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畢業(yè)設(shè)計(jì)論文:plc組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)

 

【正文】 防止輸入信號(hào)上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾,應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。 ② D/A 模塊: a. 為防止輸出信號(hào)上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾,應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。 d. 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。系統(tǒng)精度較高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 33 參考文獻(xiàn) [1]郭瓊 ,PLC技術(shù)應(yīng)用 ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [2]廖常初 ,PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3]蔡紅斌 ,電氣與 PLC控制技術(shù) ,清華大學(xué)出版社 ,2021 [4]宋世光 ,機(jī)床電氣自動(dòng)控制 ,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,1991 [5]周水云 ,跟我學(xué) PLC 編程 .中國(guó)電力出版社, 2021: 287~ 292 [6]翟彩萍 ,PLC技術(shù)應(yīng)用(三菱 ) ,中國(guó)勞動(dòng)保障出版社 ,2021 [7]謝家瀛 ,組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) ,機(jī)械工業(yè)出版社, 1994:22~ 28 [8]陳建明 ,電氣控制與 PLC應(yīng)用練習(xí)與實(shí)踐 ,電子工業(yè)出版社 ,2021 [9]白娟娟,郭軍 ,PLC技術(shù)運(yùn)用 ,北京理工大學(xué)出版社, 2021:128~ 130 [10]鐘肇新 ,范建東 ,可編程控制器原理及應(yīng)用 ,華南理工大學(xué)出版社 ,2021 [11]胡俊達(dá), PLC 在專用雙面銑床電氣控制中的應(yīng)用,湖南工程學(xué)院 ,2021 [12]王曉敏 ,陶恒林 ,電氣控制與 PLC 應(yīng)用 .中國(guó)電力出版社, 2021:172~ 178 [13]許穎泉,淺析三菱 PLC 的安裝于維護(hù),蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校, 2021 [14]吳中俊 ,黃永紅 ,可編程控制器原理及應(yīng)用 [M],北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [15]唐進(jìn),基于 PLC 在鉆孔專用機(jī)床控制中的應(yīng)用,湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2021 。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用,信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高,操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改,對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù);通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。因此,研究 組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 32 第 5 章 結(jié)論 以 上是組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),本文是理論與實(shí)際想結(jié)合,比較全面的對(duì)基于攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 31 c. 在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時(shí)使用。 e. 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。具體配置視不同的機(jī)型而定,當(dāng)要進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí),請(qǐng)參閱有關(guān)的用戶手冊(cè)。以上保護(hù)器件應(yīng)安裝在距離負(fù)載 50cm 以內(nèi)。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時(shí),采用獨(dú)立輸出方式;而各個(gè)負(fù)載使用相同電壓時(shí),可采用公共輸出方式。 FX 系列控制單元輸出端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋澹? PLC 與輸出設(shè)備之間的輸出信號(hào)均通過輸出端子進(jìn)行連接。 ② 不能將輸入設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。 ③ PLC 的接地線不能和其他設(shè)備共用,更不能將其接到一個(gè)建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。 ⑤ 當(dāng)需要控制兩個(gè)相反的動(dòng)作時(shí),應(yīng)在 PLC 和控制設(shè)備之間加互鎖電路。 將 FX 系列 PLC 編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進(jìn)行輸入、輸出操作。過強(qiáng)的噪聲及電源電壓波動(dòng)過大都可能使 FX 系列可編程控制器的 CPU 工作異常,以致引起整個(gè)控制系統(tǒng)癱瘓。 配線方面的注意事項(xiàng) PLC 系統(tǒng)的接線主要包括電源接線、接地、 I/O 接線及對(duì)擴(kuò)展單元接線等。 ( 5) PLC的信號(hào)輸入線和輸出線不能走同一電纜。 ( 2)請(qǐng)勿在有塵埃、油煙、導(dǎo)電性粉塵、腐蝕性氣體、可燃性 氣體的場(chǎng)所,高溫、結(jié)露、風(fēng)雨侵襲的場(chǎng)所或振動(dòng)、沖擊場(chǎng)所使用。當(dāng)狀態(tài) S20 是活動(dòng)狀態(tài),并且轉(zhuǎn)移條件 T0 為ON 時(shí),狀態(tài) S21 和 S26 同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài),兩個(gè)序列開始同時(shí)工作。根據(jù)組合機(jī)床控制功能要求列出的 I/O 分配表 32 繪制順序功能圖,其中涉及并行分支與會(huì)和,具體見圖 4,如圖所示。