基于PLC的銑床改造

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)摘要該畢業(yè)設(shè)計(jì)首先介紹了可編程控制器（PLC）概念及優(yōu)點(diǎn)。PLC是面向用戶的專用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程直觀簡單，適應(yīng)性好，功能完善，接口功能強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)并廣泛的用于工業(yè)控制中，而傳統(tǒng)的繼電器控制，因其接觸器觸點(diǎn)受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的影響，觸點(diǎn)壽命受到限制，故障率高，可靠性不及PLC控制，為此，提出用PLC對我們工業(yè)加工應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的X62W萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，該設(shè)計(jì)詳細(xì)地對以上兩種機(jī)床的控制線路進(jìn)行分析，并系統(tǒng)的介紹了利用PLC對這種機(jī)床進(jìn)行改造方法和方案。其中重點(diǎn)講述了PLC設(shè)計(jì)的方法和系統(tǒng)完成后的調(diào)試，對PLC的選型和PLC的特性及使用環(huán)境也做了簡單的介紹。最后通過模擬仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案具有一定可行性和可操作性。關(guān)鍵詞：X62W；電氣控制；PLC-可編程控制器；梯形圖1引言X62W萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，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。線路復(fù)雜，故障多，操作人員維修任務(wù)較重。針對這種情況，用PLC改造繼電接觸控制電路，克服了以上缺點(diǎn)，降低了設(shè)備故障率，提高了設(shè)備使用率，運(yùn)行效果非常好。2銑床特點(diǎn)及電氣控制線路分析2.1銑床簡介銑床的種類很多，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、仿形銑床、龍門銑床和專用銑床等。萬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，還可以加裝萬能銑頭和圓工作臺來擴(kuò)大加工范圍。目前，萬能銑床常用的有兩種，一種是臥式萬能銑床，銑頭水平放置，型號為X62W；另一種是立式萬能銑床，銑頭垂直放置，型號為X52K。這兩種銑床結(jié)構(gòu)大體相似，差別在于銑頭的放置方向上，而工作臺進(jìn)給方式，主軸變速等都一樣，電氣控制線路經(jīng)過系列化以后，也是一樣的，只不過容量不同。型號意義:2.2X62W萬能銑床X62W萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，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。其操作是通過手柄同時(shí)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，是自動(dòng)化程度較高的組合機(jī)床。X62W型萬能銑床的結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、刀桿支架、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺可沿著它上下移動(dòng)。在升降臺上面的水平導(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，工作臺就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向移動(dòng)（左右移動(dòng)）。工作臺上有T形槽用來固定工件。這樣，安裝在工作臺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)過一個(gè)角度（通常是±45°），因此工作臺在水平面上除了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，故稱萬能銑床。X62W萬能銑床特點(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)雜型面的加工。(2)采用X62W銑床可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。(3)采用X62W可以比普通機(jī)床提高2～3倍生產(chǎn)率，對復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。(4)大大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。圖2-1X62萬能銑床外形結(jié)構(gòu)圖1、2—縱向工作臺進(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—工作臺快速移動(dòng)按鈕。6—工作臺橫向進(jìn)給手動(dòng)手輪。7—工作臺升降進(jìn)給手動(dòng)搖把。8—自動(dòng)進(jìn)給變速手柄。9—工作臺升降、橫向進(jìn)給手柄。10—油泵開關(guān)。11—電源開關(guān)。12—主軸瞬時(shí)沖動(dòng)手柄。13—照明開關(guān)。16—主軸調(diào)速轉(zhuǎn)盤。