【正文】 在此，對(duì)游老師在學(xué)習(xí)中給予的指導(dǎo)和關(guān)心致以最真誠(chéng)的謝意。本設(shè)計(jì)主要是用程序的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器接觸器線路，以實(shí)現(xiàn)C650車床的各項(xiàng)控制要求。7. PLC的監(jiān)控和測(cè)試 在編程界面點(diǎn)擊“監(jiān)控/測(cè)試”→ “開(kāi)始監(jiān)控”。FXGP_WINC編程軟件是FX系統(tǒng)PLC專用的編程軟件，其編程界面和幫助文檔均已漢化，占用空間小，安裝好后僅占用1MB的空間，功能較強(qiáng)，在Windows98/2000/XP系統(tǒng)下均可運(yùn)行。允許電源電壓額定值在+10%～15%范圍內(nèi)波動(dòng)。晶體管適應(yīng)直流負(fù)載，其特點(diǎn)是動(dòng)作頻率高，響應(yīng)速度快，但帶負(fù)載能力小。(1).輸入接口電路各種PLC輸入電路大致相同，其輸入方式有三種類型：一種是直流輸入（DC12V或24V），另一種是交流輸入（AC100～120V或200～240V），第三種是交直流輸入（交直流12V或24V）。可采用高密度、低功耗的CMOS RAM或EPROM與EEPROM。 控制電路的設(shè)計(jì)及元件選型可編程控制器(PLC)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。速度繼電器的軸與電動(dòng)機(jī)軸相連，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。本次設(shè)計(jì)選取HZ10100/3。通常熱繼電器選取的額定電流應(yīng)為大于或等于電動(dòng)機(jī)額定電流。一般電氣控制線路中常用螺旋式熔斷器，其常用的產(chǎn)品有RLRLRL7和RL8系列產(chǎn)品，～。所以，它只能用于控制電路中。交流接觸器由電磁機(jī)構(gòu)，觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、輔助觸點(diǎn)及基座等部分組成。當(dāng)松開(kāi)停止按鈕SB時(shí)，X0失電，◎X0［2］又閉合， M2［2］得電， M2［3］閉合，執(zhí)行MC N0～MCR N0之間的程序，這時(shí)定時(shí)器T3［13］，T3［9］閉合，Y1［9］得電，使電動(dòng)機(jī)M1定子繞組串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1（X11）斷開(kāi)，Y1失電，制動(dòng)結(jié)束。由于未按下停止按鈕SB，X0未得電，熱繼電器FR未動(dòng)作，X7未得電，因此它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)◎X0［2］，◎X7［2］閉合，使輔助繼電器M2［2］得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)M2［3］閉合，則執(zhí)行MC～MCR之間的主控程序。與此同時(shí)，X3的動(dòng)斷點(diǎn)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 M101失電，M101的動(dòng)合觸點(diǎn)［5］復(fù)位斷開(kāi)，使T1失電。M1正反轉(zhuǎn)控制的轉(zhuǎn)換是由接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)切換電源的相序?qū)崿F(xiàn)的。Y0～Y2分別位于梯形圖的第10梯級(jí)。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)C650車床電氣控制原理圖如圖21所示。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。 Plc 有較高的易操作性。該車床由主軸運(yùn)動(dòng) 和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成切削加工。但是由于它是靠硬 連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，所以當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線和控制柜就 要改接或更改，通用性和靈活性較差。 （3） 控制速度 繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作效率低，機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng) 問(wèn)題。 為了解決繼電接觸器控制系統(tǒng)的這一缺點(diǎn)，尋求一種比繼電接觸器更可靠、功能更齊全、相應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器勢(shì)在必行。 進(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)，主要為 PLC 的選擇，PLC 是 PLC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC 對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。車削時(shí)的刀具及工件應(yīng)進(jìn)行冷卻 由于加工時(shí)的刀具及工件的溫度相當(dāng)高， 應(yīng)設(shè)有專用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵工作。 要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中，PLC 被廣泛采用為核心的控制器件。臥式車床上的切入運(yùn)動(dòng)通常與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相垂直，且由工人手動(dòng)操縱刀架來(lái)實(shí)現(xiàn)。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。　　溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過(guò)絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身 ，如圖1所示。據(jù)最近有關(guān)資料表明，我國(guó)機(jī)床總量為380余萬(wàn)臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率還不到3，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家早己達(dá)到20以上。更新改造舊機(jī)床是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，該設(shè)計(jì)是對(duì)C650臥式車床的控制系統(tǒng)的PLC控制改造的研究設(shè)計(jì)。但目前中小型車床多采用不變速的異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它的變速是靠齒輪箱的有級(jí)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以它的控制電路比較簡(jiǎn)單。 