臥式鏜床技術(shù)改造

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 1\o"CurrentDocument"緒論 2\o"CurrentDocument"第一章 T68機(jī)床的用途、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng) 4\o"CurrentDocument"第二章 電力拖動(dòng)方式和控制要求 8\o"CurrentDocument"第一節(jié)機(jī)床的電力拖動(dòng)方式 8\o"CurrentDocument"第二節(jié)T68型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)對(duì)電氣控制電路的要求 8\o"CurrentDocument"第三節(jié)控制電路的分析 8\o"CurrentDocument"第四節(jié)主電路的分析 10\o"CurrentDocument"第五節(jié)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)的分析 10第三章 T68鎮(zhèn)床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。\o"CurrentDocument"第一節(jié)PLC技術(shù)背景 18\o"CurrentDocument"第二節(jié) PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 18\o"CurrentDocument"第三節(jié)PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) 20\o"CurrentDocument"第四節(jié) PLC控制與微機(jī)控制的區(qū)別 21第五節(jié) T68臥式機(jī)床PLC改造的目的 22\o"CurrentDocument"第六節(jié)總體構(gòu)思 22第七節(jié) 電路改造 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第八節(jié)調(diào)試過(guò)程 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽?？偨Y(jié) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。摘要T68鏜床傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)存在著復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn);給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器對(duì)T68鏜床傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，在實(shí)際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)帶來(lái)推動(dòng)的力量。PLC對(duì)T68鏜床控制改造的梯形圖設(shè)計(jì)，提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。關(guān)鍵字：T68鏜床，PLC,梯形圖緒論P(yáng)LC(可編程序控制器)是以微機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)控制裝置。它是將傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有功能大、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，近年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面，PLC得到廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機(jī)床，這些機(jī)床經(jīng)歷了比較長(zhǎng)的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿(mǎn)足單機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎(chǔ)的，技術(shù)上比較落后，特別是其觸點(diǎn)的可靠性問(wèn)題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而用PLC對(duì)它進(jìn)行技術(shù)改造，便能取得很好的效果。對(duì)T68鏜床的電氣控制線路進(jìn)行了分析與研究后,T68鏜床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬等功能外；T68鏜床的電氣控制系統(tǒng)，還存在控制線路上一些復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn);給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器(PLC)對(duì)T68鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，在實(shí)際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)帶來(lái)推動(dòng)的力量。PLC對(duì)T68鏜床控制改造的設(shè)計(jì)梯形圖，提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；然而PLC對(duì)T68鏜床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿(mǎn)足了實(shí)際生產(chǎn)的需要，提高了經(jīng)濟(jì)效益。引言鏜床是一種精密加工機(jī)床。它主要用于加工工件上的精密圓柱孔。按用途的不同，鏜床可分為臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。其中臥式鏜床的用途很廣，除了對(duì)各種復(fù)雜的大型工件，如箱體零件、機(jī)體等的鏜孔以外，還可以完成鉆、擴(kuò)、鉸孔、車(chē)削內(nèi)外螺紋，用絲錐攻絲，車(chē)外圓柱面和端面，用端銑刀與圓柱銑刀銑削平面等多種工序。因此在這種鏜床上，工件一次安裝后，即能完成大部分表面的加工，有時(shí)甚至可以完成全部的加工，特別是在加工大型及笨重的工件時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。其中T68鏜床的電氣控制是由2臺(tái)電動(dòng)機(jī)，主軸電機(jī)M1拖動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)和工作進(jìn)給，M2電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的快移，M1電動(dòng)機(jī)是雙速電動(dòng)機(jī)，低速是△接法，高速是YY接法，主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給都由齒輪變速，停車(chē)時(shí)采用了反接制動(dòng)，主軸和進(jìn)給的齒輪變速采用了斷續(xù)自動(dòng)低速?zèng)_動(dòng)。從70年代初開(kāi)始，不到三十年時(shí)間里，PLC生產(chǎn)發(fā)展成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在世界上生產(chǎn)PLC及其網(wǎng)絡(luò)的廠家有二百多家，生產(chǎn)大約有400多個(gè)品種的PLC產(chǎn)品。而如今，對(duì)舊有機(jī)床進(jìn)行PLC改造已經(jīng)非常普遍，針對(duì)于舊有的機(jī)床，其電氣控制為繼電控制，而在繼電控制中，接觸觸點(diǎn)多，所以故障也多，操作人員維修任務(wù)較大，機(jī)械使用率較低。本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際的需要，對(duì)于T68鏜床用PLC改造其繼電器控制電路，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。研究這一課題的目的和意義有以下幾點(diǎn)：1）、將所學(xué)的知識(shí)得以綜合的應(yīng)用，2）、將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，3）、近年來(lái)PLC機(jī)在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來(lái)愈廣，它在控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢(shì)，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。用PLC控制技術(shù)對(duì)鏜床的控制電路實(shí)施改造，則具有普遍的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義，4）、提高鏜床控制電路的穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度，5）、通過(guò)PLC改造后，可以延長(zhǎng)鏜床的使用壽命，還可以降低機(jī)床的故障、更加便于控制、方便維修等各種好處。采用PLC實(shí)現(xiàn)T68鏜床電氣控制時(shí)，照明、電源指示燈、低壓備用電源插座及控制電源變壓器及相關(guān)電路保持原電路配置連接。繼電一接觸器系統(tǒng)中按鈕、速度繼電器、行程開(kāi)關(guān)為PLC的輸入設(shè)備，接觸器線圈及指示燈為PLC的輸出設(shè)備。為了節(jié)省PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，SQ1、SQ2的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ3、SQ4的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)，SQ3、SQ4的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ5、SQ6的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)之后接在PLC的輸入端。經(jīng)過(guò)這樣處理后，僅需要14個(gè)輸入點(diǎn)，7個(gè)輸出點(diǎn)，又基于三菱的PLC在市場(chǎng)上被廣泛使用且價(jià)格便宜，適用于經(jīng)濟(jì)型的改造，因此，我選用三菱型號(hào)為FX2N-32MR的PLC。第一章T68機(jī)床的用途、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)鏜床主要用于孔的精加工，可分為臥式鏜床、落地鏜床、坐標(biāo)鏜床和金鋼鏜床等。臥式鏜床應(yīng)用較多，它可以進(jìn)行鉆孔、鏜孔、擴(kuò)孔、鉸孔及加工端平面等，使用一些附件后，還可以車(chē)削圓柱表面、螺紋，裝上銑刀可以進(jìn)行銑削。