2.3電器元件設(shè)備表2-1X62W萬能銑床電器元件明細(xì)表代號名稱型號規(guī)格數(shù)量用途M1主軸電動(dòng)機(jī)JO2-51-47.5kw380V1450r/min1驅(qū)動(dòng)主軸M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)JO2-22-41.5kw380V1410r/min1驅(qū)動(dòng)進(jìn)給M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB-22125W380V2790r/min1驅(qū)動(dòng)冷卻泵QS1開關(guān)HZ1-60/3J60A500V1總開關(guān)QS2開關(guān)HZ1-10/3J10A500V1冷卻泵開關(guān)SA1開關(guān)HZ1-10/3J10A500V1換刀開關(guān)SA2開關(guān)HZ1-10/3J10A500V1圓工作臺開關(guān)SA3開關(guān)HZ3-13360A500V1M1換相開關(guān)FU1熔斷器RL1-6060A3電源總保險(xiǎn)FU2熔斷器RL1-155A1整流電源保險(xiǎn)FU3熔斷器RL1-155A1直流電路保險(xiǎn)FU4熔斷器RL1-155A1控制回路保險(xiǎn)FU5熔斷器RL1-151A1照明保險(xiǎn)FR1熱繼電器JR0-4016A1M1過載保護(hù)FR2熱繼電器JR10-100.5A1M3過載保護(hù)FR3熱繼電器JR10-101.5A1M2過載保護(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2ZC×41整流器KM1接觸器CJ0-2020A線圈電壓110V1主軸驅(qū)動(dòng)KM2接觸器CJ0-1010A線圈電壓110V1快速進(jìn)給KM3接觸器CJ0-1010A線圈電壓110V1M2正轉(zhuǎn)KM4接觸器CJ0-1010A線圈電壓110V1M2反轉(zhuǎn)SB1、SB2按鈕LA2綠色2M1啟動(dòng)SB3、SB4按鈕LA2黑色2快速進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)SB5、SB6按鈕LA2紅色2停止、制動(dòng)YC1電磁離合器B1DL—Ⅲ1主軸制動(dòng)YC2電磁離合器B1DL—Ⅱ1正常進(jìn)給YC3電磁離合器B1DL—Ⅱ1快速進(jìn)給SQ1位置開關(guān)LX3-11K開啟式1主軸沖動(dòng)開關(guān)SQ2位置開關(guān)LX3-11K開啟式進(jìn)給沖動(dòng)開關(guān)SQ3位置開關(guān)LX3-131單輪自動(dòng)復(fù)位M2正、反轉(zhuǎn)及聯(lián)鎖、、、、、、SQ4位置開關(guān)LX3-131單輪自動(dòng)復(fù)位SQ5位置開關(guān)LX3-11K開啟式SQ6位置開關(guān)LX3-11K開啟式2.4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)，但方向的改變并不頻繁。根據(jù)加工工藝的要求，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，可用電源相序轉(zhuǎn)換開關(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)工作臺既可以做六個(gè)方向上的進(jìn)給，又可以在六個(gè)方向上快速移動(dòng)。(4)為了防止刀具和機(jī)床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為了減小加工工件表面的粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸才能停止或同時(shí)停止。本機(jī)床在電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)的慣性很大，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)采用變速盤來進(jìn)行速度選擇，為保證變速齒輪進(jìn)入良好嚙合狀態(tài)，兩種運(yùn)動(dòng)都要求變速后作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。2.5電氣控制線路X62w萬能銑床的電氣控制線路。分為主電路，控制電路和照明的路三部分。

圖2-2X62W原理圖萬能銑床電氣控制電路圖2.6電氣控制線路分析2.6.1主電路分析主電路中共有三臺電動(dòng)機(jī)，M1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是工作臺進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)升降臺及工作臺進(jìn)給；M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)冷卻液。每臺電動(dòng)機(jī)均有熱繼電器作過載保護(hù)?？刂齐娐贩治鲋鬏S電動(dòng)機(jī)的控制控制線路中的啟動(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)M1的啟動(dòng)接觸器，YC1則是主軸制動(dòng)用的電磁離合器，SQ1是主軸變速沖動(dòng)的行程開關(guān)。主軸電動(dòng)機(jī)是經(jīng)過彈性聯(lián)軸器和變速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的，可使主軸獲得十八級不同的轉(zhuǎn)速。1)主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)啟動(dòng)前先合上電源開關(guān)QS1，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(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，其主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)。SA3的功能見表2.1所示：正轉(zhuǎn)時(shí)SA3-2，SA3-3兩開關(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。表2-2主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)位置表位觸置頭正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)SA3-1－－＋SA3-2＋－－SA3-3＋－－SA3-4－－＋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)M1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)M1停電，同時(shí)由于SB5-2或SB6-2接通電磁離合器YC1，對主軸電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)主軸停車后方可松開停止按鈕。