【正文】 美國電氣制造商協(xié)會（ NEMA）經(jīng)過調(diào)查，于 1980 年把這種控制正式命名為可編程控制器（ Programmable Controller），英文縮寫為 PC。 如果說初期發(fā)展起來的ＰＬＣ主要是以它的高速可靠性、靈活性和小型化來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電 —— 接觸控制的，那么當(dāng)今的ＰＬＣ則吸取了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，得到了更新的發(fā)展。整體式又稱為單元式或箱體式。 (2)個(gè)人電腦，利用專用的編程軟件進(jìn)行編程。 PLC 通過模擬量 I /O 模塊，實(shí)現(xiàn)模擬（ Analog）量和數(shù)字（ Digital）量之間的轉(zhuǎn)換，一般稱為 A\D 轉(zhuǎn)換和 D \A 轉(zhuǎn)換，這一閉環(huán)控制功能可以用 PID 子程序或?qū)Ｓ玫腜ID 閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐、熱處理爐和鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力及建材等行業(yè)。 20 世紀(jì) 70 年代中期在 PLC 中引入了微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)，使 PLC 的功能不斷增強(qiáng)，質(zhì)量不斷提高，應(yīng)用日益廣泛。例如，北京機(jī)械自動化研究所、上海起重電器廠、上海電力電子設(shè)備廠、無錫電器廠等。這可以使生產(chǎn)現(xiàn)場的電路與 PLC 的內(nèi)部電路隔離，既能有效地避免因外電路的故障而損壞 PLC，同時(shí)又能抑制外部干擾信號侵入 PLC，從而提高 PLC 的工作可靠性。負(fù)載電流約為 ，響應(yīng)時(shí)間小于 1ms，電流小于 100μ A,擇 36V 以下的直流電源。其缺點(diǎn)是屏幕小，只能采用助記符語言編程。許多 PLC 生產(chǎn)廠家都開發(fā)了專用的編程軟件，將 PLC 與計(jì)算機(jī)通過 RS232 通信口相連接（如果 PLC 用的是 RS422 通信口，則須另加適配器），就可以在計(jì)算機(jī)上采用各種編程語言編程并實(shí)現(xiàn)各種功能。 1）在繼電控制電路圖中，每個(gè)電氣符號代表一個(gè)實(shí)際的電器或電器部件，電氣符號之間的連線表示電器部件間的連接線，因此繼電器控制電路圖表示一個(gè)實(shí)際的電路；而梯形圖表示的不是一個(gè)實(shí)際的電路而是一個(gè)程序，圖中的繼電器并不是物理實(shí)體，可稱為“軟繼電器”，它實(shí)質(zhì)上是 PLC 的內(nèi)部 寄存器，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系。 2． 指令表語言 這種編程語言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語言相類似的助記符編程方式，是用一系列操作指令組成的語言表控制流程描述出來，并通過編程器送到 PLC 中去的。控制邏輯常用與、或、非三種邏輯功能來表示。整個(gè)過程可分為五個(gè)階段：自診斷、與編輯器計(jì)算機(jī)等通信、輸入采用（讀入現(xiàn)場信號）、用戶程序執(zhí)行和 輸出刷新（輸出結(jié)果）。 PLC 在運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行用戶指令的動作過程可分 3 個(gè)階段。 （ 3） 結(jié)果輸出階段，也叫輸出刷新。 可見， PLC 是通過周期性不斷地循環(huán)掃描并采用集中采樣輸出的方式，實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)過程和設(shè)備的連續(xù)控制。 ，適應(yīng)性強(qiáng)，施工周期短 PLC 產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、并配設(shè)品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。 PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與 I/O 有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制的 1/100~1/10,因觸頭接觸不良造成的故障大為減少。 (2)用戶存儲器容量和類型。 （ 5）軟元件的種類和點(diǎn)數(shù)。 控制的優(yōu)越性 傳統(tǒng)的繼電器控制只能進(jìn)行開關(guān)量的控制，而 PLC 即 可進(jìn)行開關(guān)量控制，又可進(jìn)行模擬量控制，還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分級控制。繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目少，一般只有 4~8 對；而“軟繼電器”可供編程的觸點(diǎn)數(shù)有無限對。不論是 PLC 還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過程中，二者始終是相互滲透、互為補(bǔ)充的。電路布局方面的主要模塊都采用大規(guī)模與超大規(guī)模的集成電路，在輸入、輸出系統(tǒng)中采用完善隔離等通道保護(hù)功能；在電路結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵及防震等各方面都做了周密的考慮；在電路硬件方面采用了隔離、屏蔽濾波及接地等抗干擾技術(shù)；在 軟件上采用了數(shù)字濾波及循環(huán)掃描、成批輸入、成批輸出處理技術(shù)。 最大限度地滿足被控對象的控制要求。 PLC 的選型基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，兼顧維修、備件的通用性。 