鏜床在加工時(shí)，一般是將工件固定在工作臺(tái)上，由鏜桿或平旋盤(pán)（花盤(pán)）上固定的刀具進(jìn)行加工。機(jī)床的基本組成如下：1） 前立柱：固定地安裝在床身的右端，在它的垂直導(dǎo)軌上裝有可上下移動(dòng)的主軸箱。2） 主軸箱：其中裝有主軸部件，主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及操縱機(jī)構(gòu)。3） 后立柱：可沿著床身導(dǎo)軌橫向移動(dòng)，調(diào)整位置，它上面的鏜桿支架可與主軸箱同步垂直移動(dòng)。如有需要，可將其從床身上卸下。4）工作臺(tái)：由下溜板，上溜板和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)三層組成。下溜板可沿床身頂面上的水平導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)，上溜板可沿下溜板頂部的導(dǎo)軌作橫向移動(dòng)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以上溜板的環(huán)形導(dǎo)軌上繞垂直軸線轉(zhuǎn)位，能使要件在水平面內(nèi)調(diào)整至一定角度位置，以便在一次安裝中對(duì)互相平等或成一角度的孔與平面進(jìn)行加工。后主柱刀具溜板花盤(pán)后主柱底座尾架前主柱主軸箱床身______T后主柱刀具溜板花盤(pán)后主柱底座尾架前主柱主軸箱床身______T能鎮(zhèn)床結(jié)構(gòu)示意圖5） 面板1面板上安裝有機(jī)床的所有主令電器及動(dòng)作指示燈、機(jī)床的所有操作都在這塊面板上進(jìn)行，指示燈可以指示機(jī)床的相應(yīng)動(dòng)作。6） 面板2面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動(dòng)作情況。7） 三相異步電動(dòng)機(jī)兩個(gè)380V三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，分別用作主軸電動(dòng)機(jī)（雙速）和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。8） 故障開(kāi)關(guān)箱設(shè)有32個(gè)開(kāi)關(guān)，其中K1到K25用于故障設(shè)置；K26到K31保留；K32用作指示燈開(kāi)關(guān)，可以用來(lái)設(shè)置機(jī)床動(dòng)作指示與不指示。臥式鏜床加工時(shí)運(yùn)動(dòng)有：1）主運(yùn)動(dòng)：主軸的旋轉(zhuǎn)與平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給；平旋盤(pán)上刀具的徑向進(jìn)給；主軸箱的升降，即垂直進(jìn)給；工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。這些進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都可以進(jìn)行手動(dòng)或機(jī)動(dòng)。3） 輔助運(yùn)動(dòng)：回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸箱、工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的快速調(diào)位移動(dòng)；后立柱的縱向調(diào)位移動(dòng)；尾座的垂直調(diào)位移動(dòng)。T68臥式鏜床的電氣原理圖：主軸電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)快進(jìn)目瓦動(dòng)機(jī)控制電源電源指示照明主軸主軸、進(jìn)給速度主軸點(diǎn)動(dòng)和制動(dòng)控制主軸快速移動(dòng)控制正轉(zhuǎn)、低速、反轉(zhuǎn)、高速正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)1反轉(zhuǎn)變換控制低速高速正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)護(hù)FU1U12FU2匚匚匚1U1U2LV1—U16V16W16FU3i101 12V6.3V20120 22 25 28KM57KM4/KM7/KM6/FU5FU4102H202103SQ31SB3KA297SQ4Js_151620<u>16T1921 23 26r~i17FU1U12FU2匚匚匚1U1U2LV1—U16V16W16FU3i101 12V6.3V20120 22 25 28KM57KM4/KM7/KM6/FU5FU4102H202103SQ31SB3KA297SQ4Js_151620<u>16T1921 23 26r~i1771匚29HLELKAIKA2KM3KTKM1151616143327KM2KM4KM5KM6KM72345678|910I11I1213141516171819202122232417231922KH-T68臥式鎖床電氣原理圖第二章 電力拖動(dòng)方式和控制要求第一節(jié)機(jī)床的電力拖動(dòng)方式T68臥式鏜由主軸電動(dòng)機(jī)M1和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。其中主軸電動(dòng)機(jī)M1為△—YY接法的雙速電動(dòng)機(jī)，它不但可以正、反轉(zhuǎn)，高、低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以反接制動(dòng)及點(diǎn)動(dòng)控制。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2可以正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。第二節(jié)T68型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)對(duì)電氣控制電路的要求1） 主軸電動(dòng)機(jī)選用△一Y電動(dòng)機(jī)2） 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)、利用Y型減少啟動(dòng)電流3） 主軸電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正，反轉(zhuǎn)主軸電動(dòng)機(jī)低速電動(dòng)調(diào)整位置：4） 主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的快速制動(dòng)5） 工作臺(tái)的運(yùn)行和停止由工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，包括正，反轉(zhuǎn)和控制回轉(zhuǎn)控制分為自動(dòng)和手動(dòng)6） 對(duì)T68鏜床電氣控制的實(shí)物了解，熟悉其工作原理。7）通過(guò)實(shí)物連線畫(huà)其相應(yīng)的電氣接線圖。8）通過(guò)原理圖對(duì)鏜床電氣部分進(jìn)行PLC的設(shè)計(jì)改造。9）對(duì)改造后進(jìn)行調(diào)試、改進(jìn)并畫(huà)出改造后的PLC接線圖。1第三節(jié)控制電路的分析1、主軸電動(dòng)機(jī)M1的電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)控制。在原理圖中，12區(qū)行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4在正常情況下是壓合的。主軸電動(dòng)同M1低速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“低速”擋位置，13區(qū)行程開(kāi)關(guān)SQ9斷開(kāi)。按下主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；18區(qū)、19區(qū)中K1和KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM1線圈通電閉合，22區(qū)KM1常開(kāi)觸點(diǎn)接通接觸器KM4線圈電源，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成△接法低速正轉(zhuǎn)。按下主軸電動(dòng)M1的停止按鈕SB1，主軸電動(dòng)機(jī)M1反接制動(dòng)停止。按下主軸電動(dòng)機(jī)MI的反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；19區(qū)中K2和KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM2線圈通電閉合，23區(qū)KM2常開(kāi)觸點(diǎn)接通接觸器KM4線圈電源，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成△接法低速反轉(zhuǎn)。按下主軸電動(dòng)M1的停止按鈕SB1，主軸電動(dòng)機(jī)M1反接制動(dòng)停止。主軸電動(dòng)同M1高速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“高速”擋位置，13區(qū)行程開(kāi)關(guān)SQ9壓合。按下主軸電動(dòng)M1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3、時(shí)間繼電器KT、接觸器KM1和KM4通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成△接法低速正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，時(shí)間繼電器KT動(dòng)作，接觸器KM4失電釋放，接觸器KM5通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成YY接法高速正轉(zhuǎn)運(yùn)行。按下主軸電動(dòng)M1反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3、時(shí)間繼電器KT、接觸器KM2和KM4通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成△接法低速反轉(zhuǎn)啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，時(shí)間繼電器KT動(dòng)作，接觸器KM4失電釋放，接觸器KM5通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成YY接法高速反轉(zhuǎn)運(yùn)行。主軸電動(dòng)機(jī)M1制動(dòng)停止控制。