t68鏜床電控系統(tǒng)的plc改造畢業(yè)論文

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 電氣自動(dòng)化 班級(jí) 05電氣 姓名 陳 蕓 </p><p>　　一、課題名稱： T68鏜床電控系統(tǒng)的PLC改造 </p><p>

2、;<b>　　二、主要技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　1.可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)等原有系統(tǒng)的一切功能 </p><p>　　2.改造后機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定，故障發(fā)生率小。

3、 </p><p>　　3.改造后機(jī)床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便。 </p><p>　　三、工作內(nèi)容和要求： </p><

4、p>　　文章就目前T68鏜床的電氣控制線路進(jìn)行了分析于研究，指出了該線路在設(shè)計(jì)上的一些缺陷，如外部接線多，故障易發(fā)生且故障點(diǎn)難查找的缺點(diǎn)，并對(duì)原有的線路的設(shè)計(jì)缺陷提出了改進(jìn)方案，詳細(xì)說(shuō)明了用PLC進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造的具體方法，改造后的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝方便，在不改變 原有電路操作程序的基礎(chǔ)上，使T68鏜床在電氣功能上更加完善，使機(jī)床的操作更為方便與安全，從而可以

5、 </p><p>　　提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能。 </p><p><b>　　四、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》 蘇州大學(xué)出版社 陳潔主編

6、</p><p>　　[2]《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社</p><p>　　[3]《電機(jī)與電器控制》 機(jī)械工業(yè)出版社 周元一</p><p>　　[4]楊長(zhǎng)能，張光毅．可編程序控制器基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，l992</p><p>　　[5]羅信方．可編程序控制器及其在工業(yè)上的應(yīng)用[J] ，

7、l987</p><p>　　[6]中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編．可編程序控制器及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，6</p><p>　　[7]郁漢琪主編．機(jī)床電氣及可編程序控制器實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．北京：高等教育出版社，2001，7</p><p>　　[8]李敬梅．電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)線路與技能訓(xùn)練(第3版)[M]．北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001<

8、/p><p>　　[9]王國(guó)海．沈蓮．可編程序控制器及其應(yīng)用(第1版)[M]．北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社．2001</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　T68型臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)，存在線路復(fù)雜、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn)，該文提出了用PLC對(duì)T68鏜床的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

9、從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性。更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要，提高了經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鏜床，PLC, 繼電器接觸式控制系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　T68 type the electricity of the lie type bed control syste

10、m, existence circuit complications,break down the rate is high,maintenance work have great capacity,credibility bad,vivid bad etc. weakness, should the text put forward using PLC to the T68 bed of after electric applianc

11、es contact the type imitate control system to carry on a technique reformation.Thus assurance the electricity control the fast,accuracy,rationality of the system.Satisfy betterly actual produce of demand, exaltation econ

12、om</p><p>　　Keyword：all-purpose milling machine， PLC， relay contact controls system</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論5</b></p><p>　　1.1課

13、題研究的目的和意義5</p><p>　　1.2 本課題研究的主要內(nèi)容5</p><p>　　第二章 T68鏜床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式6</p><p>　　2.1 T68鏜床的主要結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.2 T68鏜床的主要運(yùn)動(dòng)形式6</p><p>　　第三章 T68鏜床的電控線路的分析8<

14、/p><p>　　3.1 T68鏜床的控制要求</p><p><b>　　8</b></p><p>　　3.2 T68鏜床主電路分析</p><p><b>　　8</b></p><p>　　3.3 T68鏜床控制電路分析 </p><p&g

15、t;<b>　　9</b></p><p>　　第四章 T68鏜床的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)的PLC改造</p><p><b>　　11</b></p><p>　　4.1 PLC 簡(jiǎn)介11</p><p>　　4.2 FX2N PLC介紹</p><p><b&

16、gt;　　12</b></p><p>　　4.3 改造方法的確定</p><p><b>　　15</b></p><p>　　4.4 PLC改造16</p><p>　　4.5 PLC 仿真調(diào)試 </p><p><b>　　21</b></p>

17、<p>　　第五章 結(jié)論與展望28</p><p><b>　　5.1 結(jié)論28</b></p><p><b>　　5.2 展望28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致謝30</b