PLC 的順序掃描工作方式使它不能可靠地接收持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號，為此，需要選取高掃描速度的 PLC。輸出器件分三個(gè)電壓等級，一個(gè)是接觸器使用的 110V 交流電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的 36V 直流電，還有一個(gè)是照明使用的 24V 交流電壓，這樣也將 PLC 的輸出口分為三組連接點(diǎn)。第 8 支路表達(dá)了工作臺六個(gè)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動及園工作臺的工作邏輯關(guān)系。該程序及 PLC 的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資少，工作兩較小。 接下來就是實(shí)踐了，當(dāng)我把資料收集好后，就開始把那些收集來的資料從頭到尾的理清一下，選材、分析，把所有材料按指導(dǎo)老師提供的提綱內(nèi)容進(jìn)行分類，確定章節(jié)、重點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) [1] 《電氣控制與 PLC 應(yīng)用》 華滿香主編 人民郵電出版社 [2] 《工廠電氣控制技術(shù)》 熊幸命主編 清華大學(xué)出版社 [3]《 PLC 與電氣控制》 羅偉鄧木生主編 中國電力出版社 [4] 《電氣與 PLC 控制技術(shù)》 姚屏主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [5] 《流行 PLC 實(shí)用程序及設(shè)計(jì)》。 雖然在過去的學(xué)年里我們只學(xué)過一點(diǎn)點(diǎn)與本課程相關(guān)內(nèi)容，因此在設(shè)計(jì)過程中，碰到了很多的概念、原 理以及方法方面的困難。當(dāng) SA2 復(fù)位時(shí)，輔助繼電器 M2 失電，使 Y3 線圈失電，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕 SB5 或 SB6 時(shí)， X2 常開觸點(diǎn)復(fù)位， Y1 線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí) X3 常開觸點(diǎn)閉合， Y5 線圈得電接通電磁離合器 YC1，主軸制動停轉(zhuǎn)。若有現(xiàn)成的 PC，只需配一條通信電纜在計(jì)算機(jī)上裝上相應(yīng)的編程軟件，效果更好。 PLC 響應(yīng)時(shí)間的要求 對于大多數(shù)應(yīng)用場合來說， PLC 的響應(yīng)時(shí)間不是主要的問題。 PLC 的選型與繼電器系統(tǒng)的元件選擇不同，繼電器控制系統(tǒng)元件的選用要在設(shè)計(jì)結(jié)束之后才能確定各元件的型號、規(guī)則和數(shù)量及屏柜大小等，而 PLC 選用則要在設(shè)計(jì)開始即可根據(jù)工藝和控制要求預(yù)先選擇。 第三章 X62W 萬能銑床電 氣控制線路的 PLC 改造 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與 PLC 選型 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工業(yè)要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 PLC 針對工業(yè)順序控制，在工業(yè)現(xiàn)場有很高的可靠性。在 PLC 中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，每個(gè)“軟繼電器”受制約接通的時(shí)間 是短暫的。PLC 采用無機(jī)械觸點(diǎn)的邏輯運(yùn)算 微電子技術(shù)，復(fù)雜的控制由 PLC 內(nèi)部運(yùn)算器完成，故壽命長、可靠性高。 （ 7）其它指標(biāo)。 （ 4）指令數(shù)。不同機(jī)型的 PLC，具有不同的編程語言。 ，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 ，性價(jià)比高 一臺小型 PLC 內(nèi)存有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程組件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。在 PLC 內(nèi)部設(shè)置了監(jiān)控定時(shí)器，用來監(jiān)視每個(gè) 掃描周期是否超出規(guī)定的時(shí)間，一旦超出， PLC 就停止運(yùn)行，從而避免了由于 PLC 內(nèi)部 CPU 出故障程序運(yùn)行進(jìn)入死循環(huán)（死機(jī)現(xiàn)象）。 PLC 執(zhí)行用戶程序總是根據(jù)梯形圖的順序先左而右、從上而下地對每條指令進(jìn)行讀取及解釋，并從輸入映像存儲器和輸出映像存儲器中讀取輸入和輸出的狀態(tài)，結(jié)合原來的各軟元件的數(shù)據(jù)及狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算出每條指令的結(jié)果，并馬上把結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器（如果輸出的是 Y 狀態(tài)就暫存在輸出映像存儲器）中，然后再執(zhí)行下一條指令，直至“ END”。 嚴(yán)格來講，一個(gè)掃描周期主要包括：為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的公共操作占用時(shí)間、系統(tǒng)與外界交換信息占用時(shí)間及執(zhí)行用戶程序 過程占用時(shí)間 3部分。因此， PLC 控制的適應(yīng)性很強(qiáng)。