【正文】 程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度很快。 PLC 采用存儲邏輯。 CPU 的生產(chǎn)制造技術(shù)，也朝著綜合性、技術(shù)性、實(shí)用性發(fā)展。繼電器 接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便、抗干擾性能力強(qiáng)。 繼電接觸式控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，它利用繼電器等的觸電串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)，利用時間繼電器的延時動作等組合或控制邏輯。 (4)發(fā)展性原則 —— 適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要。 為了實(shí)現(xiàn)被控對象 (生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程 )的 工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本課題是采用 PLC 取代傳統(tǒng)繼電控制回路來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的控制 完成常用的鉆孔、攻螺紋等操作 ，系統(tǒng)軟件設(shè)計應(yīng)科學(xué)合理，運(yùn)行穩(wěn)定。 可編程 邏輯 控制器 (PLC)是以微處理器為核心的通用工業(yè)控制裝置 ,它將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與計算機(jī)控制技術(shù)緊密結(jié)合 ,集計算機(jī)、控制、通訊于一體 ,具有可靠性高、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活、易于使用 維修方便、價格便宜等優(yōu)點(diǎn) ,為工業(yè)自動化提供了近乎完美的自動控制裝置。該屆博覽會上展出的加工中心， 主軸轉(zhuǎn)速 10000～ 20210r/min，最高進(jìn) 給速度可達(dá) 20～ 60m/min；復(fù)合、多功能、多 軸化控制裝備的前景亦被看好。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修， 1953 年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則 ，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。 國內(nèi)外組合機(jī)床的研究現(xiàn)狀及其實(shí)際意義 20 世紀(jì) 70 年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具 自動補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。由于在組合機(jī)床上可以同時從幾上方向采用多把刀具對一個或數(shù)個工件進(jìn)行加工，所以可減少物料的搬運(yùn)和占地面積，實(shí)現(xiàn)工序集中，改善勞動條件，提高生產(chǎn)效率和降低成本 [1]。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。 21 參考文獻(xiàn) 18 組態(tài)界面的設(shè)計 9 控制系統(tǒng) PLC 的外圍電氣接線 7 PLC 的硬件選 型 它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制， 其 精度低，可靠性不高，已不適合社會發(fā)展需要。 II 1 緒論 3 組合機(jī)床控制系統(tǒng)的特 點(diǎn) 3 組合機(jī)床常見的幾種控制方式 3 組合機(jī)床控制系統(tǒng) 的選擇 4 3 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 8 I/O 端子的地址分配 12 組合機(jī)床控制系統(tǒng)的功能流程圖 12 組合機(jī)床控制系統(tǒng)的軟件整體設(shè)計 13 原位指示程序 14 鉆孔加工程序 15 攻螺紋程序 15 自動循環(huán)控制和手動控制的轉(zhuǎn)換程序 18 系統(tǒng)環(huán)境的選取 22 附錄 組合機(jī)床以系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的通用 部件 為基礎(chǔ)，配以少量專用部件對一種或多種工件 按預(yù)先確定的工序進(jìn)行 切削加工 的 機(jī)床 。將多臺組合機(jī)床聯(lián)在一起，就成為 自動生產(chǎn)線 。銑削平面的平面度可達(dá) 毫米 /1000 毫米 ，表面粗糙度可低達(dá) ～ 微米；鏜孔精度可達(dá) IT7～ 6 級，孔距精度可達(dá) ～ 微米。 PLC 在組合機(jī)床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 2 在我國，組合機(jī)床發(fā)展已有 28 年的歷史，其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)用也已深入到很多行業(yè)。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時，加工的形狀卻日益復(fù)雜。 因此 ,采用 PLC 對機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造 ,很有益處 [3]。 同時需 利用 觸摸屏 組態(tài)軟件 對組合機(jī)床 進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。組合機(jī)床的控制系統(tǒng)必須具備以下 4 個原則 [5]： (1)完整性原則 —— 最大限度的滿足工業(yè)生產(chǎn)過程或機(jī)械設(shè)備的控制要求。 組合機(jī)床常見的幾種控制方式 組合機(jī)床的電氣控制理論上講可以采用繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。繼電器接觸 式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸電的動作來實(shí)現(xiàn)的，觸點(diǎn)的開閉動作一般是幾十毫秒數(shù)量級。因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備 [7]。單片機(jī)控制系統(tǒng)是以單片機(jī) （ CPU） 為核心部件，擴(kuò)展一些外部接口和設(shè)備，組成單片機(jī)工業(yè)控制機(jī)， 單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此在數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。它除了輸入端和輸出端要與現(xiàn)場連線以外，而控制邏輯是以程序的方式存儲在 PLC 的內(nèi)存當(dāng)中。