C車床電氣系統(tǒng)的PLC改造

太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）XXＸXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文課題名稱C６５0臥式車床的掌握系統(tǒng)的PLＣ掌握改造學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)老師年月日Xxx學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGEPAGEIIIC650臥式車床的掌握系統(tǒng)的PＬＣ掌握改造摘要更新改造舊機(jī)床是最近幾年進(jìn)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，該設(shè)計(jì)是對(duì)C6５０臥式車床的掌握系統(tǒng)的PLC掌握改造的商量設(shè)計(jì)。接受連線少、體積小、功耗小、掌握速度快、牢靠性高、功能完善的ＰＬC掌握系統(tǒng)，來(lái)代替電氣掌握系統(tǒng)中繼電器掌握規(guī)律，配以合適的數(shù)控系統(tǒng)，可使機(jī)床掌握功能更加豐富,自動(dòng)化水平大大提高。此次設(shè)計(jì)從被控對(duì)象的I/O點(diǎn)數(shù)和性價(jià)比高、綜合成本低這幾個(gè)主要原則動(dòng)身，主要進(jìn)行了掌握裝置選型,PＬC的地址支配和用梯形圖編輯的ＰＬC掌握程序設(shè)計(jì)。改造后的機(jī)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)床原有功能的基礎(chǔ)上還增加了自動(dòng)加工、自動(dòng)換刀等多種功能.關(guān)鍵詞：數(shù)控改造;繼電器；PLC；梯形圖ＲeｓｅaｒchａnｄDeｓignforC650horizontaltypeｌaｔheRｅｃｏｎstructｉｏnonPLCＣoｎｔrｏlＡＢＳＴRACTRｅtrofittｉngｏbｓolｅtｅoldmachｉnｅtoolｓｉsanindｕｓtｒydeｖｅlopedｉnｔhｅrecentｙears，thisdeｓignmaｋeｓａrｅconstｒｕctiｏntowarｄsReｓearchandDesigｎｆorC650horizoｎtaltyｐeｌaｔｈeReｃonsｔｒuctｉｏnonＰＬCControｌＭyｐurpoｓｅｉstoｕseｔhestａt(yī)ｅoｆＰLCｍｅmoｒｉｚｅｒunittoｒｅｐlａｃetherelaymechaｎiｃａｌtoucｈinserieｓorｐarａlｌｅlcｏnnecｔｉoninｅlｅｃｔrｉccoｎtrｏlsystem,SysteｍsｃｏnｔrｏlｌedbｙPLChavefewlinecoｎneｃｔedanｄsｍallcｕbage，lｉttｌｅｐｏwercostanｄhｉghcoｎtｒoｌsｐeedａｓwｅlｌａｓpｒeｃiｓioｎ，aｎdthatPＬＣhaｖecoｕntfｕnｃｔion,whichthｅe(cuò)lectｒiｃｃontｒｏlｓysteｍdｏn'thaｖｅｃｏｍmonlｙ。ThisdesignonthepriｎcipｌeoｆｔhenumbｅroｆＩ/Ｏｓpotｉｎobｊecｔｃoｎtroｌｌedａｎdhigｈｐerformａncｅｔｏpriceｒatｉoandｌｏwcoｍｐreｈenｓｉvecost。PLC’ｓaｄdreｓsｄistrｉbutｉｏnａndPLＣcｏntrｏlｅｄｉteｄbｙlaｄdｅrdiａgｒaｍｉsｍainlyｄｅｓigneｄ．Ｏnthebａsｉsoｆｃａrryｉnｇoｕtmaｃｈinｅtooｌs’iｎtrinｓiｃｆuｎctiｏｎｓ，ｏtheｒｆunｃtioｎssuchasａutomaｔicｍａchinｉｎgandautｏｍａt(yī)ｉctoolchaｎgｅisaddeｄａｆｔeｒrｅcｏｎｓtｒｕｃtｉoｎ。Keｙｗｏrdｓ:dｉgｉｔaｌcoｎtｒolrｅcｏnstruction；；ｒelay；PＬC;ladderpｒｏgram目錄TOC＼o＂１—3"\h\ｚ＼ｕHYPERLＩNＫ\ｌ"＿Tｏc26４３07２21”摘要 PAＧEREF＿Toc２643０７２2１\hIＨＹPEＲＬINK＼l＂＿Tｏｃ2６4３07222＂AＢSTRACT PＡGＥREＦ_Toc2643０72２2\hIIHYPＥＲLINＫ＼l＂＿Tｏc264３０722６"第1章緒論?ＰAGEREＦ_Toｃ２64３０７22６\ｈ１ＨYＰERＬINK\l＂_Toc26４3072２7"1。1一般機(jī)床改造的意義和前景?ＰAGＥREF_Toc264３0７2２７\ｈ１HYＰEＲLINK＼l＂_Tｏｃ2６4307228”1。２PLＣ的基礎(chǔ)知識(shí)?ＰAGEREF_Ｔoｃ264３07２28\h4HＹＰERLIＮK\ｌ"＿Ｔoc26430722９＂1.3PLC掌握系統(tǒng)與電氣掌握系統(tǒng)的比較 ＰAＧEREF_Toc2６４３072２９\h5HYPERLINＫ＼l＂_Toc26４307２3０”１.4電氣系統(tǒng)改造為PＬＣ掌握的意義?PＡGERＥＦ_Ｔｏｃ2６４307２30＼h６HYPERＬIＮＫ２.2Ｃ６50車床的掌握要求 PＡＧERＥF_Tｏｃ26４307234＼h１0HYPＥRＬＩＮK\l”_Toｃ26４3０7２35＂2。3繼電器電氣線路的分析?PＡGＥREF_Toc26４30７２35\h11ＨYPERＬIＮK３。2.1PLＣ的硬件組成與各部分的作用?PAGＥREＦ_Tｏｃ2６４307244＼ｈ１5HＹＰEＲLINK\l"＿Tｏｃ2６4307２4５”３．2.2ＰＣ的技術(shù)指標(biāo)?PAＧERＥF_Ｔoc２６４30７245\h18HYPERＬIＮK\ｌ"_Toc26４３072４６”3。3Ｉ/0支配表?PAGＥREＦ＿Ｔoｃ2６４3０7246\h20ＨYＰEＲLINＫ＼l”＿Toc2643０7247＂3.4PLＣ掌握系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計(jì)?PＡGEＲＥＦ_Ｔoc2643072４7＼ｈ2１HＹPＥRＬＩNK\ｌ”_Toc2６4３０7248”第４章C６５0臥式車床改造為ＰLＣ掌握的軟件設(shè)計(jì) PＡGＥＲEF＿Toc264307２４8\h22HYＰERLＩＮK\l"_Ｔoc２6４3０７249＂4.1電動(dòng)機(jī)M1正、反轉(zhuǎn)掌握梯形圖的設(shè)計(jì) ２643０７2４９＼h２2HYPＥRＬINＫ\ｌ”＿Toｃ２６43072５0＂4．2電動(dòng)機(jī)M１正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)掌握及反接制動(dòng)掌握的設(shè)計(jì) PＡGERＥＦ_Ｔｏc2６43０725０\ｈ２4ＨYPERＬＩNK\l”_Ｔｏｃ２643072５1＂４。4梯形圖?ＰAGEREF_Toc2６4３０7２５1\h28HYPERLIＮK\ｌ＂＿Ｔｏc26430725２"4。5語(yǔ)句表 PAGEREF＿Toｃ26４307252＼ｈ3０HYPERＬINK＼l"＿Tｏc２6430７25３＂第5章調(diào)試?ＰＡGERＥF_Toｃ２643０7253\h３3HＹPERＬＩNK\l＂＿Toc２６4307254”5．1Ｍ１的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)試 PＡGEREＦ＿Toｃ2６430７2５4＼ｈ３4ＨYPＥＲLＩNＫ\ｌ”_Tｏｃ2６430７25５”５.2M１正轉(zhuǎn)調(diào)試?PAGＥREF_Toｃ26４3０７2５5\h３5ＨＹPERＬINK＼l"_Toｃ2６4３０７25６”5.3反轉(zhuǎn)調(diào)試?PAGＥＲEF＿Tｏc26430７2５6\h３６HYＰＥRLINK\l＂_Toc2６43０7２57”5.４反轉(zhuǎn)制動(dòng)調(diào)試?PAGERＥＦ_Toｃ2６4３07２57\h37ＨYＰＥＲLＩNK\ｌ”_Ｔｏc2643０72５８”5.5Ｍ2的起動(dòng)調(diào)試?PAGEREF＿Toｃ26430７２58＼h3８HＹＰＥRLIＮK＼l"_Tｏｃ26４307259"5．6M２的停止調(diào)試?PＡGEREF_Ｔｏc2643０7259＼h38ＨYPＥＲLINＫ＼l”＿Tｏc２64３0７260”5.７M３的起動(dòng)調(diào)試 PAＧEREF＿Toｃ2６430７26０＼h3８HYPERLＩＮK\ｌ＂_Ｔoc2６4３０７２６1"第6章結(jié)論?ＰAGEREＦ_Toｃ２６4３０7２61\h39HYPＥRLＩNＫ\l”_Ｔoc2643０7262"致謝?PAGEＲEF_Tｏc264３０７262\ｈ４０HＹPERLIＮＫ\l”_Tｏc264307263"參考文獻(xiàn)?ＰＡGＥRＥＦ_Toc264307２６３\h４1PAGEPAGE1第１章緒論１。1一般機(jī)床改造的意義和前景從2０世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)消滅以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化.數(shù)控加工具有如下特點(diǎn):加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高.