..可修編.基于PLC的兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著機(jī)床行業(yè)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要，機(jī)床的升級(jí)改造已成為一種新興的行業(yè)。通過對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的全部或局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，來提高機(jī)床的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源的合理利用和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長起到重要的作用。本課題主要研究的是采用PLC控制兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的動(dòng)作。兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床通電后能自動(dòng)完成工件的鉆孔和攻絲加工。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)備中，通常采用的是繼電器控制，這種控制系統(tǒng)可靠性低，而采用PLC進(jìn)行控制改造后，系統(tǒng)可靠性明顯提高。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝要求選擇了控制系統(tǒng)所需要的電氣元件，繪出電力拖動(dòng)系統(tǒng)的主回路電路圖、PLC的外部接線圖。論文根據(jù)機(jī)床的加工要求設(shè)計(jì)了PLC控制的程序，以及對(duì)機(jī)床的調(diào)試進(jìn)行了簡要的概括。關(guān)鍵詞：PLC控制程序設(shè)計(jì)調(diào)試組合機(jī)床TheDesignOfTheControlSystemOftwoworktablesdrillingtappingbinationmachineBasedOnThePLCABSTRACTAlongwiththedevelopmentofmachinetoolindustryandtechnologycontinuestoprogressaccordingtotheactualneedsoftheproductionmachine,upgradinghasbeeanewgrowthindustrybasedontheexistingmachinetoolsinwholeorinpartthestructureupgradestoimprovemachinetooltechnologyindex.Toachieverationaluseofresourcesandpromoteeconomicgrowthplaysanimportantrolein.ThistopicmainresearchistousePLCtocontroltwoworktablesdrillingtappingmodularmachinetooloperation.Twoworktablesdrillingtappingmodularmachinetoolbythesystemcanautomaticallypletetheworkpiece.Inthecontrolsystemofthetraditionalismonlyusedintherelaycontrol,andthiscontrolsystemreliabilityislow,butwhenitiscontrolledbyaPLCtransformation,systemreliabilityisobviouslyimproved.Thefocusofthisdesignisthatthecontrolsystemhardwaredesign,accordingtotheprocessrequirementsofelectricalponentscontrolsystemrequiresthechoice,DrawingtheexternalwiringdiagramofmaincircuitdiagramandthePLCelectricdrivesystem.ThispaperdesignsaPLCcontrolprogramaccordingtothemachineprocessingrequirements,andmissioningofthemachinearesummarized.KEYWORDS:PLCcontrolTheprogramdesigndebugbinationmachinetools兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床主要用來給工件鉆孔和攻絲的，是人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要工具之一。目前，許多工廠的兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床都還是用接觸器的邏輯關(guān)系控制的。由于繼電器系統(tǒng)接線比較復(fù)雜，故障的診斷與排除較難，造成這些企業(yè)的生產(chǎn)率低下，效益差。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，如果嘗試著將PLC應(yīng)用在機(jī)床上，這樣不僅提高了系統(tǒng)的精度，而且還可以為國家節(jié)約大量的資源。組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)的，再配以按工件特定形狀和加工工藝來設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成半自動(dòng)和自動(dòng)的專用機(jī)床。一般多采用多軸、多工序、多刀、多工位或多面同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。而加入了PLC則使組合機(jī)床抗干擾能力增強(qiáng)，提高了可靠性,使得功能完善，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化，通用性增強(qiáng)，應(yīng)用更加靈活，編程更加方便。通過對(duì)原有資料的查閱和很多人不斷的實(shí)踐證實(shí)了用PLC進(jìn)行兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的控制系統(tǒng)改造是可行的。PLC是整個(gè)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的核心，也是重要途徑。結(jié)合我國現(xiàn)有機(jī)床建設(shè)的實(shí)際，掌握PLC的關(guān)鍵支持技術(shù)，這對(duì)于提高制造業(yè)重要意義。為了能將該系統(tǒng)成功的改造，首先應(yīng)該明確PLC的特性。可編程控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。當(dāng)前，我國正處在全面建設(shè)小康社會(huì)和大力提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要時(shí)期，如果將這一改造技術(shù)在機(jī)床改造上進(jìn)行推廣，這將對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。本次課題設(shè)計(jì)的主要功能是實(shí)現(xiàn)兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床在加工過程中的控制。我采用的是PLC程序控制方法。機(jī)床主要由鉆孔滑臺(tái)、攻絲滑臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)、夾具、鉆孔動(dòng)力頭、攻絲動(dòng)力頭、床身、滑臺(tái)移動(dòng)控制凸輪和液壓系統(tǒng)組成。工作臺(tái)的移動(dòng)包括左移和右移以及夾具的動(dòng)作包括夾緊和放松，鉆孔滑臺(tái)和攻絲滑臺(tái)的移動(dòng)包括前移和后移，都由液壓系統(tǒng)控制與執(zhí)行的，其中鉆孔滑臺(tái)和攻絲滑臺(tái)的移動(dòng)是通過控制凸輪來控制滑臺(tái)移動(dòng)液壓系統(tǒng)的液壓閥實(shí)現(xiàn)的,電氣系統(tǒng)不參與，只需啟動(dòng)控制凸輪電機(jī)即可，控制過程不在本次設(shè)計(jì)X圍之內(nèi)。論文簡要介紹了PLC的發(fā)展、特點(diǎn)與應(yīng)用，重點(diǎn)介紹PLC的編程特點(diǎn)和方式。第一章緒論1.1課題的提出和控制系統(tǒng)要求課題的提出當(dāng)前，許多工廠用的兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床都是以接觸器的邏輯關(guān)系來控制的。隨著制造行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，用這種老式機(jī)床進(jìn)行加工已經(jīng)達(dá)不到工藝精度要求。隨著科技的不斷創(chuàng)新，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用已越來越廣泛，而我對(duì)PLC控制有一定的了解，就想如果試著將PLC應(yīng)用在老式機(jī)床上，系統(tǒng)的可靠性應(yīng)該可以明顯提高，所以就確定了這個(gè)題目。兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的工藝流程對(duì)控制系統(tǒng)的要求兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的概述機(jī)床主要由鉆孔滑臺(tái)、攻絲滑臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)、夾具、鉆孔動(dòng)力頭、攻絲動(dòng)力頭、床身、控制滑臺(tái)移動(dòng)的凸輪和液壓系統(tǒng)等組成。如下圖1-1所示。圖1-1為兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖，機(jī)床的左、右分別為鉆孔和攻絲的刀具，中間為工作臺(tái)，左側(cè)為I工位也就是鉆孔工位，右側(cè)為II工位即為攻絲工位，可以完成對(duì)工件鉆孔攻絲的工作。工藝流程工件推入夾具按啟動(dòng)按鈕一夾緊工件一左側(cè)鉆孔一工作臺(tái)右移一右側(cè)攻絲一工作臺(tái)左移一放松工件，手動(dòng)拉出工件完成一個(gè)工作循環(huán)。刀架的控制工作臺(tái)的動(dòng)作要與鉆孔滑臺(tái)和攻絲滑臺(tái)相互配合，只有鉆孔與攻絲滑臺(tái)在原位時(shí)，工作臺(tái)才可以運(yùn)動(dòng)。設(shè)置必要的連鎖為了保證機(jī)床的各部位能夠安全可靠的工作，并且動(dòng)作互相協(xié)調(diào)，需要設(shè)置必要的保護(hù)裝置，來避免由于機(jī)床誤動(dòng)作而引起的損壞甚至人身事故等。