正轉(zhuǎn)制動(dòng)控制：當(dāng)主軸電動(dòng)M1高、低速正向啟動(dòng)運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時(shí)，21區(qū)速度繼電器KS2正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為主軸電動(dòng)M1的制動(dòng)作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動(dòng)機(jī)M1停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，接觸器KM2及KM4得電閉合，主軸電動(dòng)M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min時(shí)，KS2正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1完成正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制。反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制：當(dāng)主軸電動(dòng)M1高、低速反轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時(shí)，14區(qū)速度繼電器KS1正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為停車(chē)反接制動(dòng)作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動(dòng)機(jī)M1停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，接觸器KM2及KM4得電閉合，主軸電動(dòng)M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min時(shí)，KS2正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1完成正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制。主軸電動(dòng)機(jī)M1點(diǎn)動(dòng)、變速控制：分別按下按鈕SB4或SB5,主軸電動(dòng)機(jī)M1可正向或點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)拉出主軸變速操作盤(pán)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)ST3復(fù)位，KM3失電釋放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)主軸變速操作盤(pán)，調(diào)整轉(zhuǎn)速后，將操作壓回原位。若主軸變速齒輪不能很好嚙合，則將壓上行程開(kāi)關(guān)SQ6,主軸電動(dòng)機(jī)M1作短時(shí)沖動(dòng)，使主軸變速齒輪嚙合良好。2、電動(dòng)機(jī)M2的電路分析機(jī)床工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn)：將快速手柄扳至快速正向移動(dòng)位置，行程開(kāi)關(guān)SQ8被壓下，24區(qū)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM6線圈得電閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各種進(jìn)給正向快速移動(dòng)：將快速手柄扳至反向位置時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)SQ7,接觸器KM7線圈得電閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2反向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各種進(jìn)給反向快速移動(dòng)。、進(jìn)給變速控制：進(jìn)給變速控制的控制過(guò)程與主軸變速控制程基本相同，只不過(guò)拉出的變速手柄是進(jìn)給變速操作手柄，將主軸變速控制中的行程開(kāi)關(guān)SQ3換成SQ4，而進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)為SQ5節(jié)主電路的分析T68型臥式鏜床共由兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，即主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2。熔斷器FU1作電路總的短路保護(hù)，F(xiàn)U2作快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)和控制電路的短路保護(hù)。M1設(shè)置熱繼電器作過(guò)載保護(hù)，M2是短時(shí)工作，所以不設(shè)置熱繼電器。M1用接觸器KM1和KM2控制正反轉(zhuǎn)，接觸器KM4和KM5作三角型一雙星型變速切換，接觸器KM3用作限制M1的制動(dòng)電流。M2用接觸器KM6和KM7控制正反轉(zhuǎn)。第五節(jié)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)的分析(1)主軸箱或工作臺(tái)與主軸機(jī)進(jìn)給聯(lián)鎖。為了防止在工作臺(tái)或主軸箱機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)將主軸或平旋盤(pán)刀具溜板也扳到機(jī)動(dòng)進(jìn)給的誤操作，安裝有與工作臺(tái)、主軸箱進(jìn)給操縱手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)SQ5，在主軸箱上安裝了與主軸進(jìn)給手柄、平旋盤(pán)刀具溜板進(jìn)給手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)SQ6。若工作臺(tái)或主軸箱的操作手柄扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，壓下SQ5，其常閉觸頭SQ5(3-4)斷開(kāi)；若主軸或平旋盤(pán)刀具溜板進(jìn)給操縱手柄在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，壓下SQ6，其常閉觸頭SQ6(3-4)斷開(kāi)，所以，當(dāng)這兩個(gè)進(jìn)給操作手柄中的任一個(gè)扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1和M2都可起動(dòng)運(yùn)行。但若兩個(gè)進(jìn)給操作手柄同時(shí)扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置時(shí)，SQ5、SQ6常閉觸頭都斷開(kāi)，切斷了控制電路電源，電動(dòng)機(jī)M1、M2無(wú)法起動(dòng)，也就避免了誤操作造成事故的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)作用。M1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、高低速控制、M2電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制均設(shè)有互鎖控制環(huán)節(jié)。熔斷器FU1-FU4實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)M1過(guò)載保護(hù)；電路采用按鈕，接觸器或繼電器構(gòu)成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護(hù)作用。第三章第一節(jié)PLC發(fā)展史及發(fā)展趨勢(shì)引言：自動(dòng)化正以超快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的部分，也成為制造商快速服務(wù)全球市場(chǎng)的關(guān)鍵。arc咨詢(xún)集團(tuán)高級(jí)分析師imanshuShah表示：“很明顯，在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的全球制造業(yè)環(huán)境下，制造商為了提高產(chǎn)量和利潤(rùn)率，就必須依賴(lài)于自動(dòng)化技術(shù)?！标P(guān)鍵詞:PLC；發(fā)展；趨勢(shì)正文：我國(guó)工業(yè)發(fā)展及自動(dòng)化應(yīng)用水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有幾十年的滯后，按目前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)分析，我國(guó)將迎來(lái)一個(gè)PLC市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的時(shí)期?；谥袊?guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定迅速增長(zhǎng)的現(xiàn)狀，今后若干年內(nèi)中國(guó)PLC市場(chǎng)將保持持續(xù)高速增長(zhǎng)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，初步估計(jì)目前在我國(guó)本土銷(xiāo)售的PLC總量為30?40億元人民幣（不含隨進(jìn)口主設(shè)備配套的?1。），年增長(zhǎng)率為15?20%。巨大的市場(chǎng)需求為發(fā)展PLC業(yè)務(wù)提供了難得的歷史機(jī)遇，國(guó)內(nèi)有實(shí)力的自動(dòng)化公司應(yīng)充分利用在市場(chǎng)、技術(shù)、行業(yè)影響和品牌等方面的積累，大力拓展PLC業(yè)務(wù)，使國(guó)產(chǎn)PLC早日成為中國(guó)PLC市場(chǎng)的主要參與者之一。長(zhǎng)期以來(lái)，可編程控制器始終處于工業(yè)控制自動(dòng)化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供非常可靠的控制方案，與DCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢(shì)。同時(shí)，PLC也承受著來(lái)自其它技術(shù)產(chǎn)品的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來(lái)的沖擊。ARC咨詢(xún)集團(tuán)最新研究表明，在未來(lái)5年內(nèi)，各行各業(yè)對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域的資本投資將繼續(xù)保持強(qiáng)勁勢(shì)頭°PLC中國(guó)市場(chǎng)預(yù)期以12.4%的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)從2006年的接近7.5億美元增長(zhǎng)到2011年的13億美元。近年來(lái)，中國(guó)OEM機(jī)械廠家一直忙于提高國(guó)產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化水平，減少對(duì)國(guó)外高端機(jī)械產(chǎn)品的依賴(lài)。