【正文】 器 TC2 降壓后經(jīng)橋式整流器 VC 提供 ,FU FU3分別提供交直流側(cè)的短路保護(hù)。 （ 1） 主軸電動(dòng)機(jī) M1 的控制。 M1 由交流接觸器 KM1 控制，為操作方便，在機(jī)房的不同位置各安裝了一套 啟動(dòng)和停止按鈕； SB2 和 SB6 裝在床身上， SB1 和 SB5 裝在升降臺(tái)上。對(duì) M1 的控制包括有主軸的啟動(dòng)、停止制動(dòng)、換刀制動(dòng)和變速?zèng)_動(dòng)。 ①啟動(dòng)：在啟動(dòng)前先按照順銑或逆銑的工藝要求，用組合開關(guān) SA3 預(yù)先確定 M1 的轉(zhuǎn)向。按下 SB1 或 SB→ KM1 線圈通電→ M1 啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí) KM1 動(dòng)合輔助觸點(diǎn)（ 7— 13）閉合為 KM KM4 線圈支路接通做好準(zhǔn)備。 SA3 的功能如下表所示。 主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)位置表 觸點(diǎn)位置 正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn) SA31 + SA32 + SA33 + SA34 + ②停車與制動(dòng)：按下 SB5 或 SB6— SB5 或 SB6 動(dòng)合觸點(diǎn)斷開（ 3— 5 或 1— 3）→ KM1線圈斷電， M1 停車→ SB5 或 SB6 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合（ 105— 107）制動(dòng)電磁離合器 YC1 線圈通電→ M1 制動(dòng)。 制動(dòng)電磁離合器 YC1 裝在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)與 M1 轉(zhuǎn)軸相連的 第 1 根傳動(dòng)軸上，當(dāng) YC1通電吸合時(shí)，將摩擦片壓緊，對(duì) M1 進(jìn)行制動(dòng)。停轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)按住 SB5 或 SB6 直至主軸停轉(zhuǎn)才能松開，一般主軸的制動(dòng)時(shí)間不超過(guò) 。 ③主軸的變速?zèng)_動(dòng)：主軸的變速?zèng)_動(dòng)是通過(guò)改變齒輪的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)的。在需要變速是，將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤至所 需的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄復(fù)位。在手柄復(fù)位的過(guò)程中，在瞬間壓動(dòng)了行程開關(guān) SQ1，手柄復(fù)位后， SQ1 也隨之復(fù)位。在 SQ1 動(dòng)作的瞬間， SQ1 的動(dòng)合觸點(diǎn)（ 5— 7） 先斷開其他支路，然后動(dòng)合觸點(diǎn)（ 1— 9）閉合，點(diǎn)動(dòng)控制KM1，使 M1 產(chǎn)生瞬間的沖動(dòng)，利用齒輪的嚙合；如果點(diǎn)動(dòng)一次齒輪還不能嚙合，可重復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作。 ④主軸換刀控制：在上刀或換刀時(shí)，主軸應(yīng)處于制動(dòng)狀態(tài)，以避免發(fā)生事故。只要將換刀制動(dòng)開關(guān) SA1 拔至“接通”位置，其動(dòng)斷觸點(diǎn) SA12（ 4— 6）斷開控制電路，保證在換刀時(shí)機(jī)床沒有任何動(dòng)作；其動(dòng)合觸點(diǎn) SA11（ 105— 107）接通 YC1，使主軸處于制動(dòng)狀態(tài)。換刀結(jié)束后，要記住將 SA1 扳回“斷開”位置。 （ 2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制。 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分常速（工作）進(jìn)給和快速進(jìn)給，常速進(jìn)給必須在 M1 啟動(dòng)運(yùn)行后才能進(jìn)行，而快速進(jìn)給屬于輔助運(yùn)動(dòng)，可以在 M1 不啟動(dòng)的情況下進(jìn)行。工作臺(tái)在 6個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由機(jī)械操作手柄帶動(dòng)相關(guān)的行程開關(guān) SQ3~SQ6,通過(guò)控制接觸器KM KM4 來(lái)控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。行程開關(guān) SQ5 和 SQ6 分別控制工作臺(tái)的向右和向左運(yùn)動(dòng)， SQ3 和 SQ4 則分別控制工作臺(tái)的向前、向下和向后、向上運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給拖 動(dòng)系統(tǒng)使用的兩個(gè)電磁離合器 YC2和 YC3都安裝在進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的第 4根傳動(dòng)軸上。當(dāng) YC2 吸合而 YC3 斷開時(shí)，為常速進(jìn)給；當(dāng) YC3 吸合而 YC2 斷開時(shí)，為快速進(jìn)給。 ① 工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)的縱向（左右）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由“工作臺(tái)縱向操縱手柄”來(lái)控制的。手柄有 3 個(gè)位置：向左、向右、零位（停止）。其控制關(guān)系如下表所示。 工作臺(tái)縱向進(jìn)給開關(guān)位置 觸點(diǎn) 位置 左 停 右 SQ51 + SQ52 + + SQ61 + SQ62 + + 將縱向進(jìn)給操作手柄扳向右邊→行程開關(guān) SQ5 動(dòng)作→其動(dòng)斷觸點(diǎn) SQ52(27— 29)先斷開，動(dòng)合觸點(diǎn) SQ51（ 21— 23）后閉合→ KM3 線圈通過(guò)（ 13— 15— 17— 19— 21— 23—25）路徑通電→ M2 正轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。 若將操作手柄扳向左邊，則 SQ6 動(dòng)作→ KM4 線圈通電→ M2 反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。 