn)給外，為縮短輔助時間，還應(yīng)有快速移動，由另一臺快速移動電動機(jī)拖動。(6)由于鏜床運(yùn)動部件較多，應(yīng)設(shè)置必要的連鎖和保護(hù)，并使操作盡量集中。24 繼電器控制線路工作原理分析T68臥式鏜床是使用最為廣泛的一種鏜床，現(xiàn)以該型號鏜床為例，圖2.4所示為T68型臥式鏜床的主電路圖2.4 T68鏜床主電路主電路的分析本機(jī)床的電力拖動系統(tǒng)由兩臺三相交流異步電動機(jī)組成.因為功率較小,所以均采用接觸器直接起動控制線路.M1是主電動機(jī),由交流接觸器KM1與KM2控制其正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的起動與停止.交流接觸器KM3用來短路限流電R .M1的過載保護(hù)繼電器是FR1.M2是主軸箱和工作

31、臺的快速移動電動機(jī),功率為2.2KW,轉(zhuǎn)速為1460r/min.因為快速移動是短時間工作,所以不設(shè)過載保護(hù).1)主電動機(jī)為雙速電動機(jī),用以實現(xiàn)拖動機(jī)床的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動,功率為5.5/7.5KW,轉(zhuǎn)速為1460/2880 r/m in.主電動機(jī)上下速的變換由主軸孔盤變速機(jī)構(gòu)內(nèi)的限位開關(guān)SQ控制.在常態(tài)下,SQ斷開低速;當(dāng)SQ被壓下時,接通高速.接觸器KM6、KM7以及KM8用來改變主電動機(jī)定子繞組的聯(lián)接方法.當(dāng)KM6的主觸點閉合,繞組接成三角形,主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1460r/min.當(dāng)KM6的主觸點斷開,KM7和KM8的主觸點閉合時,繞組接成雙星形,主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為2880r/min.2)主電動

32、機(jī)可以正反轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)點動,也可以反接制動.為限制電動機(jī)的起動電流和反接制動電流,在點動和反接制動時,在電動機(jī)定子繞組中串聯(lián)了限流電阻.3)主電動機(jī)低速時可直接起動,在主電動機(jī)高速轉(zhuǎn)動之前要保證先接通低速轉(zhuǎn)動電路,經(jīng)過一段延時再自動轉(zhuǎn)換到高速,以減小主電動機(jī)的起動電流.4)為保證變速后變速齒輪進(jìn)入良好嚙合狀態(tài),在主軸變速和進(jìn)給變速時主電動機(jī)應(yīng)能夠緩慢轉(zhuǎn)動.本機(jī)床主軸變速時主電動機(jī)緩轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過限位開關(guān)SQ1和SQ2實現(xiàn)的,而進(jìn)給變速是通過限位開關(guān)SQ3和SQ4以及速度繼電器來共同完成的.5)按鈕、限位開關(guān)和速度繼電器均采用動合觸點.SQ2、SQ4、SQ5、SQ6原來采用動斷觸點,現(xiàn)在改為動合觸點

33、,為保持機(jī)床原來的控制狀態(tài)不變,SQ2、SQ4、SQ5、SQ6在機(jī)床正常運(yùn)行時動合觸頭為閉合狀態(tài),SQ2、SQ4所對應(yīng)的輸入繼電器I1.1、I1.3都采用動斷觸點.SQ5、SQ6與I1.4、I1.5和M0.0配合以完成主軸進(jìn)給與工作臺進(jìn)給的互鎖功能.SQ1、SQ3在機(jī)床正常運(yùn)行時觸頭為斷開狀態(tài).控制線路電壓為110V,平安照明燈電壓為24V,信號燈電壓為6V,均由控制變壓器TC提供電源.25 原有繼電器控制線路存在的問題因常年使用繼電器會產(chǎn)生了以下問題：原來的繼電器控制回路接線復(fù)雜容易出故障；繼電器長期使用后常出現(xiàn)接頭氧化、接觸不良和線圈燒損等現(xiàn)象，經(jīng)常發(fā)生故障，可靠性很差；時間繼電器老化不穩(wěn)