因此，PLC作為典型控制產(chǎn)品，在紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械、起重機(jī)械、機(jī)床和化工機(jī)械等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。由于經(jīng)濟(jì)低迷導(dǎo)致需求的下降，在電梯、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械、電源設(shè)備、造紙機(jī)械、電子制造設(shè)備、物料搬運(yùn)、機(jī)床、HVAC、塑料機(jī)械、橡膠機(jī)械等應(yīng)用中呈負(fù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。冶金行業(yè)是應(yīng)用PLC最多的項(xiàng)目型市場(chǎng)，以大、中型PLC為主，由于產(chǎn)能過(guò)剩、需求萎縮和價(jià)格下降，也使得PLC在該行業(yè)繼續(xù)保持低迷的態(tài)勢(shì)。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車(chē)（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)?？v觀2009年，PLC在大部分OEM行業(yè)的應(yīng)用都將維持低迷的態(tài)勢(shì)，只有少數(shù)如食品機(jī)械和包裝機(jī)械等受經(jīng)濟(jì)周期影響不大的行業(yè)仍能保持一定的增長(zhǎng)。但是，一些行業(yè)如，汽車(chē)、公共設(shè)施、礦業(yè)、市政等直接受?chē)?guó)家刺激政策的拉動(dòng)，PLC需求不減，成為PLC穩(wěn)步增長(zhǎng)的中堅(jiān)力量?；谛⌒蚿lc發(fā)展及趨勢(shì)目前在很多行業(yè)中，尤其在低端OEM行業(yè)中，繼電器或單片機(jī)的應(yīng)用還非常普遍。單片機(jī)一般用于工控產(chǎn)品或民用產(chǎn)品大批量的開(kāi)發(fā)，但是單片機(jī)必須從底層硬件做開(kāi)發(fā)，對(duì)普通用戶(hù)難度大，周期長(zhǎng)，無(wú)法在使用過(guò)程中修改功能，難以達(dá)到工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，所以在一些應(yīng)用環(huán)境相對(duì)較好的場(chǎng)合有大量應(yīng)用。PLC相對(duì)單片機(jī)自行開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)而言，首先在軟件上多了一套可編程邏輯語(yǔ)言，方便將梯形圖轉(zhuǎn)換為控制指令，其次在硬件上集成了電源電路，加強(qiáng)了抗干擾措施，更適合工業(yè)環(huán)境使用。PLC和單片機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)：使用簡(jiǎn)單，運(yùn)用開(kāi)發(fā)周期短；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的系統(tǒng)驗(yàn)證具有高可靠性；功能更改方便。相對(duì)為通用機(jī)械設(shè)備控制需求幾近定制的PLC產(chǎn)品，單片機(jī)系統(tǒng)則更為某一個(gè)類(lèi)產(chǎn)品定制開(kāi)發(fā)，所以功能裁剪，成本更低。但隨著用戶(hù)開(kāi)發(fā)新機(jī)型的周期越來(lái)越短，以及價(jià)格在電控系統(tǒng)選擇中的重要度的降低，PLC的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。而單片機(jī)將繼續(xù)固守控制要求簡(jiǎn)單，價(jià)格敏感和批量大的應(yīng)用。小型PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；如今的小型PLC在編程，IO擴(kuò)展，通訊借口，開(kāi)關(guān)量和模擬量的調(diào)節(jié)以及一些特殊功能模塊如高速計(jì)數(shù)輸入和脈沖輸出的應(yīng)用上已經(jīng)基本滿(mǎn)足用戶(hù)的需求了。但隨著應(yīng)用需求及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品技術(shù)性能的提升（如步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的脈沖響應(yīng)頻率及精度，HMI及關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的通訊功能），PLC將繼續(xù)得已完善和發(fā)展。未來(lái)幾年，各廠商會(huì)應(yīng)客戶(hù)要求，對(duì)小型PLC的以下功能進(jìn)行強(qiáng)化：（1） 運(yùn)動(dòng)控制功能用戶(hù)對(duì)PLC提出更高的運(yùn)動(dòng)控制功能要求，主要是控制性能和功能方面。這種需求在機(jī)床工具，電子制造和包行業(yè)更加突出。未來(lái)的發(fā)展方向?qū)⑹牵?） 脈沖頻率的提高，從10KHZ，20KHZ發(fā)展到目前的100KHZ甚至更高；2） 功能更強(qiáng)，如FP-X，F(xiàn)X-3U，CP1H，EH+SV等產(chǎn)品都具備插補(bǔ)功能，同時(shí)脈沖路數(shù)有所增加。（2）通訊功能有很多廠家認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)通訊是未來(lái)PLC的發(fā)展方向，這樣可以從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上得到簡(jiǎn)化，從而降低成本。很多之前只支持一種現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)品供應(yīng)商，都在考慮推出支持更多總線和工業(yè)以太網(wǎng)的吒。產(chǎn)品。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術(shù)來(lái)面對(duì)市場(chǎng)份額逐漸縮小所帶來(lái)的沖擊，尤其是工業(yè)?。所帶來(lái)的沖擊°PLC需要解決的問(wèn)題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開(kāi)放性和價(jià)格。PLC技術(shù)展的最終趨勢(shì)仍然是人們所爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。大多數(shù)人認(rèn)為，PLC將會(huì)繼續(xù)失去市場(chǎng)份額；更有甚者認(rèn)為，在工業(yè)PC面前，PLC將會(huì)一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域仍將為PLC提供一定的市場(chǎng)份額。在全球工業(yè)計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，圍繞開(kāi)放與再開(kāi)放過(guò)程控制系統(tǒng)、開(kāi)放式過(guò)程控制軟件、開(kāi)放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，但這種趨勢(shì)也許不會(huì)繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場(chǎng)份額正在逐步得到增長(zhǎng)，這些事實(shí)使傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對(duì)現(xiàn)實(shí)，在傳統(tǒng)PLC的技術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開(kāi)放的高姿態(tài)。對(duì)于控制軟件來(lái)講，這是PLC控制器的核心，PLC供應(yīng)商正在向工業(yè)用戶(hù)提供開(kāi)放式的編程組態(tài)工具軟件，而且對(duì)于工業(yè)用戶(hù)表現(xiàn)得非常積極。此外，開(kāi)放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了突破，其結(jié)果是將PLC融入更加開(kāi)放的工業(yè)控制行業(yè)。盡管傳統(tǒng)PLC被應(yīng)用于離散過(guò)程控制領(lǐng)域，但現(xiàn)在，PLC已被廣泛應(yīng)用于連續(xù)過(guò)程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)正在進(jìn)一步得到增長(zhǎng)。通信是PLC應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，這種技術(shù)在PLC領(lǐng)域已經(jīng)得到擴(kuò)展。同系統(tǒng)一樣，對(duì)PLC進(jìn)行分散化處理已經(jīng)成為可能，所以更容易進(jìn)行管理，以便能夠更好地集成在一起。面對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)過(guò)程控制市場(chǎng)所存在的巨大競(jìng)爭(zhēng)壓力，許多PLC供應(yīng)商正在開(kāi)始主動(dòng)轉(zhuǎn)移他們所服務(wù)的過(guò)程控制應(yīng)用領(lǐng)域，而且必須放棄傳統(tǒng)PLC應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)的一些市場(chǎng)份額。經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的努力開(kāi)發(fā)，Siemens公司便陸續(xù)推出了基于過(guò)程控制的PLC產(chǎn)品，1990年以前就推出了SIMATICPCS產(chǎn)品，而在1997年便將產(chǎn)品提升到了PCS7.這種開(kāi)發(fā)工作一直要持續(xù)到Siemens公司滿(mǎn)意為止，但隨著各種各樣新技術(shù)的不斷誕生和發(fā)展，所開(kāi)發(fā)工作不會(huì)停止的。盡管離散和連續(xù)過(guò)程控制應(yīng)用都使用了同樣的硬件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可能還需要額外增加一些特殊模件，但它們之間始終存在著一些不同的差異。只要將不同類(lèi)型的應(yīng)用軟件裝入到同樣的系統(tǒng)之中，就能夠完成不同的過(guò)程控制應(yīng)用。任何PLC供應(yīng)商將會(huì)繼續(xù)全神貫注于批量和混合型過(guò)程控制的研究開(kāi)發(fā)。作為一個(gè)很好的例子，Schneider自動(dòng)化公司正好給我們帶來(lái)了其QPC(QuantumProcessControl)產(chǎn)品，在過(guò)程控制領(lǐng)域能夠使得一個(gè)控制系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)完全目標(biāo)化。QPC利用一套網(wǎng)絡(luò)化分布式PLC系統(tǒng)來(lái)完成過(guò)程控制應(yīng)用。