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個(gè)預(yù)先設(shè)定值。 3）梯形圖按由左至右、由上至下的順序畫出，因?yàn)?CPU 是按此順序執(zhí)行程序的。 （ 1）梯形圖與繼電控制電路原理圖區(qū)別。但其價(jià)格較昂貴，且要用專門的機(jī)房，一般適用于大、中型機(jī)。一般有以下三種： （ 1） 手編程器。根據(jù)負(fù)載需要可接交流或主流電源。通常，輸入接口電路有直流 12~24V 輸入，交流輸入，交、直流輸入三種。 我國研制與應(yīng)用 PLC 起步較晚， 1973 年開始研制， 1977 年開始應(yīng)用， 20 世紀(jì) 80年代初期以前發(fā)展較慢， 20 世紀(jì) 80 年代隨著成套設(shè)備或?qū)Ｓ迷O(shè)備引進(jìn)了不少 PLC，如寶鋼一期工程整個(gè)生產(chǎn)線上就是使用了數(shù)百臺 PLC，二期工程使用得更多。 PLC 與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布控制系統(tǒng)。 (2)閉環(huán)過程控制。由于梯形圖比較直 觀，容易掌握，因而很受普通技術(shù)人員的歡迎。可編程控制器的 I/O 點(diǎn)數(shù)越多，其存儲容量也越大。日本于 1971 年引進(jìn)可編程控制器技術(shù)，德國于 1973 年引 進(jìn)可編程控制器技術(shù)，中國于 1973 年開始研制可編程控制器，1977 年應(yīng)用到生產(chǎn)線上。 （ 2） 維護(hù)方便，各部件最好采用插件方式； （ 3） 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)； （ 4） 設(shè)備體積小于繼電器控制柜； （ 5） 數(shù)據(jù)可以直接送給管理計(jì)算機(jī)； （ 6） 成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競爭； （ 7） 輸入電壓是 115V 交流電； （ 8） 輸出電壓也是 115V 交流電，輸出電流達(dá) 2A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥； （ 9） 系統(tǒng)擴(kuò)展 時(shí)，原系統(tǒng)只需做小的變動； （ 10） 用戶程序存儲容量可擴(kuò)展到 4KB。由 KM3 線圈的通電路徑可見，只要扳動工作臺進(jìn)給操作的任何一個(gè)手柄， SQ3~SQ6 其中一個(gè)行程開關(guān)的動斷觸點(diǎn)斷開，都會切斷 KM3 線圈支路，使圓工作臺停止運(yùn)動，這就實(shí)現(xiàn)了工作臺進(jìn)給和圓工作臺運(yùn)動的聯(lián)鎖關(guān)系。進(jìn)給變速沖動由行程開關(guān) SQ2 控制，在操縱進(jìn)給變速手柄和變速盤時(shí)，瞬間壓動了行程開關(guān) SQ2，在 SQ2 通電的瞬間，其動斷觸點(diǎn) SQ21(13— 15)先斷開而動合觸點(diǎn) SQ22（ 15— 23）后閉合，使 KM3 線圈經(jīng)（ 13— 27— 29— 19— 17— 15— 23— 25）路徑通電， M2 正向點(diǎn)動。 若將操作手柄扳向左邊，則 SQ6 動作→ KM4 線圈通電→ M2 反轉(zhuǎn)→工作臺向左運(yùn)動。工作臺在 6個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動是由機(jī)械操作手柄帶動相關(guān)的行程開關(guān) SQ3~SQ6,通過控制接觸器KM KM4 來控制進(jìn)給電動機(jī) M2 正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。在需要變速是，將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動變速盤至所 需的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄復(fù)位。對 M1 的控制包括有主軸的啟動、停止制動、換刀制動和變速沖動。主軸電動機(jī) M1 的運(yùn)行由接觸器KM1 控制，由換相開關(guān) SA3 預(yù)選其轉(zhuǎn)向。為防止刀具和機(jī)床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許 有進(jìn)給運(yùn)動；同時(shí)為了減小加工件的表面粗糙度，要求進(jìn)給停 止后，主軸才能停止或同時(shí)停止。 銑床運(yùn)動特點(diǎn) 主運(yùn)動：主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 PLC 專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。 transformation. 前言 自 20世紀(jì) 60年代美國推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller, PLC）取代傳統(tǒng)繼電 器控制裝置以來， PLC 得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課題名稱： X62W 萬能銑床電氣控制線路的PLC 改造 內(nèi)容提要 本設(shè)計(jì) 說明書 針對 X62W 萬能銑床的電氣控制線路，進(jìn)行 PLC 改造 ，在介紹了傳統(tǒng) X62W 萬能銑床電氣控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識上，重點(diǎn)介紹了現(xiàn)代 PLC 基本原理及在X62W 萬能 銑 ￥ 能銑床電氣控制、可編程控制器概述、 X62W 萬能銑床電氣控制線路的PLC 改造。 Mitsubishi FX2N32MR。因而，受到各工業(yè)國家的重視，并投入大量的人力、物力加以研究和應(yīng)用。 目 錄 前言 第一章 X62W萬能銑床電氣控制 ‥‥ 1 X62W萬能銑