34、定，時間參數(shù)需經(jīng)常校正調(diào)整，機(jī)床電子元器件市場上缺乏相應(yīng)的配件；維修費(fèi)用高因故障率高，總體控制系統(tǒng)老化導(dǎo)致加工精度的降低。這些問題的存在是設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)，不能滿足生產(chǎn)的需要。因此，我們決定用高性能價格比的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。對各種方案進(jìn)行比照可以看出，采用可編程控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢，T68鏜床的改造總方案是：對鏜床的繼電器,接觸器控制系統(tǒng)改為PLC控制系統(tǒng)。第三章 T68鏜床PLC改造系統(tǒng)的硬件設(shè)計31PLC控制系統(tǒng)設(shè)計根本內(nèi)容(1)考慮設(shè)計的控制系統(tǒng)是否需要雙機(jī)熱備用。這包括系統(tǒng)熱備用、電源熱備用、CPU熱備用、數(shù)據(jù)線熱備用等，根據(jù)系統(tǒng)對可靠性的要求設(shè)計。(2)設(shè)計控制系統(tǒng)的

35、電源供電系統(tǒng)，包括IO電源和傳感器電源。(3)選擇輸入設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件)以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象(電動機(jī)、電磁閥等)。(4)PLC的選擇。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件。正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用選擇PIC應(yīng)包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、I0模塊的選擇、電耗模塊的選擇等。(5)分配IO點，繪制IO連接圖和電氣施工圖。(6)設(shè)計控制程序。包括設(shè)計梯形圖、語句表(即程序清單)或控制系統(tǒng)流程圖。控制程序是控制整個系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)工作正常、平安、可靠的關(guān)鍵?？刂瞥绦虻脑O(shè)計必須經(jīng)過

36、反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。(7)設(shè)計控制柜和控制箱。(8)編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說明書IO連接圖、IO端口分配表、程序圖(如梯形圖)及電氣元件明細(xì)表等。32 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟(1)根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護(hù)和聯(lián)鎖等)、操作方式(手動、自動；連續(xù)、單周期、單步等)對于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需繪制系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚地說明動作的順序和條件。(2)根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，據(jù)此確定PLC的IO點數(shù)，分配PLC的IO點，做出PLC的IO端口表。(3)選擇PLC，設(shè)計IO連接圖。(4)進(jìn)行PLC程序設(shè)計，編制

37、程序清單，同時可進(jìn)行控制臺(柜)的設(shè)計和現(xiàn)場施工。(5)對程序進(jìn)行離線檢查和修改，然后在最小PLC系統(tǒng)(只有電源和CPU構(gòu)成的系統(tǒng))上在線模擬實際系統(tǒng)的各種可能運(yùn)行情況，進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。(6)安裝測試。對于單機(jī)單控，CPU一般和強(qiáng)電系統(tǒng)一起安裝在機(jī)旁控制柜中對于大中型系統(tǒng)，配置可包括操作控制臺、監(jiān)控模擬屏、PLC主機(jī)柜、系統(tǒng)專用電源。待控制臺、控制柜、控制箱及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試、試運(yùn)行。(7)編制技術(shù)文件，準(zhǔn)備驗收材料。(8)組織驗收，交付使用。33 IO分配與輔助繼電器分配系統(tǒng)有16個開關(guān)輸入點，8個開關(guān)輸出點，其分配情況如表3.3所示。表3.3 IO分配輸

38、入元件輸出元件元件號地址元件號地址元件號地址SQSQ1KM1SB1SQ2KM2SB2SQ3KM3SB3SQ4KM4SB4SQ5KM5SB5SQ6KM6SR1SQ7KM7SR2SQ8KM8輔助繼電器的分配輔助控制主軸進(jìn)給與工作臺進(jìn)給互鎖輔助控制主電機(jī)正向轉(zhuǎn)動輔助控制主電機(jī)反向轉(zhuǎn)動34硬件電路設(shè)計控制系統(tǒng)采用S7-200的可編程控制器，PLC系統(tǒng)控制線路如圖3.4所示。圖3.4 T68鏜床控制線路(PLC)改造接線圖第四章 T68鏜床的PLC改造系統(tǒng)軟件設(shè)計41常用梯形圖編程方法PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序組成。系統(tǒng)程序由PLC制造廠商設(shè)計編寫的，并存入PLC的系統(tǒng)存儲器中，用戶不能直接讀寫與