18、></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1課題研究的目的與意義</p><p>　　T68鏜床是一種高效率的加工機(jī)械，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用。萬(wàn)能銑床的操作是使用手柄，同時(shí)操作電氣與機(jī)械以達(dá)到機(jī)電緊密配合完成預(yù)定的操作，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制，是自動(dòng)化程度較高的組合機(jī)床。但是

19、。在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找與排除非常困難，特別是繼電器接觸式的控制系統(tǒng)，由于電氣控制線路觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周期長(zhǎng)，給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)</p><p>　　隨著工自動(dòng)化的發(fā)展．對(duì)工業(yè)智能化程度的要求也越來(lái)越高，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速反應(yīng)—— 生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性與靈

20、活性。這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來(lái)取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更加靈活、可靠，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件?；谶@些問題，本文提出了利用三菱FX2N-32MR對(duì)T68鏜床的繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案。本文所述方案是對(duì)原來(lái)的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行PLC改造而成，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明該P(yáng)LC控制系統(tǒng)無(wú)論是硬件還是軟件，控制穩(wěn)定可靠，具有極高的可靠性與靈活性，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件，取得

21、了較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2 本課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　鏜床是一種高效率的加工機(jī)械，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用，鏜床的操作是通過手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，以達(dá)到機(jī)電緊密配合完成預(yù)定的操作，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制，是自動(dòng)化程度較高的組合機(jī)床。但是在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找與排除是非常困難的，特別是在繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由于電氣控制線路

22、觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周期長(zhǎng)，給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。</p><p>　　文章就目前T68鏜床的電氣控制線路進(jìn)行了分析與研究，指出了該線路在設(shè)計(jì)上的一些缺陷，如外部接線多，，故障易發(fā)生且故障點(diǎn)難查找的缺點(diǎn)，并對(duì)原有線路的設(shè)計(jì)缺陷提出了改進(jìn)方案，詳細(xì)說(shuō)明了用PLC進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造的具體方法，改造后的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝方便，在不改變?cè)须娐凡僮鞒绦虻幕A(chǔ)上，使T68鏜床在電氣功能

23、上更加完善。從而可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能</p><p>　　第二章 T68鏜床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式</p><p>　　2.1 T68鏜床的主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　T68鏜床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖l所示:由床身，前立柱，鏜頭架，工作臺(tái)，后立柱，尾架組成。</p><p>　　機(jī)床工作時(shí)，刀具安裝在主軸箱9的鏜軸6或平旋盤7上。主軸箱

24、9可沿前立柱8的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。工件安裝在工作臺(tái)5上，可與工作臺(tái)一起隨下滑座3或上滑座4作縱向或橫向移動(dòng)。工作臺(tái)還可繞滑座的圓導(dǎo)軌繞垂直軸線轉(zhuǎn)位。鏜刀可隨鏜軸一起做軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鏜桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，可用后立柱2上的支承架來(lái)支承左端。當(dāng)?shù)毒哐b在平旋盤7的徑向刀架時(shí)，可隨徑向刀架作徑向運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　圖1 T68鏜床結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　1， 主軸箱，2，前立柱，3，平旋盤，

25、4，主軸，5，上工作臺(tái)， 6，后立柱， 7，尾架</p><p>　　2.2 T68鏜床的主要運(yùn)動(dòng)形式</p><p>　　主運(yùn)動(dòng)：主軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主軸的進(jìn)出運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度（工、快進(jìn)）。</p><p>　　花盤刀具溜板徑向運(yùn)動(dòng)（工步）。 </p><p>　　工作臺(tái)水平位移（前

26、后、左右），移動(dòng)速度（工進(jìn)，快進(jìn)）。</p><p><b>　　其他： </b></p><p>　　鏜頭架和尾架的上下移動(dòng)（工，快進(jìn)）。</p><p>　　臥式鏜床的工作運(yùn)動(dòng)分為：</p><p>　　鏜軸的旋轉(zhuǎn)或平旋盤的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)；</p><p>　　鏜軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，平旋盤的徑向刀架

27、的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　第三章 T68鏜床的電控線路分析</p><p>　　3.1 T68鏜床的控制要求及電氣控制線路分析</p><p>　　T68鏜床共用2電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、M2。T68鏜床的電路如圖1所示，該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。電氣