數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)潔、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求1０0％檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)進(jìn)展的重要裝備.更新改造舊機(jī)床是最近幾年進(jìn)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)外己形成肯定規(guī)模和市場(chǎng),涌現(xiàn)出了很多專門從事機(jī)床改造的公司。國(guó)外舊機(jī)床改造費(fèi)用大約為同類型新機(jī)床價(jià)格的6０%,盡管費(fèi)用較高，但由于機(jī)床改造后使用效果好,所以仍然受到機(jī)床用戶的歡迎。國(guó)內(nèi)近幾年才有較多的用戶使用數(shù)控機(jī)床,大多數(shù)用戶當(dāng)前最關(guān)心的還是怎樣用好、維護(hù)好數(shù)控機(jī)床，機(jī)床改造還處于起步階段。改造舊機(jī)床是一項(xiàng)高新技術(shù)，風(fēng)險(xiǎn)大，擔(dān)當(dāng)者必須具備比較全面的知識(shí)和閱歷,不僅要生疏各種類型的機(jī)床和不同類型的數(shù)控及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，還要生疏用戶的使用要求和機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)。因此,實(shí)施設(shè)備改造的技術(shù)難度格外高.隨著科同學(xué)產(chǎn)力的進(jìn)展，機(jī)床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。據(jù)最近有關(guān)資料表明，我國(guó)機(jī)床總量為３8０余萬(wàn)臺(tái),其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有1１.3４萬(wàn)臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率還不到3%，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家早己達(dá)到20％以上。因此,我國(guó)機(jī)械制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大,設(shè)備陳舊,技術(shù)水平落后,嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)力的進(jìn)展.對(duì)于一個(gè)企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中贏得生存,適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品更新日新月異的進(jìn)展，要求在最短時(shí)間生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低價(jià)的新產(chǎn)品。接受先進(jìn)的工藝設(shè)備，包括接受數(shù)控機(jī)床，已顯得越來(lái)越重要。因此,逐步提高數(shù)控機(jī)床的占有比,己經(jīng)成為我國(guó)制造技術(shù)進(jìn)展的總趨勢(shì).提高機(jī)床數(shù)控化率有兩個(gè)途徑:一是購(gòu)買新的數(shù)控機(jī)床；二是對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造。這對(duì)于我國(guó)一個(gè)機(jī)床擁有量極大(其中大部分機(jī)床役齡較長(zhǎng)），而當(dāng)前經(jīng)濟(jì)財(cái)力又不足的進(jìn)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，接受舊機(jī)床改造來(lái)提高設(shè)備的先進(jìn)性和數(shù)控化率,是一個(gè)極其有效和有用的途徑．即使在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家,在大量制造數(shù)控機(jī)床的同時(shí)，也在組建維修改造專業(yè)公司,專門從事舊機(jī)床的維修和數(shù)控化改造，尤其在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床工業(yè)處于不景氣的今日，它們的機(jī)床改造卻是為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè),生意盎然,處在黃金時(shí)代。［用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有寬闊的市場(chǎng),已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)。在美國(guó),機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生(Rｅmanｕfａctuｒｉng）業(yè)。從事再生業(yè)的聞名公司有:Bertscｈe工程公司、Ayton機(jī)床公司、Ｄevｌiｅg-Bullaｖd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、us設(shè)備公司等。美國(guó)得寶公司己在中國(guó)開(kāi)辦公司。在日本,機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝(Reｔroｆｉｔting)業(yè)。從事改裝業(yè)的聞名公司有：大限工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等.由于機(jī)床本身的特點(diǎn)，以及相應(yīng)技術(shù)的不斷進(jìn)展進(jìn)步，機(jī)床改造仍是一個(gè)“永恒"的課題，并且正在向著更高層次進(jìn)展。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)。結(jié)合我國(guó)機(jī)床業(yè)的實(shí)際和當(dāng)前相關(guān)新技術(shù)的進(jìn)展,接受數(shù)控技術(shù)改造舊機(jī)床主要有下述適應(yīng)性和特點(diǎn)：（１)削減投資、交貨期短同購(gòu)置新相比,一般可以節(jié)省60%-80%的費(fèi)用,改造費(fèi)用低。格外是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的1/3,交貨期短.但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動(dòng)交換裝置、托盤(pán)自動(dòng)交換裝置的制作與安裝等過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢,往往使改造成本提高2－3倍,與購(gòu)置新機(jī)床相比,只能節(jié)省投資50％左右。(2）機(jī)械性能穩(wěn)定牢靠,但結(jié)構(gòu)受限由于機(jī)床本身的特點(diǎn)，它與汽車等類機(jī)電產(chǎn)品不同，機(jī)床所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄鐵構(gòu)件，而不是焊接構(gòu)件。而鑄鐵件年月愈久，自然時(shí)效愈充分，內(nèi)應(yīng)力的消除使得精度比新鑄件更穩(wěn)定。從另一方面來(lái)說(shuō)，這些鑄鐵件的重復(fù)使用，即節(jié)省了社會(huì)資源，又削減了鑄鐵件生產(chǎn)時(shí)對(duì)環(huán)保的影響．但舊機(jī)床的改造，由于受到原機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改進(jìn)。(3)生疏了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能，便于操作維修購(gòu)新設(shè)備時(shí),事先不能全面了解機(jī)床結(jié)構(gòu)性能，以致很難估量是否能完全適合其加工要求。改造則不然,由于舊設(shè)備已多年使用，機(jī)床操作者和維修人員已對(duì)其機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)了解透徹,對(duì)機(jī)床的加工能力能較精準(zhǔn)地估算.機(jī)床數(shù)控改造時(shí)，可依據(jù)企業(yè)自身的技術(shù)力氣和有關(guān)條件,接受自己改造或委托專業(yè)改造公司，并派原設(shè)備維修技術(shù)人員參加相結(jié)合的方法進(jìn)行.這樣,既可在數(shù)控改造過(guò)程中，培育提高相關(guān)人員的數(shù)控技術(shù)水平和有關(guān)專業(yè)知識(shí)，又便于合理選擇更換原機(jī)床設(shè)備中的部份元器件,更主要的通過(guò)改造，大大提高了企業(yè)自身對(duì)數(shù)控機(jī)床維修的技術(shù)力氣,并且也大大縮短了對(duì)數(shù)控機(jī)床在操作使用和維修方面的培訓(xùn)時(shí)間,機(jī)床一旦改造調(diào)試完畢，就可很快投入正常全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),見(jiàn)效甚快。