畢業(yè)論文----基于plc的x62w萬(wàn)能銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科學(xué)生畢業(yè)論文</b></p><p>　　2011 年 5月 21日</p><p>　論文題目：基于PLC的X62W萬(wàn)能銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院</p><p>　年 級(jí)：2007級(jí)</p><p>　專

2、 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　姓 名：</p><p>　學(xué) 號(hào)：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。電氣系統(tǒng)是其中的主干部分，在國(guó)民經(jīng)

3、濟(jì)各行業(yè)中的許多部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它采用可編程序的儲(chǔ)存器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)模擬的或數(shù)字的輸入和輸出接口，控制各種類型的機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　　在我國(guó)70~80年代大多數(shù)銑床中，大多數(shù)的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制，繼電器本身固

4、有的缺陷，給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響。隨著科技進(jìn)步，和PLC技術(shù)的成熟，所以對(duì)X62W萬(wàn)能銑床進(jìn)行PLC改造勢(shì)在必行，是提高機(jī)床性能，提升經(jīng)濟(jì)效益及產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　X62W銑床；電氣控制系統(tǒng)；PLC；梯形圖</p><p><b>　　Abstract&l

5、t;/b></p><p>　　Various types of milling machine is a motor-driven gear in order to achieve the objects and systems of production process automation technical devices. Electrical system is one of the bac

6、kbone part of the national economy in the various industries are widely used in many sectors.</p><p>　　PLC is a programmable controller for short , is a digital computing operation of electrical system .It u

7、ses programmable storage devices used in its internal memory implementation of the logical operations, sequential control, timing,counting and arithmetic operations such as instruction, and through analog or digital inpu

8、t and output interfaces to control various types of machinery and equipment or production process.</p><p>　　70 to 80 years in our country most of the milling machine, most of the switch volume control system

9、s are based on the relay control, relay inherent defects, to the milling machine safe and economic operation had a negative impact . As technology advances,and PLC technology matures, so the X62W universal milling machin

10、e is imperative for the transformation of PLC is to improve machine performance, enhance economic efficiency and product quality, the key step.</p><p><b>　　Key words</b></p><p>　　X62

11、W universal milling machine;Electrical control system; Programmable Logic Controller;Terraced figure </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Abstra

12、ctII</p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　第一章 銑床2</b></p><p>　　1.1 銑床國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.2 銑床簡(jiǎn)單介紹3</p><p>　　1.2.1 銑床的選型3</

13、p><p>　　1.2.2 X62W萬(wàn)能銑床的特點(diǎn)3</p><p>　　第二章 X62W萬(wàn)能銑床的硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 X62W萬(wàn)能銑床電力拖動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求4</p><p>　　2.2 X62W萬(wàn)能銑床元件選型4</p><p>　　2.3 X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式5<

14、/p><p>　　第三章 X62W萬(wàn)能銑床傳統(tǒng)繼電器的電氣控制原理6</p><p>　　3.1 電氣原理圖6</p><p>　　3.2 主電路分析7</p><p>　　3.3 控制電路分析8</p><p>　　3.3.1 主軸電機(jī)M1的控制8</p><p>　　3.3.2 進(jìn)給電

15、動(dòng)機(jī)M2的控制9</p><p>　　3.3.3 冷卻泵電動(dòng)機(jī)及照明電路的控制12</p><p>　　第四章 PLC的簡(jiǎn)介13</p><p>　　4.1 PLC的產(chǎn)生13</p><p>　　4.2 PLC的定義和特點(diǎn)13</p><p>　　4.2.1 PLC的定義13</p><

16、p>　　4.2.2 PLC的特點(diǎn)14</p><p>　　4.3 可編程控制器的主要性能指標(biāo)15</p><p>　　4.4 可編程控制器的分類15</p><p>　　4.5 PLC的編程語(yǔ)言16</p><p>　　4.7.1 梯形圖語(yǔ)言16</p><p>　　4.7.2 助記符語(yǔ)言16<

17、/p><p>　　4.7.3 順序功能圖語(yǔ)言16</p><p>　　第五章 X62W萬(wàn)能銑床基于PLC改造的具體設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.1 改造設(shè)計(jì)中PLC的選型17</p><p>　　5.2 X62W萬(wàn)能銑床基于PLC控制電路的改造19</p><p>　　5.3 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與PLC軟繼電器對(duì)照表（I

18、/O地址分配表）21</p><p>　　5.4 PLC梯形圖21</p><p>　　5.5 PLC語(yǔ)句表25</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致謝30<