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)換開關(guān)SA1扳到換刀位置，常開觸頭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，切斷控制電路，機(jī)床無法運(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)行程開關(guān)SQ1通過機(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，嚙合好的齒輪脫離，可以用變速盤調(diào)整所需要的轉(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)比的齒輪組重新嚙合。由于齒與齒之間的位置不能剛好對上，因而造成嚙合困難。若在嚙合時(shí)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)一下又返回，而彈簧桿又推動(dòng)一下位置開關(guān)SQ1，SQ1的常閉觸頭SQ1-2先斷開，而后常開觸頭SQ1-1閉合，使接觸器KM1通電吸合，電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)，但緊接著凸輪放開彈簧桿，SQ1復(fù)位，常開觸頭SQ1-1先斷開，常閉觸頭SQ1-2后閉合，電動(dòng)機(jī)M1斷電。此時(shí)并未采取制動(dòng)措施，故電動(dòng)機(jī)M1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)，保證了齒輪的順利嚙合。(2)工作臺進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2是控制圓工作臺的，在不需要圓工作臺運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“斷開”位置，此時(shí)SA2-1閉合，SA2-2斷開，SA2-3閉合；當(dāng)需要圓工作臺運(yùn)動(dòng)時(shí)，將轉(zhuǎn)換關(guān)SA2扳到“接通”位置，則SA2-1斷開，SA2-2閉合，SA2-3斷表2-3圓工作臺開關(guān)位置位觸置頭接通斷開SA2-1—+SA2-2+—SA2-3—+開。SA2的功能如表2.2所示:1)工作臺縱向進(jìn)給工作臺的左右(縱向)運(yùn)動(dòng)是由“工作臺縱向操作手柄”來控制。手柄有三個(gè)位置：向左、向右、零位（停止），其控制關(guān)系見表2.3。當(dāng)手柄扳到向左或向右位置時(shí)，手柄有兩個(gè)功能，一是壓下位置開關(guān)SQ5或SQ6，二是通過機(jī)械機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈撥向工作臺下面的絲杠上，使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力唯一的地傳到該絲杠上，工作臺在絲杠的帶動(dòng)下作左右進(jìn)給。在工作臺兩端各設(shè)置一塊擋鐵，當(dāng)工作臺縱向移動(dòng)到極限位置時(shí)，擋鐵撞動(dòng)縱向操作手柄，使它回到中間位置，工作臺停止運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)縱向運(yùn)動(dòng)的終端保護(hù)。a）工作臺向右運(yùn)動(dòng)表2-4工作臺縱向進(jìn)給開關(guān)位置位觸置頭左停右SQ5-1－－+SQ5-2++—SQ6-1+－—SQ6-2－－+主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，將操縱手柄向右扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓到位置開關(guān)SQ5，常開觸頭SQ5-1閉合，常閉觸頭SQ5-2斷開，接觸器KM3通電吸合;電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，帶動(dòng)工作臺向右進(jìn)給。b)工作臺向左進(jìn)給控制過程與向右相似，只是將操作手柄撥向左，這時(shí)位置開關(guān)SQ6被壓著，SQ6-1被壓著閉合，SQ6-2斷開，接觸器KM4通電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺向左進(jìn)給。2)工作臺升降和橫向（前后）進(jìn)給操縱工作臺上下和前后運(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、后和中間位置。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)手柄扳向前或后時(shí)，機(jī)械上接通了橫向進(jìn)給離合器；手柄在中間位置時(shí)，橫向和垂直進(jìn)給離合器均不接通。在手柄扳到向下或向前位置時(shí)，手柄通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使位置開關(guān)SQ3被壓動(dòng)，接觸器KM3通電吸合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；在手柄扳到向上或向后時(shí)，位置開關(guān)SQ4被壓動(dòng)，接觸器KM4通電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。對應(yīng)操縱手柄的五個(gè)位置，可列出與之對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，見表2.4表2-5工作臺橫向與垂直操縱手柄功能手柄位置工作臺運(yùn)動(dòng)方向離合器接通的絲杠行程開關(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)向下向下進(jìn)給或快速向下垂直絲杠SQ3KM3M2正轉(zhuǎn)向前向前進(jìn)給或快速向前橫向絲杠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杠—－－此五個(gè)位置是聯(lián)鎖的，各個(gè)方向的進(jìn)給不能同時(shí)接通，所以不可能同時(shí)傳動(dòng)紊亂的現(xiàn)象。工作臺向上（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，把橫向和升降操作手柄扳到向上（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關(guān)SQ4（SQ3）動(dòng)作，KM4(KM3)獲電，電動(dòng)機(jī)M2反（正）轉(zhuǎn)，工作臺向上（下）運(yùn)動(dòng)。