QPC完全基于QuantumPLC和MomentumI/O操作平臺(tái)，能夠從單個(gè)QuantumPLC逐步延伸到分布式系統(tǒng)中去，并且也能夠全部與Ethernet、Internet和TCP/IP技術(shù)完全集成在一起。第二節(jié)PLC技術(shù)背景20世紀(jì)90年代后期，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)PLC(本文簡(jiǎn)稱(chēng)硬PLC)自身存在著這樣那樣的缺點(diǎn)：難以構(gòu)建開(kāi)放的硬件體系結(jié)構(gòu)；工作人員必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法；傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性?xún)r(jià)比增長(zhǎng)很緩慢。這些問(wèn)題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因素。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，一項(xiàng)打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來(lái)了，這就是軟PLC技術(shù)。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。第三節(jié)PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟PLC基于PC機(jī)，建立在一定操作系統(tǒng)平臺(tái)之上，通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計(jì)算、控制、存儲(chǔ)以及編程等功能，通過(guò)IO模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線等物理設(shè)備完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集以及信號(hào)的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結(jié)構(gòu)，軟PLC系統(tǒng)由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是客戶(hù)服務(wù)器模式，二者之間采用COMDCOM通信機(jī)制，運(yùn)行環(huán)境作為COM服務(wù)器，提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口；編輯環(huán)境作為COM客戶(hù)端應(yīng)用，本地或遠(yuǎn)程訪問(wèn)存取這些接口，進(jìn)行下載代碼、讀取運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行信息等操作。軟PLC系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。圖1軟PLC系統(tǒng)的整體框圖嵌入式系統(tǒng)通常由EPC或嵌入式控制器（也稱(chēng)智能控制器）和嵌入式軟件組成，嵌入式軟件又分為嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用程序，嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)是程序短小、所需內(nèi)存少，Mi-crosoft公司推出的WindowsCE就是一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)中。軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)是相互獨(dú)立而又密不可分的兩個(gè)應(yīng)用程序，可以分別單獨(dú)運(yùn)行。1.軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)際上就是帶有調(diào)試和編譯功能的PLC編程器，此部分具備如下功能：①編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化，遵循IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持多語(yǔ)言編程（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），編程語(yǔ)言之間可以相互轉(zhuǎn)換；②豐富的控制模塊，支持多種PID算法（如常規(guī)PID控制算法、自適應(yīng)PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），還包括目前流行的一些控制算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；③開(kāi)放的控制算法接口，支持用戶(hù)嵌入自己的控制算法模塊；④仿真運(yùn)行，實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，在線修改程序和編譯；⑤強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。支持基于TCPIP網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程程序修改。2.軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)這一部分是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。通常由IO接口、通信接口，系統(tǒng)管理器、錯(cuò)誤管理器、調(diào)試內(nèi)核和編譯器組成:①I(mǎi)O接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)，遠(yuǎn)程IO主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線InterBus，ProfiBus，CAN等實(shí)現(xiàn)；②通信接口。通過(guò)此接口使運(yùn)行系統(tǒng)可以和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)或HMI（或MMI）軟件按照各種協(xié)議進(jìn)行通信，如下載PLC程序或進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；③系統(tǒng)管理器，處理不同任務(wù)和協(xié)調(diào)程序的執(zhí)行，而且從IO映像讀寫(xiě)變量；④錯(cuò)誤管理器，檢測(cè)和處理程序執(zhí)行期間發(fā)生的各種錯(cuò)誤；⑤調(diào)試內(nèi)核，提供多個(gè)調(diào)試函數(shù)，如重寫(xiě)、強(qiáng)制變量、設(shè)置斷點(diǎn)、設(shè)置變量和地址狀態(tài)；⑥編譯器，通常開(kāi)發(fā)系統(tǒng)將編寫(xiě)的PLC源程序編譯為中間代碼，然后運(yùn)行系統(tǒng)的編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺(tái)相關(guān)的機(jī)器可執(zhí)行代碼（即目標(biāo)碼）。節(jié)PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)1、 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)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^(guò)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(hù)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(hù)選用。用戶(hù)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(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)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(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)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(duì)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(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)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(jiǎn)單梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)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(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)程序。梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶(hù)的一種高級(jí)語(yǔ)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(yǔ)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(duì)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(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的確1/2-1/10。PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。第五節(jié)PLC控制與微機(jī)控制的區(qū)別1） 控制模式有些功能相似和接近.有的指令基本相同.有些低端的PLC就是一個(gè)以單片機(jī)（如8051）為核心的系統(tǒng)；2） 早期的PLC只能使用開(kāi)關(guān)量,現(xiàn)在的PLC功能強(qiáng)大,可以選配很多種模塊，如A/D,D/A，溫度,PID，高速I(mǎi)/O，簡(jiǎn)易CNC功能，但其CNC功能的使用非常不便,不如專(zhuān)用的CNC系統(tǒng)（高檔的CNC并不是以單片機(jī)為核心，而是如80486這種檔次的CPU）;3） PLC的指令運(yùn)用比單片機(jī)靈活,但一般的普通I/O口的運(yùn)行時(shí)間比單片機(jī)長(zhǎng)；4） PLC的硬件使用方便，可根據(jù)需要選擇各種現(xiàn)成的模塊，使用單片機(jī)一般要根據(jù)需要自己制作I/O接口.5） PLC是你可以直接拿來(lái)用，單片機(jī)要用來(lái)控制同樣的東西就沒(méi)那么簡(jiǎn)單，你要作很多東西才可以達(dá)到同樣目的，而且還要考慮工控現(xiàn)場(chǎng)的各種干擾問(wèn)題；第六節(jié)T68臥式機(jī)床PLC改造的目的從T68機(jī)床的電氣原理圖可以看出，機(jī)床的電氣線路比較復(fù)雜，接線以及電磁閥相當(dāng)?shù)亩?