ladder program目 錄前言 …………………………………………………………………………… 1一、項(xiàng)目介紹 …………………………………………………………………… 2 …………………………………………………………… 2 概述 …………………………………………………………………… 2 PLC 簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………… 3 ……………………………………………………… 4 C650 車床的控制要求 ………………………………………………… 4 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本要求………………………………………… 6二、總體方案設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 8 方案的提出與比較 ……………………………………………………… 8 方案的選擇與論證 ……………………………………………………… 9 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 11三、控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 13 ……………………………………………………… 13 I/O信號(hào)分析 ………………………………………………………………13 PLC選型 ……………………………………………………………………14 PLC輸入輸出線路設(shè)計(jì) ……………………………………………………14四、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 16 ……………………………………………………… 16 ………………………………………………… 22五、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ………………………………………………………25 ……………………………………………… 25 …………………………………………… 28 ………………………………………………… 32六、系統(tǒng)調(diào)試 ……………………………………………………………………33 ……………………………………………………………… 33 控制系統(tǒng)的調(diào)試 ………………………………………………………… 33七、設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………………………………39參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 41附錄1 ……………………………………………………………………………42前 言 更新改造舊機(jī)床是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)外己形成一定規(guī)模和市場(chǎng)，涌現(xiàn)出了許多專門(mén)從事機(jī)床改造的公司。用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)?！　〗z杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。為了加工出各種表面，車床刀具之間要保持必要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)切削最基本的運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是速度高且消耗的動(dòng)力較大。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度較低，所消耗的動(dòng)力也較少。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(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)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(dǎo)地位，但是繼電器—接觸器控制有著明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大、壽命短、可靠性差、動(dòng)作速度慢、功能少、程序不可變；因此對(duì)于程序固定，控制過(guò)程不太復(fù)雜的系統(tǒng)還是適合的。要求：直接起動(dòng)連續(xù)運(yùn)行方式并有點(diǎn)動(dòng)功能以便調(diào)整；能正反轉(zhuǎn)以滿足螺紋加工需要；由于加工工件轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大，停車時(shí)帶有電氣制動(dòng)，此外，還要顯示電動(dòng)機(jī)的工作電流以監(jiān)視切削狀況。 主軸以及各電動(dòng)機(jī)起動(dòng)應(yīng)平穩(wěn) 為滿足此要求，一般功率較小的電動(dòng)機(jī)（如：冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2 功率是 2. 2kW、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) ）可以直接起動(dòng)，功率較大的電動(dòng)機(jī)（如：主軸電動(dòng)機(jī) M1功率是30kW）一般用降壓?jiǎn)?dòng)，但若電動(dòng)機(jī)在空載或輕載情況下起動(dòng)，雖然功率較大，仍可直接啟動(dòng)。因比 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括: 了解設(shè)備電器的工作原理。按照控制電路原理圖連接硬件，將編寫(xiě)好的控制程序下載至 PLC，進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，如果不滿足控制系統(tǒng)的要求，再返回修改程序或檢查接線，直到滿足控制系統(tǒng)的要求為止。系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且 PLC 所謂的“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)量是無(wú)限的 3 PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性也較好。而 PLC 大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電 路來(lái)完成，壽命長(zhǎng)、可靠性高。在生產(chǎn)工藝控制、過(guò)程控制、機(jī)床控制、組合機(jī)床自動(dòng)控制等場(chǎng)合，PLC 占有舉足輕重的地位。Plc 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）易操作性 對(duì) plc 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用而拓展。輸入設(shè)備PLC輸入繼電器輸出設(shè)備PLC輸出繼電器代號(hào)功能代號(hào)功能SB0M1的停止按鈕X0KM1M1的正轉(zhuǎn)接觸器Y0SB1M1的點(diǎn)動(dòng)按鈕X1KM2M1的反轉(zhuǎn)接觸器Y1SB2M1的正轉(zhuǎn)按鈕X2KM3M1的制動(dòng)接觸器Y2SB3M1的反轉(zhuǎn)按鈕X3KM4M2接觸器Y3SB4M2的停止按鈕X4KM5M3接觸器Y4SB5M2的啟動(dòng)按鈕X5KA電流表接入中間繼電器Y5SQM3的限位開(kāi)關(guān)X6FR1M1的熱