【正文】 JLXK1型行程開(kāi)關(guān)均有一對(duì)動(dòng)和和一對(duì)動(dòng)斷觸頭、且有自動(dòng)復(fù)位和非自動(dòng)復(fù)位兩類(lèi)。據(jù)控制功能及安裝位置、控制路數(shù)，選擇觸頭種類(lèi)、數(shù)量、結(jié)構(gòu)型號(hào)及安裝尺寸。常用的組合開(kāi)關(guān)為HZ10系列，額定電流分為260和100A四種。根據(jù)系統(tǒng)的工作情況選用HR160型膠刀開(kāi)關(guān)。由操作手柄、刀片、觸頭座和底板等組成。按鈕是由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行縱向，橫向和垂直三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與快速移動(dòng)。工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2，直接啟動(dòng)，為滿(mǎn)足縱向、橫向、垂直方面的往返運(yùn)動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，為提高生產(chǎn)率，要求行程時(shí)可快速移動(dòng)。有時(shí)甚至更低。因此通常采用通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比或采用分析計(jì)算想結(jié)合的方法來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的功率。由以上的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析可知：自動(dòng)銑床PLC控制系統(tǒng)共有15個(gè)輸入點(diǎn)，6個(gè)輸出點(diǎn)，所以根據(jù)它的輸入輸出點(diǎn)數(shù)我選用FX2N16MR型號(hào)的PLC。 機(jī)型選擇的其他考慮在考慮上述性能后，還要根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際考慮其它一些因素，包括：性能價(jià)格比，毫無(wú)疑問(wèn)，高性能的機(jī)型必然需要較高的價(jià)格，在考慮滿(mǎn)足需要的性能后，還要根據(jù)工作的投資狀況來(lái)確定機(jī)型；備品備件的統(tǒng)一考慮，無(wú)論什么樣的設(shè)備，投入生產(chǎn)以后都要具有一定數(shù)量的備品備件，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一個(gè)工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量與原有設(shè)備統(tǒng)一機(jī)型們這樣就可減少備品備件的種類(lèi)和資金積壓，同時(shí)還有考慮備品備件的來(lái)源，所選機(jī)型要有可靠的訂貨來(lái)源；計(jì)數(shù)支持，選定機(jī)型時(shí)還要考慮有可靠的計(jì)數(shù)支持，這些支持包括必要的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)指導(dǎo)，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。代替繼：M=Km[(10*DI)+(5*DO)] ( )模擬量控制：M=Km[(10*DI)+(5*DO)+(100*AI)] ()多路采樣控制：M=Km{[(10*DI)+(5*DO)+(100*AI)]+[1+采樣點(diǎn)*]} ()需開(kāi)關(guān)量控制：M=I/O點(diǎn)數(shù)*8 ()式中，DI—數(shù)字（開(kāi)關(guān)量）輸入信號(hào) DO—數(shù)字（開(kāi)關(guān)量）輸出信號(hào) AI—模擬量輸入信號(hào) Km—每個(gè)節(jié)點(diǎn)所占有存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù) M—存儲(chǔ)器容量 可編程序控制器的指令系統(tǒng)由于可編程序控制器應(yīng)用的廣泛性，各種機(jī)型所具備的指令系統(tǒng)也不完全相同，現(xiàn)代的可編程序控制器的指令功能越來(lái)越強(qiáng)，內(nèi)部元件的個(gè)數(shù)也越來(lái)越多。在選擇可編程序控制器的型號(hào)是不應(yīng)盲目追求過(guò)高的性能指標(biāo)，在I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量方面應(yīng)留有一定的裕量。 存儲(chǔ)器容量的選擇在初步估算時(shí)，對(duì)于僅需開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng)，將I/O點(diǎn)數(shù)乘以8，就是所需的存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)，這一要求一般都能滿(mǎn)足，在只有模擬量輸入，沒(méi)有模擬量輸出的系統(tǒng)中，一般要對(duì)模擬量信號(hào)作數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)濾波和比較運(yùn)算等操作。在機(jī)型選擇時(shí)還應(yīng)該注意最大的掃描周期是否可以重新設(shè)定，如果可以重新設(shè)定，適應(yīng)性則更強(qiáng)。一是可編程序控制器程序的語(yǔ)句處理時(shí)間，另一個(gè)是可編程序控制器的掃描周期。I/O點(diǎn)數(shù)的余量，無(wú)論如何，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中要留有充分的I/O點(diǎn)數(shù)作為備用，這主要時(shí)基于二方面的考慮，一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更改，如果不留有充分的余量，一旦系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整，控制功能增加，就要全部推翻原有設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，造成不必要的損失；二是手冊(cè)上給出的最大I/O點(diǎn)數(shù)都是在理想情況下獲得的參數(shù)，一旦滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，就要影響整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性，給系統(tǒng)帶來(lái)不良的影響，為了保證所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，建議根據(jù)實(shí)際I/O點(diǎn)數(shù)留有20％～30％的余量。要分清模擬量I/O點(diǎn)數(shù)和數(shù)字量I/O點(diǎn)的關(guān)系。其它的性能參數(shù)，包括電流消耗，工作環(huán)境要求，壽命時(shí)間等。它應(yīng)包括存儲(chǔ)器的最大容量，可擴(kuò)展性，存儲(chǔ)器的種類(lèi)?？刂品绞娇煞譃楠?dú)立式、集中式和分布式等，而在本次輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了兩臺(tái)PLC控制，按其所要完成的任務(wù)，設(shè)計(jì)中采用的是集中式控制方式。整體式每一I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比比模塊式的便宜，小型控制系統(tǒng)一般使用整體式可編程序控制器。