將手柄扳回中間位置，工作臺停止運(yùn)動(dòng)。b)工作臺向前（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)位置開關(guān)SQ3(SQ4)，KM3（KM4）獲電，電動(dòng)機(jī)M2正（反）轉(zhuǎn)，工作臺向前（后）運(yùn)動(dòng)。c)聯(lián)鎖問題單獨(dú)對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，絕不會出現(xiàn)兩個(gè)方向的可能性。但在操作這個(gè)手柄時(shí)，又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)。從圖1.1可以看出，若縱向手柄扳到任一方向，SQ5-2或SQ6-2兩個(gè)位置開關(guān)中的一個(gè)被壓開，接觸器KM3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了向左或向右進(jìn)給時(shí)，SQ5或SQ6被壓著，它們的常閉觸頭SQ5-2或SQ6-2是斷開的，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，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)給變速沖動(dòng)和主軸變速一樣，進(jìn)給變速時(shí)，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（在升降臺前面）往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤以后，將變速盤向里推。在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開關(guān)SQ2，首先使常閉觸頭SQ2-2斷開，然后常開觸頭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，位置開關(guān)SQ2已復(fù)位，首先斷開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，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萬能銑床在加工過程中，不做銑削加工時(shí)，要求工作臺快速移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入銑削區(qū)時(shí)，要求工作臺以原進(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，它的一個(gè)常開觸頭接通進(jìn)給控制電路，另一個(gè)常開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)跳過齒輪變速鏈，電動(dòng)機(jī)可直接拖動(dòng)絲杠套，讓工作臺快速進(jìn)給。進(jìn)給的方向，仍由進(jìn)給操作手柄來決定。當(dāng)快速移動(dòng)到預(yù)訂網(wǎng)站時(shí)，松開按鈕SB3或SB4，接觸器KM2斷電釋放，YC3斷開，YC2吸合，工作臺的快速移動(dòng)停止，仍按原來方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(3)圓工作臺的控制為了擴(kuò)大機(jī)床的加工能力，可在機(jī)床上安裝附件圓形工作臺，這樣可以進(jìn)行圓弧或凸輪的銑削加工。在拖動(dòng)時(shí)，所有進(jìn)給系統(tǒng)均停止工作（手柄放置在零位上），只讓圓工作臺繞軸心回轉(zhuǎn)。當(dāng)工件在圓工作臺安裝好后，用快速移動(dòng)方法，將銑刀和工件之間位置調(diào)整好，把圓工作臺控制開關(guān)撥到“接通”位置。這個(gè)開關(guān)就是SA2，此時(shí)SA2-1和SA2-3斷開，SA2-2閉合。當(dāng)主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，圓工作臺即開始工作，其控制電路是：電源→SQ2-2→SQ3-2→SQ4-2→SQ6-2→SQ5-2→SA2-2→KM4（常閉）→KM3線圈→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，使圓工作臺繞軸心回轉(zhuǎn)，銑刀銑出圓弧。在圓工作臺開動(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)了兩個(gè)進(jìn)給手柄中的任一個(gè)，則必然會使位置開關(guān)SQ3—SQ6中的某一個(gè)被壓動(dòng)，則其常閉觸頭將斷開，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，從而避免了機(jī)床事故。圓工作臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。按下主軸停按鈕SB5或SB6，主軸停轉(zhuǎn)，圓工作臺也停轉(zhuǎn)。2.6.3冷卻和照明控制冷卻泵只有在主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后才能啟動(dòng)，所以主電路中將M3接在主接觸器KM1觸頭后面，另外又可以用開關(guān)QS2控制。機(jī)床照明由變壓器T1供給24V安全電壓。3方案論證3.1機(jī)床傳統(tǒng)控制方式與PLC的比較銑床原控制系統(tǒng)都是采用繼電器、接觸器等硬件邏輯控制電路，不但接線復(fù)雜，而且經(jīng)常出現(xiàn)故障，可靠性比較差。與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，PLC控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)周期短以及故障自診斷等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于機(jī)床的控制和故障診斷系統(tǒng)，可以減少強(qiáng)電元件數(shù)目，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。3.2現(xiàn)代PLC控制即本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)隨著今年來，PLC技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展；它的優(yōu)勢越多的在社會各種領(lǐng)域得以應(yīng)用。