28、控制線路的工作原理如下：</p><p>　　T68臥式鏜床電氣控制總圖</p><p>　　3.1 控制要求： </p><p>　　(1)主電動(dòng)機(jī)：采用雙速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　(2) 主電動(dòng)機(jī)的變速?zèng)_動(dòng)。 </p><p>　　(3)快移驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2，2.2KW

29、。</p><p><b>　　3.2 主電路分析</b></p><p>　　1、主電動(dòng)機(jī)M1（雙速電動(dòng)機(jī)）：</p><p>　　KM1、KM2用于正、反轉(zhuǎn)控制。</p><p>　　KM3用于低速△形連接</p><p>　　KM4、KM5用于高速YY連接高、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，KM3，KM5均可使

30、YB（電磁抱閘）通電松開抱閘制動(dòng)。</p><p>　　2、快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2：KM6、KM7作正，反轉(zhuǎn)控制。</p><p><b>　　主電路圖</b></p><p><b>　　3.3控制電路分析</b></p><p><b>　　控制電路圖</b></p>

31、;<p>　　1、主電動(dòng)機(jī)控制（起動(dòng)）</p><p><b>　　起動(dòng)要求：</b></p><p>　　正、反向點(diǎn)動(dòng)和正反向低速起動(dòng)后高速運(yùn)行。</p><p>　　SB2，SB5正反向起動(dòng)按鈕，</p><p>　　SB3、SB4作正、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕。</p><p>　　正向低

32、速：SQ1為常態(tài)（主變手柄在低速）</p><p>　　按動(dòng)SB2→KM1通電自鎖→KM3通電→主M△正接，YB通電松閘，低速運(yùn)行。</p><p>　　正向高速：SQ1在動(dòng)態(tài)（主變手柄在高速）</p><p>　　按動(dòng)SB2→KM1線圈通電自鎖→KT線圈通電→KM3線圈通電→M1△接低速→KT延時(shí)到→KM3線圈斷電，KM4和KM5線圈通電—M1為YY接高速運(yùn)行。&

33、lt;/p><p>　　正向點(diǎn)動(dòng)：SQ1為常態(tài)</p><p>　　按下SB3→KM1線圈通電→KM3線圈通電→M1△正點(diǎn)動(dòng)。</p><p>　　松開SB3→KM1線圈斷電→KM3線圈斷電→M1停止</p><p>　　反向的分析方法與正向類似</p><p>　　2、主電動(dòng)機(jī)停車制動(dòng)（用前頁(yè)圖）</p>

34、<p>　　按動(dòng)SB1（停按）→KM1~KM5線圈均斷電，打開自鎖，YB斷電抱閘，M1制動(dòng)迅速停車。</p><p>　　3、互鎖功能（用總圖）</p><p>　　主軸進(jìn)給時(shí)手柄壓下SQ3，工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)手柄壓下SQ4，從電路可以看出，只能選擇一種進(jìn)給方式，否則無(wú)法工作，即互鎖。</p><p><b>　　4、變速?zèng)_動(dòng)</b><

35、;/p><p>　　用途：變速齒輪的嚙合。</p><p>　　原理：在運(yùn)行過程中拉出主軸變速孔盤或進(jìn)給變速手柄→壓下SQ2→KM3~KM4.5線圈斷電→YB斷電M1抱閘制動(dòng)。</p><p>　　孔盤及手柄復(fù)位→SQ2閉合→KM3線圈、YB通電→ M1緩動(dòng)，反復(fù)拉出、復(fù)位，SQ2斷、M1停，推回，SQ2通，M1起，直至嚙合正常。</p><p>

36、;<b>　　5、快速移動(dòng)控制</b></p><p>　　加工過程中，有4種運(yùn)動(dòng)（8個(gè)方向）需要快速。由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)，快速手柄在溝通機(jī)械傳動(dòng)鏈的同時(shí)，壓動(dòng)位置開關(guān)SQ5或SQ6，使KM6、KM7線圈通電，M2正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)要求。</p><p>　　第四章 T68鏜床的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)的PLC改造</p><p><

37、b>　　4.1 PLC簡(jiǎn)介</b></p><p>　　PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，）是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用

38、可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)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。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?lt;/p><p><b>　　1）、PLC的特點(diǎn)</b></p><p>　　1).可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。<

39、;/p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降

40、低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了</p><p>　　2). 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)

41、合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易</p><p>　　3). 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的

42、工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　　4). 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減

43、少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合</p><p>　　5). 體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小 很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)