圖1-1兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床攻叁終點(diǎn)左移燧子右移加[m\鉆孔工位魁工位扇鉆孔滑臺(tái)攻繪滑臺(tái)拈孔動(dòng)力頭攻埋動(dòng)力頭暢機(jī)、鉆孔終點(diǎn)§\放松YV4圖1-1兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床攻叁終點(diǎn)左移燧子右移加[m\鉆孔工位魁工位扇鉆孔滑臺(tái)攻繪滑臺(tái)拈孔動(dòng)力頭攻埋動(dòng)力頭暢機(jī)、鉆孔終點(diǎn)§\放松YV4放松限位“E鉆孔原位（I/-攻埋原位夾緊F肛夾緊眼位即4拈孔動(dòng)力頭攻叁動(dòng)力頭工作臺(tái)電氣控制部分的要求系統(tǒng)通電后，自動(dòng)啟動(dòng)液壓電機(jī)。若機(jī)床各部分在原位（工作臺(tái)在鉆孔工位，鉆孔滑臺(tái)在SQ2位置、攻絲滑臺(tái)在SQ3位置），液壓系統(tǒng)的壓力符合要求，壓力繼電器動(dòng)作，此時(shí)原位指示燈亮。把要加工的零件放在工作臺(tái)上，按下啟動(dòng)按鈕，夾緊工件的電磁閥接通，夾具由液壓系統(tǒng)控制著將工件夾緊，當(dāng)SQ4動(dòng)作后，說明工件被夾具夾緊，與此同時(shí)控制凸輪的電動(dòng)機(jī)開始動(dòng)作。鉆孔的動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，且由于控制凸輪的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，用凸輪控制使鉆孔滑臺(tái)前移的液壓閥，來進(jìn)行工件的鉆孔加工。當(dāng)鉆孔滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)到SQ5時(shí)，鉆孔滑臺(tái)自動(dòng)退回原位，到SQ2時(shí)停止后退，同時(shí)鉆孔動(dòng)力頭的電機(jī)停止。等到鉆孔滑臺(tái)到達(dá)SQ2位置后，控制工作臺(tái)向右移動(dòng)的電磁閥得電，液壓系統(tǒng)控制工作臺(tái)向右移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到攻絲工位SQ6的位置時(shí)，限位開關(guān)工作，停止工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。攻絲的動(dòng)力頭電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，與此同時(shí)凸輪與液壓系統(tǒng)控制攻絲滑臺(tái)向前移動(dòng)，開始給零件進(jìn)行攻絲，當(dāng)攻絲滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)到SQ7的位置時(shí)，限位開關(guān)動(dòng)作，制動(dòng)電磁閥DL得電，攻絲的動(dòng)力頭開始制動(dòng)，0.3秒后控制攻絲動(dòng)力頭的電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，此時(shí)控制凸輪與液壓系統(tǒng)控制攻絲滑臺(tái)自動(dòng)后退。攻絲滑臺(tái)退回到原來的位置SQ3時(shí)，凸輪正好運(yùn)動(dòng)一個(gè)周，控制凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)用來攻絲的動(dòng)力頭電機(jī)停止，延時(shí)3秒后控制工作臺(tái)向左移動(dòng)的電磁閥得電，工作臺(tái)開始向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到鉆孔工位SQ1的位置停止左移。同時(shí)放松使工件放松的電磁閥通電，夾具開始放松工件，當(dāng)放松限位SQ8動(dòng)作后，停止放松，系統(tǒng)回到原位，此時(shí)原位指示燈亮，取下工件，完成了整個(gè)加工的過程。在加工過程中要啟動(dòng)冷卻泵電機(jī)，供給冷卻液。1.1.3論文的主要工作對(duì)兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)PLC的外部硬件接線圖；研究順序控制設(shè)計(jì)法在PLC程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；根據(jù)兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的工藝流程，設(shè)計(jì)工作臺(tái)、刀具、滑臺(tái)運(yùn)行和控制梯形圖；對(duì)該機(jī)床的調(diào)試進(jìn)行簡要的概述。第二章PLC及組合機(jī)床控制系統(tǒng)介紹..可修編.- .- .可修編.在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的總體方案時(shí)，要兼顧全局。既要使系統(tǒng)工作可靠穩(wěn)定，又要提高系統(tǒng)的性價(jià)比。本章的重點(diǎn)為兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床選取控制系統(tǒng)的方案，這要結(jié)合其控制歷程及其加工工藝綜合考慮。兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床控制系統(tǒng)的發(fā)展由于科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的控制系統(tǒng)也在不斷變化。如果對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行更新，就能提高它的制造性能，否則，它的控制系統(tǒng)將會(huì)逐漸被淘汰。機(jī)床以前的控制系統(tǒng)兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床是一種廣泛使用的給機(jī)械零件鉆孔和攻絲的機(jī)床，是許多大型企業(yè)不可缺少的設(shè)備之一。該機(jī)床的電氣系統(tǒng)部分主要由控制系統(tǒng)和主拖動(dòng)系統(tǒng)組成。主拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速方式有以下四種：最原始的是利用人工變換皮帶調(diào)速法，這種調(diào)速屬于有級(jí)調(diào)速；其次是利用變極調(diào)速電機(jī)調(diào)速，這種調(diào)速也是有級(jí)調(diào)速；再者是利用電磁調(diào)速電機(jī)調(diào)速，這種屬于無級(jí)調(diào)速，最后一種是交流變頻調(diào)速，這種也屬于無級(jí)調(diào)速。無級(jí)調(diào)速是可以連續(xù)的調(diào)速，有檔位的調(diào)速方式稱為有級(jí)調(diào)速。控制系統(tǒng)有以下兩種方式：一種是利用接觸器的邏輯關(guān)系來控制的，另一種是讓可編程序控制器和繼電器相結(jié)合來控制。當(dāng)前，許多工廠用的兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床都是以接觸器的邏輯關(guān)系來控制的，而大多數(shù)的電氣系統(tǒng)存在下列問題：較高的故障率，可靠性很差，然而維護(hù)檢修的工作量又較大。電氣控制系統(tǒng)接線復(fù)雜，判斷出現(xiàn)故障原因和查找故障都很困難，即消耗了精力又浪費(fèi)了時(shí)間。由于在不斷的加工，繼電器和接觸器的觸點(diǎn)頻繁的接通和斷開，容易造成觸點(diǎn)的損壞或著出現(xiàn)接觸不良等現(xiàn)象。用機(jī)械方式來控制觸點(diǎn)動(dòng)作反應(yīng)速度比較慢。繼電器邏輯控制部分的功能是固定在線路中的，這樣不但功能單一，而且靈活性極差。調(diào)節(jié)速度的部分不但噪音大、效率低、體積還非常大、消耗電能也比較多。慣性較大，調(diào)節(jié)速度的部分靜態(tài)性能及動(dòng)態(tài)性能都不理想。PLC的介紹PLC的出現(xiàn)及其特點(diǎn)PLC中文是可編程序控制器，它是一種具有微處理機(jī)的數(shù)字電子裝置,專為在工業(yè)環(huán)境下可以進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的操作而設(shè)計(jì)的。它的內(nèi)部有可編程序的存儲(chǔ)器，它是用來完成計(jì)數(shù)、定時(shí)、算術(shù)、順序和邏輯運(yùn)算等操作指令的存儲(chǔ)與執(zhí)行，而且能夠通過模擬式、數(shù)字式的輸入與輸出，來控制各種機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)或生產(chǎn)過程。可編程序控制器具有許多優(yōu)點(diǎn)，大致可以概括為以下幾個(gè)：性價(jià)比高，功能較強(qiáng)大一臺(tái)小型的PLC內(nèi)部就有幾百或幾千個(gè)用來編輯程序的元件供用戶使用，這樣可以控制比較復(fù)雜的系統(tǒng)，與具有相同控制功能的繼電器相比，可編程序控制器具有較高的性價(jià)比。它還采用了模塊化結(jié)構(gòu)，這樣系統(tǒng)的規(guī)模和功能可以根據(jù)用戶的需求組合，即靈活又方便。設(shè)計(jì)編輯程序簡單，有利于理解和學(xué)習(xí)編輯PLC的程序使用最多的語言是梯形圖，它的表達(dá)方式和元件符號(hào)與接觸器邏輯控制的原理圖基本一致。梯形圖的編輯語言非常直觀，有利于理解和學(xué)習(xí)。熟練掌握繼電接觸器控制圖的工程技術(shù)人員只要用幾天就可以完全掌握梯形圖的編程語言，并能夠編輯用戶所需要的程序，這也是能夠迅速普及以及推廣的重要原因。PLC一般情況下采用設(shè)計(jì)法來編輯梯形圖程序，這種方法很簡單,容易理解和學(xué)習(xí)。電氣控制較復(fù)雜的系統(tǒng)，用可編程序控制器的順序控制設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間要比繼電接觸器邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)少得多。PLC在運(yùn)行編輯完成的梯形圖程序時(shí)，首先要用其它程序?qū)⑻菪螆D程序轉(zhuǎn)變成匯編語言后再去運(yùn)行。體積較小，消耗的能量也比較少當(dāng)系統(tǒng)的控制部分較復(fù)雜時(shí)，使用PLC后，可以減少許多時(shí)間繼電器、接觸器和中間繼電器。小型PLC的體積差不多與幾個(gè)繼電器加在一起一樣大，這樣的話控制柜的體積就可以減少原來的一半以上。由于可編程序控制器的接線要比接觸器控制系統(tǒng)的接線少得多，一般情況下只需要用接線的端子連接外部接線即可，許多部件和配線都用不到，故可以縮短大量的安裝與接線時(shí)間，使效率提高。再加上控制柜的體積減少不少，使總體的費(fèi)用也大量減少。目前，有較多可編程序控制器的生產(chǎn)廠家，但在實(shí)際的工業(yè)控制過程中使用較多的是德國的西門子、日本的三菱。具有較齊全的硬件，通用性很強(qiáng)，方便用戶的使用現(xiàn)在的可編程序控制器產(chǎn)品己系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化了，并且還配有供用戶選用的各種硬件設(shè)施，方便用戶進(jìn)行系統(tǒng)的配置，組成各種規(guī)模和功能的系統(tǒng)。可編程序控制器使用模塊化設(shè)計(jì)了每個(gè)部件，包括輸入/輸出接口、CPU、輸入/輸出通道、電源等。