19、/b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)講述了x62w萬(wàn)能銑床電氣控制的工作原理，說(shuō)明了用PLC改造的具體方法，從而提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的性能。</p><p>　　銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面，溝槽，齒輪，螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理

20、部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。最早的銑床的美國(guó)人惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，這是升降臺(tái)銑床的雛形；1884年又出現(xiàn)了龍門(mén)銑床；二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大的提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得

21、到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度和效率[]。</p><p><b>　　第一章 銑床</b></p><p>　　1.1 銑床國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　自從1969年第一臺(tái)可編程控制器在美國(guó)問(wèn)世以來(lái)，在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，我國(guó)在石油，化工，機(jī)械，輕工，發(fā)電，電子，橡膠，塑料加工等行業(yè)工業(yè)設(shè)備的電氣

22、控制中，越來(lái)越多的采用PLC機(jī)控制，并取得了顯著的效果，深受各行業(yè)的歡迎。銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的裝置。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械，電子加工和設(shè)備電氣改造中。</p><p>　　從上世紀(jì)80年代起銑床制造業(yè)的發(fā)展雖有起伏但對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)和自動(dòng)銑床一直給予較大的關(guān)注。經(jīng)過(guò)95自動(dòng)車床和加工中心包括自動(dòng)銑床的產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)基地的形成，所生產(chǎn)的中檔普

23、及型自動(dòng)銑床的功能性能和可靠性方面已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，但在中高檔自動(dòng)銑床方面與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比仍存在較大差距[]。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展改進(jìn)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌，在控制方法上，從手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制，在控制功能上，從簡(jiǎn)單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從策重發(fā)展到信息化處理，在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線

24、繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)，X62W綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，智能技術(shù)，通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。</p><p>　　X62W銑床是有普通機(jī)床發(fā)展而來(lái)的，它集于機(jī)械，液壓，氣動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)，精密測(cè)量，電氣自動(dòng)控制，現(xiàn)代控制理論，計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)于一體，是一種高效率，高精度能保證加工質(zhì)量，解決工藝難題，而且又具有一定柔性的的生產(chǎn)設(shè)

25、備。</p><p>　　萬(wàn)能銑床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)帶來(lái)了深刻的變化，其技術(shù)水平高低和擁有量多少，是衡量一個(gè)國(guó)家和企業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。一種新型的控制裝置，一項(xiàng)先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，總是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要而產(chǎn)生的。</p><p>　　可編程控制器簡(jiǎn)稱PC，PLC是一種專門(mén)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。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)

26、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(guò)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(guò)程。PLC其有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，維修檢測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn)，適合于萬(wàn)能銑床的控制，獲得廣泛的推廣，現(xiàn)在萬(wàn)能銑床以全部采用PLC控制，結(jié)束了近20年使用繼電控制的歷史[]。</p><p>　　1.2 銑床簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　1.2.1 銑床的選型<

27、;/p><p>　　圖1-1 X62W的含義圖</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用幾點(diǎn)接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制，PLC轉(zhuǎn)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，將X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)，維修的工

28、作量[]。</p><p>　　1.2.2 X62W萬(wàn)能銑床的特點(diǎn)</p><p>　　1. 能完成很多普通機(jī)床難以加工或更本不能加工的復(fù)雜型面的加工。</p><p>　　2. 采用X62W銑床可以提高零件的加工精度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　3. 采用X62W可以比普通機(jī)床提高2-3倍的生產(chǎn)率，對(duì)復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提

29、高十幾倍甚至幾十倍。</p><p>　　第二章 X62W萬(wàn)能銑床的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 X62W萬(wàn)能銑床電力拖動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求</p><p>　　1. 機(jī)床要求有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別稱為主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2. 由于加工時(shí)有順銑和逆銑兩種，所以要求主軸電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)及在變速時(shí)能瞬時(shí)沖動(dòng)

30、一下，以利于齒輪的嚙合，并要求還能制動(dòng)停車和實(shí)現(xiàn)兩地控制[]。</p><p>　　2.2 X62W萬(wàn)能銑床元件選型</p><p>　　表2-1 銑床電機(jī)參數(shù)參照表</p><p>　　表2-2 銑床元件型號(hào)</p><p>　　2.3 X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式</p><p><b>　　主要

31、結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　由床身、主軸、刀桿、橫梁、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤(pán)、橫溜板和升降臺(tái)等幾部分組成，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 X62W萬(wàn)能銑床外形圖</p><p><b>　　2. 運(yùn)動(dòng)形式</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)動(dòng)是由主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器來(lái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)構(gòu)中的