根據(jù) SFC 圖進(jìn)而可以編繪出狀態(tài)梯形圖。由于 M 是依次順序?yàn)?ON/ OFF 狀態(tài)的 , 實(shí)際上已經(jīng)基本上解決了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中的記憶、聯(lián)鎖等問題。有的步根據(jù)需要可以不驅(qū)動(dòng)任何負(fù)載,稱之為等待步。步間轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示。 ②有向連線 在順序功能圖中 , 隨著時(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn) , 將會(huì)發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展 , 這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。 用與相應(yīng)的步的符號(hào)相連的矩形框表示動(dòng)作或命令 , 并用框中的文字或符號(hào)來說明它們。順序功能圖并不涉及所描述的控 制功能的具體技術(shù) , 它是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言 , 可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流之用 ①步 順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段 , 這些階段稱為步 , 并用編程元件 (例如輔助繼電器 M) 來代表各步。 FX2N 系列可編程控制器的步進(jìn)順控指令及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的。 。這兩步建立了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的位地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這是因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長(zhǎng)期使用和考驗(yàn),已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制系統(tǒng),而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處,因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖,即用 PLC 的外部硬件接線和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能,這種方法習(xí)慣上也稱為翻譯法。 PLC 控制的程序設(shè)計(jì) PLC 程序的設(shè)計(jì)方法 在 PLC 發(fā)展的初期,沿 用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的 PLC的梯形圖,即在一些典型電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求,不斷地修改和完善梯形圖。 不同型號(hào)的 PLC 編程軟件對(duì)以上五種編程語(yǔ)言的支持種類是不同的,早期的PLC 僅僅支持梯形圖編程語(yǔ)言和指令表編程語(yǔ)言。 結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系,完成所需的功能或操作。 結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言( ST) 結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語(yǔ)言。這種編程語(yǔ)言使程序結(jié)構(gòu)清晰,易于閱讀及維護(hù),大大減輕編程的工作量,縮短編程和調(diào)試時(shí)間。 順序功能流程圖語(yǔ)言( SFC) 順序功能流程圖語(yǔ)言是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言。其特點(diǎn)與梯形圖語(yǔ)言基本一致。在無計(jì)算機(jī)的情況下,適合采用 PLC 手持編程器對(duì)用戶程序進(jìn)行編制。由于電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)繼電器控制較為熟悉,因此,梯形圖編程語(yǔ)言得到了廣泛的歡迎和應(yīng)用。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)制定的工 業(yè)控制編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)( IEC11313)。 可編程控制器的內(nèi)部編程等效元件是程序設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)概念。 I/O 模塊是 PLC 與被控對(duì)象之間的接口,模塊選擇是否合適直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。 模擬量輸出模塊,用于控制被控設(shè)備,例如,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、比例電磁鐵、比例壓力閥、比例流量閥、液壓伺服馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)等,這些設(shè)備的輸出與模擬量輸出模塊給定的電壓或電流成比例,以實(shí)現(xiàn)模擬量控制。例如西門子公司的 S7300 系列和 S7400 系列、三菱公司的 Q 系列、歐姆龍公司的 CVM1 系列等。 PLC 機(jī)型的選擇 PLC 的類型: PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類;整體型 PLC 的 I/0 點(diǎn)數(shù)較少且相對(duì)固定,因此用戶選擇的余地較小,通常用于小型控制系統(tǒng)。 如何估算程序容量呢 ?許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式,大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10~ 15 倍,加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍,以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)(16 位為一個(gè)字 ),另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。實(shí)際訂貨時(shí),還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn),對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 輸入輸出 (I/0)點(diǎn)數(shù)的估算 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 PLC 的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)是 PLC 的基本參數(shù)之一。