本系統(tǒng)具體的應(yīng)用表現(xiàn)于：(1)PLC具有很高的可靠性和很強(qiáng)的抗干擾能力良好的自診斷功能，平均無故障工作時(shí)間可達(dá)數(shù)萬小時(shí)。當(dāng)本系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的臺數(shù)較多時(shí)，其系統(tǒng)的繼電器觸點(diǎn)較多，易出現(xiàn)觸點(diǎn)不良造成的故障等。用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器的控制中的中間和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，從而使接線大大減少，連接的觸點(diǎn)也大為減小，故障率也大大降低。(2)豐富的I/O接口模塊可直接使其與控制現(xiàn)場的器件或設(shè)備（如按鈕、行程開關(guān)、傳感器、電磁線圈等）連接。如本系統(tǒng)可將電機(jī)的控制信號經(jīng)按鈕直接輸入PLC，因其具A/D轉(zhuǎn)換功能。(3)靈活性好。大部分PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)，就是整體式的PLC也有可擴(kuò)展的模塊或擴(kuò)展單元，即可根據(jù)控制的規(guī)模選擇。模塊式的PLC更能靈活的選擇，諸如CPU、電源、I/O等。即其可根據(jù)需要自行選配。本系統(tǒng)中選用的I/O為80點(diǎn)的基本單元,當(dāng)控制的電機(jī)過多點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，即可通過擴(kuò)展模塊或單元來增大控制能力。(4)編程簡單易學(xué)。PLC大多采用梯形圖作為主要編程語言。是面向用戶的，其表達(dá)方式類似于繼電器控制系統(tǒng)圖，與傳統(tǒng)的電氣圖聯(lián)系較大，很形象直觀?？梢哉f懂電器圖即可編寫梯形圖；而且已有可直接讀出梯形的PLC編程器，甚至可免PLC編程。(5)系統(tǒng)安裝簡單，維修方便。其使用時(shí)，只要將現(xiàn)場的各設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連，即可運(yùn)行。PLC只有兩三個(gè)接觸器大小，直接按于控制柜即可。且具有運(yùn)行和故障的指示燈及指示裝置，如每個(gè)I/O點(diǎn)經(jīng)指示燈，CPU報(bào)告的錯(cuò)誤信息經(jīng)屏幕顯示。綜上，以PLC為控制系統(tǒng)的方案，其系統(tǒng)具有較高的簡潔性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性。3.3改造方案的確定(1)不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法。(2)不改變原電氣系統(tǒng)控制元件(包括行程開關(guān)、按鈕、交流接觸器、中間繼電器,以上元件的數(shù)量、作用均與原電氣線路相同)。(3)原控制線路中熱繼電器仍用硬件控制(因過載使用幾率較少)。(4)指示燈接線仍和原控制線路相同。(5)原主軸和進(jìn)給變速箱操作方法和結(jié)構(gòu)不變。(6)原銑床的工藝加工方法不變。(7)只是將原繼電器控制中的硬件接線改為用軟件編程來替代。4X62W萬能銑床電氣控制線路PLC的硬件改造4.1PlC的基本定義和PLC的主要特點(diǎn)4.1.1PLC的基本定義：可編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。4.1.2PLC的主要特點(diǎn)：(1)高可靠性1)所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。2)各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.3)各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。4)采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。5)對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。7)大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。(2)豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。(4)編程簡單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。(5)安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。4.2X62W銑床PLC控制系統(tǒng)的分析根據(jù)實(shí)際情況，在銑床的電氣改造過程中，保留原有的機(jī)械操作不變，將原來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/輸出信號均為開關(guān)控制量，一般的繼電器輸出型PLC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，輸入信號傳輸距離不大，控制電路比較集中，不必采用單獨(dú)的控制柜來安裝電器元件。為了提高整個(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。4.3PLC的選型及校驗(yàn)X62W銑床電路中輸入/輸出及控制信號共有28個(gè)。其中輸入信號18個(gè)、輸出信號10個(gè)，實(shí)際使用時(shí)，系統(tǒng)的輸入都為開關(guān)控制量，加上10%~15%的余量就可以了，并無其他特殊控制模塊的需要。故選用日本三菱公司的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)數(shù)24。FX2N是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器?；局噶顖?zhí)行時(shí)每條指令高達(dá)0.08μs，用戶存儲器容量可擴(kuò)展到16K步，I/O它的點(diǎn)最大可擴(kuò)展到256點(diǎn)，可有多種特殊功能擴(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，18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PLC的干擾。