44、備</p><p>　　2）、PLC的工作原理</p><p>　　PLC大多采用成批輸入/輸出的周期掃描方式工作，按用戶程序的先后次序逐條運(yùn)行。一個(gè)完整的周期可分為三個(gè)階段；</p><p>　?。ㄒ唬┹斎胨⑿码A段,</p><p>　　程序開始時(shí)，監(jiān)控程序使機(jī)器以掃描方式逐個(gè)輸入所有輸入端口上的信號(hào)，并依次存入對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器<

45、/p><p>　?。ǘ┏绦蛱幚黼A段,</p><p>　　所有的輸入端口采樣結(jié)束后，即開始進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始，逐條加以執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)行結(jié)果，存入對(duì)應(yīng)的中間元件和輸出元件映象寄存器，當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸出刷新處理。</p><p>　　（三）輸出刷新階段。</p><p>　　將輸出元

46、件映象寄存器的內(nèi)容，從第一個(gè)輸出端口開始，到最后一個(gè)結(jié)束，依次讀入對(duì)應(yīng)的輸出鎖存器，從而驅(qū)動(dòng)輸出器件形成可編程的實(shí)際輸出。</p><p>　　4.2 FX2N PLC介紹</p><p><b>　　1).概述</b></p><p>　　FX2N系列是PLC FX家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2N系列具有如下優(yōu)點(diǎn)：最大范圍地包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、

47、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊</p><p>　　、 PLC的硬件結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　（1）、硬件框圖</b></p><p>　?。?）、輸入接口電路</p><p>　　為了保證能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用，PLC輸入接口都采用了隔離措施。如下圖

48、，采用光電耦合器為電流輸入型，能有效地避免輸入端引線可能引入的電磁場(chǎng)干擾和輻射干擾</p><p>　?。?）、輸出接口電路</p><p>　　PLC一般都有三種輸出形式可供用戶選擇，即繼電器輸出，晶體管輸出和晶閘管輸出。</p><p>　　在線路結(jié)構(gòu)上都采用了隔離措施。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b>&

49、lt;/p><p>　　繼電器輸出：開關(guān)速度低，負(fù)載能力大，適用于低頻場(chǎng)合。</p><p>　　晶體管輸出：開關(guān)速度高，負(fù)載能力小，適用于高頻場(chǎng)合。</p><p>　　晶閘管輸出：開關(guān)速度高，負(fù)載能力小，適用于高頻場(chǎng)合</p><p><b>　　3）. 各部分功能</b></p><p><

50、;b>　　Ø控制點(diǎn)數(shù)</b></p><p>　　16到256（主單元：16/32/48/65/80/128點(diǎn)）。</p><p><b>　　Ø 靈活的配置</b></p><p>　　除了具有滿足特殊要求的大量特殊功能模塊外，六個(gè)基本FX2N單元中的每一個(gè)單元可擴(kuò)充到256 I/O。</p>

51、<p><b>　　Ø 高速運(yùn)算</b></p><p>　　基本指令：0.8μs/指令。應(yīng)用指令：1.52至幾百μs/指令。</p><p>　　Ø 突出的寄存器容量</p><p>　　FX2N系列包括8K步內(nèi)置RAM寄存器，用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)充到16K步RAM或EEPROM。</p><

52、;p><b>　　Ø 豐富的元件資源</b></p><p>　　3072點(diǎn)輔助繼電器、256點(diǎn)計(jì)時(shí)器、235點(diǎn)計(jì)數(shù)器和8000點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器。Ø 實(shí)時(shí)時(shí)鐘</p><p>　　使用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)實(shí)時(shí)時(shí)鐘滿足你的時(shí)間靈敏度應(yīng)用要求。</p><p><b>　　Ø 增加了過程控制</b><

53、;/p><p>　　使用FX2NPID指令或易于使用的FX2N-2LC溫控模塊。</p><p><b>　　Ø 特殊功能模塊</b></p><p>　　增加了大量的特殊功能模塊滿足單個(gè)需要。</p><p><b>　　Ø 網(wǎng)路能力</b></p><p>

54、;　　完全補(bǔ)充的網(wǎng)路模塊使數(shù)據(jù)通信更容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　Ø 很強(qiáng)的數(shù)學(xué)指令集</p><p>　　使用32位處理、浮點(diǎn)數(shù)、方根和三角幾何指令滿足數(shù)學(xué)功能要求很高的情況。</p><p>　　Ø 基于Windows軟件</p><p>　　使用GX-Developer或FX/PCS-Win軟件能快速、容量地開發(fā)程