32、一個(gè)雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪塊嚙合時(shí)，主軸即可旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　工作臺(tái)面的移動(dòng)是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，它通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)能進(jìn)行三種形式六個(gè)方向的移動(dòng)，即：工作臺(tái)面能直接在溜板上部可轉(zhuǎn)動(dòng)部分的導(dǎo)軌上作縱向（左、右）移動(dòng)；工作臺(tái)面借助橫溜板作橫向（前、后）移動(dòng)；工作臺(tái)面還能借助升降臺(tái)作垂直（上、下）移動(dòng)[]。</p><p>　　第三章 X62W萬(wàn)能銑床傳統(tǒng)繼電器的電氣控制原理</p>

33、;<p><b>　　3.1 電氣原理圖</b></p><p>　　該銑床共用3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖主電路圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖主電路圖</p><

34、;p>　　X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖</p><p><b>　　3.2 主電路分析</b></p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)M1要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)方向變換不頻繁。通過(guò)換向開(kāi)關(guān)SA4在加工前預(yù)先選擇，與接觸器KM1配合，能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制

35、；與接觸器KM2、制動(dòng)電阻R及速度繼電器KV的配合，實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制，并通過(guò)機(jī)械裝置進(jìn)行變速。 </p><p>　　進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，通過(guò)接觸器KM3、KM4與行程開(kāi)關(guān)、接觸器KM5和牽引電磁鐵YA配合，實(shí)現(xiàn)三種形式六個(gè)方向的常速進(jìn)給和快速進(jìn)給控制。 </p><p>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)只要求單向旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　電路中熔

36、斷器FU1既作為銑床總的短路保護(hù)，又作為主軸電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)；FU2作為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3及控制變壓器、照明變壓器一次側(cè)的短路保護(hù)；熱繼電器FR1、FR2和FR3分別作為M1、M2和M3的過(guò)載保護(hù)[]。</p><p>　　3.3 控制電路分析</p><p>　　3.3.1 主軸電機(jī)M1的控制</p><p>　　將圖3-2的主軸電動(dòng)機(jī)的控制線路

37、另畫(huà)于圖3-3中。圖中SB1、SB2、SB3和SB4是分別裝在工作臺(tái)的前面和床身側(cè)面的啟動(dòng)和停止按鈕，可在兩地控制，方便操作。</p><p>　　圖3-3 主軸電機(jī)控制線路</p><p>　　KM1是主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器，需要啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)時(shí)，先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4扳到主軸電動(dòng)機(jī)所需的旋轉(zhuǎn)方向；然后按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2，接觸器KM1得電且自鎖，電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；速度繼電器KV動(dòng)

38、作，KV-1或KV-2中的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為主軸電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備。主軸電動(dòng)機(jī)M1得電通路：T1→SQ7常閉觸點(diǎn)→SB4→SB3→SB1或SB2→KM2常閉觸點(diǎn)→KM1線圈→T1。</p><p>　　KM2是反接制動(dòng)和主軸變速?zèng)_動(dòng)接觸器。停車時(shí)，按下停止按鈕SB3或SB4，接觸器KM1失電，主軸電動(dòng)機(jī)M1慣性轉(zhuǎn)動(dòng)；停止按鈕按到底，KM2得電且自鎖，改變了主軸電動(dòng)機(jī)M1的電源相序，串入電阻反接制動(dòng)；當(dāng)M1

39、的轉(zhuǎn)速降至約100r/min時(shí)，速度繼電器KV-1或KV-2的常開(kāi)觸點(diǎn)恢復(fù)斷開(kāi)，KM2失電，M1迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，反接制動(dòng)結(jié)束。反接制動(dòng)接觸器KM2得電通路：T1→SQ7常閉觸點(diǎn)→SB4或SB3常開(kāi)觸點(diǎn)（已閉合）→KV-1或KV-2常開(kāi)觸點(diǎn)（已閉合）→KM1常閉觸點(diǎn)→KM2線圈→T1。</p><p>　　SQ7是與主軸變速手柄聯(lián)動(dòng)的瞬時(shí)動(dòng)作行程開(kāi)關(guān)。主軸變速時(shí)，先將變速手柄壓下拉到前面，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)選擇需要的轉(zhuǎn)速，然