39、更改。系統(tǒng)程序一般包括系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、監(jiān)控程序等。PLC的用戶程序是用戶利用PLC的編程語言，根據(jù)控制要求編制的程序。PLC的主要編程語言采用比計算機(jī)語言相對簡單、易懂、形象的專用語言。PLC編程語言是多種多樣的，但根本上可歸納兩種類型：一是采用字符表達(dá)方式的編程語言，如語句表等；二是采用圖形符號表達(dá)方式編程語言，如梯形圖，以下簡要介紹幾種常用的梯形圖編程方法1.經(jīng)驗設(shè)計法在熟悉繼電器控制電路設(shè)計方法的根底上，如能透徹地理解PLC各種指令的功能，憑著經(jīng)驗比擬準(zhǔn)確地使用PLC的各種指令，而設(shè)計出相應(yīng)的程序。其大體設(shè)計驟如下(1)確定輸入、輸出電器：(2)確定輸

40、入、輸出點數(shù)；(3)選擇PLC并編程；(4)將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來。2.翻譯設(shè)計法有時又稱替代設(shè)計法。它是把繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的電器原理圖直接翻譯成PLC梯形圖。翻譯設(shè)計法的設(shè)計步驟如下(1)將檢測元件、控制元件(如行程開關(guān)、按鈕等)合理安排，接入PLC的輸入口。(2)將被控對象(如電磁閥線圈、接觸器線圈等)接入PLC的輸出口。(3)把由繼電器一接觸器硬件完成的控制功能由PLC的軟件(即梯形圖)來完成。這種方法，其優(yōu)點是程序設(shè)計方法簡單。這些原有的繼電器控制系統(tǒng)設(shè)備，經(jīng)過多年的運(yùn)行實踐，證明其設(shè)計是成功的。3.邏輯代數(shù)設(shè)計法在繼電器一接觸器控制線路中用邏輯代數(shù)設(shè)計法比擬容易獲得

41、最正確設(shè)計方案。邏輯代數(shù)設(shè)計法的設(shè)計步驟如下(1)根據(jù)控制要求，列出輸入輸出及輔助繼電器等之間關(guān)系的狀態(tài)表；(2)根據(jù)狀態(tài)表列寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式，并化簡；(3)根據(jù)化簡后的邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。4.順序控制設(shè)計法順序功能圖是很重要的工具。順序功能圖能清楚表示各工作點的功能，點與點之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。順序控制設(shè)計法的設(shè)計步驟如下(1)分析控制系統(tǒng)，將控制過程分為假設(shè)干個工步，明確每個工步的功能，確定各工步的轉(zhuǎn)換條件。(2)為每個設(shè)定工步設(shè)定控制位?？刂莆蛔詈檬褂猛粋€通道的假設(shè)干連續(xù)位。(3)在前兩點的根底上畫出功能表圖。(4)根據(jù)功能表圖畫出梯形圖。5.功能模塊設(shè)計法時序圖設(shè)計法步驟如

42、下：明確各IO信號之間的時序關(guān)系，畫出各I0信號的時序圖。(1)把時序圖劃分成假設(shè)干時間區(qū)段，找出區(qū)段間的分界點，弄清分界點各處各輸出信號狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。(2)確定所需定時器(或計數(shù)器)的個數(shù)及其賦值。(3)根據(jù)時序圖，定時器和IO分配畫出梯形圖。(4)檢查程序是否符合要求，進(jìn)一步修改程序。42 T68鏜床的PLC改造系統(tǒng)的梯形圖的設(shè)計1.梯形圖的設(shè)計本論文用經(jīng)驗設(shè)計法對T68鏜床的工作原理分析可以知道，系統(tǒng)設(shè)計的采用梯形圖的方法編寫程序，首先采用“化整為零的方法，按被控對象和各個控制功能，逐步設(shè)計出主電動機(jī)M1的梯形圖和主軸箱和工作臺的快速移動電動機(jī)M2的梯形圖，在STEP7-Mi

43、cro/WIN32編程軟件上設(shè)計出整體控制梯形圖如圖圖42 T68鏜床改造梯形圖2. PLC程序語句表LPSALDLRDALDLPPALDTON T37,+30ALDOLDOLDAN T37A T3743在改造中應(yīng)該注意的問題(1)選擇PLC機(jī)型時，要留有一定的余量，為日后系統(tǒng)的修改及工藝的變更提供方便。(2)原有繼電器控制電路較復(fù)雜，利用繼電器控制電路設(shè)計PLC的梯形圖時要特別注意高速運(yùn)行，先要低速啟動。當(dāng)?shù)退賳右欢螘r間后，才能轉(zhuǎn)化為高速運(yùn)行，在編程時要正確使用定時器的常閉和常開的區(qū)別。(3)T68鏜床的花盤進(jìn)給和主軸進(jìn)給有機(jī)械和電氣上的連鎖機(jī)構(gòu)，防止誤操作引起2個方向同時進(jìn)給，在改造時間