PLC的帶負(fù)載能力也比較強(qiáng)，它可以直接驅(qū)動(dòng)一般的接觸器與電磁閥的線圈。確定硬件部分后，可以通過修改程序，來適應(yīng)工藝條件的各種變化。工作可靠，有很強(qiáng)的抗干擾能力傳統(tǒng)的繼電接觸器邏輯控制系統(tǒng)中應(yīng)用了許多KT和KA,由于繼電接觸器控制系統(tǒng)部分的觸點(diǎn)動(dòng)作頻繁，容易出現(xiàn)接觸不良或燒壞°PLC利用軟件取代了大量的KA與KT,僅留下與I/O相關(guān)的少量硬件部分，使系統(tǒng)的接線可減少為原來繼電接觸器邏輯控制系統(tǒng)的十分之一到百分之一，大大降低了由觸點(diǎn)的接觸不良和損壞造成的故障。PLC采取了大量的軟件和硬件措施來提高抗干擾的能力,如：輸入/輸出采用RC濾波器和光電藕合器進(jìn)行隔離，此外，PLC本身具有良好的自診斷功能，一般PLC的安全運(yùn)行時(shí)間平均可達(dá)幾萬小時(shí)以上，若工業(yè)生產(chǎn)控制現(xiàn)場的干擾信號(hào)較強(qiáng)也可以直接使用可編程序控制器。目前，PLC是工業(yè)生產(chǎn)過程使用最多的設(shè)備之一。維修簡單而且工作量不大一般情況下PLC本身的故障率極低，它自身還具有非常強(qiáng)大的自診斷能力。當(dāng)PLC本身或與它相連的輸入部分和執(zhí)行部分發(fā)生故障時(shí)，可以以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管的顯示所提供的信息很快地查明故障發(fā)生的原因,若是可編程序控制器自身的原因，此時(shí)可更換模塊來一一排除所發(fā)生的故..可修編.- .- .可修編.障，這樣極大地提高了維護(hù)的工作效率，使故障的影響降到最低。控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試簡單，安裝方便在各種工業(yè)控制過程中PLC都可以運(yùn)行。只需要在使用時(shí)將可編程序控制器得輸入/輸出端子與現(xiàn)場的各個(gè)設(shè)備相連，系統(tǒng)便可投入正常的運(yùn)行。用PLC所編的程序可以先用仿真軟件進(jìn)行仿真，如果程序無誤再在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，用開關(guān)的通斷來代替信號(hào)的輸入，通過PLC控制板上的發(fā)光二極管可以了解到輸出信號(hào)的狀態(tài)。如果控制系統(tǒng)的接線和安裝完成以后，在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)問題可以通過修改所編寫的程序來解決，用可編程序控制器控制的系統(tǒng)調(diào)試所用的時(shí)間要比繼電接觸器邏輯控制系統(tǒng)少得多，也簡單的多。PLC的工作原理PLC采用“循環(huán)掃描”的工作方式：1、每次掃描工作過程，輸入信號(hào)采樣，執(zhí)行程序，然后進(jìn)行刷新輸出的信號(hào)；2、在執(zhí)行程序過程中，要關(guān)閉輸入端口，此時(shí)若有新狀態(tài)要輸入，新狀態(tài)則不能被可編程序控制器讀入，只有等到進(jìn)行下一次掃描程序時(shí)，新的狀態(tài)才允許被讀入PLC；3、PLC內(nèi)部程序執(zhí)行的過程分為三步：輸入掃描（采樣），程序執(zhí)行,輸出刷新；4、輸入映象寄存器的內(nèi)容不是隨著程序的執(zhí)行變化而變化，而元件映象寄存器是的；5、有以下三條原因來決定一次掃描所用的時(shí)間：第一，掃描指令自身所用的時(shí)間；第二，所編指令的長短；第三，中央微處理器執(zhí)行指令的快慢。6、由于PLC以不斷循環(huán)掃描方式進(jìn)行工作，存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。PLC和變頻器在機(jī)床中的應(yīng)用從1996年前后，我國開始將可編程序控制器和全數(shù)字直流調(diào)速應(yīng)用于兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的主拖動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)部分。此系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：用可編程序控制器控制系統(tǒng)取代的原有的控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)的配線大大減少，也比較方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，可靠性也大大提高。系統(tǒng)本身具有自適應(yīng)功能，保證了鉆孔和攻絲加工的要求。用可靠性高、編程簡單且使用方便的可編程序控制器代替原來繼電器控制系統(tǒng)中大量的KA和KT,能完全無誤地操作全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，不但提高了加工質(zhì)量還加快了工作效率。但是，全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)并不是沒有缺點(diǎn)的，它的低速性能不是很好，而且所有的電氣參數(shù)顯示的都是用英文，這樣對(duì)電氣維護(hù)人員的英語水平要求較高，使維護(hù)和檢修的難度大大增加。在1996年左右，交流變頻器得到很大的發(fā)展，它性能也完善了許多，而且使用極為方便、可通過其外圍的少數(shù)幾個(gè)端子進(jìn)行全X圍的控制，內(nèi)部還有完善的保護(hù)措施，不用在其外圍線路中設(shè)計(jì)各種保護(hù)電路，所以開始嘗試著將變頻器運(yùn)用于拖動(dòng)系統(tǒng)。許多企業(yè)和大學(xué)研究院聯(lián)合試制，將PLC和變頻器成功地應(yīng)用兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床上，使該機(jī)床的電氣性能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都得到了極大的改善。例如機(jī)床的調(diào)速X圍寬,一般的通用型變頻器都可實(shí)現(xiàn)0-400HZX圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速；機(jī)械特性好，節(jié)能效果顯著提高，能夠滿足各種工藝要求，該系統(tǒng)的另一大優(yōu)點(diǎn)是變頻器的故障代碼顯示為排除故障提供了大量的信息，大大縮短了故障排除時(shí)間。目前，變頻器應(yīng)用在組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為：一是高性能：基本上所有的變頻器都要求矢量掌握方式；二是易掌握性不斷提高：好多變頻器在結(jié)構(gòu)上考慮到現(xiàn)場安裝的要求，同時(shí)在軟件上加入起動(dòng)設(shè)置工具，通過用戶操作從而簡化調(diào)試進(jìn)程；三是功能模塊化以及智能化，方便了選型、安裝、調(diào)試等。改造方案的選取改造方案的選取直接影響整個(gè)機(jī)床的工作情況。在選擇時(shí)，要綜合分析機(jī)床的總體結(jié)構(gòu),多查閱相關(guān)資料，并和有關(guān)的工作人員進(jìn)行討論，最終確定方案。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)根據(jù)前面的分析，改造兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的主拖動(dòng)部份一般采交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，控制部份采用PLC。由于變頻調(diào)速系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀況和故障情況都可以通過顯示器顯示，因此得到電氣設(shè)計(jì)人員和維護(hù)人員的推崇和喜愛。所以在本設(shè)計(jì)中對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制用交流變頻調(diào)速技術(shù)。第三章兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)在該控制系統(tǒng)中，根據(jù)工藝的要求，共選擇電機(jī)五個(gè)，其中M1作為液壓電機(jī)加2為控制凸輪電機(jī)：乂3為鉆孔動(dòng)立頭電機(jī)；乂4為攻絲動(dòng)力頭電機(jī)；M5作為冷卻泵電機(jī)。QS空氣開關(guān)一個(gè)，KM交流接觸器六個(gè)，F(xiàn)U熔斷器二十一個(gè)，F(xiàn)R熱繼電器五個(gè)，變壓器一臺(tái)。根據(jù)控制要求繪制出主回路電路原理圖，如圖3-1所示。在圖3-1中，QS空氣開關(guān)一般處于閉合狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)合上空氣開關(guān)，非工作時(shí)斷開。在該控制電路中旋轉(zhuǎn)閉合手動(dòng)開關(guān)SA，HL3指示燈亮，之后可進(jìn)行手動(dòng)操作，KA1常閉觸點(diǎn)起保護(hù)作用；斷開手動(dòng)開關(guān)SA之后才能閉合SB,KA1線圈得電，完成自鎖同時(shí)自動(dòng)指示燈亮，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工。變頻器及PLC的選型變頻器的選型目前，變頻器在我國的使用已經(jīng)越來越多，通常所應(yīng)用的變頻器是指能適用于工業(yè)中通常所用得電機(jī)和一般的變頻電機(jī)、一般情況下供電的電壓是：單相220丫、三相380V,頻率是50hz,用來作為調(diào)速控制的變頻器。由于這種變頻器廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域，所以成為變頻器的主流。調(diào)速的基本原理來源于以下公式:式中:nl—同步轉(zhuǎn)速（r/min）；fl一定子供電電源頻率（HZ）;p—磁極對(duì)數(shù)。在選擇變頻器的時(shí)候，一定要注意變頻器輸出電流和功率一定要等于或大于被驅(qū)動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)的電流和功率。由于變頻器的超負(fù)荷能力趕不上異步電動(dòng)機(jī)的過載能力，如果異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過載現(xiàn)象，首先變頻器就會(huì)被損壞。應(yīng)用變頻器前就要明白變頻器的調(diào)速原理和過程與機(jī)械調(diào)速之間存在很大的區(qū)別，絕對(duì)不可以將異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械調(diào)速部分變?yōu)榫哂邢嗟裙β实淖冾l器，主要是因?yàn)楣β适怯赊D(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積得到的。采用機(jī)械變速時(shí)（如皮帶變速、齒轉(zhuǎn)變速），若它們的變比為k，在不改變電動(dòng)機(jī)功率情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)降底k倍，同時(shí)轉(zhuǎn)矩就升高了k倍，這種屬于恒定功率的負(fù)載。