，組成的控制機(jī)構(gòu)也比較龐大。由此，容易造成線路的故障，并且發(fā)生故障以后檢修維護(hù)都比較困難；體積的龐大，占據(jù)了更多的空間，會(huì)造成機(jī)床整體輪廓的增加；器件的數(shù)量過(guò)多，不單會(huì)受到環(huán)境的制約與相互的干擾，而且會(huì)造成機(jī)器能耗的增加。因此，為節(jié)省空間、能耗，提高機(jī)器的可靠性、易于機(jī)器的維修與降低維護(hù)成本等原因，選擇用PLC改造T68臥式鏜床的最好的選擇。第七節(jié)總體構(gòu)思1） 機(jī)床原的操作方式不變，加工工藝方法不變。2） 機(jī)床原有的按鈕、行程開(kāi)關(guān)、控制變壓器、交流接觸器及熱繼電器等繼續(xù)使用，工作原理以及各機(jī)械部件的動(dòng)作方式。然后按照其接線畫(huà)出相應(yīng)原理圖，并對(duì)其進(jìn)行注釋。對(duì)原理圖作進(jìn)一步的分析，將所有的機(jī)械動(dòng)作原件（接觸器、繼電器、按鈕等）轉(zhuǎn)換成以PLC的軟件控制（即軟觸點(diǎn)換成硬觸點(diǎn)）。設(shè)計(jì)PLC的梯形圖，要求與原有電氣部分控制的工作原理相同。1.3設(shè)計(jì)目的在工業(yè)控制領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，使機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)預(yù)期的要求，繼電器系統(tǒng)曾被廣泛使用并占主導(dǎo)地位。雖然它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易學(xué)易懂、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但其控制過(guò)程是由硬件接線的方式實(shí)現(xiàn)的。如果某一個(gè)繼電器損壞，甚至僅僅是一對(duì)觸點(diǎn)接觸不良，就可能造成系統(tǒng)的癱瘓，而故障的查找和排除又往往是困難的，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。如果產(chǎn)品更新?lián)Q代，則需要改變整個(gè)系統(tǒng)的控制周期?？梢?jiàn)，繼電器控制系統(tǒng)存在著可靠性低、適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，給人們?cè)谑褂蒙蠋?lái)很大的不便和遺憾。而機(jī)床作為工作母機(jī)，對(duì)電氣的控制也有了很高的要求必須有很強(qiáng)的抗十憂能力，運(yùn)行可靠，并且簡(jiǎn)化電氣控制方式，提高機(jī)床電氣的使用壽命。因此根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要對(duì)鏜床的控制電路進(jìn)行PLC改造。第四章T68臥式鏜床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理2.1臥式鏜床的概述及加工范圍鏜床是一種精密加工機(jī)床。它主要用于加工工件上的精密圓柱孔。按用途的不同，鏜床可分為臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。其中臥式鏜床的用途很廣，除了對(duì)各種復(fù)雜的大型工件，如箱體零件、機(jī)體等的鏜孔以外，還可以完成鉆、擴(kuò)、鉸孔、車(chē)削內(nèi)外螺紋，用絲錐攻絲，車(chē)外圓柱面和端面，用端銑刀與圓柱銑刀銑削平面等多種工序。因此在這種鏜床上，工件一次安裝后，即能完成大部分表面的加工，有時(shí)甚至可以完成全部的加工，特別是在加工大型及笨重的工件時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。2.2T68臥式鏜床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理T68鏜床的工作原理大致可分為主軸的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、上滑座、下滑座的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)、主軸箱的升降運(yùn)動(dòng)、正反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如上所述的這些運(yùn)動(dòng)主要靠電磁伐、離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如要實(shí)現(xiàn)某個(gè)運(yùn)動(dòng)必須使它所對(duì)應(yīng)的某個(gè)電磁閥或離合器動(dòng)作，除此之外就是添加各運(yùn)動(dòng)中的正負(fù)限位開(kāi)關(guān)，這主要是起到各運(yùn)動(dòng)在動(dòng)作時(shí)的保護(hù)作用。2.3T68臥式鏜床主要技術(shù)參數(shù)鏜軸直徑（mm）：130主軸最大鈕矩（N.m）：3136主軸最大轉(zhuǎn)向力（N）：31360主軸最大行程（mm）：900工作臺(tái)工作面積（mm）：1600*1400主電機(jī)功率（kW）：15機(jī)床重量（kg）：25500它主要是由床身、主軸箱、前立柱、帶后支承的后立柱、下滑座、上滑座和工作臺(tái)等部分組成。加工時(shí)，刀具裝在主軸箱的鏜軸和平旋盤(pán)上，由主軸箱獲得各種轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。工件安裝在工作臺(tái)上，可與工作臺(tái)一起隨下滑座或上滑座作縱向或橫向移動(dòng)。此外，工作臺(tái)還可繞上滑座12的圓導(dǎo)軌的水平面內(nèi)調(diào)整至一定的角度位置，以便加工互成一定角度的孔。裝在鏜軸上的鏜刀還可隨鏜軸作軸向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給或調(diào)整刀具的軸向位置。當(dāng)鏜桿及刀桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，可用后立柱上的去承來(lái)從左端加以支承，以增加刀桿及鏜軸的剛性。當(dāng)?shù)毒哐b在平旋盤(pán)徑向滑板的徑向刀架上時(shí)，徑向帶著刀具徑向進(jìn)給，可車(chē)削端面。2.4電力拖動(dòng)及控制特點(diǎn)T68型鏜床的主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)，各方向的運(yùn)動(dòng)由相應(yīng)手柄選擇，各自的快速移動(dòng)由另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。上述運(yùn)動(dòng)對(duì)T68型臥式鏜床控制提出了以下要求。（1） 為了適應(yīng)各種工件的加工工藝要求，主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給都應(yīng)有較大的調(diào)速范圍。因此，該機(jī)床采用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)M1作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，這樣既擴(kuò)大了調(diào)速范圍又使機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。（2） 進(jìn)給傳動(dòng)和主軸及花盤(pán)旋轉(zhuǎn)采用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有幾個(gè)方向（主軸軸向.花盤(pán)徑向、主軸垂直方向、工作臺(tái)橫向、工作臺(tái)縱向），所以要求電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，并有高、低速度選擇。高速運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)先低速起動(dòng)，各方向的進(jìn)給應(yīng)有電氣聯(lián)鎖。（3） 進(jìn)給方向均能快速移動(dòng)。因此，該機(jī)床采用另一臺(tái)快速電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，正反兩個(gè)方向都能短時(shí)點(diǎn)動(dòng)。（4） 為適應(yīng)調(diào)整需要，要求主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正反向點(diǎn)動(dòng)，并且?guī)в兄苿?dòng)。為此，該機(jī)床采用電磁鐵帶動(dòng)的機(jī)械制動(dòng)裝置。2.5PLC改造方案采用PLC實(shí)現(xiàn)T68鏜床電氣控制時(shí)，照明、電源指示燈、低壓備用電源插座及控制電源變壓器及相關(guān)電路保持原電路配置連接。繼電一接觸器系統(tǒng)中按鈕、速度繼電器、行程開(kāi)關(guān)為PLC的輸入設(shè)備，接觸器線圈為PLC的輸出設(shè)備。為了節(jié)省PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，SQ1、SQ2的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ3.SQ4的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)，SQ3、SQ4的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ5、SQ6的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)之后接在PLC的輸入端。經(jīng)過(guò)這樣處理后，僅需要13個(gè)輸入點(diǎn)，7個(gè)輸出點(diǎn)，因此，又基于三菱的PLC在市場(chǎng)上被廣泛使用且價(jià)格便宜，適用于經(jīng)濟(jì)型的改造，因此，我選用三菱型號(hào)為FX2N-32MR的PLC。2.6梯形圖程序的設(shè)計(jì)方案T68鏜床的PLC梯形圖程序參照T68鏜床電氣控制線路《附件3：T68電氣控制圖》設(shè)計(jì)。采用繼電一接觸器控制移植法設(shè)計(jì)梯形圖程序。（1） 設(shè)置中間單元在梯形圖中，為簡(jiǎn)化電路，多個(gè)線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制，在梯形圖中設(shè)置用該電路控制的中間繼電器。（2） 設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)以線圈為單位，分別考慮繼電器電路圖中每個(gè)線圈受到哪些觸點(diǎn)和電路的控制，然后畫(huà)出相應(yīng)的等效梯形圖電路。（3） 常閉觸點(diǎn)提供的輸入信號(hào)的處理設(shè)計(jì)輸入電路時(shí)，盡量采用常開(kāi)觸點(diǎn)。如果只能用常閉觸點(diǎn)，梯形圖中對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的常開(kāi)，常閉類(lèi)型應(yīng)與繼電器電路相反。