磁波干擾：采取可靠接地和封閉方法。環(huán)境濕度：一般在35％～85％以下并無(wú)凝結(jié)現(xiàn)象。自動(dòng)操作過(guò)程是由按鈕和限位信號(hào)控制電機(jī)和電磁閥來(lái)完成。包括控制信號(hào)類(lèi)型、大小，負(fù)載設(shè)備的性質(zhì)。 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 使用可編程序控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如圖所示，與常用的繼電器控制邏輯設(shè)計(jì)比較，組件的選擇代替了原來(lái)的部件選擇，程序設(shè)計(jì)代替了原來(lái)的硬件邏輯設(shè)計(jì)。（3）令牌網(wǎng)絡(luò)。將所有軟元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)由可編程序控制器送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)采集這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，用計(jì)算機(jī)改變可編程控制器設(shè)備的初始值和設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)可編程控制器的直接控制，一旦確定了可編程控制器的控制指令格式就能很方便地與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，可以這樣說(shuō)，凡具有RS－232口并能輸入輸出字符串地計(jì)算機(jī)都可以用于通信。可編程序控制器與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，可使可編程序控制器與計(jì)算機(jī)互補(bǔ)功能的不足。多級(jí)分布式控制系統(tǒng)一般分為四級(jí)：第一級(jí)為實(shí)時(shí)控制，主要是順序控制；第二級(jí)為協(xié)調(diào)控制，用于協(xié)調(diào)各種機(jī)械的配合問(wèn)題；第三極為PLC的裝入、管理數(shù)據(jù)的采集與之調(diào)度；第四極為數(shù)據(jù)處理，由上位計(jì)算機(jī)處理各種數(shù)據(jù)。GE公司的PROLOOP過(guò)程控制器，可執(zhí)行PID控制、比例控制和級(jí)聯(lián)控制，且有單回路、多回路和自動(dòng)調(diào)試的三種方式。 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC在自動(dòng)控制技術(shù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主要（1）開(kāi)關(guān)邏輯控制開(kāi)關(guān)邏輯控制是PLC的基本控制功能，可用它來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制裝置，如機(jī)床的電氣控制、電動(dòng)機(jī)的控制等；也可以取代順序控制和程序控制，如高爐上料系統(tǒng)、電梯控制、輸送貨物控制、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)流程控制等。依次完成上述五步操作,稱(chēng)為一個(gè)掃描周期,之后PC又從自診斷開(kāi)始進(jìn)行下一次掃描。在這種工作方式下工作,每掃描一次,所有的用戶(hù)程序都被執(zhí)行一次。（4）執(zhí)行用戶(hù)程序階段。自診斷后,如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障,PC即檢查是否有編程器等的通訊請(qǐng)求,若有則進(jìn)行相應(yīng)處理。一旦發(fā)現(xiàn)異常,PC立即起動(dòng)關(guān)機(jī)程序,保留現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài),把所有的輸出點(diǎn)置成“OFFamp。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下,順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài),按用戶(hù)程序進(jìn)行運(yùn)算處理,然后順序向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。輸出部件將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)所需要的強(qiáng)電信號(hào)并輸出,以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。其主要的用途是處理和運(yùn)行用戶(hù)程序,針對(duì)外部輸入信號(hào)作出正確的邏輯判斷,并將結(jié)果輸給有關(guān)部門(mén),以控制生產(chǎn)機(jī)械按既定程序工作。其永久保留在可編程序控制器中,不因關(guān)機(jī)、停電或其他部分出現(xiàn)故障等而改變其內(nèi)容?？删幊绦蚩刂破鞯幕窘Y(jié)構(gòu)可編程序控制器一般由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出組件、編程器及電源五部分組成。 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理可編程序控制器(ProgrammableController)簡(jiǎn)稱(chēng)PC,是近代在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置,它是按照用戶(hù)控制要求編寫(xiě)的程序來(lái)工作的。于是PLC進(jìn)入了其發(fā)展的第4階段。6)不斷規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化 PLC廠(chǎng)家在對(duì)硬件與編程工具不斷升級(jí)的同時(shí)，日益向制造自動(dòng)化協(xié)議(MAP)靠攏，并使PLC的基本部件(如輸入輸出模塊、接線(xiàn)端子、通訊協(xié)議、編程語(yǔ)言和編程工具等)的技術(shù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，使不同產(chǎn)品互相兼容、易于組網(wǎng)，以真正方便用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)生產(chǎn)的自動(dòng)化。這樣，PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集散控制系統(tǒng)在功能和應(yīng)用方面相互滲透，使控制系統(tǒng)的性能價(jià)格比不斷提高。智能I/O的應(yīng)用，使過(guò)程控制功能增強(qiáng)。在操作臺(tái)上如果配備該公司的Factory Master數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，Viewaster彩色圖像系統(tǒng)，則管理、控制整個(gè)工廠(chǎng)十分方便。 PLC的發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)PLC的發(fā)展趨勢(shì)1)技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代快 隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進(jìn)，生產(chǎn)廠(chǎng)家不斷推出功能更強(qiáng)的PLC新產(chǎn)品，平均3—5a更新?lián)Q代1次。