【正文】 線圖的設(shè)計(jì) .....................................21第 4 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的軟件設(shè)計(jì) ............................22 電動(dòng)機(jī) M1 正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計(jì) ................................224 / 49 電動(dòng)機(jī) M1 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及反接制動(dòng)控制的設(shè)計(jì) ........................24 梯形圖 ...........................................................28 語句表 ...........................................................30第 5 章調(diào)試 .............................................................33 M1 的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)試 ................................................34 M1 正轉(zhuǎn)調(diào)試 ......................................................35 反轉(zhuǎn)調(diào)試 .........................................................36 反轉(zhuǎn)制動(dòng)調(diào)試 .....................................................37 M2 的起動(dòng)調(diào)試 ....................................................38 M2 的停止調(diào)試 ....................................................38 M3 的起動(dòng)調(diào)試 ....................................................38第 6 章結(jié)論 .............................................................39參考文獻(xiàn) ...............................................................405 / 49第 1 章 緒論 普通機(jī)床改造的意義和前景從 20 世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。1 / 49畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 指導(dǎo)教師：王旭華 二零一四年三月課題名稱C650 臥式車床的控制系統(tǒng)的 PLC 控制改造學(xué)院 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè) 數(shù)控技術(shù)班級(jí) 數(shù)控一班姓名 郭洋學(xué)號(hào) 11010501172 / 49 前 言 做好畢業(yè)設(shè)計(jì)是作為當(dāng)代即將畢業(yè)的一名大學(xué)生鞏固在校期間所學(xué)的知識(shí)，來集合頂崗實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)來不斷完善自己，為自己將來的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。這對(duì)于我國一個(gè)機(jī)床擁有量極大(其中大部分機(jī)床役齡較長)，而當(dāng)前經(jīng)濟(jì)財(cái)力又不足的發(fā)展中國家來說，采用舊機(jī)床改造來提高設(shè)備的先進(jìn)性和數(shù)控化率，在大量制造數(shù)控機(jī)床的同時(shí)，也在組建維修改造專業(yè)公司，專門從事舊機(jī)床的維修和數(shù)控化改造，尤其在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家機(jī)床工業(yè)處于不景氣的今天，它們的機(jī)床改造卻是為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(yè)，生意盎然，處在黃金時(shí)代。我國的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)。(3) 熟悉了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能，便于操作維修購新設(shè)備時(shí)，事先不能全面了解機(jī)床結(jié)構(gòu)性能，以致很難預(yù)計(jì)是否能完全適合其加工要求。而采用改造的方案，就可靈活選取所要的功能，并可根據(jù)生產(chǎn)加工要求，采用組合的方法，增添某些部件，設(shè)計(jì)改造成專用數(shù)控機(jī)床。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中。把計(jì)算結(jié)果送給 PLC 的控制器。如果你就在機(jī)器制造、包裝、物料輸送、自動(dòng)裝配等行業(yè)中工作，那么你可能已經(jīng)在使用它了。而 PLC 的用戶程序按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。 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)簡單、容易掌握、價(jià)格便宜，11 / 49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，控制過程不太復(fù)雜的系統(tǒng)還是適合的。 PLC 相關(guān)概述現(xiàn)代化生產(chǎn)的水平,產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等各項(xiàng)指標(biāo)在很大程度上取決于展,新興工業(yè)控制器,由于它將計(jì)算機(jī)的編程靈活、功能齊全、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)與繼電器系統(tǒng)的控制簡單、使用方便、抗干擾力強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,而其本身又具有體積小、重量輕、耗電省等特點(diǎn),因此在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用越來越廣泛.