然而變頻器的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系是：當(dāng)頻率不高于它的額定頻率時(shí)，運(yùn)行過程轉(zhuǎn)矩不變，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩也不能被提高；當(dāng)頻率高于它的額定頻率時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高轉(zhuǎn)矩就會(huì)下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中低于它的額定頻率時(shí)，沒有增加負(fù)載力矩，所以，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在額定頻率以下時(shí)，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率大小來配置變頻器的功率。一些功率不變的負(fù)載，轉(zhuǎn)速較低時(shí)力矩會(huì)有所增加，然而電動(dòng)機(jī)和變頻器在低于額定頻率時(shí)它們的電流都會(huì)被限制，也不能增加力矩，所以當(dāng)用變頻器將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低時(shí)可能會(huì)造成電動(dòng)機(jī)帶不動(dòng)負(fù)載。選擇時(shí)一定要根據(jù)減速時(shí)增加力矩的比例，選擇的電機(jī)和變頻器要比原來的電機(jī)功率大。例如原來1.5卜川電機(jī)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩1kgm,轉(zhuǎn)速1460「m0機(jī)械變速后轉(zhuǎn)速降到720r/min,轉(zhuǎn)矩就可達(dá)2kgm,但原來的電機(jī)和變頻器不可能輸出2kgm的轉(zhuǎn)矩。因此，要改變電機(jī)和變頻器都是1.5x2=3kw,選用標(biāo)準(zhǔn)功率3.7或4kw的電機(jī)和變頻器才行。變頻器的選用型號(hào)還應(yīng)根據(jù)使用要求而仔細(xì)考慮下列因素：考慮內(nèi)容是使用是電網(wǎng)電壓、所處環(huán)境條件、負(fù)載的大小以及性質(zhì)。(2)電網(wǎng)電壓處于不正常時(shí)，變頻器可能會(huì)受害。電壓過高，如對(duì)380v的線電壓如上升到450v就會(huì)造成損壞，因此電網(wǎng)電壓超過使用手冊(cè)規(guī)定X圍的場合，要使用變壓器調(diào)整，以確保變頻器的安全為使變頻器正常的工作，不但要配置標(biāo)準(zhǔn)的冷卻通風(fēng)系統(tǒng)，而且在選擇上要有所增大，這樣做是為了應(yīng)對(duì)在額定運(yùn)行時(shí)的溫升下降。同時(shí)也考慮了，使用時(shí)溫度一直較高，如果安裝在不能通風(fēng)冷卻良好的機(jī)柜內(nèi)時(shí)，那么變頻器壽命一定會(huì)縮短。更壞的情況是，那些電子精密器件、最典型是電容電解等器件、在大于一定的標(biāo)準(zhǔn)溫度后，壽命會(huì)隨著每升高10℃而下降一半。使用于不同用途時(shí)，選擇變頻器的系列型號(hào)應(yīng)作分析，對(duì)于一般用途的變頻器而采用v/f常數(shù)得控制模式已可滿足，但是對(duì)那些數(shù)控機(jī)床等精密傳動(dòng)等所對(duì)應(yīng)的變頻器，顯然就不能滿足了，要采用閉環(huán)控制方式，當(dāng)然也要包含對(duì)應(yīng)的接口。總體來說這些變頻器變化X圍大，而且要求比較高運(yùn)轉(zhuǎn)精度的時(shí)候，典型的是低速并且要求保持一定的速度和負(fù)載得能力，那就要選擇矢量控制的方式的變頻器。總體來說就要綜合考慮。當(dāng)變頻器為降低電動(dòng)機(jī)噪聲而將調(diào)制頻率重新設(shè)置得較高并高過出廠時(shí)設(shè)置的頻率時(shí),那么會(huì)使變頻器的損耗加大。設(shè)置頻率越高，損耗越大，因此要適當(dāng)減載，不同公司、不同系列會(huì)有差別，但趨勢(shì)是相似的。如果一味增加調(diào)制頻率，則會(huì)造成變頻器的過熱損壞，或者變頻器輸不出額定功率。。(6)電動(dòng)機(jī)容量之和一定要小于變頻器的容量，所對(duì)應(yīng)的情況是一臺(tái)變頻器來驅(qū)動(dòng)好幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)候，并且只能選擇v/f控制模式，矢量控制模式不予采用。(7)能夠比較正確地運(yùn)用矢量控制的方式，那么驅(qū)動(dòng)前，對(duì)應(yīng)的變頻器對(duì)這些電機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)輸入或者自動(dòng)識(shí)別還是有必要的。矢量控制方式卻只能對(duì)應(yīng)一臺(tái)變頻器而驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)的額定電流一定不能太大于在實(shí)際運(yùn)用的電流(不低于變頻器額定電流的1/8)。通過對(duì)各主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的性能價(jià)格比分析，選用XX富士電機(jī)公司的變頻器。富士的變頻器有以下4種控制方式：(1)無PG(脈沖編碼器)矢量控制。(2)帶PG矢量控制。(3)無PGV/f控制。(4)帶PGV/f控制。V/f是壓頻比的縮寫，變頻器一般用PG作為速度反饋裝置，來實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制，其效果比測(cè)速發(fā)電機(jī)好得多，并且價(jià)格適中，安裝方便，測(cè)量精度完全能滿足要求。矢量控制分別獨(dú)立控制磁場電流和力矩電流，可以像直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速一樣，對(duì)電磁力矩進(jìn)行控制。對(duì)調(diào)速X圍要求不高的主拖動(dòng)系統(tǒng)，可以選擇無PG的開環(huán)控制。調(diào)速X圍要求寬的系統(tǒng)，應(yīng)選擇速度閉環(huán)控制。帶PG矢量控制方式的調(diào)速X圍寬廣，速度控制精度高，可以用于各種伺服驅(qū)動(dòng)、高精度速度控制和力矩控制。但是帶有PG矢量控制功能的變頻器的價(jià)格相當(dāng)高，其價(jià)格是沒有這一功能的系列的價(jià)格的1.5倍。為減少成本，并且鉆孔攻絲機(jī)床對(duì)于速度的要求不是太高，所以可以用開環(huán)控制方式。基于一上各種因素，本次設(shè)計(jì)決定選取變頻器的型號(hào)為FRENIC-MEGA系列無PGV/f控制方式。3.2.2變頻器參數(shù)的設(shè)置本次選取的變頻裝置是用于控制三相異步電動(dòng)機(jī)的變速運(yùn)轉(zhuǎn)裝置。變頻器在控制時(shí)只要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可，鉆孔攻絲組合機(jī)床所用的參數(shù)設(shè)置如下：(1)F00設(shè)置為3。功能為有數(shù)據(jù)保護(hù)，有數(shù)字設(shè)定保護(hù)。(2)F01頻率設(shè)定為1。功能為模擬電壓輸入(DC0-±10v)。(3)F02設(shè)置為1。外部信號(hào)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)，操作。3.2.2PLC的選型PLC的電源應(yīng)選擇220VAC電源，與國內(nèi)電源電壓一致。根據(jù)所需的PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，并留有一定的余地。選擇PLC時(shí)，應(yīng)該考慮性能價(jià)格比，輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接的影響，每增加一塊輸入輸出卡件就需要增加一定的費(fèi)用，所以在估計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床所用的輸入為10點(diǎn)，輸出為13點(diǎn)，選擇PLC的基本單元的型號(hào)為FX2N-32MR-001,輸入輸出點(diǎn)數(shù)總和為32,其中16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，乂是基本單元，口表示繼電器輸出，001表示適用于中國,選用該型號(hào)的PLC已足夠。3.3控制柜及控制面板的設(shè)計(jì)控制柜的設(shè)計(jì)根據(jù)控制部分的電路原理圖和所需要的的電氣元件來組裝電氣控制柜。在組裝過程中元件的排列順序一定要合理，否則會(huì)使控制系統(tǒng)雜亂無序，操作和檢修都很困難。由于可編程序控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，且在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，所以將可編程序控制器放在控制柜的左上角，裝在這個(gè)位置除了有利于程序的讀寫之外，散熱效果還非常好，降低了PLC工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。在電氣控制原理圖中，電氣元件的連接是有一定順序的，通常是按照下列順序排列的：保險(xiǎn)、空氣開關(guān)、接觸器、中間繼電器、所以只需將上述原件按次序排列。由于變壓器和變頻器的體積和重量都較大，所以在安裝時(shí)將其安放在控制柜的中間位置。與外界相連接的輸入輸出端子要放在柜子的下側(cè)，這樣有利于這些端子與外界的導(dǎo)線相連。另外輸入、輸出的端子的數(shù)量要多些，以便為公共端留下位置。在選線時(shí)，為了易于區(qū)分，主電路的配線全部選用黑色。并且線的型號(hào)要根據(jù)所帶電動(dòng)機(jī)的功率選取，而且還要留有一定的余量，防止當(dāng)有較大電流流過導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線承受不了而燒壞。在控制回路中，火線采用紅色的；零線采用藍(lán)色的；可編程序控制器上的輸入、輸出為信號(hào)線，一般選用細(xì)藍(lán)線就可以；地線用黃色的。在接主電路的線路時(shí)，一定要將線頭壓緊，因?yàn)橹麟娐樊a(chǎn)生的電流很大，如果線頭壓的不緊，當(dāng)通電時(shí)可能會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生的電火花而使該點(diǎn)燒壞。在接PLC的輸入/輸出線時(shí)一定要小心，因?yàn)檫@部分的線很多，如果因粗心而將線接錯(cuò)會(huì)給調(diào)試帶來很大的困難。在接PLC的輸出線時(shí)一定要注意下列因素：輸如部分的+24V電源端子不能與外界電源相連，否則會(huì)造成PLC的燒壞。輸出部分的黑點(diǎn)端子代表內(nèi)部公共端子，一定不能與外部相連，否則可能損壞PLC。在配接觸器和中間繼電器的線時(shí)一定要分清常開、常閉、線圈端子的位置，如果不清楚一定要查詢說明書，切不可憑感覺而接線。根據(jù)電氣原理圖和以上的接線要求，將配電柜即可安裝好。