6)通訊聯(lián)網(wǎng) PLC的通訊包括PLC之間的通訊、PLC與上位計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通訊。數(shù)據(jù)處理一般用在大、中型控制系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)等。PLC通過(guò)模擬量I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D，D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，可用PID子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可使用專(zhuān)用的PID模塊。世界上各主要PLC廠(chǎng)家生產(chǎn)的PLC幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能。PLC取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。▼在應(yīng)用領(lǐng)域方面，發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)。因此，PLC以及PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131—3的發(fā)展，無(wú)可爭(zhēng)辯地成了十分令人關(guān)注的事情。PLC在中國(guó)已經(jīng)形成了規(guī)模巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，但并末建立批量生產(chǎn)、有持續(xù)開(kāi)發(fā)發(fā)展能力的PLC制造業(yè)。不到4年時(shí)間，小型PLC就形成了大面積的推廣應(yīng)用局面。但一直未能形成批量生產(chǎn)。這個(gè)時(shí)期，微型計(jì)算機(jī)行業(yè)已出現(xiàn)了16位CPU，MCS—5l系列單片機(jī)也由Intel公司推出，使PLC也開(kāi)始朝著大規(guī)模、高速度和高性能方向發(fā)展，PLC的生產(chǎn)量在國(guó)際上每年以30％的遞增量迅速增長(zhǎng)。1974—1977年是PLC的發(fā)展中期。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和小規(guī)模集成電路組成。從此，這項(xiàng)新技術(shù)便迅速發(fā)展起來(lái)。 PLC發(fā)展回顧現(xiàn)代社會(huì)要求生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)市場(chǎng)的需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。 自動(dòng)控制系統(tǒng)主要以PLC為核心，配合智能儀表，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)銑床的自動(dòng)控制以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)功能和顯示功能。工作機(jī)構(gòu)的主要部件有底座、床身、主軸、懸梁、縱向工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤(pán)、床鞍和升降臺(tái)組成。這是由于歐美日等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家于80 年代先后完成了自動(dòng)機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，其中一些著名機(jī)床公司致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)引導(dǎo)著數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展，如美國(guó)英格索爾公司和德國(guó)惠勒喜樂(lè)公司對(duì)用于汽車(chē)工業(yè)和航空工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展日本牧野公司對(duì)高效精密加工中心所作的貢獻(xiàn)，德國(guó)瓦德里希公司在重型龍門(mén)五面加工銑床方面的開(kāi)發(fā)以及日本馬扎克公司研發(fā)的車(chē)銑中心對(duì)高效復(fù)合加工的推進(jìn)等等。因此,繼電器本身固有的缺陷,給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響,用PLC對(duì)銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。 銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。利用PLC控制銑床運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了銑床啟動(dòng)、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式， 從而實(shí)現(xiàn)了銑床運(yùn)行的自動(dòng)化功能。 6月20日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯（公開(kāi)答辯、分組答辯）。5月11日5月20日 組建系統(tǒng)的部分硬件，總線(xiàn)與各節(jié)點(diǎn)的選型設(shè)計(jì)。 二、 進(jìn)度安排及完成時(shí)間： 3月7日 布置任務(wù)、下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、具體安排。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成自動(dòng)控制功能、狀態(tài)顯示和信息檢測(cè)所需要的硬件和傳感器等元器件的選擇。采用日本三菱公司FX2N PLC和速度控制模塊 完成銑床自動(dòng)加工控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高銑床自動(dòng)加工控制系統(tǒng)的可靠性和加工精度。 控制系統(tǒng)概況見(jiàn)附件。4月23日5月10日 修改系統(tǒng)硬件組建，總線(xiàn)與各節(jié)點(diǎn)的連接的設(shè)計(jì)。 6月15日6月17日 修改、裝訂畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、指導(dǎo)教師評(píng)閱。該系統(tǒng)用三菱公司的FX2N系列PLC作為控制核心，整個(gè)系統(tǒng)采用了一臺(tái)PLC控制，整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)一個(gè)控制室。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器； 銑床； 電氣控制系統(tǒng)；Automatic milling machine PLC control systemABSTRACT：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 automa