40、后將變速手柄推回原位。在將變速手柄拉到前面和推回原位的過(guò)程中，與變速手柄相聯(lián)的凸輪都會(huì)把行程開(kāi)關(guān)SQ7壓下，SQ7的常開(kāi)觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合一下，KM2得電，主軸電動(dòng)M1反向轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使變速后的齒輪易于嚙合，這就是主軸的變速?zèng)_動(dòng)。</p><p>　　主軸變速可在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，也可在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行。如果是在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行變速，無(wú)需先按停止按鈕再變速，可直接進(jìn)行變速操作。行程開(kāi)關(guān)SQ7在變速手柄拉出時(shí)，在凸輪的作用下常閉

41、觸點(diǎn)先斷開(kāi)，切斷接觸器KM1的線圈電路，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷電；SQ7的常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合，KM2得電，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)，M1的轉(zhuǎn)速迅速下降；將變速手柄推回時(shí)，SQ7再次動(dòng)作一下，實(shí)現(xiàn)主軸的變速?zèng)_動(dòng)。變速完成后，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，需再次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，主軸將在新的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)[]。</p><p>　　3.3.2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制</p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的所有操作都是在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟

42、動(dòng)、接觸器KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后進(jìn)行的；所有的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)的。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1是工作臺(tái)的選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)置于“斷開(kāi)”位置時(shí)，SA1-1、SA1-3閉合，SA1-2斷開(kāi)，可以進(jìn)行工作臺(tái)的進(jìn)給操作；當(dāng)置于“閉合”位置時(shí)，SA1-1、SA1-3斷開(kāi)，SA1-2閉合，此時(shí)不能進(jìn)行工作臺(tái)的操作，只能對(duì)圓工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。 </p><p>　　工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為左右的縱向運(yùn)動(dòng)、前后的橫向運(yùn)動(dòng)和上下的垂

43、直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1置于“斷開(kāi)”位置時(shí)，將圖3-2中工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制線路另畫(huà)于圖3-4中。</p><p>　　接觸器KM3、KM4使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，用來(lái)改變工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操作是由兩個(gè)機(jī)械操作手柄與對(duì)應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相互配合實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　SQ1、SQ2是與縱向進(jìn)給機(jī)械操作手柄相聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)，SQ3、SQ4是與橫向進(jìn)給及垂直進(jìn)給

44、機(jī)械操作手柄相聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)。六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相互聯(lián)鎖，同一時(shí)刻只允許有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)操作手柄處在中間位置時(shí)，SQ1～SQ4各行程開(kāi)關(guān)都處在未受壓的原始狀態(tài)[]。</p><p>　　圖3-4 工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制線路</p><p>　　工作臺(tái)縱向（左、右）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制</p><p>　　工作臺(tái)的縱向進(jìn)給由縱向操作手柄控制，該手柄有三個(gè)位置：向左、向右

45、和中間。當(dāng)將操作手柄扳向右（或向左）時(shí)，一方面通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)與縱向移動(dòng)的傳動(dòng)裝置相聯(lián)接，另一方面壓下向右（或向左）進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)SQ1（或SQ2），SQ1-1（或SQ2-1）常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3（或KM4）得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電轉(zhuǎn)動(dòng)（或反向轉(zhuǎn)動(dòng)），拖動(dòng)工作臺(tái)向右（或向左）移動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)將縱向操作手柄扳回到中間位置時(shí)，一方面工作臺(tái)脫離縱向移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，另一方面行程開(kāi)關(guān)SQ1（或SQ2）

46、復(fù)位，接觸器KM2（或KM3）失電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2斷電，工作臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于進(jìn)給速度低，M2未采取制動(dòng)措施。</p><p>　　為避免工作臺(tái)左、右移動(dòng)越過(guò)極限進(jìn)給位置發(fā)生事故，在工作臺(tái)的左、右兩端各有一塊擋鐵，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí)，擋鐵撞向縱向操作手柄，使手柄回到中間位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車。左、右移動(dòng)的極限位置，可以通過(guò)改變左、右兩端的擋鐵位置進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　工作臺(tái)橫向（

47、前、后）及垂直（上、下）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制</p><p>　　工作臺(tái)橫向及垂直進(jìn)給由十字手柄控制，該手柄也有兩個(gè)，分別裝在工作臺(tái)左側(cè)的前、后方。十字手柄有：前、后、左、右和中間五個(gè)位置。與縱向進(jìn)給操作一樣，在扳動(dòng)十字手柄壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4的同時(shí)，將工作臺(tái)與橫向運(yùn)動(dòng)或垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置相聯(lián)接。SQ3控制工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)，SQ4控制工作臺(tái)向上或向后運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)將

