【正文】 PLC的工作過(guò)程與CPU的操作模式有關(guān)。第2章 數(shù)控車(chē)床PLC在數(shù)控車(chē)床中，位置控制是由位置控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？删幊炭刂破髋cCNC機(jī)床的強(qiáng)電、CNC數(shù)控裝置I/0口的聯(lián)接可歸納為下列三部分：（1）PLC輸入輸出端與機(jī)床面板信號(hào)聯(lián)接 CNC數(shù)控機(jī)床操作面板上有按鈕、旋鈕開(kāi)關(guān)和指示燈等，按鈕、旋鈕開(kāi)關(guān)直接與可編程控制器的輸入端接線柱相連，指示燈直接與PLC輸出端接線柱相連。從數(shù)控裝置I/O口的信息流向分析，可以分為兩種情況:一是數(shù)控裝置從I/O口輸出指令，控制PLC完成相應(yīng)的動(dòng)作；另一種是檢測(cè)PLC輸入口的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，數(shù)控裝置的I/O口是輸入信號(hào)，數(shù)控裝置根據(jù)輸入信號(hào)的性質(zhì)做出相應(yīng)的控制。⑴ M功能的處理M指令主要有M02 (程序停止) 、M03 (主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)) 、M04 (主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))、M05 ( 主軸停止) 、M06 ( 準(zhǔn)備換刀) 等。⑶ S功能的處理S功能主要完成對(duì)主軸轉(zhuǎn)速的控制,常用的有代碼法和直接指定法。 ① 操作信號(hào)處理接收操作面板上的信號(hào)和NC部分傳來(lái)的數(shù)控信號(hào)以控制數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行。⑤ 冷卻控制實(shí)現(xiàn)程序控制冷卻的啟動(dòng)、停止。PLC 控制系統(tǒng)其優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)加工工藝要求的不同相應(yīng)的修改程序就可以實(shí)現(xiàn)?；赑LC 的車(chē)床電氣控制系統(tǒng)功能分解如圖21。而采用繼電器接觸器控制機(jī)床的控制則因?yàn)榇嬖诖罅繖C(jī)械觸點(diǎn)，工作電壓和工作電流較大，可靠性較差。第3章 CK9930數(shù)控車(chē)床電氣控制分析數(shù)控車(chē)床主要用于軸類、盤(pán)類零件的加工,能自動(dòng)完成外圍柱面、內(nèi)孔、錐面、圓弧面、螺紋等工序的粗細(xì)加工,并能在圓柱面或端面上進(jìn)行銑槽、鉆孔、鉸孔等工作,可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件在預(yù)先加工好定位基面后,一次裝夾下完成從毛坯到成品的全部工序. 因此,能夠極大地提高生產(chǎn)率。其中，床身是一個(gè)整體的鑄件。 車(chē)床對(duì)電氣控制的要求車(chē)床工藝范圍廣，因而它的調(diào)速范圍大、運(yùn)動(dòng)多。④電路應(yīng)有必要的保護(hù)和聯(lián)鎖的措施。（1）啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)時(shí)，合上Q1，引入三相電源。（2）主軸正反轉(zhuǎn) 該車(chē)床采用兩個(gè)接觸器KM3和KM4來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制。接觸器KM3閉合，KM4由互鎖電路斷開(kāi)（即使RA4誤動(dòng)作也不會(huì)閉合），主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)。所以在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的換向操作時(shí)，必須先按下停止按鈕才能反向啟動(dòng)。KM2的觸頭也會(huì)隨KM2線圈的斷電而斷開(kāi)，則主軸控制電路斷電。第4章 PLC控制程序的設(shè)計(jì) PLC程序設(shè)計(jì)方法 PLC的編程語(yǔ)言國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）于1994年5月公布了可編程序控制器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)(IEC611313),詳細(xì)地說(shuō)明了句法、語(yǔ)義和下述5種編程語(yǔ)言：⑴ 順序功能圖(Seouential function chart)；⑵ 梯形圖(Ladder diagram)；⑶ 功能塊圖(Function block diagram)；⑷ 指令表(Instruction list)；⑸ 結(jié)構(gòu)文本(Structured text)。梯形圖常被稱為程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。0圖41 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的一般步驟 PLC程序的模塊化設(shè)計(jì)由于車(chē)床的操作過(guò)程復(fù)雜，機(jī)加工控制對(duì)象每一工作循環(huán)周期的控制關(guān)系比較復(fù)雜，因此，如果將各種控制程序“混合”在一起設(shè)計(jì)，則各程序間必然會(huì)相互“牽連”，從而使設(shè)計(jì)的難度成倍增大。本次設(shè)計(jì)中，綜合車(chē)床的特點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)該機(jī)床的PLC控制程序的過(guò)程中將PLC程序劃分為7個(gè)模塊，即公用程序模塊、主軸模塊、坐標(biāo)軸控制模塊、潤(rùn)滑控制模塊、自動(dòng)換刀模塊、報(bào)警模塊和冷卻控制模塊。本次程序開(kāi)發(fā)所用I/O分配見(jiàn)表41所示。 梯形圖總體框圖圖 42 所示為該控制系統(tǒng)的PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu)，將程序分為公用程序、回原點(diǎn)程序、主軸控制程序、坐標(biāo)軸控制程序、報(bào)警處理程序、定時(shí)潤(rùn)滑控制程序、冷卻程序、自動(dòng)換刀控制程序八個(gè)部分。