44、，保存機(jī)械連鎖，硬件線路的連鎖，通過PLC的程序?qū)崿F(xiàn)連鎖，防止在加工工件時，誤操作損壞設(shè)備和加工工件。(4)在梯形圖中，對主軸電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、主軸電動機(jī)的上下速的互鎖保護(hù)，均應(yīng)實現(xiàn)硬件和軟件的雙重保護(hù)，防止電源短路，有效保證平安。(5)為保證平安，各熱繼電器常閉觸頭不作為PLC輸入端，直接接在輸出端，對負(fù)載電路進(jìn)行保護(hù)控制。第五章 改造后T68鏜床的PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試51程序仿真調(diào)試本系統(tǒng)調(diào)試前期工作是在實驗室內(nèi)進(jìn)行，利用STEP7-Micro/WIN32仿真軟件對設(shè)計的程序進(jìn)行仿真調(diào)試。1 .STEP7-Micro/WIN32系列編程仿真軟件的介紹及使用STEP7-Micro/WIN

45、32為一個可應(yīng)用于FX系列可編程控制器的編程軟件可在Windows9598k2000下運(yùn)行。在STEP7-Micro/WIN32中，可通過梯形圖符號，指令語言及SFC符號來創(chuàng)立程序，還可以在程序中參加中英文注解，它還能夠監(jiān)控PLC運(yùn)行時的動作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化情況。總之，STEP7-Micro/WIN32軟件為用戶提供了程序錄入、編輯和監(jiān)控手段，是功能較強(qiáng)的PLC編程軟件。運(yùn)行STEP7-Micro/WIN32軟件后，將出現(xiàn)初始啟動畫面，點擊工具欄中“新文件圖標(biāo)，即將出現(xiàn)界面。從界面可以看到最上面是菜單欄。接著是工具欄，編輯區(qū)下面分別是狀態(tài)欄和功能鍵欄，界面右鍵有功能圖欄。在各項菜單中包含了工具欄

46、、功能欄、功能圖中所有的功能。當(dāng)點擊工具欄中的“新文件圖標(biāo)，會彈出PLC機(jī)型選擇對話框，選擇相應(yīng)的機(jī)型，即可進(jìn)入編程狀態(tài)。各菜單欄中主要子菜單功能介紹如下。<1>工具菜單(1)“觸點、“線圈、“功能、“連線、“去除、“交換，這些功能是用于繪制梯形圖和梯形圖號選項，那么彈出元件編號對話框，輸入元件編號。(2)“功能子菜單是用于輸入功能命令，例如：傳送MOV等命令；“變換子菜單是將創(chuàng)立的梯形圖進(jìn)行語法檢查并轉(zhuǎn)換格式存入計算機(jī)中。工具菜單中的子菜單功能可以通過選中視圖中的“功能圖選項，而以梯形圖符號的形式出現(xiàn)在編輯區(qū)右側(cè)，在繪制梯形圖時可方便時用。同樣，可以選用界面最下一欄的功能鍵欄中的

47、功能鍵來繪制梯形圖。<2>編輯菜單(1)“剪切、“拷貝、“粘貼這些菜單命令功能與一般常用的軟件操作相同，(2)“行刪除功能是線路塊刪除，當(dāng)光標(biāo)指在該行的最左端，執(zhí)行命令可將這行單元中線路塊刪除?！靶胁迦牍δ苁窃诠鈽?biāo)所指行的前面插入一行。2.程序的仿真將設(shè)計好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。將程序下載到仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確化，即該轉(zhuǎn)換所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬?，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被?qū)動的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各

48、種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實際設(shè)定值。本次設(shè)計是利用模擬仿真軟件借助計算機(jī)調(diào)試程序，調(diào)試效果很好，操作方便簡單。調(diào)試步驟：(1) 將編寫的梯形圖程序在軟件上轉(zhuǎn)換，(2) 選中啟動觸點元件，點擊鼠標(biāo)右鍵選取軟件測試選項：3. PLC仿真軟件調(diào)試的監(jiān)控結(jié)果整個控制系統(tǒng)是一個循環(huán)控制的，程序里采用