55、序。</p><p><b>　　Ø 容易安裝</b></p><p>　　使用DIN導(dǎo)軌或便利的安裝孔直接安裝表盤。</p><p><b>　　Ø 操作員界面</b></p><p>　　從一條完整的線路或操作員界面來(lái)選擇數(shù)據(jù)編輯和顯示。</p><p&g

56、t;　　Ø 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能</p><p>　　開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要--模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。</p><p>　　定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K 型熱電偶或PT傳感器開發(fā)了溫度模塊.</p><p>　　對(duì)每一個(gè)FX2N主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。</p><p><

57、;b>　　Ø 網(wǎng)路&數(shù)據(jù)通信</b></p><p>　　連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)路CC-Link， Profibus DP和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)如AS-I或I/O LINK解決你的通信需求。</p><p>　　串行通信選項(xiàng)包括RS-232，RS-422或RS-485。</p><p><b>

58、;　　Ø 其它功能</b></p><p>　　內(nèi)置式24V直流電源；快速斷開端子塊；時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能；持續(xù)掃描功能；輸入濾波器調(diào)節(jié)功能；元件注解記錄功能；在線程序編輯；RUN/STOP開關(guān)；遠(yuǎn)程維護(hù)；密碼保護(hù)。</p><p>　　4.3改造方法的確定</p><p>　　1、原鏜床的加工工藝方法不變；</p><p&

59、gt;　　2、在保留主電路原有元件的基礎(chǔ)上，不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法；</p><p>　　3、電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器、接觸器），作用與原電氣線路相同；</p><p>　　4、主軸和進(jìn)給啟動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變；</p><p>　　5、改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。</p>

60、<p><b>　　4.4 PLC改造</b></p><p>　　T68鏜床有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)，低速是三角形接法，高速是星形接法，主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給都由齒輪變速，停車時(shí)采用了反接制動(dòng)，主軸和進(jìn)給齒輪變速采用了斷續(xù)自動(dòng)低速?zèng)_動(dòng)。T68鏜床的主電路如圖1

61、 </p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　Ø電氣控制線路的特點(diǎn)</p><p>　?。?）主電機(jī)為雙速電機(jī)，它提供機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。高低速轉(zhuǎn)換，由主軸孔盤變速機(jī)構(gòu)內(nèi)的限位開關(guān)S控制，S常態(tài)時(shí)接通低速，被壓下時(shí)接通高速。由接觸器KM6及KM7實(shí)現(xiàn)定子繞組從

62、三角形接法轉(zhuǎn)接成雙星型接法。</p><p>　?。?）主電機(jī)可正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)及反接制動(dòng)。</p><p>　?。?）主電機(jī)用低速時(shí)，可直接啟動(dòng)；但用高速時(shí)，則由控制線路先起動(dòng)到低速，延時(shí)后再自動(dòng)轉(zhuǎn)換到高速，以減少起動(dòng)電流。</p><p>　?。?）在主軸變速或進(jìn)給變速時(shí)主電動(dòng)機(jī)能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪易于嚙合。</p><p><b>

63、　　控制線路工作原理</b></p><p>　?。?）主軸的點(diǎn)動(dòng)控制</p><p>　　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

64、，由SB4操縱，經(jīng)接觸器KM2及KM6相互配合動(dòng)作來(lái)完成。</p><p>　?。?）主電機(jī)的正反向長(zhǎng)動(dòng)</p><p>　　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)，限位開關(guān)XK為斷開狀態(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。</p><p>　　使用高速時(shí)，限位開關(guān)XK閉合，按下

65、SB1后，電動(dòng)機(jī)先低速起動(dòng)，延時(shí)5秒后KM6斷開，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。</p><p>　　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。</p><p>　?。?）主電機(jī)的反接制動(dòng)控制</p><p>　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，速

66、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，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，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

67、觸點(diǎn)Kn 接觸器KM1、KM2。</p><p>　?。?）主軸或進(jìn)給變速時(shí)主電機(jī)的緩轉(zhuǎn)控制</p><p>　　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，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，延時(shí)0.6秒后，KM2閉合，電機(jī)開始反接制動(dòng)，當(dāng)電機(jī)低于某一速度時(shí)，Kn動(dòng)作，KM2斷開，延時(shí)