在實(shí)際生產(chǎn)中,由于大量存在一些用開關(guān)量控制的簡單的程序控制過程,而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的,因而傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)常不能滿,提高了電氣控制的靈活性和通用性,存在著系統(tǒng)復(fù)雜,使用不便,抗干擾能力差,成本高等缺陷,尤其對(duì)上述簡單的過程控制有大材小用,在 20 世紀(jì) 60 年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)生產(chǎn)需要,方便地改變控制程序,而又遠(yuǎn)比電子計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置——順序控制器,它是通過組合邏輯元件插接或編程來實(shí)現(xiàn)繼電器接觸控制線路功能12 / 49,使控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和通用性,但它還是使用硬件手段,裝置體積大,成電路和微處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用, 20世紀(jì) 70 年代出現(xiàn)了用軟件手段來實(shí)現(xiàn)各種控制功能以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程控制器,這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。它與繼電器控制原理圖類似，具有直觀、清晰、修改方便、易掌握等優(yōu)點(diǎn)。兩種運(yùn)動(dòng)由同一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并通過各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。11 / 49 繼電器電氣線路的分析C650 車床 電氣控制原理圖如圖 所示:圖 C650 車床電氣控制原理圖 主電路分析該機(jī)床共配置三臺(tái)電動(dòng)機(jī) MM2 和 M3。電動(dòng)機(jī) M2 提供切削液，采用直接啟動(dòng)停止方式，為連續(xù)工作狀態(tài)，由接觸器 KM4 的主觸點(diǎn)控制其主電路的接通與斷開。其基本步驟是：各自受控點(diǎn)動(dòng)作后出現(xiàn)的控制結(jié)果（利用坐標(biāo)標(biāo)注檢索可避免遺漏） 。 PLC 的硬件組成與各部分的作用可編程控制器(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)?？刹捎酶呙芏?、低功耗的CMOS RAM 或 EPROM 與 EEPROM。17 / 49(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） 。晶體管適應(yīng)直流負(fù)載，其特點(diǎn)是動(dòng)作頻率 +24V輸 入 口COM接 近 開 關(guān)LED內(nèi)部電源PC18 / 49高，響應(yīng)速度快，但帶負(fù)載能力小。允許電源電壓額定值在+10%～15%范圍內(nèi)波動(dòng)。PLC 的性能包括：輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)和電源指標(biāo)方面。由此可知，輔助繼電器 M10M102 分別為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)輔助繼電器。因而，必須采取防止電源短路的措施。 電動(dòng)機(jī) M1 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及反接制動(dòng)控制的設(shè)計(jì)圖 為 M1 的點(diǎn)動(dòng)及反接制動(dòng)控制梯形圖。由此可見，點(diǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入反接制動(dòng)。實(shí)驗(yàn)箱中有正反轉(zhuǎn)模塊、交通燈模塊、電梯模塊、混料罐模塊和物料傳輸模塊。5. 程序的下載 對(duì) PLC 操作前，首先使用編程通信轉(zhuǎn)換接口電纜 SC09將編程電腦的串口和平 PLC 的 RS422 編程接口連接好，在下載程序參數(shù)前把PLC 的 RUM/STOP 開關(guān)扳到 STOP 位置。C650 車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。40 / 49致謝本論文是在老師的指導(dǎo)下完成的。在此，對(duì)老師在工作中給予的指導(dǎo)和關(guān)心致以最真誠的謝意。因而用 PLC 改造其繼電器接觸器成了一種必然的選擇。6. 遙控運(yùn)行/停止 程序參數(shù)下載到 PLC 后，在編程界面點(diǎn)擊“PLC”→ “遙控運(yùn)行/停止” ，在彈出的遙控運(yùn)行/停止命令窗口中選擇“運(yùn)行”或“停止” 。因此我把 M1 的熱繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn) FRM2 的熱繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn) FR2 和速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸點(diǎn) KS速度繼電器的反轉(zhuǎn)觸點(diǎn) KS2 分別用兩個(gè)按鈕和兩個(gè)開關(guān)代替。假設(shè)停車之前電動(dòng)機(jī) M1 為正轉(zhuǎn)，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn) KS1 仍閉合，X11 仍得電，X0［1］仍閉合。點(diǎn)動(dòng)控制是在接觸器 KM2 和 KM3 不動(dòng)作（即輸出繼電器 Y1 和 Y2 的動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Y1［3］ 、◎Y2［3］閉合）的情況下，按點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB1，輸入繼電器X1 得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)X1［1］ 、X1［3］閉合，使輔助繼電器 M103［1］和26 / 49M100［3］得電，而且 M103 自鎖。圖 電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制梯形假定 M1 在正轉(zhuǎn)，即 Y0 為接通，現(xiàn)在要反轉(zhuǎn)，按反轉(zhuǎn)按鈕 SB3，輸入繼25 / 49電器 X3 得電，X3 的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使反向輔助繼電器 M102 得電并自鎖。這樣得到電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖如上圖 所示。表 33 輸入技術(shù)指標(biāo)輸入電壓 24V DC 隔離 光電耦合輸出電流 7mA 響應(yīng)時(shí)間 10ms表 34 輸出技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目 繼電器輸出 SSR 輸出 晶體管輸出外部電源 250V AC，30V D