49、“移母線使程序在PLC系統(tǒng)時鐘下不斷循環(huán)，控制簡單。主電動機(jī)的起動與停止控制主電動機(jī)共有正向點動、反向點動、正向低速轉(zhuǎn)動、反向低速轉(zhuǎn)動、正向高速轉(zhuǎn)動和反向高速轉(zhuǎn)動六種運(yùn)動方式1)主電動機(jī)的正向點動控制按下正向點動按鈕SB3,輸入繼電器I0.3得電,輸出繼電器Q0.1得電,同時輸出繼電器Q0.6也得電,交流接觸器KM1、KM6通電吸合,其主觸點閉合,接通電源.這時,因為接觸器KM7和KM8無電,所以主電動機(jī)定子繞組接成三角形.又因為交流接觸器KM3無電,所以限流電阻R串接入主電動機(jī)的電源電路中.這樣,主電動機(jī)定子繞組接成三角形,經(jīng)限流電阻R接通三相電源,主電動機(jī)起動正向旋轉(zhuǎn)松開正向點動按鈕SB3

50、,輸入繼電器I0.3斷電,輸出繼電器Q0.1斷電,同時輸出繼電器Q0.6也斷電,接觸器KM1和KM6斷電釋放,他們的主觸點斷開,切除電源,主電動機(jī)停轉(zhuǎn).2)主電動機(jī)的反轉(zhuǎn)點動控制控制線路及其控制原理均和正向點動相似,只要把點動按鈕SB3換成SB4,輸入繼電器I0.3換成I0.4,輸出繼電器Q0.1換成Q0.2,交流接觸器KM1換成KM2即可.3)主電動機(jī)正向低速轉(zhuǎn)動控制主電動機(jī)低速轉(zhuǎn)動時,限位開關(guān)SQ的動合觸點處于斷開位置,SQ3和SQ1處于閉合位置.按下主電動機(jī)正向起動按鈕SB1,輸入繼電器I0.1得電,內(nèi)部繼電器M0.1得電并自鎖,輸出繼電器Q0.3得電,Q0.3與M0.1的得電,又使輸出

51、繼電器Q0.1得電,Q0.1的得電,又使輸出繼電器Q0.6得電.輸出繼電器Q0.3、Q0.1、Q0.6的相繼得電,使接觸器KM3KM1和KM6得電.KM3的主觸點閉合,將限流電阻R短路.KM1的主觸點閉合,引入三相電源.KM6的主觸點閉合,接通主電動機(jī)M1的三相電源.因為高速轉(zhuǎn)動交流接觸器KM7和KM8無電,所以主電動機(jī)定子繞組接成三角形,在全電壓(不經(jīng)限流電阻R)下起動正向低速旋轉(zhuǎn). 速時,速度繼電器的動合觸點斷開,KM2斷電釋放.KM1又得電吸合,主電動機(jī)重復(fù)上述動作.這樣間歇地起動與反接制動,使主電動機(jī)處于緩慢轉(zhuǎn)動狀態(tài),有利于齒輪進(jìn)行良好嚙合.如果變速前主電動機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài),那么變速后主

52、電動機(jī)仍然停轉(zhuǎn).如果變速前主電動機(jī)處于正向低速轉(zhuǎn)動,內(nèi)部繼電器M0.1仍處于得電自鎖狀態(tài),那么變速后接觸器KM3、KM1和KM6又得電吸合,主電動機(jī)在變速之后仍然正向低速轉(zhuǎn)動.如果變速前主電動機(jī)處于反向低速轉(zhuǎn)動,由于內(nèi)部繼電器M0.2的工作狀態(tài)不變,變速后接觸器KM2、KM3和KM6又得吸合,所以主電動機(jī)仍然反向低速轉(zhuǎn)動.同樣道理,如果變速前主電動機(jī)處于正向或反向高速轉(zhuǎn)動狀態(tài),變速后先進(jìn)入正向或反向低速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過3S左右的延時,主電動機(jī)自動轉(zhuǎn)為正向或反向高速旋轉(zhuǎn).“停止位置時,限位開關(guān)SQ7和SQ8均恢復(fù)原來位置,快速移動停止.52本系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試PLC的應(yīng)用程序安裝好后，需要對其進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試

53、前的準(zhǔn)備工作包括以下幾個局部。(1)外部接線的檢查外部接線的檢查包括對輸入輸出信號的接線的證確性檢查，對地的絕緣檢查，屏蔽接線檢查等。確保各輸入輸出和信號線的連接正確、可靠。(2)供電系統(tǒng)檢查供電系統(tǒng)的檢查包括對PLC的供電電源接線的檢查和電壓檢查、外部供電電壓檢查等。確保電源正確，防止短路、斷路和電壓不符合的現(xiàn)象，尤其是電壓過高和短路。(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行檢查包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)對輸入信號的響應(yīng)時間和運(yùn)轉(zhuǎn)正反等狀態(tài)的檢查(動作為點動或手動)，有時要和檢測元件和開關(guān)的運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)校，以便了解執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行后檢測元件和開關(guān)是否有相應(yīng)的輸出信號等。本系統(tǒng)中主要檢查油泵電機(jī)、主軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和