（4） 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)計(jì)在梯形圖中設(shè)置對(duì)應(yīng)的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)組成的軟件互鎖外，還應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。設(shè)計(jì)時(shí)，將SQ1常閉、SQ3常閉、KM1常開(kāi)，KM2常開(kāi)與SB1常開(kāi)并聯(lián)區(qū)域用中間繼電器KA3綜合，將SQ4、SQ2常開(kāi)與SRZ常閉的串聯(lián)、反轉(zhuǎn)速度繼電器SRZ常開(kāi)、SQ2常開(kāi)與SRZ常開(kāi)并聯(lián)區(qū)域用中間繼電器KA4綜合，即設(shè)置了中間環(huán)節(jié)，這樣大大簡(jiǎn)化了梯形圖程序，使梯形圖簡(jiǎn)明順暢。控制線路工作原理（1） 主軸的點(diǎn)動(dòng)控制主軸的正反向點(diǎn)動(dòng)由按鈕SB3和SB4操縱。按下正向點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3后，PLC輸出使KM1、KM6線圈得電動(dòng)作。因此，三相電源經(jīng)KM1主觸點(diǎn)、限流電阻R和接觸器KM6的主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)M1，使電動(dòng)機(jī)在低速下旋轉(zhuǎn)。放開(kāi)按鈕時(shí)，KM1和KM6都相繼斷電釋放，電動(dòng)機(jī)斷電停止。反向點(diǎn)動(dòng)與正向點(diǎn)動(dòng)相似，由SB4操縱，經(jīng)接觸器KM2及KM6相互配合動(dòng)作來(lái)完成。（2） 主電機(jī)的正反向長(zhǎng)動(dòng)主電機(jī)正反控制由SB1和SB2操縱。當(dāng)要求電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，限位開(kāi)關(guān)XK為斷開(kāi)狀態(tài)，按下起動(dòng)按鈕SB1、KM1、KM3、KM6得電動(dòng)作。主電機(jī)就在全電壓和三角形接線下，直接起動(dòng)低速運(yùn)行。使用高速時(shí)，限位開(kāi)關(guān)XK閉合，按下SB1后，電動(dòng)機(jī)先低速起動(dòng)，延時(shí)5秒后KM6斷開(kāi)，再經(jīng)0.6秒KM7得電動(dòng)作。KM7的主觸點(diǎn)使電機(jī)的繞組連成雙星形并重新接入電流，從而使主電動(dòng)機(jī)從低速再起動(dòng)到高速。反向起動(dòng)原理與正向起動(dòng)相同，但參與控制的按鈕為SB2，接觸器為KM2、KM3、KM6及KM7。（3）主電機(jī)的反接制動(dòng)控制當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)Kn閉合，而正轉(zhuǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)Kn斷開(kāi)，當(dāng)按下SB5時(shí)，KM1斷電釋放，切斷了主電機(jī)電源。延時(shí)0.6秒后，KM2閉合和KM6得電，使三相電源經(jīng)過(guò)KM2主觸點(diǎn)，限流電阻R和KM6主觸點(diǎn)反接給電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到一定速度時(shí)，正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)Kn打開(kāi)，切斷KM2的通電回路，使KM2和KM6相繼斷電釋放，及時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的反接電源，制動(dòng)結(jié)束。反向運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)過(guò)程與正向相似。此時(shí)參與控制的電器是速度繼電器的反轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)Kn接觸器KM1、KM2。（4） 主軸或進(jìn)給變速時(shí)主電機(jī)的緩轉(zhuǎn)控制主軸變速時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)可獲得緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以利于齒輪順利嚙合。將S1、S2閉合，KM1、KM6線圈得電動(dòng)作，電機(jī)得電正向加速，當(dāng)達(dá)到一定速度時(shí)，速度繼電器Kn的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，延時(shí)0.6秒后，KM2閉合，電機(jī)開(kāi)始反接制動(dòng)，當(dāng)電機(jī)低于某一速度時(shí)，Kn動(dòng)作，KM2斷開(kāi)，延時(shí)0.6秒后KM1閉合，正向加速，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)緩動(dòng)。進(jìn)給變速時(shí)緩轉(zhuǎn)控制原理與主軸時(shí)完全相同，不過(guò)用的是限位開(kāi)關(guān)是S3、S4。（5） 主軸箱、工作臺(tái)或主軸的快速移動(dòng)機(jī)床的各部件的快速移動(dòng)由限位開(kāi)關(guān)S2、S6和快速電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)。S2被壓動(dòng)，PLC輸出使KM4得電動(dòng)作，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)、限位開(kāi)關(guān)S6被壓動(dòng)，PLC輸出使接觸器KM5得電動(dòng)作，快速電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)。圖1T68型臥式鏜床電氣控制主回路OSSSSSSSSSFSSS圖3控制面板按鈕、行程開(kāi)關(guān)平面布置圖SB5SB1SB2SB3SB4Kn1Kn2S1S2S3S4SS5S6 —L_i_lX000Y000KM14X001Y001KM2￡X002Y002KM3X003Y003KM4匕X004Y004KM5/X005Y005KM6X006/1006KM7/X007KR/X010/X011/X012/X0134X014COMNX015COM-L_N1UVWNWA288822U,4KRU4 V544KM3KM1KM2KM4K1YUVWMU3V3W3UVWYMU3V3W3UWYMU4W4UVWYMU9V9W9NLCEKM6KM7KM8KM5K2YUVWMU6V6W6YUVWMU7V7W7YMU6V6W6YUVWMU3V3W3EBNCNUVWM11M12M13M14M15M16M21M22M23FSSSSSSSSSSS6M:n主板電氣位置接線圖M1 M^.p 00_M^| MJ]^^。 M^| ^3 M2M2Y002沖3卜T0K50T5K56M3耕|—^^ Y0 M1 M4T6K6T1K6M5T2K6M6T3K6T4K6祠6-Y005Y006Y003T2圖5鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖Y004Y000Y001圖6觸摸屏控制表1 電氣兀件一覽表符號(hào)數(shù)量名稱(chēng)及用途M11主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用M21快速移動(dòng)用電機(jī)Q1空氣開(kāi)關(guān)，限流、欠壓保護(hù)KM1KM22主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器KM31限流電阻短路用接觸器KM6KM73主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器KM4KM52快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器SB51主電動(dòng)機(jī)停止用按鈕Kn1主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)用速度繼電器SB1SB22主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用按鈕

SB3SB42主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕S1S22主軸用變速限位開(kāi)關(guān)S3S42進(jìn)給變速用限位開(kāi)關(guān)S1接通主電動(dòng)機(jī)高速用限位開(kāi)關(guān)S5S62快速電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用限位開(kāi)關(guān)R2點(diǎn)動(dòng)、高速啟動(dòng)，制動(dòng)用限流電阻FU1~FU88短路保護(hù)熔斷器KR1主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器K11控制PLC用開(kāi)關(guān)PLC1可編程控制器第五章調(diào)試說(shuō)明(準(zhǔn)備：將SQ1與SQ3常開(kāi)串聯(lián)(X10),SQ1與SQ3常閉并聯(lián)(X7)置1)6.1主軸正轉(zhuǎn)低速按下SB2(X001)-中間繼電器KA1(M1)得電且自鎖一接觸器KM3(Y3)得電一KA1和KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)都吸合一KM1(Y1)得電一其常開(kāi)觸點(diǎn)吸合一KM4(Y4)得電一M1(雙速電動(dòng)機(jī))接成三角形低速正向運(yùn)行。6.2主軸正轉(zhuǎn)高速將變速手柄扳在“高速”位置，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)SHY(X5)受壓而閉合為KT(T0)和KM3(Y3)的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)按下SB2(X1)時(shí)一KA1(M1)得電且自鎖一KM3和KT都得電一KM1得電，M1(雙速電動(dòng)機(jī))先低速正向起動(dòng)；當(dāng)KT延時(shí)1s后一KT的常閉觸點(diǎn)(T0)斷開(kāi)-KM4(Y4)失電，同KT的常開(kāi)觸點(diǎn)(T0)閉合一KM5(Y5)得電一M1接成雙Y形切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。6.3主軸正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按下SB4(X3)fKM1(Y1)得電一KM4(Y4)得電。由于此時(shí)KA1(M1)、KM3(Y3)、KT(T0)都沒(méi)有通電，所以M1(雙速電動(dòng)機(jī))只能接成D形進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)按鈕SB4后，因電路沒(méi)有自鎖作用，而且SB1(X0)的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合，則KM1和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)。