【正文】 This page has introduced the design plan of the automatic milling machine PLC control system, and has narrated the basic principles of the milling machine’s operation, the basic principles of PLC and the engineering design step of PLC. This system uses FX2N series PLC of San Ling Company as the core of controlling, the whole system has adopted a PLC to control, the whole control system sets up a control room and utilize a PLC control milling machine to run. It realized the function of milling machine’s start , stop , trouble stop , stop promptly. And it has two kinds of control methods the manually control and automatically control, thus realized the automatic function of the milling machine’s operation.KEYWORDS: PLC；milling machine；control system7 畢業(yè)設(shè)計論文第1章 自動銑床的概述隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機械、電子加工與設(shè)備電氣改造中。該系統(tǒng)用三菱公司的FX2N系列PLC作為控制核心，整個系統(tǒng)采用了一臺PLC控制，整個控制系統(tǒng)設(shè)一個控制室。 6月15日6月17日 修改、裝訂畢業(yè)設(shè)計說明書、指導(dǎo)教師評閱。4月23日5月10日 修改系統(tǒng)硬件組建，總線與各節(jié)點的連接的設(shè)計。 控制系統(tǒng)概況見附件。采用日本三菱公司FX2N PLC和速度控制模塊 完成銑床自動加工控制系統(tǒng)的設(shè)計，提高銑床自動加工控制系統(tǒng)的可靠性和加工精度。 設(shè)計的主要內(nèi)容是完成自動控制功能、狀態(tài)顯示和信息檢測所需要的硬件和傳感器等元器件的選擇。 二、 進度安排及完成時間： 3月7日 布置任務(wù)、下達設(shè)計任務(wù)書、具體安排。5月11日5月20日 組建系統(tǒng)的部分硬件，總線與各節(jié)點的選型設(shè)計。 6月20日 畢業(yè)設(shè)計答辯（公開答辯、分組答辯）。利用PLC控制銑床運行，實現(xiàn)了銑床啟動、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動控制和自動控制兩種控制方式， 從而實現(xiàn)了銑床運行的自動化功能。 銑床作為機械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。因此,繼電器本身固有的缺陷,給銑床的安全和經(jīng)濟運行帶來了不利影響,用PLC對銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進行改造已是大勢所趨。 、1450r/min的主電動機驅(qū)動，主軸旋轉(zhuǎn)方向的改變由主電動機正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。銑床工作流程見圖2，PLC控制系統(tǒng)框圖見圖3。止空氣中含有金屬粉塵或腐蝕性氣體以及太陽紫外線直射，將控制柜進行封閉。 可編程序控制器PLC的選型從以上PLC的出現(xiàn)到PLC的發(fā)展過程，以及其自身的特點和與繼電器控制邏輯的比較，都充分體現(xiàn)了PLC控制系統(tǒng)代替繼電器控制的必然。模塊式的可編程序控制器的功能擴展方便靈活，I/O點數(shù)的多少、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I/O模塊的種類和塊數(shù)等的選擇，比整體式可編程序控制器靈活的多，模塊式可編程序控制器還具備多種特殊I/O模塊供用戶選用，可完成各種特殊的控制任務(wù)，在判斷故障范圍和維修時更換模塊等也很方便。 CPU的能力CPU的能力是可編程序控制器最重要的性能指標(biāo)，也是機械選擇時首要考慮的問題。存儲器的容量選擇在下一點將單獨提出，存儲器擴展性和種類多少則體現(xiàn)了系統(tǒng)構(gòu)成的方便和靈活；中間標(biāo)志，計時器和計數(shù)器的能力，這一性能實際上也體現(xiàn)了軟件功能?？傊?，CPU的能力是一種綜合的性能指標(biāo)，而且要根據(jù)實際需要進行選擇，以滿足工作應(yīng)用的要求。有的產(chǎn)品模擬量I/O點數(shù)要占數(shù)字量I/O點數(shù)，有的產(chǎn)品則分別獨立給出且互相并無影響。 