控制面板的設(shè)計(jì)本控制面板是根據(jù)加工工藝的過程以及機(jī)械生產(chǎn)過程對(duì)機(jī)床性能的指標(biāo)要求，利用可編程序控制器設(shè)計(jì)開發(fā)的，整個(gè)控制過程的設(shè)計(jì)用的是梯形圖程序的順序控制設(shè)計(jì)法來完成的。控制面板設(shè)置了電源的啟動(dòng)和停止自動(dòng)手動(dòng)選擇開關(guān)及對(duì)應(yīng)的指示燈，各種控制按鈕等輸入輸出信號(hào)。這個(gè)控制面板有利于操作者靈活方便地控制機(jī)床的各種動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的手動(dòng)操作，該控制面板還可以顯示機(jī)床的各個(gè)工作狀態(tài)。在配置控制面板時(shí)，首先根據(jù)機(jī)床的功能確定所用按鈕的型號(hào)及數(shù)量。其次，要根據(jù)PLC的地址表及控制柜上的接線，將相應(yīng)的線引到控制面板上的控制按鈕上。在接線時(shí)要嚴(yán)格按照地址表進(jìn)行，否則會(huì)造成控制按鈕所示功能與機(jī)床的實(shí)際功能不符。另外，在配線時(shí)，還要留出備用的線，因?yàn)椴僮髅姘迳系男盘?hào)線是最容易壞的，以便在更換導(dǎo)線時(shí)可以方便的進(jìn)行。為了屏蔽外界信號(hào)的干擾，在連接控制面板和控制柜的接線時(shí)，要選用電纜線，并且要給相應(yīng)的導(dǎo)線用導(dǎo)線管標(biāo)出線號(hào)，以方便檢修。控制面板部分信號(hào)功能介紹:總停：該按鈕控制著整個(gè)操作過程的電源的接通和斷開，當(dāng)控制柜上電后，往上拉下該按鈕，控制面板控制操作過程上電;當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，按下該按鈕，操作過程會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)。電源指示：當(dāng)打開操作面板上的總停開關(guān)時(shí)，電源指示燈亮。表示系統(tǒng)已經(jīng)上電，可以進(jìn)行加工操作。手動(dòng)-自動(dòng)：該按鈕在手動(dòng)時(shí)，可以單獨(dú)的對(duì)機(jī)床的單個(gè)動(dòng)作進(jìn)行操作；在自動(dòng)時(shí)，按下$8系統(tǒng)啟動(dòng)，即可完成所有的機(jī)床動(dòng)作。rl'ld_i_rF_r_r_r_r圖3-1兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床主電路圖L1_L11_1crH1_1_1_I/O分配I/O的分配有助于我們更好的理解工作過程，使編程簡單易懂。表3-1:1/0分配表輸入元件輸入點(diǎn)編號(hào)輸出元件輸出點(diǎn)編號(hào)壓力檢測(cè)PVX000原點(diǎn)指示HL1Y000系統(tǒng)啟動(dòng)鈕SBX001液壓泵電機(jī)M1(KM1)Y001夾緊限位SQ4X002凸輪電機(jī)M2(KM2)Y002鉆孔滑臺(tái)終點(diǎn)SQ5X003夾緊電磁閥YV1Y003鉆孔滑臺(tái)原位SQ2X004鉆孔動(dòng)力頭M3(KM3)Y004攻絲工位SQ6X005工作臺(tái)右移電磁閥YV2Y005攻絲滑臺(tái)終點(diǎn)SQ7X006攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4正轉(zhuǎn)(KM4)Y006攻絲滑臺(tái)原位SQ3X007制動(dòng)DLY007鉆孔工位SQ1X010攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4反轉(zhuǎn)(KM5)Y010放松限位SQ8X011工作臺(tái)左移電磁閥YV3Y011液壓泵啟動(dòng)SB1手動(dòng)控制放松電磁閥YV4Y012凸輪電機(jī)啟動(dòng)SB2冷卻泵電機(jī)M5(KM6)Y013鉆孔SB3手動(dòng)控制電源Y014攻絲正轉(zhuǎn)SB4攻絲反轉(zhuǎn)SB5冷卻泵啟動(dòng)SB6夾緊SB7工作臺(tái)右移SB8工作臺(tái)左移SB9放松SB10硬件接線圖的設(shè)計(jì)由兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床的加工工藝的要求可知，其加工過程為一順序控制過程，所以可運(yùn)用狀態(tài)編程的思想，采用步進(jìn)控制法對(duì)其進(jìn)行控制。雖然該控制為自動(dòng)循環(huán)順序控制，考慮到具體情況，還需要設(shè)置手動(dòng)控制環(huán)節(jié)，為了減少輸出點(diǎn)，簡化程序，將按鈕或轉(zhuǎn)換開關(guān)接在驅(qū)動(dòng)回路上，可實(shí)現(xiàn)各工步的手動(dòng)操作。在PLC外部輸出電路的電源供電線路上裝設(shè)電源接觸器，用按鈕SB21/SB20控制接通/斷開，當(dāng)外部負(fù)載需要緊急斷開時(shí)，只需按下按鈕SB20就可將電源斷開，與PLC無關(guān)。另外，電源在停電后回復(fù)，PLC不能馬上啟動(dòng)，只有在按下啟動(dòng)按鈕SB21才會(huì)啟動(dòng)。當(dāng)輸出端的負(fù)載短路時(shí)，PLC的輸出元件和印刷電路板將被燒壞，因此應(yīng)該在輸出線路中加裝熔斷器，熔絲電流應(yīng)該選擇適當(dāng)大于負(fù)載電流。當(dāng)輸出端接的是感性元件時(shí)，要加裝保護(hù)，直流輸出時(shí)，元件兩端并接續(xù)流二極管；交流輸出時(shí)，元件兩端并接阻容吸收電路，這樣可以抑制由于輸出觸點(diǎn)斷開時(shí)電感線圈感應(yīng)出的尖峰電壓對(duì)輸出觸點(diǎn)的危害及對(duì)PLC的干擾，電路可選0.5W、100-120Q的電阻和0.1pF的電容。圖3-1:PLC圖3-1:PLC的外部接線圖.可修編.P監(jiān)xoCOM1XIYOX2Y1SQ5x^X3Y2SQ/lX4SQ^LX5Y3SQ7/~X6oCOM2X78Y4SQW^X10XI1￡ Y5SAX^X12工 Y6—DC_Y724VCOMCOM3Y10YllY12Y13COM4Y14COM5圖32系統(tǒng)配置及I/O接線圖..可修編.第四章PLC控制程序設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程圖

圖4-1：PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟PLC程序設(shè)計(jì)方法PLC程序設(shè)計(jì)方法概述當(dāng)今，PLC程序的設(shè)計(jì)有3種方法：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是在已有的一些典型圖形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，進(jìn)行不斷的修改和完善，還有反復(fù)調(diào)試梯形圖，最后得到一個(gè)比較滿意的結(jié)果。這種設(shè)計(jì)方法實(shí)際上是沒有規(guī)律可以遵循的，設(shè)計(jì)者的能力和經(jīng)驗(yàn)關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和所用的時(shí)間，因此這種方法一般只用于一些簡單的梯形圖設(shè)計(jì)。根據(jù)繼電器的電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的程序是用于將繼電接觸器邏輯控制系統(tǒng)改造為可編程序控制器控制系統(tǒng)。在編輯程序之前要了解被控對(duì)象的加工工藝過程以及電氣元件的動(dòng)作情況，然后再分析繼電接觸器控制系統(tǒng)的電路圖，熟練掌握這種控制系統(tǒng)的工作原理。將這種控制系統(tǒng)直接改寫成梯形圖，即用可編程序控制器的梯形圖程序和它的外部硬件接線圖實(shí)現(xiàn)繼電接觸器邏輯控制系統(tǒng)的功能.順序控制設(shè)計(jì)法也稱為是步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法，這種設(shè)計(jì)方法比較先進(jìn)，不僅設(shè)計(jì)速度快，有利于程序的修改與調(diào)試，而且簡單易學(xué)易懂。對(duì)于那些被控對(duì)象的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的，使用這種設(shè)計(jì)方法可以節(jié)約大量的時(shí)間，設(shè)計(jì)效果相當(dāng)不錯(cuò)。順序功能圖的介紹SFC為順序功能圖簡稱，它是采用順序控制設(shè)計(jì)法的思想來描述控制系統(tǒng)的整個(gè)控制過程、特性和功能的一種圖形，也是一種經(jīng)常使用的技術(shù)語言，是設(shè)計(jì)可編程序控制器的順序控制程序的工具之一，可以供不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行編程方面的技術(shù)交流之用。SFC主要由步、動(dòng)作、有向連線、轉(zhuǎn)換條件、轉(zhuǎn)換5個(gè)基本要素和組成。步把控制系統(tǒng)的一個(gè)工作周期分成若干個(gè)按順序相連的部分，每一個(gè)部分稱為步。它是根據(jù)輸出量的狀態(tài)劃分的，一般表示某一個(gè)執(zhí)行元件的狀態(tài)變化,可以用編程元件（例如狀態(tài)寄存器S和輔助繼電器M）代表各步。在任何一步工作時(shí)，步內(nèi)的輸出量ON/OFF狀態(tài)保持不變，但是工作步與相鄰兩步的輸出量狀態(tài)總是相反的。采用這種方式使編程元件運(yùn)行狀態(tài)與輸出量運(yùn)行狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系變得極為簡單。在SFC中用一個(gè)方框表示一步，一般情況下用表示該步的編程元件的元件號(hào)作為這一步的代號(hào)。初始步初始步就是與控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步，是整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行的起點(diǎn)。初始步用兩個(gè)方框表示，每一個(gè)控制系統(tǒng)至少要有一個(gè)初始步。工作步根據(jù)系統(tǒng)是否正在執(zhí)行，每一個(gè)工作步都是有兩種狀態(tài)的：活動(dòng)步和靜止步。活動(dòng)步就是系統(tǒng)正在運(yùn)行的階段，如果步處于活動(dòng)狀態(tài)下，那么與步相應(yīng)的動(dòng)作都被執(zhí)行；靜止步就是指當(dāng)前沒有運(yùn)行的步，處于靜止步時(shí)，與步相對(duì)應(yīng)的不具有存儲(chǔ)功能的動(dòng)作會(huì)被停止執(zhí)行。有向連線在繪制順序功能圖時(shí)，按控制順序把表示各步的方框排列起來，并用帶有方向的線段將它們連接起來。控制系統(tǒng)的工作過程在順序功能圖中的進(jìn)展方向一般都是從上到下或從左至右，按照這兩個(gè)順序的有向連線上的箭頭可以不畫。轉(zhuǎn)換用一個(gè)有向連線來表示轉(zhuǎn)換的方向，用有向連線中間的一段橫線表示轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換實(shí)際上是將相鄰的兩步分開的。