（4）可充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購(gòu)入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基，同時(shí)工夾具、樣板及外圍設(shè)備也能再利用.以加工中心為例子,工藝裝備的費(fèi)用一般要占整個(gè)機(jī)床售價(jià)的１0%以上。(5）可更好地因地制宜,合理刪選功能購(gòu)買現(xiàn)成的通用數(shù)控機(jī)床,往往對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)略的生產(chǎn)加工有一些多余的功能，而又可能缺少某一專用的特殊功能。如向機(jī)床制造廠提出特殊訂貨，增加某些專用功能,往往費(fèi)用大、交貨期長(zhǎng)。而接受改造的方案,就可靈敏選取所要的功能,并可依據(jù)生產(chǎn)加工要求，接受組合的方法,增添某些部件，設(shè)計(jì)改造成專用數(shù)控機(jī)床.（6)可準(zhǔn)時(shí)接受最新技術(shù)、充分利用社會(huì)資源由于技術(shù)進(jìn)步和我國(guó)機(jī)床功能部件專業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)展，目前已有眾多的社會(huì)資源來(lái)支持機(jī)械方面的改造.如可任意選購(gòu)各種尺寸的滾珠絲杠副，而且交貨期短:接受貼塑導(dǎo)軌新技術(shù),不僅可使傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)降低五至十幾倍來(lái)防止爬行,還使得刮研極為容易.這種塑料導(dǎo)軌帶和粘結(jié)劑，國(guó)內(nèi)己有多家廠生產(chǎn)，可放開(kāi)供應(yīng)。此外,國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)還具有導(dǎo)軌精度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?，最終可以獲得高于導(dǎo)軌實(shí)際具有精度。1．2ＰＬC的基礎(chǔ)知識(shí)PLＣ（即可編程規(guī)律掌握器,PｒogrａmmableLogicＣontrｏｌleｒ）是用來(lái)取代用于電機(jī)掌握的挨次繼電器電路的一種器件（圖１-1)。是由仿照原繼電器掌握原理進(jìn)展起來(lái)的，二十世紀(jì)七十年月的PＬＣ只有開(kāi)關(guān)量規(guī)律掌握,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行規(guī)律運(yùn)算、挨次掌握、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作,來(lái)掌握各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的掌握程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入ＰLC的用戶程序存儲(chǔ)器中.運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過(guò)程中,每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步起,依次執(zhí)行到最終步,然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。ＰLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期.不同型號(hào)的ＰLC，循環(huán)掃描周期在１微秒到幾十微秒之間。圖1－1可編程序掌握器的基本結(jié)構(gòu)ＰLＣ用梯形圖編程,在解算規(guī)律方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算1K規(guī)律程序不到1毫秒。它把全部的輸入都當(dāng)成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理，16位為一個(gè)模擬量.大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PＬC的掌握器.相同I/Ｏ點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用PLＣ比用ＤＣS，其成本要低一些。PLC沒(méi)有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個(gè)PＬC的掌握器，可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn).如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少,接受PLC較為合適。ＰLＣ由于接受通用監(jiān)控軟件,在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些.PＬC在實(shí)際中用的很多。只要有工業(yè)的地方,就有PＬC存在的機(jī)會(huì).如果你就在機(jī)器制造、包裝、物料輸送、自動(dòng)裝配等行業(yè)中工作，那么你可能已經(jīng)在使用它了。如果沒(méi)有的話，你就是正在浪費(fèi)金錢和時(shí)間。幾乎全部需要電氣掌握的地方都需要PLＣ.可編程掌握器得以飛速進(jìn)展和廣泛使用的緣由是由于它具有繼電器接觸器掌握裝置和通用計(jì)算機(jī)以及其他掌握系統(tǒng)所不具有的特點(diǎn):（1）運(yùn)行穩(wěn)定、牢靠性高、抗干擾能力強(qiáng)（2）設(shè)計(jì)使用和維護(hù)便利(3)編程御苑直觀易學(xué)（4）與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合（5)體積小、質(zhì)量輕、能耗低1。3ＰＬC掌握系統(tǒng)與電氣掌握系統(tǒng)的比較PLC掌握系統(tǒng)與電氣掌握系統(tǒng)的比較主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）掌握方法電氣掌握系統(tǒng)掌握規(guī)律接受硬件接線,利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組成掌握規(guī)律,其連線多且簡(jiǎn)潔、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再轉(zhuǎn)變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣掌握系統(tǒng)的靈敏性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而PLC接受了計(jì)算機(jī)技術(shù),其掌握規(guī)律時(shí)以程序的方式存放在存儲(chǔ)器中的，要轉(zhuǎn)變掌握規(guī)律只需轉(zhuǎn)變程序,因而很容易轉(zhuǎn)變或增加系統(tǒng)功能.系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且PLC所謂的“軟繼電器"實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)量是無(wú)限的PＬC系統(tǒng)的靈敏性和可擴(kuò)展性也較好。（2)工作方式在繼電器掌握電路中，當(dāng)電源接通時(shí),電路中全部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的用戶程序按肯定挨次循環(huán)執(zhí)行，所以各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挨次，這種工作方式稱為串行工作方式。（3)掌握速度繼電器掌握系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)掌握，工作效率低,機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)消滅抖動(dòng)問(wèn)題。而PLＣ時(shí)通過(guò)程序指令掌握半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)掌握的，速度快,程序指令執(zhí)行時(shí)間在微秒級(jí)，且不會(huì)消滅觸點(diǎn)抖動(dòng)問(wèn)題。（4)定時(shí)和計(jì)數(shù)掌握電氣掌握系統(tǒng)接受時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)間掌握,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接受半導(dǎo)體集成電路做定時(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，用戶可依據(jù)需要在程序中設(shè)定時(shí)值,修改便利，不受環(huán)境的影響，且ＰLC具有計(jì)數(shù)功能，而電氣掌握系統(tǒng)一般不具備計(jì)數(shù)功能。