響應(yīng)速度對于數(shù)字量控制為主的工程應(yīng)用項目，可編程序控制器的響應(yīng)速度都可滿足實際需要，不必給以特殊的考慮。一般手冊上都給出語句處理時間，而且是以處理1K的語句所需時間計算的。在有個特殊響應(yīng)速度要求的情況下，還要考慮系統(tǒng)中斷處理和直接控制I/O功能，這些功能可以隨時處理，而不變掃描周期的限制，當(dāng)然這些功能都是有一定的具體要求的，有的也與系統(tǒng)硬件配置有關(guān)。估算時可為每路模擬量準備100個存儲器字，在既有模擬量輸入又有模擬量輸出的系統(tǒng)中，一般要對模擬量作閉環(huán)控制，涉及的運算相當(dāng)復(fù)雜，需要的用戶存儲器比只有模擬量輸入時要多一些，估算時可為每路模擬量準備200個存儲器字，當(dāng)模擬量路數(shù)較少時，應(yīng)將系統(tǒng)適當(dāng)增大，反之則應(yīng)將系統(tǒng)適當(dāng)減小。作為單機小規(guī)?？刂剖褂玫膱龊希捎诠に嚭唵?、程序固定，多數(shù)使用EPROM存儲器或EPROM+RAM存儲器。任何一種可編程序控制器都可以滿足開關(guān)量控制系統(tǒng)的要求，如果系統(tǒng)要求完成模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，PID閉環(huán)控制，運動控制等工作，可編程序控制器應(yīng)有算術(shù)運算，數(shù)據(jù)傳送等功能，有時甚至要求有開方、對數(shù)運算和浮點數(shù)運算等功能。然而機床的載荷是經(jīng)常變化的，而每個負載的工作時間也不盡相同，這就產(chǎn)生了使電動機的功率如何經(jīng)濟的滿足機床負載功率的的問題。 進給運動電動機容量的確定機床進給運動的功率也是由有效功率和功率損失兩部分組成的。對主運動和進給運動沒有嚴格內(nèi)在聯(lián)系的車床，如銑床，為了使用方便和減少電能的消耗，進給運動一般采用單獨電機傳動，該電機除傳動進給外還傳動工作臺的快速移動。電動機M3拖動冷卻泵，在銑削加工時提供切削液。 圖4 電動機組啟動原理圖 銑床常用電器的選型 按鈕按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛的主令電器。一般性的按鈕可選用LA1822型，其中常開常閉觸頭各兩個；緊急按鈕可選用LA1822J型；當(dāng)按鈕作為選擇開關(guān)時可選用帶指示燈的按鈕，可選用LA1911B/D。接線時，應(yīng)將電源接在上端，負載接在下端，作用在電弧上的電動力和熱空氣的上升方向一致，就能使電弧迅速拉長而且熄滅， 這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外事故的發(fā)生。它也可以起停5KW以下的異步電動機，但每小時的接通次數(shù)不宜超過15～20次，～。 行程開關(guān)行程開關(guān)也稱限位開關(guān)。行程開關(guān)的額定電壓：交流500V、直流440V，額定電流5A。LW2型為組合行程開關(guān)，最多可備有5對動和、5對動斷公10對觸頭。機床中應(yīng)用最多的是交流接觸器。雙金屬片是熱繼電器的感應(yīng)元件，它由兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬機械輾壓而成。選用熱繼電器主要應(yīng)考慮的因素有：額定電流或熱元件的整定電流要求均應(yīng)大于被保護電路或設(shè)備的正常工作電流。在此系統(tǒng)中選用JR1620型的熱繼電器。JZ7系列，適用于交流電壓550V，電流5A以下的控制電路。而且觸點簧片反裝可使常開、常閉觸點相互轉(zhuǎn)換，以滿足設(shè)計的要求。熔斷器的容體與被保護的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，容體允許通過一定大小的電流而不熔斷。（2）熔斷器額定電壓的選擇 其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。3）、保護多臺電機時，則應(yīng)按下式計算 Ifu≥（~）INmax+∑IN （）式中，INmax為容量最大的一臺電機的額定電流；∑IN為其余電動機的額定電流的總和。為了抑制電路斷開時產(chǎn)生的電弧對PLC的影響，在接觸器線圈兩端并聯(lián)阻容吸收電路．阻容吸收電路的電阻取100～120 Q，電容取0．1 pF，電容的額定電壓大于等于250 V． 圖6 PLC外部接線圖第5章 軟件設(shè)計 銑床電力拖動和控制任務(wù) 主要對電機MMM3的控制。對電動機M2的具體控制要求是：M2的啟動控制：快速進給控制和過載、短路保護。經(jīng)處理，引入PLC的輸入信號只剩下15個，需要PLC控制輸出的點數(shù)為5個．具體有以下輸入控制信號：主軸啟動按鈕SB0、SB1，主軸停止按鈕SB2和SB3，快速進/退開關(guān)SBSB6，以及自動調(diào)整開關(guān)SB4，及各種限位開關(guān)SQ1～：表4 I/O分配表I/O地址號輸入信號外部功能I/O地址號輸出信號外部功能X0SB0主軸停止Y1KM1主軸運動接觸器X1SB1主軸停止Y2KM2主軸制動接觸器X2SB2主軸啟動Y3KM3進給反轉(zhuǎn)接觸器X3SB3主軸啟動