4.4PLC的I/O端口的分配表4-1I/O分配表輸入元件輸入繼電器作用輸出元件輸出繼電器作用SB1、SB2X0主軸啟動(dòng)按鈕KM1Y0主軸啟動(dòng)SB3、SB4X1快速點(diǎn)動(dòng)按鈕KM2Y1快速進(jìn)給SB5、SB6X2主軸停止按鈕KM3Y2進(jìn)給正轉(zhuǎn)SQ1X3主軸變速開關(guān)KM4Y3進(jìn)給反轉(zhuǎn)SQ2X4進(jìn)給變速開關(guān)YC1Y4主軸制動(dòng)SQ3X5下前進(jìn)給開關(guān)YC2Y5正常進(jìn)給SQ4X6上后進(jìn)給開關(guān)YC3Y6快速進(jìn)給SQ5X7向左進(jìn)給開關(guān)HL1Y7主軸工作指示SQ6X10向右進(jìn)給開關(guān)HL2Y10主軸制動(dòng)指示SA1X11主軸換刀開關(guān)HL3Y11正常進(jìn)給指示SA2X12圓工作臺開關(guān)HL4Y12快速進(jìn)給指示FR1X13主軸過載保護(hù)FR2X14冷卻過載保護(hù)FR3X15進(jìn)給過載保護(hù)4.5系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計(jì)在X62W型萬能銑床PLC控制接線圖中，需要注意的是，圖中對輸入的常閉觸點(diǎn)進(jìn)行了處理，即常閉按鈕改用常開按鈕，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)不變。

圖4-1X62W萬能銑床PLC控制接線圖

5X62W萬能銑床電氣控制線路PLC的軟件改造5.1梯形圖控制分析在X62W萬能銑床PLC控制梯形圖中，回路6控制主軸啟動(dòng)和變速，回路7控制主軸制動(dòng)，回路11控制工作臺分別作縱向、橫向、垂直、變速等運(yùn)動(dòng)以及圓盤運(yùn)動(dòng)，回路8控制工作臺快速進(jìn)給。圖5-1X62W萬能銑床PLC控制梯形圖5.1.1主軸控制電路分析1）主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)啟動(dòng)前先合上電源開關(guān)QS1，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動(dòng)按鈕SB1(或SB2),X0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)X2常閉斷開，Y0失電，KM1斷開，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著X2常開閉合，Y4得電，電磁離合器YC1工作，對主軸進(jìn)行制動(dòng)，待主軸停車后，松開SB5（或SB6）。3）主軸換銑刀控制SA1是主軸換銑刀開關(guān)，需換刀時(shí)，將SA1扳到“換刀”位置，這時(shí)X11常閉斷開，使Y0失電，KM1斷開，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著X11常開閉合，Y4得電，電磁離合器YC1得電工作，對主軸進(jìn)行制動(dòng)，使基層無法運(yùn)行，保證了人身安全。4）主軸變速沖動(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)行程開關(guān)SQ1，通過機(jī)械上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，變速時(shí)，扳操縱手柄使SQ1動(dòng)作，這時(shí)X3常閉斷開（斷開自鎖回路），X3常開閉合，使Y0得電，KM1工作，主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2是控制圓工作臺的，在不需要圓工作臺時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“斷開”位置。此時(shí)，X12常閉閉合，常開斷開；當(dāng)需要圓工作臺時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“接通”位置，此時(shí)X12常閉斷開，常開閉合。5.1.2進(jìn)給控制電路分析1）工作臺左（右）控制主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄向左（右）扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開關(guān)SQ5（SQ6），使X7(X10)常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)），X7(X10)常開閉合，Y2（Y3）得電，KM2（KM3）工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺向左、右運(yùn)動(dòng)。2）工作臺下、前（上、后）控制主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄分必然想下、前（上、后）扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開關(guān)SQ3（SQ4），使X5(X6)常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)），X5(X6)常開閉合，Y2(Y3)得電，KM2(KM3)工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺向下、前（上、后）運(yùn)動(dòng)。3）進(jìn)給變速傳動(dòng)控制與主軸變速原理一樣，變速時(shí)只需將變速盤往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇好速度后，將變速盤向里推，在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開關(guān)SQ2，使X4常閉斷開（斷開自鎖回路），X4常開閉合，Y1得電，KM2工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。4）工作臺快速移動(dòng)控制按下快速點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3（或SB4），X1接通，Y1得電，KM2動(dòng)作，它的一個(gè)常開觸點(diǎn)接通進(jìn)給控制電路，另一個(gè)則接通快速進(jìn)給電磁離合器YC3，常閉觸點(diǎn)切斷正常進(jìn)給電磁離合器YC2，讓工作臺實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。