(5)牢靠性和可維護(hù)性由于電氣掌握系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn),存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等問(wèn)題，壽命短,系統(tǒng)的連線多，所以牢靠性和可維護(hù)性較差.而PLC大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，壽命長(zhǎng)、牢靠性高。ＰLＣ還具有自診斷功能，能查出自身的故障,隨時(shí)顯示給操作人員，并能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視掌握程序的執(zhí)行情況,為現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試和維護(hù)供應(yīng)了便利。１。4電氣系統(tǒng)改造為PLＣ掌握的意義傳統(tǒng)的繼電器—接觸器掌握系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、容易掌握、價(jià)格廉價(jià),在肯定的范圍內(nèi)能滿意掌握要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)掌握領(lǐng)域中曾占主導(dǎo)地位，但是繼電器—接觸器掌握有著明顯的缺點(diǎn):設(shè)備體積大、壽命短、牢靠性差、動(dòng)作速度慢、功能少、程序不行變；因此對(duì)于程序固定，掌握過(guò)程不太簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)還是適合的。但是由于它是靠硬連線規(guī)律構(gòu)成的系統(tǒng)，接線簡(jiǎn)潔,所以當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο筠D(zhuǎn)變時(shí),原有的接線和掌握柜就要改接或更改，通用性和靈敏性較差.但可編程序掌握器（PＣ)以其完善的功能，很強(qiáng)的通用性,體積少及高牢靠性等特點(diǎn)在各工礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中,PC被廣泛接受為核心的掌握器件。它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)掌握整個(gè)工廠的運(yùn)行，亦可單獨(dú)使用作單機(jī)自動(dòng)掌握。它還是繼電器掌握柜的抱負(fù)替代物。在生產(chǎn)工藝掌握、過(guò)程掌握、機(jī)床掌握、組合機(jī)床自動(dòng)掌握等場(chǎng)合，PC占有舉足輕重的地位.格外是在數(shù)控機(jī)床及大量的機(jī)床改造和老設(shè)備改造中，ＰC應(yīng)用極廣。1.５PＬC相關(guān)概述現(xiàn)代化生產(chǎn)的水平,產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等各項(xiàng)指標(biāo)在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性和電氣化程度．隨著大規(guī)模集成電路及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，給電氣掌握技術(shù)開(kāi)辟了新的前景?？删幊陶莆掌魇墙鼛资赀M(jìn)展起來(lái)的一種新興工業(yè)掌握器,由于它將計(jì)算機(jī)的編程靈敏、功能齊全、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)與繼電器系統(tǒng)的掌握簡(jiǎn)潔、使用便利、抗干擾力強(qiáng)、價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),而其本身又具有體積小、重量輕、耗電省等特點(diǎn),因此在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程掌握中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于大量存在一些用開(kāi)關(guān)量掌握的簡(jiǎn)潔的程序掌握過(guò)程,而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是常常變化的,因而傳統(tǒng)的繼電接觸掌握系統(tǒng)常不能滿意這種要求.電子計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)的消滅，提高了電氣掌握的靈敏性和通用性,其掌握功能和掌握精度都得到很大的提高。然而在其初期,存在著系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，使用不便，抗干擾能力差,成本高等缺陷,尤其對(duì)上述簡(jiǎn)潔的過(guò)程掌握有大材小用和不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題.因而,在2０世紀(jì)60年月消滅了一種能夠依據(jù)生產(chǎn)需要，便利地轉(zhuǎn)變掌握程序，而又遠(yuǎn)比電子計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，價(jià)格低廉的自動(dòng)扮裝置-—挨次掌握器，它是通過(guò)組合規(guī)律元件插接或編程來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器接觸掌握線路功能的裝置.它能滿意程序常常轉(zhuǎn)變的掌握要求,使掌握系統(tǒng)具有較大的靈敏性和通用性，但它還是使用硬件手段,裝置體積大，功能也受到肯定限制。隨著大規(guī)模集成電路和微處理技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用,上述掌握技術(shù)也發(fā)生了根本的變化．在20世紀(jì)７０年月消滅了用軟件手段來(lái)實(shí)現(xiàn)各種掌握功能以微處理器為核心的新型工業(yè)掌握器——可編程掌握器,這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。由于它兼?zhèn)淞擞?jì)算機(jī)掌握和繼電器掌握系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前在世界各國(guó)以作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普遍應(yīng)用于工業(yè)掌握。PＣ消滅后就受到普遍的重視，其應(yīng)用進(jìn)展也十分的飛速，緣由在于現(xiàn)有的各種掌握方式相比，它有一系列受用戶歡迎的特點(diǎn),主要是：１。牢靠性高，抗干擾能力強(qiáng)在惡劣的工業(yè)環(huán)境下工業(yè)生產(chǎn)對(duì)掌握設(shè)備的牢靠性提出很高的要求。PC是專為工業(yè)掌握而設(shè)計(jì),由于實(shí)行了一系列措施，使PC掌握系統(tǒng)的平均無(wú)故障間隔時(shí)間一般能達(dá)到4～５萬(wàn)ｈ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)繼電器掌握和計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)．可以說(shuō)，到目前為止尚無(wú)任何一種工業(yè)掌握系統(tǒng)的牢靠性能達(dá)到和超過(guò)ＰＣ.保證PC工作的牢靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的主要措施是：（1）接受循環(huán)掃描、集中采樣,集中輸出的工作方式.（2）硬件設(shè)計(jì)接受模塊式結(jié)構(gòu)并實(shí)行屏蔽、濾波、隔離、聯(lián)鎖等一系列抗干擾技術(shù)，同時(shí)增加輸出聯(lián)鎖、環(huán)境檢測(cè)與故障診斷等提高牢靠性電路。（3）軟件設(shè)計(jì)中設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控、自診斷、信息保護(hù)與恢復(fù)等程序與硬件電路協(xié)作實(shí)現(xiàn)各種故障的診斷、處理、報(bào)警顯示及保護(hù)功能.因此PＣ優(yōu)于微機(jī)掌握的首要特點(diǎn)是它能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。2.編程簡(jiǎn)潔、易于掌握這是ＰC優(yōu)于微機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn).梯形圖編程方式是ＰＣ最常用的編程語(yǔ)言。它與繼電器掌握原理圖類似，具有直觀、清楚、修改便利、易掌握等優(yōu)點(diǎn)。3．組合靈敏使用便利由于它接受標(biāo)準(zhǔn)化得到通用模塊結(jié)構(gòu)，能靈敏便利地組合成各種不同規(guī)模、不同功能的掌握系統(tǒng).4．