從PLC 本身的可靠性考慮,原則上只要是國(guó)外大公司的產(chǎn)品,不應(yīng)該存在可靠性不好的問題。在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),首 先應(yīng)確定系統(tǒng)方案,下一步工作就是 PLC的設(shè)計(jì)選型。 程序設(shè)計(jì)可用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或功能表設(shè)計(jì)法,或者是兩者的結(jié)合。 (2)繪制 PLC 的 I/O 接線圖。 I/O 設(shè)備,列出 I/O 地址分配表 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)需要,確定控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)等輸入設(shè)備和接觸器、電磁閥、信號(hào)燈等 輸出設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量。若控制簡(jiǎn)單,如電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn),就可考慮用繼電器控制系統(tǒng)。這種方式稱為集中輸出。這方式稱為集中采樣,即在一個(gè)掃描周期內(nèi),集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。 3.輸出刷新階段 當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后,進(jìn)入輸出處理階段。若程序用梯形圖來表示,則總是按先上后下,先左后右的 順序進(jìn)行。對(duì)每個(gè)程序, CPU從第一條指令開始執(zhí)行,按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描,如果無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一 條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序,直到遇到結(jié)束符后返回第一條指令,如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。目前,各類型 PLC 都具有兩種或兩種以上編程語(yǔ)言,其中以梯形圖和指令較為常用。有關(guān)的輸入均畫在方塊的左邊,輸南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 13 出畫在方塊的右邊。這種程序表達(dá)方式,編程設(shè)備簡(jiǎn)單,邏輯緊湊,目前各種 PLC均有指令的編程功能。梯形圖中繼電器的線圈、常開觸點(diǎn)及常閉觸點(diǎn)符號(hào)常用下圖中的符號(hào)表示。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 12 PLC 程序的表達(dá)方式 由 PLC 的工作原理可知: PLC 是以程序的形式進(jìn)行工作的,為此,需要把控制任務(wù)變換為程序表達(dá)。一臺(tái)編程器可開發(fā)、監(jiān)護(hù)許多臺(tái)PLC 的工作。??芍苯右噪娔X作為編程器,安裝相關(guān)的編程軟件編程 。通常, I/O 模塊上還具有狀態(tài)顯示和 I/O 接線端子排。 注意:系統(tǒng)程序直接關(guān)系到 PC 的性能,不能由用戶直接存取,所以,通常 PC 產(chǎn)品資料中所指的存儲(chǔ)器形式或存儲(chǔ)方式及容量,是指用戶程序存儲(chǔ)器而言。其功能: ( 1)用掃描方式(后面介紹)接收現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器; ( 2)接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù); ( 3)診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤; ( 4)在 PC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后: a)執(zhí)行用戶程序 —— 產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)(從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令,經(jīng)命令解釋后,按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào),去啟閉有關(guān)的控制電路) b)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 —— 分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作,完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù) c)更新輸出狀態(tài) —— 輸出實(shí)施控制(根據(jù)運(yùn)算結(jié)果,更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容,再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等) 系統(tǒng)程序 存儲(chǔ)器 : 存放系統(tǒng)工作程序(監(jiān)控程序)、模塊化應(yīng)用功能子程序、南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 11 命令 、 解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng) 參數(shù), 不能由用戶直接存取 。 完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。但是,在時(shí)間上, PLC 執(zhí)行的任務(wù)是按串行方式進(jìn)行的,其具體的運(yùn)行方式與繼電器 接觸器控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都有著一定的不同。 PLC 或外部的輸入 裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí),可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因,用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后,在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解 決,系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。 3. 可靠性高,抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 2. 硬件配套齊全,用戶使用方便,適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,模
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