控制系統(tǒng)運(yùn)行的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換來完成的。轉(zhuǎn)換條件在順序功能圖中，由當(dāng)前運(yùn)動(dòng)步進(jìn)入下一步的條件稱為轉(zhuǎn)換條件，它可能是可編程序控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，也可能是外部的輸入信號(hào)；如控制按鈕、定時(shí)器、限位開關(guān)的常開觸點(diǎn)的接通等，另外轉(zhuǎn)換條件還有可能是許多個(gè)信號(hào)的邏輯控制組合。利用轉(zhuǎn)換條件來控制表示每一步的編程元件，使它們的運(yùn)行狀態(tài)按設(shè)計(jì)好的順序變化，之后用表示各步的編程元件來控制可編程序控制器的各種輸出量，這是順序功能控制的重點(diǎn)之一。在SFC中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的基本規(guī)則實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的條件在SFC中，控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)展是由實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換來完成的。完成轉(zhuǎn)換必須同時(shí)要滿足以下兩個(gè)條件：第一是此轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步是活動(dòng)步；第二是滿足活動(dòng)步與下一步之間的轉(zhuǎn)換條件。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換完成的部分有向連線上端或左端由活動(dòng)步變?yōu)殪o止步，有向連線下端或右端由靜止步變成活動(dòng)步。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的基本規(guī)則是根據(jù)利用SFC設(shè)計(jì)梯形圖，在該梯形圖中，使用表示每一步的編程元件來代表每一步，當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，與這一步相對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)置1。程序設(shè)計(jì)方法的選擇用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出的程序很容易調(diào)試、修改和閱讀，而且設(shè)計(jì)簡單，對(duì)于控制要求很復(fù)雜的系統(tǒng)，使用該方法可以節(jié)約大量的時(shí)間，獲得滿意的設(shè)計(jì)效果。順序控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)常用方法有四種：邏輯方程法、步進(jìn)控制法、位移控制閥和以轉(zhuǎn)換為中心法，本次設(shè)計(jì)采用的是步進(jìn)控制法。步進(jìn)梯形指令簡稱為STL指令，在可編程序控制器中RET指令是使STL指令復(fù)位的。利用STL與RET這兩條指令,可以很容易地編制出順序控制的梯形圖程序。SFC中的每一步都一段程序與之相對(duì)應(yīng)，每一步都是獨(dú)立的，與其他各步都不相連。在運(yùn)行過程中，活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到下一步，上一步就會(huì)自動(dòng)復(fù)位。機(jī)床加工工步順序表在整個(gè)加工過程中，組合機(jī)床按照一定的順序進(jìn)行加工，組合機(jī)床的加工工步順序如表4-1所示：表4-1：機(jī)床加工工步順序表1234567891011

工步通電啟動(dòng)液壓泵各部分在原位進(jìn)行夾緊后啟動(dòng)機(jī)床凸輪電機(jī)鉆孔加工鉆孔滑臺(tái)退原位工作臺(tái)右移到攻絲工位攻絲加工攻絲滑臺(tái)到終端制動(dòng)延時(shí)0.3s攻絲工作頭反轉(zhuǎn)后退攻絲滑臺(tái)到原位延時(shí)3s工作臺(tái)左移工作臺(tái)到鉆孔工位放松放松兀成原位指示燈亮輸入及檢測(cè)元件液壓壓力檢測(cè)PV1鉆孔工位SQ111111鉆孔滑臺(tái)原位SQ211111111鉆孔滑臺(tái)終點(diǎn)SQ51攻絲滑臺(tái)原位SQ31111111啟動(dòng)按鈕SB1夾緊限位SQ41111111攻絲工位SQ61111攻絲滑臺(tái)終點(diǎn)SQ71放松限位SQ811液壓泵電機(jī)M1凸輪電機(jī)M211111111111111111夾緊電磁閥YV11111111鉆孔動(dòng)力頭M31冷卻泵電機(jī)M511111工作臺(tái)右移電磁閥YV21驅(qū)攻絲動(dòng)力頭電機(jī)1動(dòng)元件M4正轉(zhuǎn)攻絲動(dòng)力頭制動(dòng)DL1攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4反轉(zhuǎn)1工作臺(tái)左移電磁閥YV31放松電磁閥YV41原位指示HL111順序功能圖的設(shè)計(jì)順序功能圖是一種容易理解，易于構(gòu)思的設(shè)計(jì)程序的工具之一，它有著流程圖的直觀，又有利于比較復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)的分解與綜合，它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、可以將復(fù)雜的控制過程分解成若干個(gè)簡單的程序；2、各工序的任務(wù)明確而具體；3、各工序間的聯(lián)系清楚，工序間的轉(zhuǎn)換條件直觀；4、容易理解，可讀性很強(qiáng)，能清晰的反映整個(gè)控制過程，能帶給編程人員清晰的編程思路。以下便是該設(shè)計(jì)的順序功能圖，見圖4-2：- .可修編...可修編.M8002MOIS21SETY1液壓泵啟動(dòng)保持PV-SQLSQ2-SQ3-SQ8-X0壓力檢測(cè)X10鉆孔工位X4X7XII鉆孔滑臺(tái)原位頊絲漕臺(tái)原位放松限位SBSQ5S21S22S23區(qū)呼統(tǒng)疳動(dòng)按鈕

,Y12放強(qiáng)電磁閥耳2夾曝限位Y3夾緊電磁閥厘臺(tái)原點(diǎn)指示燈^口Y3加噎電磁閥得電保持SETY13冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)保持SETY4鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)啟動(dòng)保持SETY2凸輪電機(jī)啟動(dòng)保持S24RSTY4鉆孔動(dòng)力頭復(fù)位SQ2 X4鉆孔滑臺(tái)原位SQ1 XU1鉆孔工位SORSTT3夾緊電磁閥復(fù)位圖4-2順序功能圖4.5梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖的設(shè)計(jì)整體反映了編者的思想，使我們更清楚的理解程序的作用及用途，它是由狀態(tài)圖進(jìn)一步轉(zhuǎn)化而來，結(jié)合PLC控制將會(huì)使程序淺顯易懂，以下便是該設(shè)計(jì)的梯形圖： 倒叮 ）出 （二）11 [SE：萍]

原理：系統(tǒng)上電后，給M8002一個(gè)初始脈沖，使M8002變成ON狀態(tài)，激活初始步50,輔助繼電器M01變?yōu)镺N狀態(tài)；S20變成活動(dòng)步，自動(dòng)啟動(dòng)液壓泵電機(jī)M1并保持，當(dāng)鉆孔滑臺(tái)在原位，工作臺(tái)在鉆孔工位，攻絲滑臺(tái)在原位，夾具在放松限位（即SQ2、SQ1、SQ3、SQ8動(dòng)作），并且液壓系統(tǒng)壓力正常，壓力繼電器PV動(dòng)作時(shí)，S21變成活動(dòng)步，原點(diǎn)指示燈HL1亮，將要加工的工件放到工作臺(tái)上，之后按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕SB,S22變成活動(dòng)步，夾緊電磁閥得電并保持，夾具由液壓系統(tǒng)控制著將待加工工件夾緊，當(dāng)夾緊限位SQ4動(dòng)作即表明工件已經(jīng)被夾緊，緊接著S23變成活動(dòng)步，控制凸輪的電機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)并保持，鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)M3得電并保持，冷卻泵電機(jī)M5也啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)并保持，鉆孔滑臺(tái)是由控制凸輪的電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)前移進(jìn)行鉆孔加工的。當(dāng)SQ5動(dòng)作時(shí)表明鉆孔滑臺(tái)已達(dá)到終點(diǎn)，此時(shí)S24變成活動(dòng)步，鉆孔滑臺(tái)由凸輪控制著自動(dòng)后退，同時(shí)鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)M3復(fù)位停止。等到鉆孔滑臺(tái)回到原位SQ2后，S25變成活動(dòng)步，右移電磁閥YV2得電，工作臺(tái)由液壓系統(tǒng)控制著右移，當(dāng)SQ6動(dòng)作時(shí)表明工作臺(tái)已到達(dá)攻絲工位，此時(shí)工作臺(tái)停止右移。接著S26變成活動(dòng)步，啟動(dòng)攻絲動(dòng)力頭電機(jī)電機(jī)乂4正轉(zhuǎn)，同時(shí)攻絲滑臺(tái)由凸輪控制前移，進(jìn)行攻絲加工，當(dāng)攻絲終點(diǎn)限位SQ7動(dòng)作時(shí)，S27變成活動(dòng)步，制動(dòng)電磁閥DL得電，攻絲動(dòng)力頭開始制動(dòng)，同時(shí)計(jì)時(shí)器T1開始計(jì)時(shí)，0.3S后S28變成活動(dòng)步，M4開始反轉(zhuǎn)，同時(shí)攻絲滑臺(tái)將自動(dòng)后退。退到原來的位置時(shí)，SQ3動(dòng)作，S29變成活動(dòng)步，凸輪電機(jī)M2復(fù)位停止，冷卻泵電機(jī)也復(fù)位停止，同時(shí)計(jì)時(shí)器T2開始計(jì)時(shí)，3s后進(jìn)入530步，控制工作臺(tái)向左移的電磁閥YV3通電，工件臺(tái)開始左移，同時(shí)加緊電磁閥復(fù)位，鉆孔工位SQ1動(dòng)作時(shí)左移停止，放松工件的電磁閥得電后開始放松工件，當(dāng)放松限位SQ8動(dòng)作后，停止放松。原位指示燈亮?xí)r即可取下工件，整個(gè)加工過程到此完成。4.6程序的仿真本次對(duì)程序進(jìn)行仿真采用的是與GXDeveloper編程軟件相對(duì)應(yīng)的GXSimulator6-C仿真軟件。具體過程如下：按下梯形圖的邏輯測(cè)試啟動(dòng)按鈕口后，PLC開始寫入，當(dāng)完全寫入后，開始進(jìn)行測(cè)試，內(nèi)部給M8002一個(gè)初始脈沖，滿足轉(zhuǎn)換條件，SO置1.步進(jìn)指令SO也置1.