松開SB3（或SB4），X1斷開，Y1失電，此時(shí)YC3失電，YC2得電，工作臺快速移動(dòng)停止，仍按原方向作正常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。5）圓工作臺的控制當(dāng)需要加工螺旋槽時(shí)，應(yīng)將工件安裝在圓工作臺上，調(diào)整好銑刀和工件之間的位置，主軸電動(dòng)機(jī)切斷后，將開工SA2扳到“接通”位置，X12常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)），X12常開閉合，Y1得電，KM2工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)圓工作臺開始工作。值得注意的是，當(dāng)圓工作臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，既不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。5.2PLC控制指令語句表圖5-2X62W萬能銑床PLC控制指令語句表0LDX00026ORB1ORX00327ANB2ORY00028ANIX0153ANIX00229ANIY0034ANIX01130OUTY0025ANIX01331MPP6ANIX01432ANDX0127OUTY00033LDX0068OUTY00734LDIX0049LDX00135ANDX01010ANIX00236ORB11ANIX00337ANBX01512ANIX01338ANIY00213ANIX01439ANIY00214OUTY00140OUTY00315OUTY01241LDX00216LDY00042ORX01117MPS43OUTY00418LDX01244OUTY01019LDX00545LDIY00120LDIX00446OUTY00521ANDX00747OUTY01122ORB48LDY00123ANB49OUTY00624LDIX01250END25ANIX0046X62W萬能銑床PLC改造的測試實(shí)驗(yàn)6.1PLC的模擬實(shí)驗(yàn)將輸入、輸出點(diǎn)接好，安裝在PLC實(shí)驗(yàn)臺，輸入正確的程序。觀察相應(yīng)的功能指示燈是否顯示正確，即表示相應(yīng)的功能是否擁有。以檢測PLC的接線方法和相應(yīng)的程序是否正確。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)功能良好。6.2改進(jìn)后的X62W萬能銑床空載實(shí)驗(yàn)將線路接好后，接通電源開關(guān)，輸入相應(yīng)程序。首先進(jìn)行主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)空載，及主軸變速沖動(dòng)。再進(jìn)行機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，測試工作臺六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，變速沖動(dòng)及工作臺的快速移動(dòng)。再進(jìn)行圓工作臺的空載實(shí)驗(yàn)，及冷卻泵電動(dòng)機(jī)的空載與工作照明實(shí)驗(yàn)。最后進(jìn)行空載電路的連鎖與保護(hù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：主軸制動(dòng)良好，各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精確。圓工作臺工作正常，各連鎖功能良好，冷卻泵及照明系統(tǒng)正常啟動(dòng)。PLC狀態(tài)良好。6.3改進(jìn)后的X62W萬能銑床負(fù)載實(shí)驗(yàn)在改進(jìn)后的機(jī)床上進(jìn)行定位座的銑削加工，實(shí)驗(yàn)顯示：機(jī)床工作狀況良好，進(jìn)給空載精確，加工精度高，加工效率較高。機(jī)床改造成功，既節(jié)省了資源又提高了效率。7PLC控制與電氣控制的區(qū)別PLC控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的不同之處主要在以下幾個(gè)方面：從控制方法上看，電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成偶，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而PLC采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且PLC所謂“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上式存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)無限的，PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性好。從工作方式上看，在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，電路中所以所以繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。而PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。從控制速度上看，繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，機(jī)械觸點(diǎn)還會出現(xiàn)抖動(dòng)問題。而PLC通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時(shí)間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)問題。從定時(shí)和計(jì)數(shù)控制上看，電氣控制系統(tǒng)采用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)間控制，時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，定時(shí)精度不高。而PLC采用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中