48、十字手柄扳向下或向前時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3，SQ3-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下或向前移動(dòng)。若將十字手柄扳回到中間位置，工作臺(tái)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離，同時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ3復(fù)位，接觸器KM3失電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2斷電，工作臺(tái)停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)將十字手柄扳向上或向后時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ4，SQ4-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM4得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向

49、上或向后運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　工作臺(tái)的快速移動(dòng)</b></p><p>　　為提高工作效率，在銑刀未作銑切加工時(shí)，工作臺(tái)可以快速移動(dòng)，操作過(guò)程如下：工作臺(tái)在進(jìn)給移動(dòng)時(shí)，按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6（兩地控制），接觸器KM5得電，快速移動(dòng)電磁鐵YA通電動(dòng)作，工作臺(tái)按原進(jìn)給方向快速移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到預(yù)期位置，松開(kāi)探險(xiǎn)鈕SB5或SB6，KM5失電，YA斷電

50、，快速進(jìn)給結(jié)束，工作臺(tái)按原速度、原方向繼續(xù)移動(dòng)。</p><p>　　進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的變速?zèng)_動(dòng)</p><p>　　為使齒輪易于嚙合，與主軸變速一樣，進(jìn)給變速也設(shè)有變速?zèng)_動(dòng)裝置。</p><p>　　SQ6是進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，在操作進(jìn)給變速盤(pán)變速時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)會(huì)瞬時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)SQ6，使SQ6-2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、SQ6-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3短時(shí)得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)

51、M2瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一下，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)給變速的沖動(dòng)。</p><p>　　從進(jìn)給控制電路可以看出，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)是在行程開(kāi)關(guān)SQ1～SQ4不受壓、其常閉觸點(diǎn)閉合時(shí)完成的。所以進(jìn)給變速時(shí)，需將操作手柄都置在中間位置，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2不轉(zhuǎn)的情況下，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)，這一點(diǎn)與主軸的變速?zèng)_動(dòng)不同。</p><p><b>　　圓工作臺(tái)的控制</b></p><p&g

52、t;　　圖3-5 圓工作臺(tái)進(jìn)給控制電路</p><p>　　圓工作臺(tái)的控制電路如圖3-5所示，此時(shí)工作臺(tái)的進(jìn)給操作手柄都應(yīng)處在中間位置，SQ1～SQ4的常閉觸點(diǎn)處于閉合的原始位置，按下主軸啟動(dòng)按鈕SB1或SB2，接觸器KM1、KM3先后得電，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)圓工作臺(tái)單向轉(zhuǎn)動(dòng)。若要使圓工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，只要按下主軸停止按鈕SB3或SB4，主軸與圓工作臺(tái)便同時(shí)停止工作。</p>

53、<p><b>　　進(jìn)給控制的聯(lián)鎖</b></p><p>　　在銑床加工中，為安全起見(jiàn)，在多種運(yùn)動(dòng)間設(shè)置了相互的聯(lián)鎖。它們包括：主軸運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間先主軸后進(jìn)給的順序聯(lián)鎖；工作臺(tái)六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向間不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)應(yīng)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；圓工作臺(tái)與工作臺(tái)的進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖[]。</p><p>　　3.3.3 冷卻泵電動(dòng)機(jī)及照明電

54、路的控制</p><p>　　為防止銑切加工時(shí)過(guò)熱，在銑床工作時(shí)，可以啟動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3，提供冷卻液。由于冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3容量小，直接用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制。工作臺(tái)的照明電源是由照明變壓器T2將380V交流電壓降至36V安全電壓提供的，照明電路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2控制。</p><p>　　第四章 PLC的簡(jiǎn)介</p><p>　　4.1 PLC的產(chǎn)生</p>

55、;<p>　　1968年美國(guó)通用汽車公司（GM）招標(biāo)要求:軟連接代替硬接線;維護(hù)方便;可靠性高于繼電器控制柜;體積小于繼電器控制柜;成本低于繼電器控制柜;有數(shù)據(jù)通訊功能;輸入115V;可在惡劣環(huán)境下工作;擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)變更要少;用戶程序存儲(chǔ)容量可擴(kuò)展到4K。核心思想：用程序代替硬接線，輸入/輸出電平可與外部裝置直接相聯(lián)，結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展，這是PLC的雛形。</p><p>　　1969年美國(guó)DEC公司研