當(dāng)M1滿足轉(zhuǎn)化條件時(shí)，S20當(dāng)M1滿足轉(zhuǎn)化條件時(shí)，S20步變成ON狀態(tài)，SO步變成此時(shí)液壓泵得電并保持。OFF狀態(tài)，手動(dòng)閉合X000、X010、X004、X007、X011,使轉(zhuǎn)換條件滿足，S21步變成ON狀態(tài)，S20步變成OFF狀態(tài)，但是在S20步中表示液壓泵的輸出Y001由于有SET指令，一直保持ON狀態(tài)。在S21步中表示原點(diǎn)指示燈的Y000得電。按下啟動(dòng)按鈕X001,S22步變成ON狀態(tài)，S21步變成OFF狀態(tài)，這時(shí)候表示夾緊電磁閥的輸出Y003通電并保持。

OFF狀態(tài)。此時(shí)，冷卻泵電機(jī)、鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)、控制凸輪電機(jī)都得電并保持。表示鉆孔滑臺(tái)終點(diǎn)SQ5的X4閉合后，S24步變成ON狀態(tài)，S23步變成OFF狀態(tài)，但冷卻泵電機(jī)、控制凸輪電機(jī)仍然運(yùn)動(dòng)，由于S24步中有一條讓Y4復(fù)位的指令RSTY004,所以Y004的狀態(tài)變成OFF。

鉆孔滑臺(tái)到達(dá)原位SQ2,也就是X4閉合，S25步變成ON狀態(tài)，S24步變成OFF狀態(tài)。工作臺(tái)開始右移。以下仿真部分不再一一解釋,在仿真過程中，輸入部分的信號(hào)都是有開關(guān)的通斷控制，若輸出狀態(tài)是ON時(shí)，程序中就會(huì)有藍(lán)色表示。這次仿真不僅是對(duì)程序的一種檢測(cè)，還使我對(duì)整個(gè)控制過程有了進(jìn)一步的了解。第5章機(jī)床調(diào)試機(jī)床調(diào)試的工作過程調(diào)試準(zhǔn)備根據(jù)相關(guān)的資料和技術(shù)指標(biāo)完成實(shí)際操作的主電路與控制回路之間的接線,一定要保證接線沒有錯(cuò)誤;按照設(shè)計(jì)對(duì)電氣元件要求的通電順序，把所用到的電動(dòng)機(jī)還有輔助元件都安裝到組合機(jī)床，對(duì)所有需要的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。根據(jù)機(jī)床使用說明書中的技術(shù)要求來給機(jī)床各個(gè)需要潤滑的部分加入規(guī)定型號(hào)的潤滑油，另外還要將潤滑油油箱加滿。打開電源開關(guān)，給機(jī)床通電時(shí)，為了防止出現(xiàn)故障造成破壞,應(yīng)時(shí)刻準(zhǔn)備按下急停按鈕，隨時(shí)都可以關(guān)閉電源。通電試車若檢查線路完全正確后，可以進(jìn)行通電試車，通電后首先看看各部分是否正常，然后再操作手動(dòng)控制的各個(gè)按鈕進(jìn)行一步一步的運(yùn)行，觀察每一步是否按照設(shè)計(jì)的過程來運(yùn)行，還有各個(gè)主軸是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另外安裝的各種保護(hù)裝置是否能起到保護(hù)作用，仔細(xì)聽聽系統(tǒng)各部分運(yùn)行的聲音是否在正常X圍內(nèi)等。對(duì)于液壓系統(tǒng)檢查，首先要觀察液壓管道中是否有油壓的形成，然后是查看各個(gè)管道接頭有無滲漏現(xiàn)象等。如果一切正常就可以進(jìn)行下一步工作。控制系統(tǒng)調(diào)試的主要步驟系統(tǒng)調(diào)試分為兩個(gè)階段：第一階段為模擬調(diào)試，一般在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行；第二階段為聯(lián)機(jī)調(diào)試，一般在現(xiàn)場進(jìn)行。模擬調(diào)試先檢查編寫完成的程序，看看在拼寫上和正語法是否有錯(cuò)誤，若發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，然后寫入可編程序控制器，在模擬調(diào)試過程中，實(shí)際上的輸入元件與輸出負(fù)載一般情況下都不連接，一般都是用模擬開關(guān)代替輸入信號(hào)，而輸出負(fù)載則借助PLC輸出端的發(fā)光二極管來顯示。模擬調(diào)試的目的是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序是否符合控制系統(tǒng)的要求，因此一定考慮到可能出現(xiàn)的各種情況，應(yīng)該先對(duì)控制系統(tǒng)順序功能圖的所有分支一一進(jìn)行測(cè)試，若發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改控制系統(tǒng)的程序，直至完全符合控制要求。在調(diào)試過程中，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)該先作局部調(diào)試，再進(jìn)行整體調(diào)試，如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，在連接起來調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試程序模擬調(diào)試通過后，將PLC安裝在控制現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。開始時(shí)，先帶上輸出設(shè)備（接觸器線圈等），不帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)試，各部分都調(diào)試正常后，再帶上實(shí)際負(fù)載運(yùn)行，如不符合要求，則應(yīng)對(duì)硬件和程序作調(diào)整，通常只需修改部分程序即可。系統(tǒng)調(diào)試完成以后，為防止程序遭到破壞和丟失，要注意程序的保存和固化。機(jī)床試運(yùn)行進(jìn)行機(jī)床試運(yùn)行即考機(jī)，在考機(jī)過程中應(yīng)包括PLC系統(tǒng)的主要的功能使用，變頻器在控制電機(jī)轉(zhuǎn)速方面的使用情況，各接觸器的動(dòng)作情況及液壓站的供油特性。此時(shí)可以全面檢查機(jī)床的功能及工作可靠性。在機(jī)床試運(yùn)行時(shí)要先試手動(dòng)功能，再試自動(dòng)功能。當(dāng)試行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)機(jī)床的工作穩(wěn)定可靠后方可進(jìn)行零件的加工的試運(yùn)行，否則容易造成事故。在試機(jī)的過程中，工作人員一定要注意安全，并派專人守在急停按鈕旁，一旦出現(xiàn)不正常情況，立即按下急停按鈕進(jìn)行斷電。如果機(jī)床在自動(dòng)和手動(dòng)下的空運(yùn)行都正常，可以通過整機(jī)在帶一定負(fù)載的條件下，經(jīng)過48h的連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行測(cè)試機(jī)床的性能，在測(cè)試的過程中要有工作人員監(jiān)視機(jī)床的運(yùn)行情況并作下記錄。如無故障出現(xiàn)，則表明機(jī)床的穩(wěn)定性達(dá)到要求，經(jīng)過對(duì)兩工位攻絲機(jī)床加工中心的試運(yùn)行，驗(yàn)證了機(jī)床的可靠性與穩(wěn)定性。調(diào)試結(jié)果控制機(jī)床運(yùn)行的梯形圖程序和機(jī)床的主回路及控制部分之間的接路正確。將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到自動(dòng)時(shí)，組合機(jī)床能夠按照預(yù)定的加工過程進(jìn)行加工，并且加工出來的零件符合要求。通過調(diào)整液壓系統(tǒng)和各種機(jī)械傳動(dòng)裝置的參數(shù)，使機(jī)床的性能得到進(jìn)一步的優(yōu)化。解決了在調(diào)試過程中遇到的各種問題，進(jìn)一步完善了機(jī)床的操作功能。經(jīng)過這次試運(yùn)行，兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床加工中心的各種操作功能的設(shè)置都又精準(zhǔn)了不少、正個(gè)運(yùn)行過程沒有什么問題了，驗(yàn)證了機(jī)床加工中心的可靠性與穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了用PLC對(duì)整個(gè)加工過程有效控制的目標(biāo)。事實(shí)證明，采用三菱的可編程序控制器編寫的順序功能圖轉(zhuǎn)換成的梯形圖可以準(zhǔn)確有效地完成兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床加工中心的控制要求，改造后的機(jī)床功能比較完善，通用性也很強(qiáng)，穩(wěn)定性能也極好，容易被大多機(jī)床用戶所接受。基于PLC的兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在機(jī)床更新理論及基本原則的指導(dǎo)下，提出了用交流變頻調(diào)速技術(shù)和可編程控制器對(duì)老舊機(jī)床電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造的思路，重點(diǎn)研究了變頻器和PLC基本原理及PLC的編程部分，還有在機(jī)床電氣系統(tǒng)改造中的應(yīng)用這兩技術(shù)大致過程及注意事項(xiàng)。本次設(shè)計(jì)的主要工作和結(jié)論如下：對(duì)主拖動(dòng)的調(diào)速和控制部分的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單的介紹，并且對(duì)機(jī)床設(shè)備更新提出了可行的方法，將交流變頻調(diào)速和可編程控制器這兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床中。對(duì)交流變頻調(diào)速技術(shù)和可編程控制器技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，并總結(jié)出兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。在上述研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合該機(jī)床的電氣控制特性重點(diǎn)研究了可編程控制器技術(shù)及變頻調(diào)速技術(shù)在電氣改造中的應(yīng)用方案及步驟，主要包括裝置選型、主電路的設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、調(diào)試等。兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)兩工位鉆孔攻絲組合機(jī)床電氣系統(tǒng)改造效果進(jìn)行了對(duì)比分析。分析表明兩項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用使電氣故障率降低了很多，改造后機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。用可編程控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)來對(duì)重型機(jī)床電氣系統(tǒng)改造達(dá)到了理想的投入產(chǎn)出，并且具有對(duì)故障的自診斷能力，維修方便，值得在普通機(jī)床和一些電氣控制中進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造推廣。