【正文】 和應用, 20世紀 70 年代出現(xiàn)了用軟件手段來實現(xiàn)各種控制功能以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程控制器,這種器件完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境。它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)控制整個工廠的運行，亦可單獨使用作單機自動控制。 電氣系統(tǒng)改造為 PLC 控制的意義傳統(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，控制過程不太復雜的系統(tǒng)還是適合的。而 PLC 采用半導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。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。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制。如果你就在機器制造、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。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用 PLC 較為合適。把計算結(jié)果送給 PLC 的控制器。不同型號的 PLC，循環(huán)掃描周期在 1 微秒到幾十微秒之間。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲器中。此外，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)還具有導軌精度自動補償?shù)墓δ?，最終可以獲得高于導軌實際具有精度。而采用改造的方案，就可靈活選取所要的功能，并可根據(jù)生產(chǎn)加工要求，采用組合的方法，增添某些部件，設(shè)計改造成專用數(shù)控機床。(4) 可充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時那樣需重新構(gòu)筑地基，同時工夾具、樣板及外圍設(shè)備也能再利用。(3) 熟悉了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能，便于操作維修購新設(shè)備時，事先不能全面了解機床結(jié)構(gòu)性能，以致很難預計是否能完全適合其加工要求。但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動交換裝置、托盤自動交換裝置的制作與安裝等過于費工、費錢，往往使改造成本提高23倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50%左右。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)。美國得寶公司己在中國開辦公司。這對于我國一個機床擁有量極大(其中大部分機床役齡較長)，而當前經(jīng)濟財力又不足的發(fā)展中國家來說，采用舊機床改造來提高設(shè)備的先進性和數(shù)控化率，在大量制造數(shù)控機床的同時，也在組建維修改造專業(yè)公司，專門從事舊機床的維修和數(shù)控化改造，尤其在美國、日本和德國等發(fā)達國家機床工業(yè)處于不景氣的今天，它們的機床改造卻是為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，處在黃金時代。采用先進的工藝設(shè)備，包括采用數(shù)控機床，已顯得越來越重要。隨著科學生產(chǎn)力的發(fā)展，機床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個國家機械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。國外舊機床改造費用大約為同類型新機床價格的60%，盡管費用較高，但由于機床改造后使用效果好，所以仍然受到機床用戶的歡迎。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。此次設(shè)計從被控對象的I/O點數(shù)和性價比高、綜合成本低這幾個主要原則出發(fā)，主要進行了控制裝置選型， PLC的地址分配和用梯形圖編輯的PLC控制程序設(shè)計。采用連線少、體積小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系統(tǒng)，來代替電氣控制系統(tǒng)中繼電器控制邏輯，配以合適的數(shù)控系統(tǒng)，可使機床控制功能更加豐富，自動化水平大大提高。；relay；P LC； ladder program目 錄摘 要 ................................................................IABSTRACT...............................................................II第 1 章 緒論 .............................................................1 普通機床改造的意義和前景 ..........................................1 PLC 的基礎(chǔ)知識 ....................................................4 PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較 ..................................5 電氣系統(tǒng)改造為 PLC 控制的意義 ......................................6 PLC 相關(guān)概述 ......................................................7第 2 章 C650 車床的主要結(jié)構(gòu)與控制要求 ....................................10 C650 車床的主要結(jié)構(gòu) ..............................................10 C650 車床的控制要求 ..............................................10 繼電器電氣線路的分析 .............................................11 主電路分析 .................................................11 控制電路分析 ...............................................12 整機線路聯(lián)鎖與保護 .........................................13第 3 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的硬件設(shè)計 ............................14 統(tǒng)計 I/0 的點數(shù) ...................................................14 PLC 的選型 .......................................................15 PLC 的硬件組成與各部分的作用 ...............................15 PC 的技術(shù)指標 ..............................................18 I/0 分配表 .......................................................20 PLC 控制系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計 .....................................21第 4 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的軟件設(shè)計 ............................22 電動機 M1 正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計 ................................22 電動機 M1 正轉(zhuǎn)點動控制及反接制動控制的設(shè)計 ........................24 梯形圖 ...........................................................28 語句表 ...........................................................30第 5 章調(diào)試 .............................................................33 M1 的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試 ................................................34 M1 正轉(zhuǎn)調(diào)試 ......................................................35 反轉(zhuǎn)調(diào)試 .........................................................36 反轉(zhuǎn)制動調(diào)試 .....................................................37 M2 的起動調(diào)試 ....................................................38 M2 的停止調(diào)試 ....................................................38 M3 的起動調(diào)試 ....................................................38第 6 章結(jié)論 .............................................................39致謝 ...................................................................40參考文獻 ...............................................................41第 1 章 緒論 普通機床改造的意義和前景從 20 世紀中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。更新改造舊機床是最近幾年發(fā)展起來的一個新興產(chǎn)業(yè)，在國外己形成一定規(guī)模和市場，涌現(xiàn)出了許多專門從事機床改造的公司。因此，實施設(shè)備改造的技術(shù)難度非常高。對于一個企業(yè)要想在競爭激烈的市場中贏得生存，適應當前產(chǎn)品更新日新月異的發(fā)展，要求在最短時間生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低價的新產(chǎn)品。二是對舊機床進行數(shù)控改造。從事再生業(yè)的著名公司有:Bertsche工程公司、Ayton機床公司、DevliegBullavd(得寶)服務(wù)集團、us設(shè)備公司等。由于機床本身的特點，以及相應技術(shù)的不斷發(fā)展進步，機床改造仍是一個“永恒”的課題，并且正在向著更高層次發(fā)展。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。從另一方面來說，這些鑄鐵件的重復使用，即節(jié)約了社會資源，又減少了鑄鐵件生產(chǎn)時對環(huán)保的，由于受到原機床機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改進。這樣，既可在數(shù)控改造過程中，培養(yǎng)提高相關(guān)人員的數(shù)控技術(shù)水平和有關(guān)專業(yè)知識，又便于合理選擇更換原機床設(shè)備中的部份元器件，更主要的通過改造，大大提高了企業(yè)自身對數(shù)控機床維修的技術(shù)力量，并且也大大縮短了對數(shù)控機床在操作使用和維修方面的培訓時間，機床一旦改造調(diào)試完畢，就可很快投入正常全負荷運轉(zhuǎn)，見效甚快 。如向機床制造廠提出特殊訂貨，增加某些專用功能，往往費用大、交貨期長。這種塑料導軌帶和粘結(jié)劑，國內(nèi)己有多家廠生產(chǎn)，可敞開供應。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。PLC 每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。大型 PLC 使用另外一個 CPU 來完成模擬量的運算。一個 PLC 的控制器，可以接收幾千個 I/O 點。只要有工業(yè)的地方，就有 PLC 存在的機會?？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以及其他控制系統(tǒng)所不具有的特點：(1) 運行穩(wěn)定、可靠性高、抗干擾能力強(2) 設(shè)計使用和維護方便(3) 編程御苑直觀易學(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，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組成控制邏輯，其連線多且復雜、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。（2） 工作方式在繼電器控制電路中，當電源接通時，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。（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。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)試和維護提供了方便。在工廠自動化系統(tǒng)中，PC 被廣泛采用為核心的控制器件。特別是在數(shù)控機床及大量的機床改造和老設(shè)備改造中，PC 應用極廣。PC 是專為工業(yè)控制而設(shè)計 ,由于采取了一系列措施,使 PC 控制系統(tǒng)的平均無故障間隔時間一般能達到 4～5 萬 h,遠遠超過傳統(tǒng)繼電,到目前為止尚無任何一種工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性能達到和超過 PC 工作的可靠性高、抗干擾能力強的主要措施是 :(1) 采用循環(huán)掃描、集中采樣,集中輸出的工作方式。梯形圖編程方式是