【正文】 我的點(diǎn)滴成績(jī)都浸泡著他 (她 )們辛勤的汗水，如果說這 幾年實(shí)現(xiàn)了我的一個(gè)夢(mèng)，那么正是他們?cè)趲椭覉A夢(mèng)。因此，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)工業(yè)，機(jī)床的擁有量及其先進(jìn)程度將直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的能力。如下表 32 所示。 （ 1）當(dāng)主電動(dòng)機(jī)工作時(shí)， KM1 通電， 其輔助動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通“主電動(dòng)機(jī)工作”指示燈 HL1。當(dāng)松開到一定位置時(shí)，活塞桿通過彈簧片壓 動(dòng)限位開關(guān) SQ3，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，接觸器 KM4線圈斷電釋放，油泵電動(dòng)機(jī)停止，同時(shí) SQ3的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM2線圈通電，主觸點(diǎn)閉合接通升降電動(dòng)機(jī) M2，帶動(dòng)搖臂上升。 搖臂的升降對(duì)控制要求如下： （ 1）搖臂的升降必須在搖臂放松的狀態(tài)下進(jìn)行。 2. 控制電路 控制電路，照明電路及指示燈均由一臺(tái)電源變壓器 T 降壓供電。 切削時(shí)，刀具及工件的冷卻由冷卻液泵供給所需的冷卻液，由一臺(tái) 籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，冷卻液流量大小由專用閥門調(diào)節(jié)，與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)。主軸箱具有主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分和主軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部分的全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)，包括主電動(dòng)機(jī)在內(nèi)，主軸箱可沿著搖臂上的水平導(dǎo)軌做徑向移動(dòng)。 鉆削加工時(shí)，鉆頭一面旋轉(zhuǎn)一面縱向 進(jìn)給。 ，無論上升還是下降，只要限位開關(guān)動(dòng)作，都進(jìn)行自動(dòng)加緊。 2. 需要搖臂上升時(shí)，按住搖臂上升按鈕，液壓電動(dòng)機(jī)正傳同時(shí)電磁閥得電，液壓軸進(jìn)入搖臂裝置的油股缸，使搖臂松開。 圖 211寫入到 PLC中 在是否執(zhí)行中 PLC 寫入中點(diǎn)擊“是”，如圖 212 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 17 頁(yè) 圖 212是否執(zhí)行 PLC 開始寫入后，會(huì)出現(xiàn)寫入進(jìn)度，如圖 213 圖 213寫入進(jìn)度 PLC 中程序的執(zhí)行 寫入完畢后，點(diǎn)擊菜單欄中的“在線”，在下拉菜單中找到監(jiān)視，單擊“監(jiān)視 ” ，再單擊“監(jiān)視模式”。 。是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時(shí)，寫入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng) ROM 來寫入）。然而在二臺(tái) PLC 作點(diǎn)對(duì)的通信時(shí)， D490～ D509 被用作通信操作。設(shè)定值 K0 與 K1 含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù) K 作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（ D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。 （ M）： PLC 內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由 PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入 X000 ～ X007， X010 ～ X017， X020 ～ X027 。 編程器件 下面我們著重介紹三菱公司的 FX2N 系列產(chǎn)品的一些編程元件及其功能。 3. 邏輯圖語(yǔ)言 邏輯圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言，由與門、或門、非門、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等邏輯符 號(hào)組成。從圖中可看出，兩種圖基本表示思想是一致的，具體表達(dá)方式有一定區(qū)別。系統(tǒng)程序由 PLC 制造廠商設(shè)計(jì)編寫的，并存入 PLC 的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，用戶不能直接讀寫與更改。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 6 頁(yè) 4．輸出單元 輸出單元也是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接部件，把輸出信號(hào)送給控制對(duì)象的輸出接口。 PLC 產(chǎn)品樣本或使用說明書中給出的存儲(chǔ)器形式或容量等均指用戶存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)體由存儲(chǔ)單元構(gòu)成，作用：存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)指令解釋后按指令規(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，分時(shí)、分渠道 地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取，傳送，組合，比較和變換等操作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)。 如： GEI 型 美國(guó)通用電氣（ GE）公司 S7200 德國(guó)西門子公司 （ 2） 中型 PLC—— I/O 點(diǎn)數(shù) 256～ 2048 點(diǎn)；雙 CPU，用戶存儲(chǔ)器容量 2～ 8K 如： S7300 德國(guó)西門子公司 U SU6 德國(guó)西門子公司 （ 3） 大型 PLC—— I/O 點(diǎn)數(shù) 2048 點(diǎn)；多 CPU， 16 位、 32 位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量 8～ 16K 如： S7400 德國(guó)西門子公司 GEⅣ GE 公司 C2021 立石公司 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 4 頁(yè) 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) 可編程控制器的硬件 圖 11 PLC 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化框圖 PLC 由中央處理單元，存儲(chǔ)器，輸入單元，輸出單元，電源五部分組成。 2．按功能分類 根據(jù) PLC 所具有的功能不同，可將 PLC 分為低檔、中檔、高檔三類。 （ 2） 模塊式 PLC 模塊式 PLC 是將 PLC 各組成部分，分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU 模塊、 I/O 模塊、電源模塊（有的含在 CPU 模塊中）以及各種功能模塊。 1． 按結(jié)構(gòu)形式分 根據(jù) PLC 的結(jié)構(gòu)形式，可將 PLC 分為整體式和模塊式兩類。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使 用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 2． 種類齊全，功能完善 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 可編程控制器的特點(diǎn) 1． 性 能高，抗干擾能力強(qiáng) 高 可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 其技術(shù)落后，可靠性差，工作效率低，故障診斷和排除困難，已嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率及正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 本文利用 PLC 對(duì) Z3040 搖臂鉆床的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。 4．系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。 （ 1）整體式 PLC 整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O 接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。模塊式 PLC由框架或基板和各種模塊組成。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 3 頁(yè) （ 1）低檔 PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。其結(jié)構(gòu)框圖如圖 11。 根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更換有關(guān)影象區(qū)的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)輸出狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的控制。 地址譯碼電路的作用：根據(jù)地址總線上的地址編碼選取相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)器容量是 PLC 的一個(gè)重要性能指標(biāo)。 作 用：將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng) 被控設(shè)備的執(zhí)行元件。系統(tǒng)程序一般包括系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、監(jiān)控程序等。 PLC 的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器，定時(shí)／ 計(jì)數(shù)器等，都是由軟件來實(shí)現(xiàn)的，使用方便，修改靈活，是原電器控制線路硬接線無法比擬的。有數(shù)字電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員較容易掌握，如圖 13 所示。 FX 系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語(yǔ)言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。它們一般位于機(jī)器的上端。輔助繼電器也稱中間繼 電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C0 ～ C99，共 100 點(diǎn)。 存器：通道分配 D1000～ D2999，共 2021 點(diǎn)。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 11 頁(yè) 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法 梯形圖是各種 PLC 通用的編程語(yǔ)言，盡管各廠家的 PLC 所使用的指令符號(hào)等不太一致，但梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法基本上大同小異。 ，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。如圖 214 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 18 頁(yè) 圖 214監(jiān)視模式 監(jiān)視如圖 215 圖 215監(jiān)視 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 19 頁(yè) 第三章 Z3040 型搖臂鉆床 鉆床的簡(jiǎn)介 鉆床是一種用途廣泛的萬(wàn)能機(jī)床，從機(jī)床的結(jié)構(gòu)型式來分，有立式鉆床，臥式鉆床，深孔鉆床及多頭鉆床；而立式鉆床中搖臂鉆床用途較為廣泛，在鉆床中局有一定的典型性。待檢測(cè)到搖臂完全松開時(shí)，搖臂升降電動(dòng)機(jī)正傳，搖臂上升。 搖臂鉆床的主要工作情況 搖臂鉆床是一種孔加工機(jī)床 ，可進(jìn)行鉆孔﹑擴(kuò)孔﹑鉸孔﹑鏜孔和攻螺紋等加工。鉆床的主要運(yùn)動(dòng)是主軸帶著鉆頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行加 工時(shí)，可利用夾緊機(jī)構(gòu)將主軸箱緊固在搖臂上，外立柱緊固在內(nèi)立柱上，搖臂緊固在外立柱上，然后進(jìn)行鉆削加工。 Z3040 型搖臂鉆床的電氣控制線路 Z3040 型搖臂鉆床電氣控制 線路簡(jiǎn)介 鉆床的總電源由三相斷路器 QF1控制，并配有用作短路保護(hù)的熔斷器 M1，搖臂升降電動(dòng)機(jī) M2 及液壓泵電動(dòng)機(jī) M3 由接觸器通過按鈕控制。由 127V， 36V， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 22 頁(yè) 三種電壓。 （ 2）搖臂的夾緊必須在搖臂停止時(shí)進(jìn)行。由于此時(shí)搖臂已松開， SQ4被復(fù)位。 （ 2）當(dāng)搖臂放松時(shí)，行程開關(guān) SQ4 動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，接通“松開”指示燈 HL2。 表 32 I/O 口分配 輸入地址 作用 X0 停止按鈕（ SB1） X1 起動(dòng)按鈕（ SB2） X2 搖臂上升按鈕（ SB3） X3 搖臂下降按鈕（ SB4） X4 油泵電動(dòng)機(jī)松開按鈕（ SB5） X5 油泵電動(dòng)機(jī)加緊按鈕（ SB6） X6 升降電動(dòng)機(jī)上限位按鈕（ SQ1） X7 升降電動(dòng)機(jī)下限位按鈕（ SQ2） X10 主軸箱已 松開按鈕（ SQ3） X11 主軸箱已 加緊按鈕（ SQ4） 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說 明 書 第 26 頁(yè) 續(xù)表 32 I/O 口分配 輸出地址 作用 Y0 主電動(dòng)機(jī)（ KM1） Y1 搖臂上升（ KM2） Y2 搖臂下降（ KM3） Y3 搖臂松開（ KM4） Y4 搖臂加緊（ KM5） Y5 電磁閥（ YU） Y10 主電動(dòng)機(jī)指示燈（ HL1） Y11 搖臂松開指示燈（ HL2） Y12 搖臂加緊指示燈（ HL3）