圖 43 公用程序 回原點(diǎn)程序在正式進(jìn)行數(shù)控加工之前，刀架應(yīng)當(dāng)先回零，回零之后刀架在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置就定下來(lái)了。 主軸控制程序數(shù)控機(jī)床主軸控制包括主軸正反轉(zhuǎn)控制和主軸停轉(zhuǎn)控制等。程序中用定時(shí)器T0和T1來(lái)完成5s的轉(zhuǎn)換延時(shí)。一方面為PLC給出坐標(biāo)軸可以運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，另一方面又控制著電機(jī)運(yùn)行。同時(shí)，特殊繼存器M8013周期性的通斷，與之相連的報(bào)警指示燈閃爍，當(dāng)按下“超程解除” 按鈕X33，繼存器M12接通，報(bào)警指示燈熄滅。 定時(shí)潤(rùn)滑控制程序?qū)τ跈C(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造可加裝潤(rùn)滑泵，通過(guò)設(shè)定潤(rùn)滑時(shí)間的方法進(jìn)行，這樣可降低手工潤(rùn)滑的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備可靠性。PLC在潤(rùn)滑系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行潤(rùn)滑后即通過(guò)潤(rùn)滑油路壓力繼電器檢查潤(rùn)滑油路中潤(rùn)滑油的流動(dòng)是否正常，若壓力繼電器一直閉合，說(shuō)明油路有堵塞。啟動(dòng)潤(rùn)滑 進(jìn)入潤(rùn)滑狀態(tài)管路中有 油？ 否 是計(jì)時(shí)10秒后停止?jié)櫥Ｖ節(jié)櫥笥?jì)時(shí)30分鐘停止?jié)櫥?0分鐘內(nèi)管路中無(wú)油？ 是 否潤(rùn) 滑 報(bào) 警 圖411 定時(shí)潤(rùn)滑控制流程圖。為提高換刀的效率和定位精度，滿足在一次裝夾下完成多工序加工的需要，采用電動(dòng)刀架替換原有的手動(dòng)刀架。選用自動(dòng)轉(zhuǎn)位電動(dòng)刀架，刀架上同時(shí)安裝四把不同的車(chē)刀，可在一個(gè)工序中依次用四把車(chē)刀自動(dòng)完成幾個(gè)表面的加工。假設(shè)T0是實(shí)際刀號(hào),T1為待換刀號(hào)。比較結(jié)果使M17，M18，M19中的一個(gè)接通。D8中存放的是旋轉(zhuǎn)刀位數(shù)，將它作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，由計(jì)數(shù)器對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)的刀位進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值到，表示換刀結(jié)束。所編寫(xiě)的用戶程序在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號(hào)用按鈕來(lái)模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)則用有關(guān)的發(fā)光二極管來(lái)顯示。從上述過(guò)程可以看出，程序設(shè)計(jì)完成后，調(diào)試是檢驗(yàn)其正確性的必要手段。在車(chē)床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，屬于PLC 的一種典型控制。 程序編寫(xiě)完以后，通過(guò)調(diào)試，除了可以判斷程序的正誤外，還能在實(shí)踐中進(jìn)一步提高程序的正確性和可靠性。② 比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了PLC的工作原理、特點(diǎn)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。⑥ 了解了機(jī)床數(shù)控改造的相關(guān)知識(shí)。 ①線圈。這時(shí)只要將電氣原理圖中相應(yīng)的觸點(diǎn)從和連接線引入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)即可。在本次車(chē)床的PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)中就恰到好處地使用它來(lái)實(shí)現(xiàn)或取代了一些功能，其簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的控制功能是其他控制方式所難以比擬的。③訓(xùn)練了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，鍛煉了實(shí)踐操作能力。從課題的選擇到論文的最終完成，王工都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在這論文即將完成之際，我的心情卻無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，不知有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)都接受我最誠(chéng)摯的謝意！最后，在此對(duì)閱讀評(píng)審本論文的各位老師，表示由衷的感謝！ 參考文獻(xiàn)[1] 杜柳青主編. 數(shù)控機(jī)床電氣控制. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2006[2] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[3] 廖常初主編. 可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2001[4] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[5] 陸志強(qiáng)，吳祖育，1996年，第1期[6] 汪木蘭主編. 數(shù)控原理與系統(tǒng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[7] Mitsubishi Electric Corporation. FX2N系列微型可編程控制器使用手冊(cè)，1999[8] Mitsubishi Electric Corporation. 三菱微型可編程控制器 FX2N系列編程手冊(cè)，1999附 錄梯形圖程序：