6.4主軸反轉(zhuǎn)低速按下SB3(X2),繼電器和接觸器的通電順序KA2(M2)—KM3(Y3)fKM2(Y2)—KM4(Y4),使M1(雙速電動(dòng)機(jī))接成三角形形低速反向運(yùn)行。6.5主軸反轉(zhuǎn)高速將變速手柄扳在“高速”位置，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)SHY(X5)受壓而閉合，為KT(T0)和KM3(Y3)的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)按下SB3(X2)時(shí)一KA2(M2)得電且自鎖一KM3和KT都得電一KM2(Y2)得電，M1(雙速電動(dòng)機(jī))先低速反向起動(dòng)；當(dāng)KT延時(shí)(1s)后一KT的常閉觸點(diǎn)(T0)斷開(kāi)一KM4(Y4)失電M1停轉(zhuǎn)，同時(shí)KT的常開(kāi)觸點(diǎn)(T0)閉合一KM5(Y5)得電-M1接成雙Y形切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。6.6主軸反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按下SB5(X4)fKM2(Y2)得電一KM4(Y4)得電。由于此時(shí)KA2(M2)、KM3(M3)、KT(T0)都沒(méi)有通電，所以M1只能接成三角形進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)按鈕SB5后，因電路沒(méi)有自鎖作用，而且SB1（X0）的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合，則KM2和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)。6.7正向反接制動(dòng)采用速度繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)按正常速度正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器SRZ的常開(kāi)觸點(diǎn)（X15）閉合，為反接制動(dòng)做準(zhǔn)備。若按下停止按鈕SB1（X0），其常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)，KA1（M1）、KT（T0）、KM1（Y1）、KM3（Y3）和KM5（Y5）都斷電，使控制線路按以下動(dòng)作進(jìn)行反接制動(dòng)。具體過(guò)程：1） KT斷電：KT的常開(kāi)觸點(diǎn)（T0）斷開(kāi)一KM5斷電一M1（雙速電動(dòng)機(jī)）只能三角形低速運(yùn)行;KT的常閉觸點(diǎn)閉合一KM4（Y4）通電，為M1反接制動(dòng)做準(zhǔn)備2） KM3斷電一KM3主觸點(diǎn)斷開(kāi)一M1定子繞組接入電阻R；KM1常閉觸點(diǎn)閉合一為KM2工作做準(zhǔn)備3） KM1斷電：KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi)一M1斷電，靠慣性運(yùn)轉(zhuǎn)4） M1慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的初速很高，使SRZ常開(kāi)觸點(diǎn)（X15）還閉合-KM2得電，開(kāi)始反接制動(dòng)5） KM2得電:KM2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)一它與KM1聯(lián)鎖，使KM1不能得電;KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖一SB1松開(kāi)后使KM2還通電，M1繼續(xù)制動(dòng)6） 當(dāng)M1速度W120r/min時(shí)-SRZ常開(kāi)觸點(diǎn)（X15）斷開(kāi)一KM2、KM4斷電-M1停轉(zhuǎn)，制動(dòng)結(jié)束。6.8反向反接制動(dòng)M1（雙速電動(dòng)機(jī)）反轉(zhuǎn)時(shí)使SRF的常開(kāi)觸點(diǎn)（X14）閉合，同樣為反接制動(dòng)做準(zhǔn)備。在按下停止按鈕SB1（X0）時(shí)，制動(dòng)過(guò)程與正向反接制動(dòng)相同。6.9主軸變速和進(jìn)給變速控制主軸變速和進(jìn)給變速可以在電動(dòng)機(jī)M1或M2運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。1）主軸變速控制：當(dāng)主軸變速手柄拉出時(shí)，與主軸變速手柄有機(jī)械聯(lián)系的行程開(kāi)關(guān)SQ1不再受壓而分?jǐn)?，使SQ1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，則常開(kāi)X10斷開(kāi)，SQ1的常閉觸點(diǎn)閉合，而使行程開(kāi)關(guān)SQ2因不受壓而閉合，故常開(kāi)觸點(diǎn)X11閉合。其中，常開(kāi)X10斷開(kāi)，使KM3（Y3）和KT（T0）斷電而釋放，KM1（Y1）或KM2（Y2）隨之?dāng)嚯娽尫?，M1（雙速電動(dòng)機(jī)）斷電作慣性轉(zhuǎn)動(dòng)；而常閉觸點(diǎn)X7閉合，且SRF或SRZ常開(kāi)觸點(diǎn)仍處于閉合狀態(tài)，使KM2（Y2）或KM1（Y1）、KM4（Y4）通電吸合，M1在低速狀態(tài)下串入電阻R反接制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)結(jié)束，SRZ或SRF的常開(kāi)觸點(diǎn)分?jǐn)?，便可轉(zhuǎn)動(dòng)變速操作盤(pán)進(jìn)行變速。變速后，應(yīng)將手柄推回原位，使SQ1、SQ2的觸點(diǎn)恢復(fù)到與原來(lái)狀態(tài)，使KM3（Y3）、KM1（Y1）或KM2（Y2）、KM4（Y4）相繼通電吸合，電動(dòng)機(jī)可以按原定的轉(zhuǎn)向起動(dòng)，而主軸則以新選定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。2） 進(jìn)給變速控制它與主軸變速控制過(guò)程相同，但由進(jìn)給變速操作手柄控制，壓合的是行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ2。3） 快速進(jìn)給控制為了縮短輔助時(shí)間，加快調(diào)整的速度，機(jī)床各移動(dòng)部件都可快速移動(dòng)。采用一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2單獨(dú)拖動(dòng)，通過(guò)不同的齒輪齒條等連接來(lái)完成各方向的快速移動(dòng)，這些均由快速移動(dòng)操作手柄控制。當(dāng)將快速移動(dòng)操作手柄向里推時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ5（X13）被壓合，接觸器KM6（Y6）通電吸合，M2正向起動(dòng)，通過(guò)齒輪、齒條等實(shí)現(xiàn)快速正向移動(dòng)；松開(kāi)操作手柄，則SQ5復(fù)位，KM6失電，M2停轉(zhuǎn)。反之，將快速移動(dòng)操作手柄向外拉時(shí)，壓合SQ6（X12），使KM7（Y7）通電吸合，M2反向起動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速反向移動(dòng)。6.10聯(lián)鎖保護(hù)裝置為了防止在工作臺(tái)或主軸箱快速進(jìn)給時(shí)又將主軸進(jìn)給手柄扳倒自動(dòng)快速進(jìn)給的誤操作，就采用了與工作臺(tái)和主軸箱進(jìn)給手柄有機(jī)械連接的行程開(kāi)關(guān)SP1，與主軸進(jìn)給手柄連接的是行程開(kāi)關(guān)SP2。電動(dòng)機(jī)M1、M2必須在SP1、SP2兩個(gè)都不閉合的情況下才能啟動(dòng)。第六章機(jī)床面板電氣線路安裝7.1機(jī)床面板對(duì)電氣線路的基本要求（1） 必須滿(mǎn)足機(jī)床的工作要求（2） 有保護(hù)措施：如短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，欠壓保護(hù)，欠電流保護(hù)等。（3） 成本要低所用元?dú)饧M量少，容量要選擇適當(dāng)，導(dǎo)線截面積不要過(guò)大，布線要經(jīng)濟(jì)合理。（4） 便于維修調(diào)試7.2機(jī)床線路圖的種類(lèi)機(jī)床電氣線路圖分電氣原理圖和電氣接線圖兩種。必須注意，同一型號(hào)的機(jī)床，由于生產(chǎn)產(chǎn)家不同，電氣原理圖和電氣接線圖也有差別。7.3機(jī)床電氣線路的安裝步驟（1）安裝時(shí)先檢查電氣設(shè)備和電氣元件是否有短缺，規(guī)格是否符合明細(xì)表要求；外觀檢查是否有損傷；檢查所以觸頭是否光滑，接觸面是否良好，操作機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)是否靈活，絕緣電阻是否符合要求等。（2）機(jī)床對(duì)電路進(jìn)行分析。分析方法和步驟。1）首先從分析原理圖著手，從主電路中找出該機(jī)床共有多幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備，以及他們是受那些接觸器控制的。弄清每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有無(wú)反轉(zhuǎn)，調(diào)速，連鎖和制動(dòng)等。2） 根據(jù)主電路每臺(tái)電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備的接觸器主觸頭文字符號(hào)，在控制線路中找出相對(duì)應(yīng)的線圈。3） 在控制線路中每個(gè)接觸器線圈小回路中所串聯(lián)、并聯(lián)的其他元件（如接觸器、繼電器的觸點(diǎn)以及按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)的接線點(diǎn)等）都找出來(lái)。分析它們相互間的關(guān)系。弄清那個(gè)先動(dòng)作，那個(gè)后動(dòng)作，在什么情況下動(dòng)作，在什么情況下不動(dòng)作。也就是要弄清控制線路中各種電器元件的相互關(guān)系、互相約制的關(guān)系。第七章PLC的安裝8.1安裝環(huán)境PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但它對(duì)使用場(chǎng)合、環(huán)境溫度等還是有一定要求?？刂芇LC的工作環(huán)境可以有效的提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時(shí)，要避開(kāi)下列場(chǎng)所：環(huán)境溫度超過(guò)0°C?50°C的范圍；相對(duì)濕度超過(guò)85%或者存在露水凝聚(由溫度