C650臥式車床的PLC改造設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

C650臥式車床的PLC改造設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要： 1目錄 2前言 31 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與概述 21.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 21.1.1流程圖功能說(shuō)明 21.1.2PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 21.2 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法 41.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要容 41.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 42 C650臥室車床電氣功能的主要分析和特點(diǎn) 52.1C650型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況 52.2車床對(duì)電力拖動(dòng)的要求 52.3控制線路特點(diǎn) 62.4C650臥式車床電氣原理圖 72.5 電氣控制線路改造分析 83 C650臥式車床PLC改造硬件及軟件的概述 83.1 項(xiàng)目分析 83.2 選配PLC型號(hào) 93.3 外部接線圖 113.4 硬件的設(shè)計(jì) 123.5 梯形圖 134 硬件電路的組裝工藝 155 注意事項(xiàng) 166 系統(tǒng)調(diào)試 16結(jié)論 18致謝 19參考文獻(xiàn) 20附件 21附件Ⅰ車床原理圖及PLC外部硬件接線圖 21附件Ⅱ?qū)嵨镎掌霸囼?yàn)箱仿真照片 23

前言普通車床是應(yīng)用非常廣泛的金屬切削工具，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車床在中小型企業(yè)仍大量使用。由于繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在：①觸點(diǎn)易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，②機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢，③繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、靈活性差等缺點(diǎn)。因而造成了這些企業(yè)的生產(chǎn)率低下，效益差，反過(guò)來(lái)這些企業(yè)又沒(méi)有足夠的資金購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控車床。因此，當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)這些普通車床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。由于可編程控制器（PLC）具有：①通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，②完善的故障自診斷能力且維修方便，③可靠性高及柔性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且小型PLC的價(jià)格目前亦很便宜，因此在普通車床的控制電路改造中發(fā)揮了及其重要的作用PLC是20世紀(jì)70年代以來(lái)以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樗哂袔讉€(gè)突出的特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾強(qiáng)；編程簡(jiǎn)單，易于掌握；功能完善，靈活方便；體積小，質(zhì)量輕，功耗低。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與概述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1.最大限度的滿足被控對(duì)象的要求。2．在滿足控制要求的前提下，力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單和方便維護(hù)。3.保證控制系統(tǒng)安全可靠。4.考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余量。1.1.1流程圖功能說(shuō)明1、繪制系統(tǒng)流程圖；2、設(shè)計(jì)梯形圖；3、根據(jù)梯形圖編制PLC程序；4、調(diào)試和修改程序，直到滿足要求為止；5、檢驗(yàn)程序是否正確后，用編程器將程序下載到PLC的存儲(chǔ)器中；6、控制板連線完成后進(jìn)行整機(jī)調(diào)試；7、編制技術(shù)文件。1.1.2PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖開(kāi)始分析控制要求開(kāi)始分析控制要求確定用戶I/O設(shè)備PLC硬件系統(tǒng)配置分配I/O點(diǎn)繪制流程圖設(shè)計(jì)安裝控制線路設(shè)計(jì)梯形圖程序輸入PLC軟件測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)安裝連線修改程序測(cè)試正常？整體測(cè)試滿足要求？交付使用編制技術(shù)文件可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法1.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要容1、擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式以書(shū)本上設(shè)計(jì)作為依據(jù)；2、選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、接觸器等執(zhí)行元件；3、選定PLC的型號(hào)；4、編制PLC的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖；5、根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫(xiě)軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應(yīng)的編程語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；6、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。