功能強(qiáng)，通用性好現(xiàn)代PＣ具備很強(qiáng)的信息處理功能和輸出掌握能力，它既可以對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行掌握又可以對(duì)模擬量進(jìn)行掌握。５．開(kāi)發(fā)周期短,功率高６．體積小，重量輕,工耗低隨著電子技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,PC技術(shù)及其產(chǎn)品仍在連續(xù)進(jìn)展,其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，功能日益增強(qiáng)，性價(jià)比越來(lái)越高。第2章C6５0車床的主要結(jié)構(gòu)與掌握要求２。1C65０車床的主要結(jié)構(gòu)一般車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面,并可以通過(guò)尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋等加工。C6５0臥式一般車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)１0２0mm，長(zhǎng)度可達(dá)3000mm。其結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲桿和光桿等部分組成。車床有兩種運(yùn)動(dòng)，一是軸卡盤(pán)帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),稱為主運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng)），另一種四溜板刀架頂針帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng),稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩種運(yùn)動(dòng)由同一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并通過(guò)各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。此外，為提高效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、便于對(duì)刀和減小幫助工時(shí)，Ｃ650車床的刀架還能快速移動(dòng)，稱為幫助運(yùn)動(dòng)。C650車床車床由三臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，即主電動(dòng)機(jī)M１、冷卻電動(dòng)機(jī)M2和刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。２。2C65０車床的掌握要求從車削工藝要求動(dòng)身，對(duì)各電動(dòng)機(jī)的掌握要求主要是：主電動(dòng)機(jī)Ｍ１(3０KW)：由它完成主運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。要求：直接起動(dòng)連續(xù)運(yùn)行方式并有點(diǎn)動(dòng)功能以便調(diào)整;能正反轉(zhuǎn)以滿意螺紋加工需要；由于加工工件轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大,停車時(shí)帶有電氣制動(dòng)，此外,還要顯示電動(dòng)機(jī)的工作電流以監(jiān)視切削狀況.冷卻電動(dòng)機(jī)Ｍ2:用以加工時(shí)供應(yīng)冷卻液,接受直接起動(dòng)、單向運(yùn)行、連續(xù)工作方式?？焖僖苿?dòng)電動(dòng)機(jī)M3：?jiǎn)蜗螯c(diǎn)動(dòng)、短時(shí)工作方式。要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。2。3繼電器電氣線路的分析C650車床電氣掌握原理圖如圖2。１所示：圖２.1C650車床電氣掌握原理圖2．3。１主電路分析該機(jī)床共配置三臺(tái)電動(dòng)機(jī)Ｍ1、M2和Ｍ３。主電動(dòng)機(jī)M1(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)，接受直接啟動(dòng)方式，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn),并可進(jìn)行正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣制動(dòng)停車。為加工調(diào)整便利，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。電動(dòng)機(jī)M１掌握電路分為四個(gè)部分：①由正轉(zhuǎn)掌握接觸器KM１和反轉(zhuǎn)掌握接觸器KM2的兩組主觸點(diǎn)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)電路。②電流表PA經(jīng)電流互感器TA接在主電動(dòng)機(jī)M１主運(yùn)動(dòng)上，以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作電流變化.為防止電流表被啟動(dòng)電流沖擊損壞，利用時(shí)間繼電器ＫＴ的動(dòng)斷觸頭，在啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)將電流表臨時(shí)短接。③串聯(lián)電阻限流掌握部分,接觸器KM3的主觸點(diǎn)掌握限流電阻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)載而串入了限流電阻R，以保證電路設(shè)備正常工作.④速度繼電器KS的速度檢測(cè)部分與電動(dòng)機(jī)的主軸相聯(lián)，在停車制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，其動(dòng)合觸頭可將掌握電路中反接制動(dòng)的相應(yīng)電路切斷,完成停車制動(dòng).電動(dòng)機(jī)M２供應(yīng)切削液，接受直接啟動(dòng)停止方式,為連續(xù)工作狀態(tài)，由接觸器KＭ４的主觸點(diǎn)掌握其主電路的接通與斷開(kāi)?？焖僖苿?dòng)電動(dòng)機(jī)M３由溝通接觸器KM5掌握,依據(jù)使用需要,可隨時(shí)手動(dòng)掌握啟停。為保證主電路的正常運(yùn)行，主電路中還設(shè)置了接受熔斷器的短路保護(hù)環(huán)節(jié)和接受熱繼電器的電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)。２。３。２掌握電路分析電源:由掌握變壓器ＴＣ（380V／110Ｖ,３6Ｖ)的接線和參數(shù)標(biāo)注可知各接觸器、繼電器線圈電壓等級(jí)為～110Ｖ，而照明為~3６V平安電壓由主令開(kāi)關(guān)SA掌握。主電動(dòng)機(jī)M1掌握：接通電源QＳ+.正向點(diǎn)動(dòng)ＳB1+→KM1+(無(wú)自保）→M1串Ｒ正向點(diǎn)動(dòng)（SB1＋表示按SB1并保持)正向起動(dòng)ＳB2+→ＫＭ3+，KT+→短接R，ＫA+→KM1+（自保）→M1全壓正向起動(dòng)（當(dāng)n≥120ｒ/ｍin時(shí))→KＳ-1+（ＫT延時(shí)到，起動(dòng)完成）→轉(zhuǎn)速達(dá)n,電流表A接入正向停止制動(dòng)SＢ0＋→KＭ１—,KＭ３—，KT-，ＫA-（當(dāng)KS－1＋時(shí))KM2＋→M1串R反接制動(dòng)ｎ↓↓(當(dāng)ｎ≤1０0r/ｍｉｎ時(shí)）ＫS-1—→ＫＭ2-。反向制動(dòng)（接ＳB３)與停車制動(dòng)(KS-2+）過(guò)程與正向類似.接受掌握流程來(lái)表達(dá)電路的過(guò)程具有簡(jiǎn)潔、一目了然的優(yōu)點(diǎn)。其基本步驟是:各自受控點(diǎn)動(dòng)作后消滅的掌握結(jié)果（利用坐標(biāo)標(biāo)注檢索可避開(kāi)遺漏)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)SQ６＋→KM4+（自保）→M２起動(dòng).快速電動(dòng)機(jī)SQ+（刀架手柄壓動(dòng)）→KM5+→Ｍ3起動(dòng)。2。3。3整機(jī)線路聯(lián)鎖與保護(hù)由KM1與KＭ2各自的常閉觸點(diǎn)串接于對(duì)方工作電路以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行互鎖.由FU及FU１~ＦU6實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。由FR１與FR2實(shí)現(xiàn)Ｍ1與M2的過(guò)載保護(hù)(依據(jù)M1與M２額定電流分別整定)。