68、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，不過用的是限位開關(guān)是S3、S4。</p><p>　?。?）主軸箱、工作臺(tái)或主軸的快速移動(dòng)</p><p>　　機(jī)床的各部件的快速移動(dòng)由限位開關(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)

69、機(jī)M2反轉(zhuǎn)</p><p><b>　　電氣元件一覽表</b></p><p>　　4.5 PLC 仿真調(diào)試</p><p>　　建立梯形圖（如圖1）</p><p>　　本例子的目的是當(dāng)X000輸入時(shí)，T0開始工作，工作周期為10秒，10秒后T0自動(dòng)復(fù)位，計(jì)算器C0記錄T0接通的數(shù)目，當(dāng)T0接通數(shù)目達(dá)到設(shè)定值（2）時(shí)，

70、C0接通，同時(shí)Y0接通。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　按下梯形圖測(cè)試按鈕</b></p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　出現(xiàn)如下畫面</b></p><p>

71、<b>　　圖3</b></p><p>　　測(cè)試方法一：選中要測(cè)試的元件，單擊鼠標(biāo)右鍵</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　可以通過單擊以上兩個(gè)按鈕測(cè)試該元件</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　選擇

72、“強(qiáng)制ON”后，X0接通，T0工作，C0工作，Y0接通</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　測(cè)試方法2：如圖選擇</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　下一步以測(cè)試X000元件為例，在彈出的窗口按圖選擇</p><p><

73、;b>　　圖8</b></p><p>　　在彈出的窗口，雙擊X000，X000導(dǎo)通，第2次雙擊X000關(guān)閉。該測(cè)試軟件還可以監(jiān)視很多內(nèi)容，大家自己發(fā)掘吧</p><p><b>　　圖9</b></p><p><b>　　第五章 結(jié)論與展望</b></p><p><b&

74、gt;　　5.1 結(jié)論</b></p><p>　　本文通過對(duì)T68鏜床的分析研究，從理論上和實(shí)踐上得出，T68鏜床的傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)存在著很大的缺陷，比如線路復(fù)雜，故障率高，維護(hù)工作量大，可靠性差，靈活性差等缺點(diǎn)，從而使機(jī)床運(yùn)行起來(lái)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)故障中斷生產(chǎn)，影響生產(chǎn)效率。作者通過長(zhǎng)時(shí)間的研究與試驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)的控制器件提出了利用PLC來(lái)改造鏜床的方法，PLC具有可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，安裝方便等優(yōu)

75、點(diǎn)，用PLC改造后的機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)，故障率明顯下降，使機(jī)床的性能得到了很好的改善，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　5.2 展望</b></p><p>　　本文雖然達(dá)到了預(yù)期的目的，但由于個(gè)人能力有限和設(shè)備，條件的限制，對(duì)與使用PLC改造T68鏜床的研究還不夠透徹,有些問題還沒有徹底的解決,希望有志之士繼續(xù)研究我想一定能把它改善的更完善.再者用PLC

76、改造機(jī)床代價(jià)很高,因?yàn)镻LC的價(jià)格就目前來(lái)看還是昂貴的,用它來(lái)改造機(jī)床無(wú)疑提高了機(jī)床的成本價(jià),不過我想隨著科技的發(fā)展,PLC的價(jià)格一定會(huì)由很大的下降,或許會(huì)有其他的控制器取代它,經(jīng)濟(jì)問題一定能夠解決.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》 蘇州大學(xué)出版社 陳潔主編</p><p>　　

77、[2]《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社</p><p>　　[3]《電機(jī)與電器控制》 機(jī)械工業(yè)出版社 周元一</p><p>　　[4]楊長(zhǎng)能，張光毅．可編程序控制器基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，l992</p><p>　　[5]羅信方．可編程序控制器及其在工業(yè)上的應(yīng)用[J] ，l987</p><p&g

78、t;　　[6]中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編．可編程序控制器及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，6</p><p>　　[7]郁漢琪主編．機(jī)床電氣及可編程序控制器實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．北京：高等教育出版社，2001，7</p><p>　　[8]李敬梅．電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)線路與技能訓(xùn)練(第3版)[M]．北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001</p><p>　　[9]王