1.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟：1.深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求2.確定I/O設(shè)備根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。3.選擇合適的PLC型號(hào)4.設(shè)計(jì)編寫(xiě)系統(tǒng)梯形圖程序5.控制系統(tǒng)硬件安裝6.將程序輸入PLC7.進(jìn)行軟件測(cè)試8.應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。C650臥室車床電氣功能的主要分析和特點(diǎn)臥式車床是機(jī)械加工中廣泛使用的一種機(jī)床，可以用來(lái)加工各種回轉(zhuǎn)表面、螺紋和端面。臥式車床通常由一臺(tái)主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)由機(jī)械傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的輸出，其運(yùn)動(dòng)速度由變速齒輪箱通過(guò)手柄操作進(jìn)行切換。刀具的快速移動(dòng)、冷卻泵和液壓泵等，常采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。圖2.1臥式車床外觀圖1、床身2、主軸3、刀架4、溜板箱2.1C650型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況C650型臥式車床主要由床身、主軸、刀架、溜板箱和尾架等部分組成。該車床有兩種主要運(yùn)動(dòng)：一種是安裝在床身主軸箱中的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為主運(yùn)動(dòng)；另一種是溜板箱中的溜板帶動(dòng)刀架的直線運(yùn)動(dòng)，稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀安裝在刀架上，與滑板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和溜板箱的移動(dòng)均由住電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2.2車床對(duì)電力拖動(dòng)的要求1、主電動(dòng)機(jī)MAl(功率為30kw)，完成主軸主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)的方式起動(dòng)，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。2、電動(dòng)機(jī)MA2拖動(dòng)冷卻泵，在加工時(shí)提供切削液，采用直接起動(dòng)停止方式．并且為連續(xù)工作狀態(tài)。3、快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)MA3拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)，電動(dòng)機(jī)還可根據(jù)使用需要，隨時(shí)手動(dòng)控制起停。4、主電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有必要的短路和過(guò)載保護(hù)。5、應(yīng)具有安全的局部照明裝置。2.3控制線路特點(diǎn)1、主軸與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)MA1主電路具有正、反轉(zhuǎn)控制和電動(dòng)控制功能，并設(shè)置有監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作電流變化的電流表和電流互感器。2、該機(jī)床采用反接制動(dòng)的方法控制MA1的正、反轉(zhuǎn)制動(dòng)。3、能夠進(jìn)行刀架的快速移動(dòng)。2.4C650臥式車床電氣原理圖本機(jī)床使用380V、50HZ三相交流電源。也可使用220V、50HZ、380V、60HZ、420V、50HZ、220V/440V、60HZ等三相交流電源?？刂齐娐罚彰麟娐酚煽刂谱儔浩鞴╇?。電壓分別為110V、36V。圖2.2C650車床電氣原理圖電氣控制線路改造分析1、主電路分析圖2.2所示的主電路中有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，隔離開(kāi)關(guān)QA0將380V的三相電源引入。電動(dòng)機(jī)MA1的電路接線分三部分：第一部分由正轉(zhuǎn)控制交流接觸器QA1和反轉(zhuǎn)控制交流接觸器QA2的兩組主觸點(diǎn)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接線；第二部分為電流表PG經(jīng)電流互感BE接在主電動(dòng)機(jī)MA1的主回路上以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作時(shí)的電流變化。為防止電流表被啟動(dòng)電流沖擊損壞，利用時(shí)間繼電器KF1的延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)，在啟動(dòng)的短時(shí)間將電流表暫時(shí)短接掉；第三部分為一串聯(lián)電阻控制部分，交流接觸器QA3的主觸點(diǎn)控制限流電阻R的接入和切除，在進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)，為防止連續(xù)的啟動(dòng)電流造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載，串入限流電阻RA保證電路設(shè)備的正常運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)MA2有接觸器QA4的主觸點(diǎn)控制其主電路的接通和斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)MA3由交流接觸器QA5的主觸點(diǎn)控制。