配線時(shí)要縱觀全局，當(dāng)接某一個(gè)點(diǎn)的線時(shí)要看下原理的其它地方有沒有與該點(diǎn)相連的地方，如果有把它們一次性接在一起；否則，要拆掉重接，會(huì)造成很多麻煩和重復(fù)性的工作。機(jī)床的調(diào)試是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，一定要有耐心，且要根據(jù)機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比后要分析是硬件的原因還是PLC程序的原因，得出結(jié)論后進(jìn)行相應(yīng)的更改。在本次設(shè)計(jì)和現(xiàn)場的工作中，我也進(jìn)行了獨(dú)立的思考。下面是我的一些建議，僅供大家參考。電氣控制系統(tǒng)，做完后要為控制系統(tǒng)寫一個(gè)簡單的說明書和注意事項(xiàng)，以供廠家在生產(chǎn)時(shí)使用。當(dāng)改造后的系統(tǒng)送到廠家后，要與他們多溝通，接收他們所反饋的意見，這樣可以提升改造的水平。當(dāng)液壓站上的線接完后再給液壓站供油，如果先供油再接線，這樣在電工操作時(shí)會(huì)影響他們的工作。不足之處：由于所掌握的知識(shí)有限，許多問題沒有解決，以至于機(jī)床的加工X圍受限；報(bào)警裝置沒有介紹；PLC的擴(kuò)展部分也沒有考慮等,不足之處有待今后進(jìn)一步研究解決。參考文獻(xiàn)[1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.：機(jī)械工業(yè)，2005.4何衍慶.可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧.：化學(xué)工業(yè).2000[3]高安邦等編.新編機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù).：機(jī)械工業(yè)，2008鐘肇新.可編程序控制器原理及應(yīng)用.：華南理工大學(xué)2001賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.：中國電力，2010.6[6]陶權(quán).PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試.：理工大學(xué)，2011.7黃曉紅.工廠電氣控制與可編程序控制器.：中國科學(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□LDM80021SETSO3STLSO4LDMl5SETS20TSTLS20aSETY0019EDXOOO10題X01011AKDX00412AUDX00713AMXOU14SETS21ISSTLS21IT□UTYOOOiaLDX00119SETS2221STLS22LDIY01223SETYOOS24LDXOOZ25SETS2327STLS2328LDY00329SETY01330SETY00431SETY00232EDX00333SETS243SSTLS243SRSTY00451SETS2T53STLS2754OUTY00755OUTT1K356LDT159SETS28&1SILS2S62LDIYooe&3OUTY010B4LDXOOT85SETS2967STLS29&8ESTY002ESTY013TOOUTT2E3073LDT2T4SETS3076STLS30T7OUTYOU78RST￥003TELDX01080SETS3132SILS3183OUTY01ES4ESTTOOL85LDX01136OUTSO88RET時(shí)END外文資料翻譯TransformationofmachinetoolMachineToolsOverviewModificationsofmachinetoolistheuseofpreviouslyunusedoldequipment,thenecessarytechnology,tomeetnewProductionfortheneedofatechnicalinnovationmeans.Itisreported,insomedevelopedcountries.Theaverageagelimitcontrolinbetween15-20years,equipment"aging"periodisshorterthan10year.AboveNationaloldmachinemodifiedrateofmorethan80%.Atpresentourcountrymostmanufacturersuseareold.Thereexistobviouslackofpreparation,process,technologytheproblemofaging,butalsoontheoldmachinetoolordeviceadaptedrelatively.Later,thenumberofconversionless.Withtherapiddevelopmentofputertechnology,goupcenturyseventytimedeveloptheuseofprogrammablecontroller.PLCautomaticcontrolsystem,isnotaffectedbyenvironmentconditions,highreliability,strongfunction,flexibleandgeneral.Characteristics,bytheindustry'sfavor.PLCtechnologyhasundergoneanunprecedenteddevelopment,andnumericalcontroltechnology,industrialmachine.Forpeopleareknownasthethreepillarsofindustryautomaticcontrol.Modifiedmachineimprovesthemachiningaccuracyandautomationdegree,sothattheproductionefficiencygreatly.Change,whichhastheadvantagesofsmallinvestment,quickeffect,modifiedlessworkload,manufactureandthedebuggingcycleshort,oldequipmentutilizationrate.High,andfutureprocessingofsuchpartscanbeeasilyrestoredtheoriginalmachineworkperformance,tothesmallandmedium-sizedtypeofproductionenterprisesofprocessinghascertainpracticalsignificance.ProgrammablelogiccontrollerProgrammablelogiccontrollerisessentiallyadedicatedtoindustrialcontrolputer,thehardwarestructureandmicromachinesimilarto,basicform:Aprogrammablelogiccontroller,powersupplyinthesystemplaysaveryimportantrole.Theabsenceofagood,reliablepowersupplysystemisnotworkingproperly,therefore,programmablelogiccontrollerofthemanufacturersofpowersupplydesignandmanufactureisalsoveryseriously.GeneralACvoltagefluctuationin+10%(+15%)range,cannottakeothermeasureswillbedirectlyconnectedtotheACpowernetworkPLCuptwo,acentralprocessingunit(CPU)centralprocessingunit(CPU)isaprogrammablelogiccontrollercontrolsystem.Accordingtotheprogrammablelogiccontrollersystemtofunctionreceivesandstoresfromtheprogrammertypeduserprogramsanddata;checkthepower,memory,I/Oandwarningtimerstate,andcandiagnosetheuserprogramsyntaxerrors.Whentheprogrammablelogiccontrollerwhenputintooperation,itfirsttoscantheinputdevicereceivingsiteconditionanddata,andseparatelyintheI/Oimagearea,andthenfromtheuserprogrammemoryreadingtheuserprogram,afterthemandaccordingtotheinstructionperformsalogicalorarithmeticoperationoftheprovisionsoftheresultsintotheI/Oimageordataregister.Alltheuserprogramexecutionispleted,theI/Oimageregionsoftheoutputstateoroutputregisterwithinthedatatransmittedtotheoutputdevice,sothecycleoperation,untilthecessationofoperation.Inordertofurtherimprovethereliabilityofprogrammablelogiccontroller,inrecentyearsforlarge-scaleprogrammablelogiccontrollerutilizesdualCPUredundantsystem,orbyusingathreeCPUvotingsystem.Thus,evenifaCPUfailure,thewholesystemcanstilloperatenormally.Inthree,thememorystoragesystemiscalledthesystemprogrammemory.Storagesoftwarememoryknownastheuserprogrammemory.Infour,aninputandoutputinterfacecircuit1theinputinterfacecircuitisposedofanopticalcouplingcircuitandputerinputinterfacecircuit,roleofprogrammablelogiccontrollerandfieldcontrolinterfaceinputchannel.2liveoutputinterfacecircuitfromtheoutputdataregister,thegatingcircuitandinterruptrequestcircuitintegration,roleofprogrammablelogiccontrollerthroughtheoutputinterfacecircuittothesiteoftheexecutionunitforoutputtingacorrespondingcontrolsignal.Five,functionalmodalssuchascounting,positioningfunctionmodal.Insix,amunicationmoduleeditorthisparagraphworkingprinciple.Whentheprogrammablelogiccontrollerisputintooperation,itsworkprocessisgenerallydividedintothreestages,programmablelogi