KM１～KM４等接觸器接受按鈕與自保掌握方式，因此使M1與Ｍ２具有欠電壓與零電壓保護(hù).第3章C650臥式車床改造為PLＣ掌握的硬件設(shè)計(jì)3．１統(tǒng)計(jì)I/0的點(diǎn)數(shù)依據(jù)第2章的主電路分析,統(tǒng)計(jì)I/0的點(diǎn)數(shù)如表3-1所示：表3－1I/0點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)計(jì)類型功能所占點(diǎn)數(shù)(個(gè))輸入設(shè)備M1的停止按鈕１Ｍ1的點(diǎn)動(dòng)按鈕1M1的正轉(zhuǎn)按鈕1M1的反轉(zhuǎn)按鈕1M２的停止按鈕1Ｍ2的啟動(dòng)按鈕1M３的限位開(kāi)關(guān)1M１的熱繼電器動(dòng)合觸電１M2的熱繼電器動(dòng)合觸電1速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)１速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)1輸出設(shè)備Ｍ１的正轉(zhuǎn)接觸器1M１的反轉(zhuǎn)接觸器1Ｍ１的制動(dòng)接觸器1M2接觸器１Ｍ3接觸器１電流表接入中間繼電器１3.2PLＣ的選型依據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，ＰLC點(diǎn)數(shù)的選擇,不管是輸入點(diǎn)數(shù)還是輸出點(diǎn)數(shù)都要留有10％的余量，依據(jù)Ｉ/Ｏ口支配情況可知:輸入信號(hào)有11個(gè)，輸出信號(hào)有６個(gè),依據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)可選擇FX２Ｎ—24MR可編程掌握器，以滿意掌握要求,而且輸入輸出都留有肯定的余量。３.2。1PLＣ的硬件組成與各部分的作用可編程掌握器（PＬＣ)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì).它接受可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行規(guī)律運(yùn)算、挨次掌握、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，掌握各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蛘莆掌骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)掌握系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。其結(jié)構(gòu)如下圖：圖３。１P(pán)LC硬件基本組成的簡(jiǎn)化框圖由圖可見(jiàn),PＬC的硬件是由主機(jī)(基本單元）、I/O擴(kuò)展模塊以及各種外部設(shè)備組成,通過(guò)各自的端口聯(lián)成一個(gè)整體。其主要組成及各部分作用是：1。ＣＰＵCPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運(yùn)算器、掌握器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、掌握及狀態(tài)總線構(gòu)成，ＣPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路.每套PLC至少有一個(gè)ＣPU，它按PＬＣ的系統(tǒng)程序給予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的掌握信號(hào)，去指揮有關(guān)的掌握電路，2．存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器，用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩種,前者用于存放用戶程序，后者用來(lái)存放用戶程序執(zhí)行過(guò)程中使用ＮO/ＯFF狀態(tài)量或數(shù)值量，以生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)。用戶存儲(chǔ)器內(nèi)容由用戶依據(jù)掌握需要可讀可寫(xiě)，可任意修改、刪除?？山邮芨呙芏?、低功耗的ＣMＯSＲAM或EPROM與ＥEPROM.他在ＰLC技術(shù)指標(biāo)中的內(nèi)存容量系指用戶存儲(chǔ)器容量，是ＰC等級(jí)的一項(xiàng)重要指標(biāo);系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于固化PLC生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的各種系統(tǒng)工作程序，相當(dāng)于單片機(jī)的監(jiān)控程序或個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng),在很大程度上他決定該種PC的性能和質(zhì)量,用戶無(wú)法更改或調(diào)用。3．輸入、輸出單元(I/O單元）I/O口單元稱為I/Ｏ接口電路，PＬC程序執(zhí)行過(guò)程中需要用的各種開(kāi)關(guān)量、數(shù)字量或模擬量等各種外部設(shè)備或設(shè)定量，都通過(guò)輸入電路進(jìn)入PLＣ。而程序執(zhí)行結(jié)果又是通過(guò)輸出電路送到掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)外部掌握功能。由于生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的信號(hào)電平、頻率是多種多樣的，外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平、頻率也是千差萬(wàn)別的，而ＣＰU處理的信號(hào)只是標(biāo)準(zhǔn)電平，其工作節(jié)拍又與外部環(huán)境不一樣.所以PLＣ與通用計(jì)算機(jī)I/Ｏ電路有著類似的作用，即電平變換、速度匹配、驅(qū)動(dòng)功率放大、信號(hào)隔離等。不同的是,ＰC產(chǎn)品的I/Ｏ單元是顧及其工作環(huán)境和各種要求而經(jīng)過(guò)細(xì)心設(shè)計(jì)和制造的。通用計(jì)算機(jī)則要求擁護(hù)依據(jù)使用條件自行開(kāi)發(fā)，其牢靠性、抗干擾能力往往達(dá)不到系統(tǒng)要求。(1）。輸入接口電路各種ＰLC輸入電路大致相同,其輸入方式有三種類型：一種是直流輸入（DC12V或24Ｖ），另一種是溝通輸入(ＡC100～12０Ｖ或2０0~２40V）,第三種是交直流輸入（交直流12V或24Ｖ）。外部輸入器件可以是無(wú)源觸點(diǎn),如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、主令開(kāi)關(guān)等,也可以是有源器件，如各類傳感器、集電極開(kāi)路的晶體管接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等。在PLC內(nèi)部電源容量允許前提下,有源輸入器件可接受PLC輸出電源，否則必須外設(shè)電源。當(dāng)輸入信號(hào)為模擬量時(shí),信號(hào)必須經(jīng)過(guò)專用的模擬量輸入模塊進(jìn)行Ａ/D轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)輸入電路進(jìn)行PLC。輸入信號(hào)是通過(guò)輸入斷子經(jīng)ＲC濾波、光電隔離進(jìn)入內(nèi)部電路。圖1—２是一個(gè)直流２4Ｖ輸入連路的內(nèi)部原理線路，由裝在PLC面板上的來(lái)顯示某一輸入點(diǎn)是否有信號(hào)輸入.圖3.224V輸入接口電路（2).輸出接口電路為適應(yīng)不同負(fù)載需求,各類ＰLＣ的輸出有三種方式,即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出.繼電器輸出最常用,適用交直流負(fù)載，其特點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，但動(dòng)作頻率和響應(yīng)速度慢.晶體管適應(yīng)直流負(fù)載,其特點(diǎn)是動(dòng)作頻率高,響應(yīng)速度快，但帶負(fù)載能力小.晶閘管輸出訪用溝通負(fù)載,響應(yīng)速度快，帶載能力不大。外部負(fù)載直接與PLＣ輸出端子相聯(lián)，輸出電路的負(fù)載電源由用戶依據(jù)負(fù)載要求自行支配。輸出電路僅是供應(yīng)輸出通道.同時(shí)考慮不同類型，不同性質(zhì)負(fù)載的接線要求，通常ＰLC輸出端口的公共端子是分組設(shè)置的.每４-8點(diǎn)共一個(gè)ＣOM端子，各組相互隔離。