為保證主電路的正常運(yùn)行，主電路中還設(shè)置了熔斷器的短路保護(hù)環(huán)節(jié)和熱繼電器的過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)。2、PLC改造后的控制電路分析PLC控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器接觸器控制系統(tǒng)少，只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相比的I/O端相連，而且PLC軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試太多可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，模擬調(diào)試以后再將PLC控制系統(tǒng)安裝到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，這樣既省時(shí)間又方便，由于PLC本身的可靠性高，又有完善的自診斷能力。一旦發(fā)生故障可以根據(jù)報(bào)警信息迅速查明原因，這樣即保證了工作效率又維護(hù)了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。在本次控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用PLC代替了繼電器控制系統(tǒng)中的邏輯線路部分。在車床的電氣控制系統(tǒng)，所有觸頭，行程開(kāi)關(guān)，控制按鈕（SF1～SF6）等為系統(tǒng)的輸入信號(hào)；接觸器線圈（QA1～QA5），為系統(tǒng)的輸出信號(hào)?？刂齐娐凡糠衷械腟F1-SF6在PLC上分別用SB1-SB6代替，BB1、BB2用SB8、SB7代替，QA1-QA5不變，具體改造如下表：表2.3I\O接口分配表符號(hào)地址注釋BB1I1.0主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器BB2I1.1冷卻泵電動(dòng)機(jī)保護(hù)熱繼電器BGI1.2快移電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)手柄開(kāi)關(guān)KF2M0.0中間繼電器QA1Q0.1主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器QA2Q0.2主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器QA3Q0.3短接限流電阻接觸器QA4Q0.4冷卻泵電動(dòng)機(jī)接觸器QA5Q0.5快移電動(dòng)機(jī)接觸器SF1I0.1總停按鈕SF2I0.2主電動(dòng)機(jī)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕SF3I0.3主電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)按鈕SF4I0.4主電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)按鈕SF5I0.5冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止按鈕SF6I0.6冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕C650臥式車床PLC改造硬件及軟件的概述項(xiàng)目分析在保持原有的控制功能不變，利用S7-200PLC對(duì)C650車床進(jìn)行改造。要求：1、原車床的工藝加工方法不變；2、在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上,不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法；3、電氣控制系統(tǒng)控制元件包括(按鈕.行程開(kāi)關(guān).熱繼電器.接觸器)，作用與原電氣線路相同；4、主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變；5、改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)；6.正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)不能直接切換，要加一個(gè)繼電器互鎖；7.冷卻泵電機(jī)有獨(dú)立的啟動(dòng)和停止功能；8.快進(jìn)電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)功能。選配PLC型號(hào)S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。S7-200系列PLC可提供5個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU可供使用。在選用PLC上，考慮到只是對(duì)C650型車床做電器部分的改造，輸出端口需要6個(gè)，輸入端口需要10個(gè)。而且并不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或其他方式做遠(yuǎn)程控制。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)，實(shí)用，穩(wěn)定等方面因素。我們決定選用力德S7-200系列的S7—224作為本次設(shè)計(jì)的PLC。圖3.1LIDES7200-224實(shí)物圖圖3.2PLC輸入輸出I\O口正面圖外部接線圖設(shè)計(jì)圖3.3外部接線圖硬件的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)是在保留原有的控制功能不變和在原有的主電路元件不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)中用PLC代替了繼電器控制系統(tǒng)中的邏輯線路部分。