【正文】 露、風(fēng)雨侵襲的場(chǎng)所或振動(dòng)、沖擊場(chǎng)所使用。 配線方面的注意事項(xiàng) PLC 系統(tǒng)的接線主要包括電源接線、接地、 I/O 接線及對(duì)擴(kuò)展單元接線等。 將 FX 系列 PLC 編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進(jìn)行輸入、輸出操作。 ③ PLC 的接地線不能和其他設(shè)備共用，更不能將其接到一個(gè)建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。 ④ 切勿將外接電源加到交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源的輸出端子上。在接地時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： ① PLC 的接地線應(yīng)為專用接地線，其直徑應(yīng)在 2mm 以上。 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 另外，在進(jìn)行電源接線時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)： ① FX 系列 PLC 必須在所有外 部設(shè)備通電后才能開始工作。 （ 6）安裝完成后，要取掉蒙在 PLC 通風(fēng)窗的防塵罩。 （ 6）不能受太陽(yáng)光的直接照射或水的濺射。它運(yùn)用于 Windows 操作系統(tǒng)，這對(duì)于調(diào)試操作和維護(hù)操作來說可以提高工作效率，并具有較強(qiáng)的兼容性。 編程器可用指令表的形式讀出、寫入、插入和刪除指令，進(jìn)行用戶程序的輸入和編輯。 2. 根據(jù) 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的順序功能圖 ，利用 FXGP_WINC 軟件繪制的梯形圖如圖 43 所示朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 圖 43 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 本章小結(jié) 首先通過對(duì)被控對(duì)象的控制任務(wù)分析，然后畫出 PLC 順序功能圖，確定 PLC機(jī)型后， 通過運(yùn)用 FXGP_WINC 軟件進(jìn)行 PLC 梯形圖的繪制。 2 首先將小光標(biāo)移到左邊母線最上端處 輸入第一條指令（快捷方式輸入指令）輸入第一條指令元件號(hào)，光標(biāo)自動(dòng)進(jìn)入第二條指令 3 按“ F5”或點(diǎn)擊右邊的功能圖中的常開，彈出“輸入元件”對(duì)話框 輸入一個(gè)元件“常開”觸點(diǎn) 4 鍵入“ M002” [回車 ] 輸入元件的符號(hào)“ M8002” 5 按“ F8”或點(diǎn)擊功能圖中的“功能”元件“ — [ ]— ” ,彈出“輸入元件”對(duì)話框 輸入一個(gè)“功能元件” 6 鍵入“ SET S0” [回車 ] 使元件 S0 保持為 ON 7 按“ F8”或點(diǎn)擊功能圖中的“功能”元件“ — [ ]— ” ,彈出“輸入元件”對(duì)話框 輸入一個(gè)“功能元件” 8 鍵入“ STL S0” [回車 ] 使元件 S0 接通 9 ?? ?? 10 鍵入“ END” [回車 ] 輸入結(jié)束符號(hào) “梯形圖”程序編輯結(jié)束后 ，單擊 [選項(xiàng) ]下拉子菜單，選中 [程序檢查 ]彈出[程序檢查 ]對(duì)話框，根據(jù)提示檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤，電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。 圖 42 編程軟件界面 (2)． 設(shè)置編輯文件的路徑 首先應(yīng)該設(shè)置文件路徑，所有用戶文件都在該路徑下存取。 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 圖 41 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的順序功能圖 PLC 控制梯形圖 下面主要采 用 FXGPWINC 編程軟件繪制攻絲組合機(jī)床控制系統(tǒng)的 PLC 梯形圖。 1）整個(gè)過程按工序要求分解 2）對(duì)每個(gè)工序分配狀態(tài)元件 3） SFC 轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖（ STL）、指令表程序 根據(jù)組合機(jī)床控制功能要求，可見該控制完全按步進(jìn)進(jìn)行，所以采用步進(jìn)指令編程最適合。任何復(fù)雜系統(tǒng)代表步的輔助繼電器控制電路 , 其設(shè)計(jì)方法都是相同的 , 并且很容易掌握 , 所以順序控制設(shè)計(jì)法具有簡(jiǎn)單、規(guī)范、通用的優(yōu)點(diǎn)。如果不是上述的方向 ,應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進(jìn)展方向。初始步用雙線方框表示 , 每一個(gè)順序功能圖至少應(yīng)該有一個(gè)朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 初始步。 狀態(tài)編程法也叫功能表圖法，是程序編制的重 要方法及工具。 （ 3）確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器位（ M）和定時(shí)器（ T）的地址。 在 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對(duì) PLC 的硬件性能了解外，也要了解 PLC 對(duì)編程語(yǔ)言支持的種類。主要用于其他編程語(yǔ)言較難實(shí)現(xiàn)的用戶程序編制 。在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯。 指令表表編程語(yǔ)言的特點(diǎn)是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；與梯形圖有一一 對(duì)應(yīng)關(guān)系。它是與繼電器線路類似的一種編程語(yǔ)言。 I/O地址分配及外部配線 攻絲組合機(jī)床的加工工藝流程和 控制功能要求 ，需要輸入點(diǎn) 7 個(gè)，輸出點(diǎn) 13 個(gè)， 列出其 I/O 分配表，如表 32 所示 表 32 組合機(jī)床 PLC 控制 系統(tǒng) 的 I/O 分配表 輸入設(shè)備 輸入點(diǎn)編號(hào) 輸出設(shè)備 輸出點(diǎn)編號(hào) 啟動(dòng)按鈕 SB X0 KM1(M1 快進(jìn) ) Y1 行程開關(guān) SQ1 X1 KM2(M1 工進(jìn) ) Y2 行程開關(guān) SQ2 X2 KM3(M1 慢退 ) Y4 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 行程開關(guān) SQ3 X3 KM4(M1 快退 ) Y6 行程開關(guān) SQ4 X4 KM5(M2 正轉(zhuǎn) ) Y3 行程開關(guān) SQ5 X5 KM6(M2 反轉(zhuǎn) ) Y5 行程開關(guān) SQ6 X6 KM7(M3 快 進(jìn) ) Y7 停止按鈕 SB1 X7 KM8(M3 工進(jìn) ) Y8 KM9(M3 慢退 ) Y10 KM10(M3 快退 ) Y12 KM11(M4 正轉(zhuǎn) ) Y9 KM12(M4 反轉(zhuǎn) ) Y11 KM13(夾具夾緊電磁閥 ) Y13 /輸出點(diǎn)分配，畫出 PLC 的外部接線如圖 32 所示 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 圖 32 組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)的外部接線 第 四 章 PLC 的 編程 概述 梯形圖和指令語(yǔ)言是 PLC 的主要編程軟件。在控制系統(tǒng)中，傳感器和變送器用于測(cè)量位移、角位移、力、壓力、應(yīng)變、速度、加速度、溫度、濕度、流量等物理量。 PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式： (1)PC 為主站，多臺(tái)同型號(hào) PLC 為從站，組成簡(jiǎn)易 PLC 網(wǎng)絡(luò)； (2)1 臺(tái) PLC 為主站，其他同型號(hào) PLC 為從站，構(gòu)成主從式 PLC 網(wǎng)絡(luò)； (3)PLC 網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型 DCS 中作為 DCS 的子網(wǎng)； (4)專用 PLC 網(wǎng)絡(luò) (各廠商的專用 PLC 通信網(wǎng)絡(luò) )。在一般情況下， PLC 的 I/O 點(diǎn)應(yīng)該有適當(dāng)?shù)挠嗔?。?duì)朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 于系統(tǒng)方案要求有分布式系統(tǒng)、遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)化通訊的要求。注意：接在 PLC 輸入端的電器元件一律為常開觸點(diǎn)，如 停止按鈕等。 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 如果被控制對(duì)象環(huán)境較差，系統(tǒng)工藝復(fù)雜，且輸入 /輸出量以開光亮為主，則考慮用 PLC 控制系統(tǒng)。當(dāng) PLC 進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖， 直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。 2．程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段， PLC 對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。也采用BASIC、 PASCAL 等高級(jí)語(yǔ)言編程。 圖 31 梯形圖符號(hào) 指令（語(yǔ)句表） 指令就是用助記符來表達(dá) PLC 的各種功能，它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言 ，但又較之簡(jiǎn)單得多。 外部 電源： 可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時(shí)內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失。 智能型 ，即 既可聯(lián)機(jī)（ Online），也可脫機(jī)（ Offline）編程；可以采用指令清單（語(yǔ)句表）、梯形圖等語(yǔ)言編程。 功能存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)） ： 存放用戶數(shù)據(jù) 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 PC 的用戶存儲(chǔ)器通常以字（ 16 位 /字）為單位來表示存儲(chǔ)容量 。對(duì)每個(gè)程序， CPU 從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，因此， PLC 的工作方式是一種串行循環(huán)工作方式。 6. 維修工作量少，維修方便 PLC 的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。 4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。靠模螺母通過結(jié)合子和彈簧裝在套筒內(nèi)，套筒由壓板壓在靠模板誰(shuí)上。與傳統(tǒng)的繼電器 、 接觸器電氣控制系統(tǒng)相比 ,PLC 控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)周期短以及故障自診斷等優(yōu)點(diǎn) , 特別適合應(yīng)用于機(jī)床的控制和故障自診斷系統(tǒng) , 可以大為減少繼電器等硬件邏輯元件的數(shù)量 , 提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 , 從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。輸送部件主要有移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。還出現(xiàn)整機(jī)的通用模塊，如轉(zhuǎn)能機(jī)床（缸蓋導(dǎo)管孔加工機(jī)床等）、柔性加工單元（ UD 系列組合式柔性單元等）。大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置形式等方面有較大的差別。通常夾具 中間底座 10 和多軸向 5 是 根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件，但其中的絕大多數(shù)零部件如定位夾壓元件、傳動(dòng)件等也都是標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。由過去的 “ 剛性 ” 機(jī)床結(jié)構(gòu)，向 “ 柔性 ” 化方向發(fā)展， 超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。其中大量通用部件包括：?jiǎn)屋S工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力箱、進(jìn)給滑 臺(tái)等動(dòng)力部件，以及用以安裝動(dòng)力部件的支承部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等。 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 I 中文 摘要 本文介紹殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高，精度高等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。s type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWINC software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced installation and maintenance of PLC control system and further summary fo the article. 【 Key words】 : PLC 、 Mitsubishi FX series、 bined machine tools, shell kind parts、 tapping III 目錄 中文摘要 Abstract 第一章 概述 ......................................... 1 組合機(jī)床概述 .............................................. 1 組合機(jī)床的發(fā)展 ............................................ 1 組合機(jī)床裝配模型 ........................................... 1 組合機(jī)床及其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................. 2 本章小結(jié) .................................................. 2 第二章 攻絲組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制過程 ................... 3 組合機(jī)床結(jié)構(gòu) .............................................. 3 組合機(jī)床的基本配置 ......................................... 4 攻絲組合機(jī)床的控制方式 ..................................... 5 攻絲組合機(jī)床運(yùn)動(dòng)形式 ....................................... 5 第三章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..