54、主軸電機(jī)的上下速運(yùn)行等問題。(4)檢測元件和開關(guān)的運(yùn)行檢查檢測元件和開關(guān)是PLC輸入信號的來源，要對檢測元件、開關(guān)、按鈕等信號在運(yùn)行后的響應(yīng)進(jìn)行檢查，了解它們的狀態(tài)是否有相應(yīng)的變化等。本系統(tǒng)中主要是限位開關(guān)和接近開關(guān)的運(yùn)行檢查。程序調(diào)試前的準(zhǔn)備工作的好壞與程序調(diào)試有很大的關(guān)系，準(zhǔn)備工作做的好，程序調(diào)試時就可以只考慮時程序方面的出錯原因，使程序的調(diào)試時間縮短?，F(xiàn)場調(diào)試一般包括以下幾項內(nèi)容(1)系統(tǒng)上電啟動，檢查系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行。這時與用戶程序無關(guān)，僅標(biāo)志著中央處理器的狀態(tài)和總線接口的狀態(tài)等，通過CPU模板和各種接口模板的指示燈即可觀察到，有故障時及時排除。(2)對系統(tǒng)外圍接口的檢查。這一步主要

55、檢查控制系統(tǒng)的輸入輸出接口和各接口到操作設(shè)備、檢測設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備的線路狀態(tài)，包括通訊線路的狀態(tài)，依靠軟件的“強(qiáng)制操作來實現(xiàn)。(3)聯(lián)機(jī)調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試相當(dāng)于生產(chǎn)線的無負(fù)荷試車，需要各方面人員的密切配合才能完成?，F(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試時要將控制系統(tǒng)與操作身邊、檢測設(shè)備和執(zhí)行結(jié)構(gòu)全部連接在一起。通過操作人員的實際操作，觀察和測試各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，來檢查控制軟件和整個系統(tǒng)是否合理。(1)接通電源后，PLC無電源顯示問題現(xiàn)象：設(shè)備硬件線路接好后，合上開關(guān)，無電源顯示。原因分析：可能在改造時間，PLC工作電源無正常。解決方案：檢查PLC電源接線，發(fā)現(xiàn)PLC的交流輸入接觸點接觸不良。(2)開關(guān)閉合，但是輸入指示等

56、不亮問題現(xiàn)象：存在的可能性有2個，一是開關(guān)質(zhì)量不好，二是輸入的多個公共端與電源連接線接觸不良。解決方案：用萬用表排除開關(guān)質(zhì)量問題，確定是輸入的多個公共端連線方式不對，改變連接方式。(3)加工后工件上有刀具拖痕(劃痕)問題現(xiàn)象：在加工后的工件外表有刀具拖動痕跡，影響工件質(zhì)量。原因分析：在刀具加工完一層以后，退刀，退刀的距離太小，導(dǎo)致工件的外表和高速旋轉(zhuǎn)的鏜刀輪接觸，從而劃傷外表。解決方案：此問題可由軟件方式來解決，將刀具退刀位置參數(shù)設(shè)置遠(yuǎn)離工外表即可。(4)主軸進(jìn)給出現(xiàn)誤動作問題現(xiàn)象：在正常加工的時候，偶爾出現(xiàn)主軸進(jìn)給誤動作。原因分析：控制主軸進(jìn)給的開關(guān)在剛丌始使用時，觸點接觸較好，抖動影響不明顯，但是行一段時間以后，由于磨損、污物、抖動等影響，使得觸點的接觸受到影響，從而使得信號不穩(wěn)定，使主軸進(jìn)給出現(xiàn)誤動作。解決方案：為了解決觸點接觸時的抖動現(xiàn)象，本系統(tǒng)中采用了RC回路濾波，使得觸點剛接通時的不穩(wěn)定的信號變得穩(wěn)定平滑，解決了信號抖動現(xiàn)象，也使得原來認(rèn)為已經(jīng)損壞的接近開關(guān)能夠繼續(xù)使用，解決了問題，降低了本錢。的