下表為改造后電路的電器元件符號(hào)及功能說(shuō)明表。表3.1電器元件符號(hào)及功能說(shuō)明表符號(hào)名稱及用途符號(hào)名稱及用途MA1主電動(dòng)機(jī)SB1（SF1）總停按鈕MA2冷卻泵電動(dòng)機(jī)SB2（SF2）主電動(dòng)機(jī)正向電動(dòng)按鈕MA3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)SB3（SF3）主電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)按鈕QA1主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器SB4（SF4）主電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)按鈕QA2主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB5（SF5）冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止按鈕QA3短接限流電阻接觸器SB6（SF6）冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕QA4冷卻泵電動(dòng)機(jī)接觸器TA控變壓器QA5快速電動(dòng)機(jī)接觸器SA1～SA3熔斷器KF2中間繼電器SB8（BB1）主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器KF1通電延時(shí)時(shí)間繼電器SB7（BB2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)保護(hù)熱繼電器BG快移電動(dòng)機(jī)電動(dòng)手柄開(kāi)關(guān)RA限流電阻SF0照明燈開(kāi)關(guān)EA照明燈BS速度繼電器BE電流互感器PG電流表QA0隔離開(kāi)關(guān)軟件編程軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境是基于STEP7MicroWINSP6S7-200PLC編程軟件，STEP7-Micro/WIN32是西門(mén)子公司專為SIMATICS7-200系列可編程序控制器研制開(kāi)發(fā)的編程軟件，它是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強(qiáng)大，既可用于開(kāi)發(fā)用戶程序，又可實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。整個(gè)程序中我們用到了，常閉觸點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)，中間繼電器，延時(shí)函數(shù)等。梯形圖備注：當(dāng)按下開(kāi)快速移動(dòng)按鈕時(shí)，線圈QA5通電，快速移動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)按下冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)按鍵SF6的時(shí)候，QA4線圈通電，冷卻泵啟動(dòng)，同時(shí)QA4的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)形成自鎖，按下SF5，線圈QA4斷電，冷卻泵停止，QA4常開(kāi)觸點(diǎn)由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)。備注：KF2是電路中的一個(gè)中間繼電器。備注：當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕SB3按下時(shí)，KF2通電，然后QA1的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KF2接通的時(shí)候，QA3線圈也通電，KF2的所有常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電機(jī)QA1一直正轉(zhuǎn)，直到按下停止按鈕，電機(jī)QA1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SF4的時(shí)候，線圈QA2通電，QA2的常閉觸點(diǎn)閉合，電機(jī)進(jìn)入反轉(zhuǎn)狀態(tài)，而在正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)之間因?yàn)榧恿藘蓚€(gè)電機(jī)的繼電器互鎖，是為了讓兩個(gè)電機(jī)不能同時(shí)啟動(dòng)，減少車床運(yùn)行時(shí)由于誤操作帶來(lái)的安全隱患。硬件電路的組裝工藝在確定C650臥式車床PLC改造的方案，也搞清楚整個(gè)電路的原理后，列出元器件清單，接著領(lǐng)取元器件和裝配所需的工具，比如：安裝板、閘刀開(kāi)關(guān)、接觸器、熔斷器、熱繼電器、購(gòu)買(mǎi)LIDES7200-224PLC、接線端子、電機(jī)3臺(tái)、剝線鉗、鋼絲鉗等等。按元器件清單明細(xì)表配齊電氣設(shè)備和元件，并逐個(gè)檢驗(yàn)其好換，防止使用壞的電器元件造成在后面的元件更換中帶來(lái)不必要的麻煩,在控制板上出元件的大概擺放位置并安裝電器元件，并在各電器元件附近作好與原理圖上相同的標(biāo)記。根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量、線路的走向及要求和各元器件的安裝尺寸，正確選配導(dǎo)線規(guī)格、導(dǎo)線通道類型和數(shù)量、接線端子板型號(hào)和螺絲釘。在控制板布線，要求橫平豎直、整齊、合理，接點(diǎn)不能松動(dòng)，并在個(gè)電器元件及接線端子板接點(diǎn)的線頭上，套有與工藝接線原理圖上相同線號(hào)的編碼套管。導(dǎo)線的絕緣層的剝削也要被接線端子剛剛壓住，不能露出線芯過(guò)長(zhǎng)，也不能過(guò)短，剝切絕緣層時(shí)均不可過(guò)長(zhǎng)，防止割傷線芯，對(duì)整個(gè)電路造成不必要的影響。