56、制出世界上第一臺(tái)PLC（PDP-14），并在GM公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功。</p><p>　　4.2 PLC的定義和特點(diǎn)</p><p>　　4.2.1 PLC的定義</p><p>　　PLC問(wèn)世以來(lái)，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA（National Electrical Manufactory Associati

57、on） 經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC作了如下定義</p><p>　　“PC是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來(lái)執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過(guò)數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序

58、控制器?！?lt;/p><p>　　以后國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通過(guò)了對(duì)它的定義：</p><p>　　“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生

59、產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)[]?！?lt;/p><p>　　4.2.2 PLC的特點(diǎn)</p><p><b>　　1. 高可靠性</b></p><p>　　1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。</p><

60、;p>　　2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms。</p><p>　　3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。</p><p>　　4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。</p><p>　　5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。</p><p>　　6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采

61、用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。</p><p>　　7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高[]。</p><p>　　2. 豐富的I/O接口模塊</p><p>　　PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)

62、絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。</p><p><b>　　采用模塊化結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC以外絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)PLC的各個(gè)部件包括CPU電源I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。</p><p><b

63、>　　4. 編程簡(jiǎn)單易學(xué)</b></p><p>　　PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對(duì)使用者來(lái)說(shuō)不需要具備計(jì)算機(jī)的專門(mén)知識(shí)因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。</p><p>　　5. 安裝簡(jiǎn)單維修方便</p><p>　　PLC不需要專門(mén)的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端

64、相連接即可投入運(yùn)行各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。</p><p>　　由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過(guò)更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。</p><p>　　4.3 可編程控制器的主要性能指標(biāo)</p><p>　　可編程控制器的性能指標(biāo)有很多，主要有以下幾項(xiàng)指標(biāo)。</p><p>　　1.

65、 輸入/輸出點(diǎn)數(shù)(I/O) I/O點(diǎn)數(shù)是指可編程控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。</p><p>　　2. 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)容量。</p><p>　　3. 掃描速度 一般以執(zhí)行1000步指令所需的時(shí)間來(lái)衡量，單位為ms/千步，也有以執(zhí)行一步指令所需來(lái)計(jì)算，單位us/步。</p>

66、;<p>　　4. 功能擴(kuò)展能力 可編程控制器除了主模板塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊功能應(yīng)用的需要。如A/D模塊、D/A模塊、位置控制模塊等。</p><p>　　5. 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程控制器指令的總和，它是衡量可編程控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)[]。</p><p>　　4.4 可編程控制器的分類</p><p>

67、;　　通常PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。</p><p>　　1. 按結(jié)構(gòu)形式分類 按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。整體式的PLC是將電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元等各個(gè)功能部件集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，從而具有結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，許多小型PLC多采用這種機(jī)構(gòu)。模塊式的PLC將各個(gè)功能部件做成獨(dú)立模塊，如電源模塊、CPU模塊、I/O模塊等，然后進(jìn)行組合。</p>

68、<p>　　2. 按控制規(guī)模分類 按控制規(guī)模大小，可分為小型、中型和大型PLC三種類型。</p><p>　　1）小型PLC。小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下，存儲(chǔ)容量在2K步以內(nèi)，其中輸入輸出點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的PLC又稱為超小型或微型PLC，具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及自診斷、監(jiān)控等基本功能。</p><p>　　2）中型PLC。中型PLC的開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)通常在256

69、~2048點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)器的容量為2~8KB，除具有小型機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量I/O、數(shù)字計(jì)算、過(guò)程參數(shù)調(diào)節(jié)，如比例、積分、微分（PID）調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)傳送與比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、中斷控制、遠(yuǎn)程I/O及通信聯(lián)網(wǎng)功能。</p><p>　　3）大型PLC。大型PLC也稱為高檔PLC，I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)容量在8K以上，其中I/O點(diǎn)數(shù)大于8192點(diǎn)的又稱為超大型PLC，除具有中型機(jī)的功能外，還

70、具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、模擬調(diào)節(jié)、特殊功能函數(shù)運(yùn)算、監(jiān)視、記錄、打印等功能，以及強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)、中斷控制、智能控制和遠(yuǎn)程控制等功能。</p><p>　　4.5 PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言等。其中前兩種語(yǔ)言用的較多，流程圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。</p><p>　　4.7.1 梯形圖語(yǔ)言</p&