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該注意各類PLC輸出端子的輸出電流不能超出其額定值，同時(shí)還要注意輸出電流與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)，例如FＸ２型ＰLC繼電器輸出的負(fù)載能力在電源電壓２５0V以下時(shí),電阻性負(fù)載為2A／點(diǎn);感性負(fù)載為8０ＶＡ／點(diǎn)，燈負(fù)載為1０0W/點(diǎn)。4.電源單元PLＣ對(duì)供電電源要求不高，可直接接受一般單相溝通電。允許電源電壓額定值在＋10％~—15％范圍內(nèi)波動(dòng).也有用直流2４V供電。PLＣ內(nèi)部有一個(gè)高質(zhì)量開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源，用于對(duì)CPU、I／O單元供電，還可以為外部傳感器供應(yīng)ＤC24V電源。3.2。2PＣ的技術(shù)指標(biāo)1.FX2系列小型PC一般技術(shù)指標(biāo)一般技術(shù)指標(biāo)主要是指PＬC產(chǎn)品的工作條件與一般工作環(huán)境的適應(yīng)程度.ＰLＣ是專為工業(yè)掌握設(shè)計(jì)的，充分考慮了工業(yè)環(huán)境種種惡劣因數(shù).其技術(shù)指標(biāo)如表3－２所示。表3－2一般技術(shù)指標(biāo)環(huán)境溫度０～55℃環(huán)境濕度35％～85%ＲH(不結(jié)露)抗震ＪＩSC09１１標(biāo)準(zhǔn)１0~55Hz0.５5ｍm(最大２g)３軸方向各2h抗沖擊ＪＩSC09１2標(biāo)準(zhǔn)10g3軸方向各3個(gè)抗噪音干擾用噪音仿真器產(chǎn)生電壓為100０Vｐ-p,噪音脈沖寬度為１μs,頻率為30~10０Ｈz噪音，在此噪音干擾下PLＣ正常工作耐壓１５00AC１min絕緣電壓5M以上,500VDC接地第3種接地,不能接地時(shí),亦可浮空使用環(huán)境禁止腐蝕性氣體，嚴(yán)禁塵埃2.性能技術(shù)指標(biāo)性能技術(shù)指標(biāo)標(biāo)志某種PLＣ在硬件和軟件反面所具備功能。不同機(jī)型差異較大，在PLＣ選型時(shí)要逐一考慮該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能否滿意要求.PＬＣ的性能包括：輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)和電源指標(biāo)方面。如表３-3、3-4、3-5所示。表３－3輸入技術(shù)指標(biāo)輸入電壓2４ＶDＣ隔離光電耦合輸出電流7mA響應(yīng)時(shí)間１０ｍs表３-４輸出技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目繼電器輸出SSＲ輸出晶體管輸出外部電源250VAC，３０ＶＤC８5～２42VＡＣ5～3０ＶDC最大負(fù)載電阻負(fù)載2Ａ/點(diǎn)0.3Ａ/點(diǎn)，0.8A/4點(diǎn)0。５A(chǔ)／1點(diǎn)，0.8A/４點(diǎn)感性負(fù)載8０ＶＡ1５VＡ/100VＡC30VA／240VＡＣ１2Ｗ/24VDC燈負(fù)載100Ｗ3０W1.5Ｗ/24VＤC開(kāi)路漏電流＿＿_(dá)＿１mA/１００VAC2。4mA/２40VＡC0.1mA／３0VDC最小負(fù)載＿_(dá)_＿０．4VＡ/100VＡC2．3VA/240VＡＣ＿_(dá)__響應(yīng)時(shí)間OＦF—NO約10mｓ1ms以下0.２ms以下NO—OFF約1０ms最大１0mｓ0．２ms以下隔離方式繼電器隔離光電晶閘管隔離晶體管隔離表3—5電源技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目FＸ-16MFX－２4ＭFX-32MＦX－32ＥＦX-48MＦＸ—48EFＸ—64MＦX-８0M電源電壓(1０0~２４0Ｖ)＋1０％—15％AＣ５0/60Ｈz（1２0/２4０V電源系統(tǒng))瞬間斷電允許時(shí)間對(duì)于10ms以下的瞬間斷電掌握動(dòng)作不受影響電源熔絲2５０Ｖ2Ａ,5ｍm*20mm25０Ｖ５A(chǔ)，5mm＊2０mm電力消耗／VA30３540506０70傳感器無(wú)擴(kuò)展模塊電源有擴(kuò)展模塊24ＶDC250mA以下2４VDC1０0mA以下(擴(kuò)展16點(diǎn)時(shí)）24VＤＣ400mA以下２４ＶDV１５0ｍA(擴(kuò)展32點(diǎn)時(shí))3。3Ｉ/0支配表依據(jù)所統(tǒng)計(jì)的Ｉ／Ｏ口與所選的PLC的型號(hào)可列出其Ｉ/O支配如表3—6所示：表３-6PLCＩ/O支配表輸入設(shè)備PＬＣ輸入繼電器輸出設(shè)備ＰＬC輸出繼電器代號(hào)功能代號(hào)功能ＳB0Ｍ１的停止按鈕X０KM1M1的正轉(zhuǎn)接觸器Y0ＳB１M1的點(diǎn)動(dòng)按鈕X1KM2M1的反轉(zhuǎn)接觸器Y１ＳＢ２Ｍ1的正轉(zhuǎn)按鈕X２KM3M1的制動(dòng)接觸器Ｙ２SB3Ｍ1的反轉(zhuǎn)按鈕Ｘ3KM4M2接觸器Ｙ3ＳＢ4Ｍ2的停止按鈕X4KM５Ｍ3接觸器Y4SB５Ｍ２的啟動(dòng)按鈕X５KA電流表接入中間繼電器Y５SＱM3的限位開(kāi)關(guān)X6FＲ1M1的熱繼電器動(dòng)合觸電X7ＦR2M２的熱繼電器動(dòng)合觸電X10KS1速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)Ｘ1１ＫS2速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)Ｘ123．４PＬC掌握系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計(jì)圖3－３外部接線圖第４章Ｃ65０臥式車床改造為PLＣ掌握的軟件設(shè)計(jì)4．1電動(dòng)機(jī)Ｍ１正、反轉(zhuǎn)掌握梯形圖的設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)M１由接觸器KＭ1～ＫM3掌握，PLC中掌握KＭ１～ＫM３的輸出繼電器分別為Y0~Y２.Ｙ0～Y２分別位于梯形圖的第６、9、10梯級(jí)。在第Y0［6］、Y1[9］線圈電路中,分別串Y1、Y0的動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Ｙ０，◎Y１實(shí)現(xiàn)互鎖；還分別串聯(lián)有定時(shí)繼電器T１、T２的動(dòng)合觸點(diǎn)＃Ｔ１、＃T2，以掌握Ｙ0、Y1延時(shí)啟動(dòng)。在第５、第8梯級(jí)分別設(shè)計(jì)T1、T2的線圈電路,它們分別由幫助繼電器M1０1、M10２的動(dòng)合觸點(diǎn)＃M１０1、＃M1０２掌握。在第4、第7梯級(jí)分別設(shè)計(jì)幫助繼電器M10１、M102線圈電路，除用動(dòng)斷觸點(diǎn)◎M1０1、◎M1０2進(jìn)行互鎖外，還分別受輸入繼電器X2、Ｘ3的動(dòng)合觸點(diǎn)、動(dòng)斷觸點(diǎn)掌握。由I/O支配表可知,輸入繼電器X２、Ｘ3分別為啟動(dòng)按鈕SB2、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3掌握.由此可知，幫助繼電器Ｍ１01、M１０２分別為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)幫助繼電器。在第Y2［10］線圈電路中，串接有M１01、Ｍ１０2的動(dòng)合觸點(diǎn)#M10１、#Ｍ１０2的并聯(lián)支路，因此只有幫助繼電器M101或M１０２得電，輸出繼電器Y２得電,才能使ＫＭ3得電吸合，短接電阻R。這樣得到電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)掌握梯形圖如上圖４．１所示。M1正反轉(zhuǎn)掌握的轉(zhuǎn)換是由接觸器KM１和KM2的主觸點(diǎn)切換電源的相序?qū)崿F(xiàn)的.在切換時(shí)，必須防止電源相間短路.例如,由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時(shí),當(dāng)ＫM1主觸點(diǎn)斷開(kāi),產(chǎn)生瞬時(shí)電弧,KM１主觸點(diǎn)仍為導(dǎo)通狀態(tài),如果此時(shí)ＫM2主觸點(diǎn)閉合,就會(huì)使電源發(fā)生短路，要避開(kāi)電源短路，必須在完全沒(méi)有電弧的情況下使KM2主觸點(diǎn)閉合。在繼電器接觸器掌握中，通常接受KM1和KM2互鎖的方法來(lái)避開(kāi)電源的短路。ＰLＣ掌握與繼電器接觸器掌握不同，ＰLＣ在循環(huán)掃描進(jìn)，執(zhí)行程序的速度是格外快的,Ｙ0和Y1觸點(diǎn)切換是在毫秒級(jí)瞬間完成的,幾乎沒(méi)有時(shí)間延時(shí)。因而，必須實(shí)行防止電源短路的措施。在梯形圖中,定時(shí)器T1與Ｔ2用來(lái)掌握正、反轉(zhuǎn)切換的延時(shí)時(shí)間(延時(shí)時(shí)間設(shè)定為0。5秒），待電弧熄滅之后,再接通反方向接觸器。圖4．1電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)掌握梯形假定Ｍ1在正轉(zhuǎn)，即Y0為接通,現(xiàn)在要反轉(zhuǎn),按反轉(zhuǎn)按鈕SＢ3，輸入繼電器X3得電,X3的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,使反向幫助繼電器M１0２得電并自鎖。