注意事項(xiàng)1、在導(dǎo)線通道敷設(shè)的導(dǎo)線進(jìn)行接線時(shí)，必須要按照橫平豎直的要求來(lái)走線，必須集中思想，做到查出一根導(dǎo)線，套一根線號(hào)，立刻接上后再進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。2、通電操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)格。3、給PLC必須只供220V安全電壓并接地。4、由于PLC部使用的是繼電器來(lái)作為開(kāi)關(guān)元件，所以不能通入太高的電壓，這樣有利于PLC接觸點(diǎn)的使用壽命。4、在安裝、調(diào)試的過(guò)程中，工具、儀表的使用應(yīng)符合要求。系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)室調(diào)試系統(tǒng)為SIEMENSS7-200-224CN的PLC，輸入14個(gè)點(diǎn)，輸出10個(gè)點(diǎn)，而我們?cè)O(shè)計(jì)的輸入點(diǎn)為10個(gè)，輸出點(diǎn)為6個(gè)，我們利用試驗(yàn)箱中流水燈模塊，按鍵模塊來(lái)模擬我們的PLC改造c650實(shí)驗(yàn)，我們定義LED1為電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈，LED2為電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈，LED3為短接限流電阻保護(hù)指示燈，LED4為快速移動(dòng)指示燈，LED5為冷卻泵指示燈，S1為總停按鈕，S2為電機(jī)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕，S3為正轉(zhuǎn)按鈕，S4為電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，S5冷卻泵電機(jī)停止按鈕，S6為冷卻泵啟動(dòng)按鈕，S7快速移動(dòng)電機(jī)按鈕。根據(jù)PLC外部接線圖連接好導(dǎo)線，在確認(rèn)導(dǎo)線連接無(wú)誤的情況下，用串口線連接計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)箱，連接實(shí)驗(yàn)箱的電源，打開(kāi)S7-200PLC編程軟件STEP7-Micro進(jìn)行編程。操作軟件的步驟如下：打開(kāi)編程軟件點(diǎn)擊文件新建一個(gè)新的文本，選擇保存的路徑，選擇編程的PLC型號(hào)，輸入程序，編譯無(wú)錯(cuò)誤之后下載到PLC，下載完成后，對(duì)PLC設(shè)置為運(yùn)行的狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)程序其功能。在編寫(xiě)程序，由于自己編PLC程序沒(méi)多久，彼此都沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，要想完成這個(gè)PLC程序的編寫(xiě)，就要搞清楚系統(tǒng)電路的運(yùn)行具體情況和相關(guān)元件在電路中的作用，在查閱資料后基本上確定了本次設(shè)計(jì)的相關(guān)思路，第一次寫(xiě)出的程序能實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)，冷卻泵的啟、停止，快速移動(dòng)電機(jī)的使用，但反轉(zhuǎn)就是不能實(shí)現(xiàn)。雖說(shuō)不能完全實(shí)現(xiàn)所有的功能，但至少也有部分功能能實(shí)現(xiàn)，對(duì)自己也是一種肯定以及鼓勵(lì)，使我們更有信心做下去了，也更加確定自己一定能寫(xiě)出這個(gè)程序，由于第一次編寫(xiě)的程序能實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、快移、冷卻泵的功能，我們成員之間就著重于解決反轉(zhuǎn)部分的程序，經(jīng)過(guò)幾番努力，我們一邊對(duì)著電氣原理圖，一邊參考我們?cè)O(shè)計(jì)的改造圖紙，將PLC連接繼電器I/O端口又進(jìn)行了重新定義，經(jīng)過(guò)幾番努力，終于改好了我們的第二個(gè)程序版本，我們?cè)诟暮梅崔D(zhuǎn)的程序，抱著信心滿滿的去調(diào)試，以為這個(gè)程序改過(guò)之后能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)的功能，結(jié)果不僅不能反轉(zhuǎn)，還連點(diǎn)動(dòng)和正轉(zhuǎn)的功能都不能實(shí)現(xiàn)，快隨移動(dòng)電機(jī)也不能用，就冷卻泵能用，這無(wú)疑給我們澆了一盆冷水。這樣反復(fù)試了幾次之后陷入了一片迷茫，也請(qǐng)教了指導(dǎo)老師，后面我們也經(jīng)過(guò)了很多次的嘗試，第二天上午我們跟知道指導(dǎo)老師約定到實(shí)驗(yàn)室調(diào)試程序，幾番努力之后終于明白我們的錯(cuò)誤出現(xiàn)在哪里了。原因就是在同一個(gè)程序中，不能出現(xiàn)兩個(gè)相同的線圈，在把點(diǎn)動(dòng)程序塊和電機(jī)正轉(zhuǎn)的程序塊并到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，對(duì)反轉(zhuǎn)也進(jìn)行一些相應(yīng)程序修改，果然，功夫不付有心人，程序終于成功啦，在成功的那一刻，我們心中那種莫名的喜悅油然而生，雖然軟件部分調(diào)試成功，但我深切的知道整個(gè)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有結(jié)束，我們要做的工作還有很多，我們還有硬件電路的通電調(diào)試和word、ppt等的制作。在硬件電路調(diào)試最重要的就是要把編好的程序下載到PLC里，才能對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行完全的檢查，用電壓測(cè)電筆測(cè)每個(gè)器件端口的電壓，發(fā)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)的線圈沒(méi)有正常的通電，經(jīng)過(guò)仔細(xì)查找，原來(lái)是一根給線圈供電的導(dǎo)線沒(méi)接牢固而脫落，解決故障問(wèn)題后，在確認(rèn)無(wú)誤的情況下，再給考慮給PLC的供電，為了考慮PLC承受電壓的圍，我們很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟榱撕艿腜LC的資料，最后選擇220V安全電壓，用串口線連接計(jì)算機(jī)，接通220V通電下載，PLC的輸出端接接觸器的線圈，回到輸出端的公共端1L\2L\3L。