71、gt;<p>　　1. 梯形圖從上至下編寫(xiě)，每一行從左至右順序編寫(xiě)。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫(xiě)順序一致。</p><p>　　2. 圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開(kāi)始畫(huà)起，終止母線可以省略。</p><p>　　3. 梯形圖中的觸點(diǎn)有兩種，即動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)。</p><p>　　4. 梯形圖的最右端必須連接輸

72、出元素。</p><p>　　5. 梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)。</p><p>　　4.7.2 助記符語(yǔ)言</p><p>　　助記符語(yǔ)言是PLC命令的語(yǔ)言表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡(jiǎn)便，但要求PLC配置較大的顯示器放可輸入圖形符號(hào)，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，所以助記符語(yǔ)言也是一種較常用的一種編程方式。不同型號(hào)的PLC，其助

73、記符語(yǔ)言也不同，但其基本原理是相近的。編程時(shí)，一般先跟據(jù)要求編制梯形圖語(yǔ)言，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言。</p><p>　　4.7.3 順序功能圖語(yǔ)言</p><p>　　順序功能圖SFC是一種描述順序控制系統(tǒng)功能的圖解表示法，主要由“步”、“轉(zhuǎn)移”及“有限線段”等元素組成，它將一個(gè)完整的控制工程分為若干個(gè)階段(狀態(tài))，各階段具有不同的動(dòng)作，階段間有一定的轉(zhuǎn)換條件，條件滿足就實(shí)現(xiàn)狀

74、態(tài)轉(zhuǎn)移，上一狀態(tài)動(dòng)作結(jié)束，下一動(dòng)作開(kāi)始。</p><p>　　第五章 X62W萬(wàn)能銑床基于PLC改造的具體設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 改造設(shè)計(jì)中PLC的選型</p><p>　　PLC的選型：由于西門(mén)子S7-200系列的強(qiáng)大功能使得其無(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。并且具有緊湊的的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格、豐富的功能模塊以及強(qiáng)大的指令

75、系統(tǒng)，使得S7-200 PLC可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求，所以本次設(shè)計(jì)選用S7-200系列PLC。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是整個(gè)控制電路用PLC控制，且圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1和換刀開(kāi)關(guān)SA2和SA3不能直接接到PLC的輸入端口來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入，因而需引入接觸器KM7、KM8、KM9。利用接觸器的輔助觸點(diǎn)和常開(kāi)、常閉按鈕（SB7~SB12）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)與圓形工作臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換、照明燈通斷以及

76、油泵電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止的控制。因此可將圖3-2稍作修改后如圖5-1所示。</p><p>　　根據(jù)修改后的圖，確定輸入信號(hào)與輸出信號(hào)。</p><p>　　輸入信號(hào)：SB1~SB12，SQ1~SQ4，SQ6~SQ7，KV1~KV2。（精簡(jiǎn)成17個(gè)信號(hào)）</p><p>　　輸出信號(hào)：KM1~KM9。（9個(gè)信號(hào)）</p><p>　　S7-20

77、0 PLC的CPU模塊按I/O點(diǎn)數(shù)多少不同而有五種不同結(jié)構(gòu)配置的品種，即CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226。由于本設(shè)計(jì)中對(duì)銑床電氣控制部分的改造需要17個(gè)輸入信號(hào)、9個(gè)輸出信號(hào)，所以選擇S7-200 CPU226這款集成24輸入和16輸出的PLC[]。</p><p>　　圖5-1 修改后X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖</p><p>　　5.

78、2 X62W萬(wàn)能銑床基于PLC控制電路的改造</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的主電路保持不變，如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 X62W萬(wàn)能銑床的主電路圖</p><p>　　在控制電路中，變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器改造后的PLC硬接線如圖5-3所示。</p><p>　　為了

79、實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制電路用PLC控制，圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1和換刀開(kāi)關(guān)SA2和SA3分別用SB7~SB12表示常開(kāi)和常閉按鈕接入PLC的輸入端子。同時(shí)為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1~SQ4和SQ6~SQ7,SB1~SB12和KV1~KV2按圖4-2分別接入PLC的輸入端，輸出器件電壓等級(jí)是接觸器使用的220V電壓。X62W所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)[]。</p><p>　　圖5-3 S7-200PLC硬件接線

80、圖</p><p>　　5.3 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與PLC軟繼電器對(duì)照表（I/O地址分配表）</p><p>　　表5-1 I/O地址分配表</p><p>　　5.4 PLC梯形圖</p><p>　　根據(jù)X62W萬(wàn)能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖所示。該程序共有13個(gè)網(wǎng)絡(luò)，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。</p

81、><p>　　該程序及PLC的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資較少、工作量較小[]。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)1中，因SQ7和SB3、SB4都采用常閉觸頭分別接至輸入端子I1.7、I0.1，則I1.7、I0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2時(shí)，I0.0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Q0.0、線圈得電并自鎖，在網(wǎng)絡(luò)4中Q0.0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器M0.