SA2 為圓工作臺(tái)控制開關(guān)，此時(shí)應(yīng)處于“斷開”位置， 3 組觸點(diǎn)狀態(tài)為 SA2 SA23接通， SA22 斷開。 ② 工作臺(tái)的垂直與向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)垂直與橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一個(gè)十字形手柄有上、下、前、后和中間 5 個(gè)位置，其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如下表所示。將手柄扳 至向下或向上位置時(shí)，分別壓動(dòng)行程開關(guān) SQ3 或 SQ4，控制 M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向下和向上運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)手柄扳至向前或向后位置時(shí)，雖然同樣是壓動(dòng)行程開關(guān) SQ3 和 SQ4，但此時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向前和向后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手柄在中間位置時(shí)， SQ3 和 SQ4 均不動(dòng)作。下面就是以向上運(yùn)動(dòng)的操作為例分析電路的工作情況，其余的可自行分析。 工作臺(tái)橫向與垂直操縱手柄功能 手柄位置 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向 離合器接通的絲桿 行程開關(guān)動(dòng)作 接觸器動(dòng)作 電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 向上 向上進(jìn)給或快速向上 垂直絲桿 SQ4 KM4 M2 反轉(zhuǎn) 向下 向下進(jìn)給或快速向下 垂直絲桿 SQ3 KM3 M2 正轉(zhuǎn) 向前 向前進(jìn)給或快速向前 橫向絲桿 SQ3 KM3 M2 正轉(zhuǎn) 向后 向后進(jìn)給或快速向后 橫向絲桿 SQ4 KM4 M2 反轉(zhuǎn) 中間 升降或橫向停止 橫向絲桿 停止 將十字形手柄扳至“向上”位置， SQ4 的動(dòng)作斷觸點(diǎn) SQ41 先斷開，動(dòng)合觸點(diǎn) SQ41后閉合→ KM4 線圈經(jīng)（ 13— 27— 29— 19— 21— 31— 33）路徑通電→ M2 反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)。 ③進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)：與主軸變速時(shí)一樣，進(jìn)給變速時(shí)也需要使 M2 瞬間點(diǎn) 動(dòng)一下，使齒輪易于嚙合。進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)由行程開關(guān) SQ2 控制，在操縱進(jìn)給變速手柄和變速盤時(shí)，瞬間壓動(dòng)了行程開關(guān) SQ2，在 SQ2 通電的瞬間，其動(dòng)斷觸點(diǎn) SQ21(13— 15)先斷開而動(dòng)合觸點(diǎn) SQ22（ 15— 23）后閉合，使 KM3 線圈經(jīng)（ 13— 27— 29— 19— 17— 15— 23— 25）路徑通電， M2 正向點(diǎn)動(dòng)。由 KM3 的通電路徑可見：只有在進(jìn)給操作手柄均處于零位（即SQ3~SQ6 均不動(dòng)作）時(shí)，才能進(jìn)行進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)。 ④工作臺(tái)快速進(jìn)給的操作：要使工作臺(tái)在 6 個(gè)方向快速進(jìn)給，在按常速進(jìn)給的操作方法操作進(jìn)給控制手柄的同時(shí)， 還要按下快速進(jìn)給按鈕開關(guān) SB3 或 SB4（兩地控制），使KM2 線圈通電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)（ 105— 109）切斷 YC2 線圈支路，動(dòng)合觸點(diǎn)（ 105— 111）接通 YC3 線圈支路，使機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給，由于與 KM1 的動(dòng)合觸點(diǎn)（ 7— 13）并聯(lián)了 KM2 的一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，所以在 M1 不啟動(dòng)的情況下也可以進(jìn)行快速進(jìn)給。 （ 3）圓工作臺(tái)的控制。 在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽時(shí)，可以在工作臺(tái)上加工裝圓工作臺(tái)。圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 拖動(dòng)的。在使用圓工作臺(tái)時(shí)，將控制開關(guān) SA2 扳至“接通”的位置，此時(shí) SA2— 2 接通而 SA2— SA2— 3 斷開。在主軸電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng)的同時(shí)， KM3 線圈（ 13— 15— 17— 19— 29— 27— 23— 25）的路徑通電，使 M2 正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圓工作臺(tái)只需要單向旋轉(zhuǎn)）。由 KM3 線圈的通電路徑可見，只要扳動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給操作的任何一個(gè)手柄， SQ3~SQ6 其中一個(gè)行程開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，都會(huì)切斷 KM3 線圈支路，使圓工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，這就實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)進(jìn)給和圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖關(guān)系。 圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 情況說(shuō)明如 下 表所示。 觸點(diǎn) 位置 圓工作臺(tái) 接通 斷開 SA21 + SA22 + SA23 + 照明燈 EL 由照明變壓器 T1 提供 24V 的工作電壓， SA4 為燈開關(guān)， FU5 提供短路保護(hù)。 第二章 可編程控制器概述 PLC基礎(chǔ)知識(shí) 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，人們要求產(chǎn)品品種齊全且優(yōu)質(zhì)價(jià)廉。