【正文】 目 錄前言 1第1章C650車床的主要結(jié)構(gòu)與控制要求 4 C650車床的主要結(jié)構(gòu) 4 C650車床的控制要求 4 繼電器電氣線路的分析 4 5 控制電路分析 6 整機(jī)線路聯(lián)鎖與保護(hù) 6第2章C650臥式車床改造為PLC控制的硬件設(shè)計 7 統(tǒng)計I/0的點數(shù) 7 PLC的選型 7 I/0分配表 8 PLC控制系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計 9第3章C650臥式車床改造為PLC控制的軟件設(shè)計 10 電動機(jī)M1正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計 10 電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)點動控制及反接制動控制的設(shè)計 1反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動的設(shè)計 13 13 14結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 17致謝 18前言PLC是用來取代用于電機(jī)控制的順序繼電器電路的一種器件圖。是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運(yùn)行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運(yùn)行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加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)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運(yùn)算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。相同I/O點數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些。PLC沒有專用操作站，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PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。PLC在實際中用的很多。只要有工業(yè)的地方，就有PLC存在的機(jī)會。如果你就在機(jī)器制造、包裝、物料輸送、自動裝配等行業(yè)中工作，那么你可能已經(jīng)在使用它了。如果沒有的話，你就是正在浪費金錢和時間。幾乎所有需要電氣控制的地方都需要PLC?？删幊炭刂破鞯靡匝杆侔l(fā)展和廣泛使用的原因是由于它具有繼電器接觸器控制裝置和通用計算機(jī)以及其他控制系統(tǒng)所不具有的特點：(1) 運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)(2) 設(shè)計使用和維護(hù)方便(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 PLC控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較PLC控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較主要有以下優(yōu)點：（1） 控制方法電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而PLC采用了計算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯時以程序的方式存放在存儲器中的，要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(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”實質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點數(shù)量是無限的PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性也較好。（2） 工作方式在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時，電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時吸合，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的用戶程序按一定順序循環(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繼電器的動作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。（3） 控制速度繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點的動作實現(xiàn)控制，工作效率低，機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC時通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。（4） 定時和計數(shù)控制電氣控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時動作進(jìn)行時間控制，時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，定時精度不高。而PLC采用半導(dǎo)體集成電路做定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計數(shù)功能，而電氣控制系統(tǒng)一般不具備計數(shù)功能。（5） 可靠性和可維護(hù)性由于電氣控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點，存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等問題，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護(hù)性較差。而PLC大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，壽命長、可靠性高。PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場的調(diào)試和維護(hù)提供了方便。傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、容易掌握、價格便宜，在一定的范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中曾占主導(dǎo)地位，但是繼電器—接觸器控制有著明顯的缺點：設(shè)備體積大、壽命短、可靠性差、動作速度慢、功能少、程序不可變；因此對于程序固定，控制過程不太復(fù)雜的系統(tǒng)還是適合的。但是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，所以當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制柜就要改接或更改，通用性和靈活性較差。可編程序控制器（PLC）以其完善的功能，很強(qiáng)的通用性，體積少及高可靠性等特點在各工礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在工廠自動化系統(tǒng)中，PLC被廣泛采用為核心的控制器件。它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)控制整個工廠的運(yùn)行，亦可單獨使用作單機(jī)自動控制。它還是繼電器控制柜的理想替代物。在生產(chǎn)工藝控制、過程控制、機(jī)床控制、組合機(jī)床自動控制等場合，占有舉足輕重的地位。特別是在機(jī)床改造和老設(shè)備改造中，應(yīng)用極廣。第1章C650車床的主要結(jié)構(gòu)與控制要求 C650車床的主要結(jié)構(gòu)普通車床是一種應(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，并可以通過尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋等加工。C650臥式普通車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)1020mm,長度可達(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，一是軸卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，稱為主運(yùn)動（切削運(yùn)動），另一種四溜板刀架頂針帶動刀具的直線運(yùn)動，稱為進(jìn)給運(yùn)動。兩種運(yùn)動由同一電動機(jī)帶動并通過各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。此外，為提高效率、減輕勞動強(qiáng)度、便于對刀和減小輔助工時，C650車床的刀架還能快速移動，稱為輔助運(yùn)動。C650車床由三臺