82、2線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為網(wǎng)絡(luò)4以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。Q0.0的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)2中，當(dāng)按停止按鈕SB3或SB4時(shí)，I0.1常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位，Q0.0線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)I0.2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，M0.0線圈得電接通Q0.1，主軸反接制動(dòng)停轉(zhuǎn)。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)3中，SQ7被壓合，I1.7常開(kāi)觸點(diǎn)

83、閉合，網(wǎng)絡(luò)1中I1.7常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而Q0.0失電，繼而網(wǎng)絡(luò)3中的Q0.0常閉觸點(diǎn)復(fù)位，M0.1得電接通Q0.1，主軸制動(dòng)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主軸變速?zèng)_動(dòng)[]。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)4、網(wǎng)絡(luò)5、網(wǎng)絡(luò)6、網(wǎng)絡(luò)7、網(wǎng)絡(luò)8和網(wǎng)絡(luò)9中，表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、工作臺(tái)的快速進(jìn)給、進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái)的工作邏輯關(guān)系。</p><p>　　當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)按鈕SB7按下，I0.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Q0.

84、6得電并自鎖，網(wǎng)絡(luò)4、網(wǎng)絡(luò)5、網(wǎng)絡(luò)6、網(wǎng)絡(luò)7中線路被分?jǐn)啵W(wǎng)絡(luò)8中的常閉觸點(diǎn)復(fù)位，M0.4得電接通Q0.2，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停止按鈕SB8，Q0.6失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　左右進(jìn)給時(shí)，SQ1和SQ2被壓合，網(wǎng)絡(luò)4、網(wǎng)絡(luò)5中，I1.2和I1.3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，其他觸點(diǎn)均處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，M0.2和Q0.3得電且M0.2得電接通Q0.3，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖

85、動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　同樣，工作臺(tái)上下、前后進(jìn)給時(shí)，SQ3或SQ4被壓合，網(wǎng)絡(luò)4、網(wǎng)絡(luò)5中，I1.3和I1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，其他觸點(diǎn)均處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，M0.2和Q0.3得電且M0.2得電接通Q0.3，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)[]。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)10和網(wǎng)絡(luò)11分別表示照明控制和冷卻泵控

86、制。</p><p>　　由于在同一個(gè)程序編程中一個(gè)線圈編號(hào)只能給一個(gè)線圈，不能兩個(gè)以上的線圈共用一個(gè)編號(hào)，所以當(dāng)編程中遇到兩處以上用到同一線圈，可以用中間繼電器來(lái)解決[]。</p><p>　　5.5 PLC語(yǔ)句表</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　常用的的萬(wàn)能銑床有兩種：一是臥式萬(wàn)能銑床，

87、X62W；另一種為立式萬(wàn)能銑床，X53K。萬(wàn)能銑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。</p><p>　　X62W臥式萬(wàn)能銑床是一種高效率的加工機(jī)械，萬(wàn)能銑床的操作是通過(guò)手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制。但在電氣控制系統(tǒng)中故障的查處與排除是非常困難的，這給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備與自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必需具有極高的可靠性與靈活性，

88、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)?；谶@些問(wèn)題，本文提出了利用西門(mén)子PLC和對(duì)X62W萬(wàn)能銑床繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案[]。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)走向未來(lái)工程師重要的的一步。查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。</p><p>　　通過(guò)這次實(shí)踐，我了解萬(wàn)能銑床的用途及工作原理，鍛煉了工程設(shè)計(jì)

89、實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。</p><p>　　但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料了解的不透徹，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖馬上就要畢業(yè)了，但求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。&l

90、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　非常感謝xx老師在大學(xué)的最后的學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫(xiě)作、修改，到論文定稿，xx老師給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。在此我向他表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有的任課老師和所有的

91、同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝我的老師們培養(yǎng)越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！</p><p>　　通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分

92、不開(kāi)的。</p><p>　　在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師xxx老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一次又一次地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，在此表示我衷心的感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。</p><p>　　寫(xiě)畢業(yè)論文報(bào)告總結(jié)是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文答辯和自述的完成同時(shí)也意味著新的學(xué)習(xí)生活開(kāi)始。我將銘記我