為適應(yīng)市場(chǎng)的需要，工業(yè)產(chǎn)品的品種就要不斷更新?lián)Q代，從而要求產(chǎn)品的生產(chǎn)線及附屬的控制系統(tǒng)不斷地修改及更換。在 20 世紀(jì) 60 年代，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器控制。修改一條生產(chǎn)線，要更換許多硬件設(shè)備，進(jìn)行復(fù)雜的接線， 即浪費(fèi)了許多硬件，又大大拖延了施工周期，增加了產(chǎn)品的成本。于是人們開始尋找一種新型的通用控制設(shè)備， 1968 年美國(guó)通用公司（ GM）液壓部，提出了以下 10 項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)： （ 1） 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序 。 （ 2） 維護(hù)方便，各部件最好采用插件方式； （ 3） 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)； （ 4） 設(shè)備體積小于繼電器控制柜； （ 5） 數(shù)據(jù)可以直接送給管理計(jì)算機(jī)； （ 6） 成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競(jìng)爭(zhēng)； （ 7） 輸入電壓是 115V 交流電； （ 8） 輸出電壓也是 115V 交流電，輸出電流達(dá) 2A 以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥； （ 9） 系統(tǒng)擴(kuò)展 時(shí)，原系統(tǒng)只需做小的變動(dòng)； （ 10） 用戶程序存儲(chǔ)容量可擴(kuò)展到 4KB。 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）中標(biāo)，于 1969 年研制成功了一臺(tái)符合要求的控制器，稱為可編程控制器，在通用汽車公司（ GM）的汽車裝配生產(chǎn)線上試驗(yàn)并獲得成功。 美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（ NEMA）經(jīng)過(guò)調(diào)查，于 1980 年把這種控制正式命名為可編程控制器（ Programmable Controller），英文縮寫為 PC。為了與個(gè)人計(jì)算機(jī) PC(Personal Computer)相區(qū)別，就在 PC 中間加入 L（ Logical）而寫成 PLC。 國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)于 1982 年頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)菜草案第一稿， 1987 年 2 月頒布了第三稿，對(duì)可編程控制定義如下：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專業(yè)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械動(dòng)作過(guò)程。可編程控制器及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。 可編程控制器的出現(xiàn)，立即引起了各國(guó)的注意。日本于 1971 年引進(jìn)可編程控制器技術(shù)，德國(guó)于 1973 年引 進(jìn)可編程控制器技術(shù)，中國(guó)于 1973 年開始研制可編程控制器，1977 年應(yīng)用到生產(chǎn)線上。 自 20 世紀(jì) 60 年代以來(lái)發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)代控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)器人、ＣＡＤ＼ＣＡＭ并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。 如果說(shuō)初期發(fā)展起來(lái)的ＰＬＣ主要是以它的高速可靠性、靈活性和小型化來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電 —— 接觸控制的，那么當(dāng)今的ＰＬＣ則吸取了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，得到了更新的發(fā)展。從單機(jī)自動(dòng)化到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化，甚至到整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化，從柔性制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人到大型分散控 制系統(tǒng)，ＰＬＣ均承擔(dān)著重要角色。 的分類 可編程控制器已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最常見、最重要的控制裝置，它代表著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。 世界上生產(chǎn)可編程控制器的廠家非常多，其中著名的廠家有美國(guó) 公司，日本的三菱公司，德國(guó)的西門子公司等。 可編程控制器通常以輸入 輸出點(diǎn)（ I /O）總數(shù)的多少進(jìn)行分類。 I/ O 點(diǎn)數(shù)在 128點(diǎn)以下為小型機(jī)； I/ O 點(diǎn)數(shù)在 129~512 點(diǎn)為中型機(jī)； I/ o 點(diǎn)數(shù)在 513 點(diǎn)以上為大型機(jī)。可編程控制器的 I/O 點(diǎn)數(shù)越多，其存儲(chǔ)容量也越大。 PLC 按結(jié)構(gòu)形式分類可分為整體式和模塊式兩種。整體式又稱為單元式或箱體式。整體式 PLC 將電源、 CPU、 I /O 部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低，一般小型 PLC 采用這種結(jié)構(gòu)。模塊化結(jié)構(gòu)是將 PLC 各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如 CPU 模塊、 I/ O 模塊、電源模塊和各種功能模塊。有的 PLC 將整體式和模塊式結(jié)合起來(lái)，稱為疊裝式 PLC。它除基本單元和擴(kuò)展單元外，還有擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊，其配置更加靈活。 2． PLC 編程語(yǔ)言 可編程控制器的編程語(yǔ)言常用的有梯形圖、指令表和狀態(tài)流程圖。由于梯形圖比較直 觀，容易掌握