輸入端接按照原理圖焊接好的按鍵板，用PLC的M和L+兩個(gè)端口輸出的+24V給按鍵板供電，在接上220V供電時(shí)，問(wèn)題出現(xiàn)了，我們發(fā)現(xiàn)接觸器的線圈需要380V才能正常吸和及斷開(kāi)，如果我們用380V給線圈供電，而PLC是繼電器端子不知道能不能承受380V電壓，要完全實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的功能，這是必須解決這個(gè)棘手的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)考慮和成員之間的商討，決定用變壓器來(lái)把380V的交流電降壓到110V的，然后使用110V的繼電器來(lái)工作，這樣既能使接觸器線圈得電正常工作，也能使PLC在一個(gè)安全的電壓圍工作，不至于燒壞PLC，在考慮成本的前提下，我們只選擇這樣的思路，而PLC還是用原來(lái)的220V給整個(gè)電路供電（PLC額定電壓為220V），通過(guò)接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)C650的基本功能。將編寫(xiě)好的PLC程序進(jìn)行編譯，下載至PLC，由于控制系統(tǒng)運(yùn)行電壓是在220V，為了保證安全只好先在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上分步模擬，觀察各步的動(dòng)作都正確無(wú)誤后，按照PLC控制系統(tǒng)接線圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上整體模擬，輸出部分（接觸器，電動(dòng)機(jī)，快速移動(dòng)刀架）用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的指示燈代替,觀察輸出端點(diǎn)指示燈在一個(gè)工作循環(huán)里的狀態(tài)變化，并與工藝過(guò)程對(duì)照。在對(duì)照前由于忘記對(duì)PLC進(jìn)行復(fù)位，雖然程序正確當(dāng)沒(méi)達(dá)到控制效果，所以在調(diào)試前應(yīng)先進(jìn)行復(fù)位操作。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上整體模擬無(wú)誤后，將檢查完畢的硬件連接電路（各電動(dòng)機(jī)連接的電路）與PLC連接在一起，分別觀察各電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，分步運(yùn)行無(wú)誤后，將所有的電動(dòng)機(jī)按照PLC接線圖連接在一起，分別觀察各個(gè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并與工藝過(guò)程比較，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題。此控制程序設(shè)計(jì)能夠滿足控制系統(tǒng)的要求。用萬(wàn)用表測(cè)量各硬件的接線情況，看是否有短接，斷接和虛連的情況，并與電路控制原理圖一一對(duì)照，看是否有無(wú)接錯(cuò)的地方，各部分都正確無(wú)誤的情況下進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)。結(jié)論經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的動(dòng)手改造臥式C650車床，使我不僅對(duì)C650車床有了一定的認(rèn)識(shí)，然后也搞清楚了整個(gè)車床的控制原理，豐富了我的專業(yè)知識(shí)，經(jīng)過(guò)六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，終于完成了我對(duì)C650車床的控制線路的PLC改造。從一開(kāi)始做設(shè)計(jì)的時(shí)候因?yàn)榈谝淮谓佑|這類課題，也遇到了一些問(wèn)題，其中不僅運(yùn)用了我在大學(xué)三年所學(xué)的東西，而且還運(yùn)用了我們從未接觸過(guò)的東西。但在我和隊(duì)友的一起合作下，很快的確定的此次設(shè)計(jì)的具體方案和各個(gè)成員的分工，雖然這次的的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目不是很難，但有一句話說(shuō)的好，實(shí)踐檢測(cè)真理，我們也只有在不斷的實(shí)踐與探索中才能不斷的發(fā)現(xiàn)自己的不足，然后慢慢的加以改善。本設(shè)計(jì)是采用可編程控制器代替繼電器對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，因?yàn)榭删幊炭刂破鹘M成的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修等方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不僅可以減少了工作量，而且縮減了成本，也為維修帶來(lái)了不少方便。通過(guò)使用PLC改造該機(jī)床電氣系統(tǒng)后，去掉了原機(jī)床的中間繼電器，時(shí)間繼電器等等，使線路簡(jiǎn)化,維修方便。同時(shí)，由于PLC的高可靠性，輸入輸出部分還有信號(hào)指示，不僅使電氣故障次數(shù)大大減少，而且還給準(zhǔn)確判斷電器故障的發(fā)生部位提供了很大的方便。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步深化基本理論知道和實(shí)踐操作技能。培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)加深了我對(duì)車床控制過(guò)程的了解，使我在今后的學(xué)習(xí)或者工作中更得心應(yīng)手。致謝本次設(shè)計(jì)是在鄧自佑老師的精心指導(dǎo)下完成的，在做設(shè)計(jì)的過(guò)