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。 PLC 控制系統(tǒng) 與單片機(jī) 控制系統(tǒng) 、繼電器 接觸器控制系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) [10]： 1. PLC 控制系統(tǒng)與繼電器 接觸器控制系統(tǒng)相比較 (1) 控制邏輯 繼電接觸式控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，它利用繼電器等的觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)，利用時間繼電器的延時動作等組合或控制邏輯，連線復(fù)雜、體積大、功耗也大。 可編程控制器采用存儲邏輯。而且PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的，因此，功耗小，體積小。 而可編程控制器是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度相當(dāng)快。用時間繼電器實(shí)現(xiàn)定時控制會出現(xiàn)定時的精度不高，定時時間易受環(huán)境的濕度和溫度變化而影響。 繼電器 接觸器控制系統(tǒng) 使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也多。PLC 還配備了自檢和監(jiān)控功能，能自診斷出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便 [11]。這就要求設(shè)計人員要有一定的計算機(jī)硬件和軟件知識。例如，要考慮工程現(xiàn)場與單片機(jī)的連接，輸出帶負(fù)載能力、接口的擴(kuò)展，接口的工作方式等。而且，在輸入接口、輸 出接口，由光電耦合器件，使現(xiàn)場的干擾信號不容易進(jìn)入 PLC[12]。 PLC 在組合機(jī)床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 7 3 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 兩工位鉆孔、攻螺紋組合機(jī)床，能自動完成工件的鉆孔和攻螺紋加工，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。鉆孔滑臺和鉆孔動力頭，用以實(shí)現(xiàn)鉆孔加工量的調(diào)整和鉆孔加工。 根據(jù)設(shè)計要求，工作臺的移動和滑臺的移動應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的時序同步進(jìn)行，兩種運(yùn)動密切配合，以提高生產(chǎn)效率。當(dāng)夾緊限位 SQ4 動作后，表明工件已被夾緊。起動攻螺紋動力頭電動機(jī) M4 正轉(zhuǎn)，攻螺紋滑臺開始前移，進(jìn)行攻螺紋加工，當(dāng)攻螺紋滑臺到達(dá)終點(diǎn)時（終點(diǎn)限位 SQ7 動作），制動電磁鐵 DL 得電，攻螺紋動力頭制動， 秒后攻螺紋動力頭電機(jī) M4 反轉(zhuǎn)，同時攻螺紋滑臺由控制凸輪控制使其自動后退。 兩個滑臺的移動，是通過控制凸輪來控制滑臺移動液壓系統(tǒng)的液壓閥實(shí)現(xiàn)的，電氣系統(tǒng)不參與，只需起動控制凸輪電機(jī) M2 即可。 （ 1） 結(jié)構(gòu)選擇 PLC 主要有整體式和模塊式。 PLC 在組合機(jī)床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 9 對于組合機(jī)床，選用整體式 PLC 較好。 根據(jù)（ 1）（ 2）及實(shí)際 PLC 機(jī)型點(diǎn)數(shù)， 本系統(tǒng) 采用西門子公司的 S7— 200 系列的主控模塊 CPU226 和數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊 EM221， 8 點(diǎn) DC 輸入 ( 8 24 V/DC) 。用于較高要求的控制 系統(tǒng)，具有更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成 特殊功能 。其 I/O 具體分配如表 31所列。 為減少輸入點(diǎn)，簡化程序，將按鈕或 轉(zhuǎn)換開關(guān) 接在驅(qū)動回路，從而實(shí)現(xiàn)上述各工步的手動操作。 模塊化程序：把一個總的控制目標(biāo)程序分成多個具有明確控制任務(wù)的程序模塊，分別對其編寫和調(diào)試，最后組合成一個完成總?cè)蝿?wù)的完整程序。 因此，每種工作方式下電動機(jī) 的動作選用順序機(jī)構(gòu)控制。 組合機(jī)床控制系統(tǒng)的功能流程圖 根據(jù)組合機(jī)床控制功能要求，可見該控制完全按步進(jìn)進(jìn)行，所以采用步進(jìn)指令編程最適合。梯形圖可以看作是 PLC 的高級語言，幾乎不用去考慮系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理和硬件邏輯。 原位指示程序 系統(tǒng)通電之后，自動起動液壓泵電動機(jī) M1。 圖 43 鉆孔加工程序 攻螺紋程序 起動攻螺紋動力頭電動機(jī) M4 正轉(zhuǎn)，攻螺紋滑臺開始前移，進(jìn)行攻螺紋加工，當(dāng)PLC 在組合機(jī)床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 16 攻螺 紋滑臺到達(dá)終點(diǎn)時（終點(diǎn)限位 SQ7 動作），制動電磁鐵 DL 得電，攻螺紋動力頭制動， 秒后攻螺紋動力頭電機(jī) M4 反轉(zhuǎn)，同時攻螺紋滑臺由控制凸輪控制使其自動后退，其梯形圖程序 如圖 44 所示 。 iFIX 可以精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。 由于運(yùn)用了直觀的圖形工具， iFIX 的用戶可以快速上手，簡單快捷地為他們的生產(chǎn)過程創(chuàng)建高性能的過程窗口。此外，在主服務(wù)器和備用服務(wù)器同時啟動、運(yùn)行時， iFIX 實(shí)現(xiàn)報警同步，避免對同一報警的重復(fù)響應(yīng)。 系統(tǒng)環(huán)境的選取 對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，并且對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和連接，可以在 PC 上監(jiān)測到現(xiàn)場運(yùn)行的情況，對現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程 實(shí)時地 監(jiān)控 [14]。 并 利用 觸摸屏 組態(tài)軟件 對組合機(jī)床 進(jìn)行 了 實(shí)時監(jiān)控。以上問題如果加以解決，該系統(tǒng)將會更加完善。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case. 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