與此同時(shí)，X３的動(dòng)斷點(diǎn)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使M10１失電，Ｍ１０1的動(dòng)合觸點(diǎn)[５］復(fù)位斷開(kāi)，使T1失電.T1的動(dòng)合觸點(diǎn)［６］斷開(kāi)，使Y0失電，接觸器KM1失電釋放，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止運(yùn)行。M１０2的動(dòng)合觸點(diǎn)[8］閉合,使T２得電，經(jīng)0．5秒延時(shí)，其動(dòng)合觸點(diǎn)［9]閉合，使Y1接通,接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。這樣,Y０線圈失電后延時(shí)0.5秒，再接通Y１線圈，這樣就防止了電源短路.電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)動(dòng)作挨次如下所示:M１反轉(zhuǎn)的工作過(guò)程與正轉(zhuǎn)的工作過(guò)程相同，不再贅述.４。２電動(dòng)機(jī)Ｍ1正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)掌握及反接制動(dòng)掌握的設(shè)計(jì)圖4。2為M1的點(diǎn)動(dòng)及反接制動(dòng)掌握梯形圖.這里使用了MC（主控指令）和ＭCR（主控復(fù)位指令）。點(diǎn)動(dòng)掌握是在接觸器KＭ2和KM3不動(dòng)作（即輸出繼電器Y1和Y2的動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Y1［3］、◎Ｙ2［３］閉合）的情況下,按點(diǎn)動(dòng)按鈕SB1，輸入繼電器X1得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)#X１[1］、＃X1［3］閉合，使幫助繼電器M１03［1］和M１00[3]得電，而且M10３自鎖。由于未按下停止按鈕ＳB，X０未得電，熱繼電器FR未動(dòng)作，X7未得電,因此它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Ｘ0[2］,◎X７［2］閉合,使幫助繼電器M2［2］得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)＃Ｍ2［3］閉合,則執(zhí)行MC~ＭCＲ之間的主控程序.由于M１00得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)＃M１0０[6]閉合,輸出繼電器Ｙ０[6]得電，使KM1動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)Ｍ1串電阻R正向運(yùn)轉(zhuǎn)。松開(kāi)ＳＢ１，即X1的動(dòng)合觸點(diǎn)#X1［3］斷開(kāi),M1０3［３］和Y0［6］失電（由于Ｍ1０0、Y0?均無(wú)自鎖），KM1的主觸點(diǎn)切斷正相序電源.由于電動(dòng)機(jī)的慣性作用，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1仍閉合，X11仍得電，＃Ｘ11[1３]仍閉合,另外由于Y0［6］失電,其動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Y0[9］◎Ｙ0[13］復(fù)位閉合.由于幫助繼電器M103［1］得電并自鎖，其動(dòng)合觸點(diǎn)＃M１０3［13]閉合,啟動(dòng)定時(shí)器T3[1３]，通過(guò)定時(shí)器Ｔ３延時(shí)0。5秒，其動(dòng)合觸點(diǎn)#Ｔ3［９］閉合,使Ｙ1[9］得電，KM2得電，電動(dòng)機(jī)M1定子繞組串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng);當(dāng)M1轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，動(dòng)合觸點(diǎn)ＫS１斷開(kāi)，X11失電,＃X11［１3］斷開(kāi),Ｔ3［13]失電，＃T３［9]斷開(kāi)，使Y1[9]失電,制動(dòng)結(jié)束.由此可見(jiàn)，點(diǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí),自動(dòng)進(jìn)入反接制動(dòng)。圖４．2M1的點(diǎn)動(dòng)及反轉(zhuǎn)掌握梯形電動(dòng)機(jī)M1的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作挨次如下電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)停車反接制動(dòng)掌握動(dòng)作挨次如下所示4。３電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動(dòng)的設(shè)計(jì)按動(dòng)一下停止按鈕SB０，X0失電,◎Ｘ0［２］斷開(kāi),M2［２］失電，M２[３］斷開(kāi)，不執(zhí)行MＣN0～MCRＮ０之間的程序;同時(shí)#X0[1］閉合，使M103線圈導(dǎo)通并自鎖。假設(shè)停車之前電動(dòng)機(jī)M１為正轉(zhuǎn)，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1仍閉合，X11仍得電，＃Ｘ０［１]仍閉合.當(dāng)松開(kāi)停止按鈕SＢ時(shí)，X0失電，◎X0［2]又閉合,M2［２]得電，M2［3］閉合，執(zhí)行ＭCＮ０～ＭCRN0之間的程序,這時(shí)定時(shí)器T3[13］，延時(shí)0．5秒，#Ｔ3[9]閉合,Y１［9]得電，使電動(dòng)機(jī)Ｍ１定子繞組串入電阻Ｒ進(jìn)行反接制動(dòng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)M１的轉(zhuǎn)速接近零時(shí),速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1(Ｘ11）斷開(kāi)，Y1失電,制動(dòng)結(jié)束。反轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)類同正轉(zhuǎn)，不同的是接受KS２（Ｘ12）、T４和Y0來(lái)掌握。在反接制動(dòng)中接入幫助繼電器Ｍ10３,在梯形圖中若沒(méi)有Ｍ10３的話，當(dāng)車床合上電源開(kāi)關(guān)后，如果有人用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤(pán)的話,則速度繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，那么就有可能使電動(dòng)機(jī)M1突然轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，可能發(fā)生人身事故。為防止這種事故，引入通用幫助繼電器Ｍ103。電動(dòng)機(jī)M１正轉(zhuǎn)停止的動(dòng)作挨次如下:電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)停止反接制動(dòng)動(dòng)作挨次如下:4。４梯形圖依據(jù)以上的各模塊的設(shè)計(jì)，可得整體的梯形圖如圖4．3所示:圖4.３C６５０車床梯形圖４。５語(yǔ)句表ＬＤ?X0 ??? ??M1停止OＲ?X1?Ｍ1點(diǎn)動(dòng)LD?M103?正反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)停車掌握ANＩ?Ｍ１01ANI?M１02OＲＢOＵT?M10３LＤI?Ｘ0?執(zhí)行ＭC指令A(yù)NＩ?X７?Ｍ1啟動(dòng)或停車MＣ?N0?M2LＤ?Ｘ1?M1正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)掌握ANI?Y1ANI Ｙ2OUT M10０LD Ｘ2 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)幫助繼電器OR?M1０１ANI?Ｘ３ANＩ?M１02OUＴ?Ｍ1０１LD M10１O(jiān)UＴ?Ｔ1Ｋ5?正轉(zhuǎn)延時(shí)掌握LD?T１?M１正轉(zhuǎn)OR M１０0?M1點(diǎn)動(dòng)ＯＲ T4?M1反接制動(dòng)ＡＮＩ?Y1OUT Ｙ0ＬD?Ｘ３OＲ?Ｍ10２AＮＩ?X2ANI?M101ＯUT?M102?反轉(zhuǎn)啟動(dòng)幫助繼電器LD Ｍ102 反轉(zhuǎn)延時(shí)掌握OＵT?T2?K５LＤ?T2 反轉(zhuǎn)ＯR?T3ＡNI?Y0OUT?Ｙ１ＬD?M10１ OＲ?Ｍ１０2ＯUT?Y2?短接電阻RLD?Ｍ1０1OＲ Ｍ１０2ＯＵＴ?Ｔ5?K５LＤ?T５ 電流表掌握OUT?Y5LD?Ｍ１