【正文】 使用和編程方法，因此這種編程語(yǔ)言應(yīng)用最廣。 STEP7 Micro/WIN32 編程軟件要求個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為 Windows95 以上版本，硬件配置： IBM486 以上兼容機(jī)，內(nèi)存 8MB 以上， VGA 顯示器，至少 50MB 以上硬盤空間，光驅(qū)，鼠標(biāo)， PC/PPI 電纜。操作更簡(jiǎn)便、可靠、指示更清晰。 表 23 元件明細(xì)表 元 件 名 稱 符 號(hào) 型 號(hào) 數(shù) 量 啟 動(dòng) 按 鈕 S B L A Y 1 6 8 2刀 開 關(guān) Q S H H 3 1限 位 開 關(guān) S Q A L P 3 1 0 4接 觸 器 K M M 2 J 4電 磁 閥 Y V A R E 0 5 0 1主 電 動(dòng) 機(jī) M 1 Y 1 0 0 L 2 4 1快 速 電 動(dòng) 機(jī) M 2 Y 9 0 L 4 1慢 速 電 動(dòng) 機(jī) M 3 X 8 0 2 1熔 斷 器 F U R L 1 2 小結(jié) 多工步機(jī)床自動(dòng)控制系統(tǒng)使用繼電接觸器控制實(shí)現(xiàn)邏輯控制，控制系統(tǒng)體積大、運(yùn)行噪聲大、功耗高、接線復(fù)雜、故障率高、工 作穩(wěn)定性和高洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 可靠性差、控制速度慢、控制精度差、功能變化難度大、使用壽命短，缺乏故障診斷功能，排查故障困難。 熔斷器選擇，主要是選擇熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電壓等級(jí)和熔體的額定電流。分直流、交流兩類，適用于交流電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制。 如某負(fù)載是 380V 的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，則應(yīng)選用 380V 的交流接觸器。 LX19 系列行程開關(guān)適用于交流 50HZ，交流電壓至 380V 或直流電壓值 220V 的控制電路中，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，作控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程和變換其運(yùn)動(dòng)方向或速度之用。按鈕開關(guān)選擇額定電壓是 DC4，額定電流 5A，電氣壽命為通斷次數(shù)大于 20 萬(wàn)次。 表 21 PLC 的具體配置 序號(hào) 名稱 類型 數(shù)量 1 主機(jī)單元模板 CPU226 1 2 基板 DIN 1 PLC 的 I/O 編址 PLC 的 I/O 具體分配表 PLC 的輸入 /輸出具體分配如表 22 所示。 1. CPU221 型主機(jī)單元 具有 6 輸入 /4 輸出共計(jì) 10 數(shù)字 I/O 點(diǎn)，無(wú)I/O 擴(kuò)展能力。因此本文決定采用 PLC 進(jìn)行，并且保持原有的操作方式、按鈕、開關(guān)的作用不變，以方便用戶，縮短適應(yīng)期。 小結(jié) 棉紡行業(yè)的現(xiàn)代化，要求機(jī)械產(chǎn)業(yè)不斷的提供各種先進(jìn)的設(shè)備為制造和維修這些設(shè)備，就必須 具備制造各種金屬零件的設(shè)備。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的故障，迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 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)算機(jī)等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)，安裝，接線工作量大大減少。它通常采用繼電器邏輯控制方式，存在著控制柜體積大，改變控 制方式困難，柔性差，設(shè)備的電控系統(tǒng)故障率高，檢修周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。 5. 體積小，重量輕，能耗低 以越小型 PLC 為倒，新近出道的品種底部尺寸小于 100mm，重量小洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 于 150g, 功耗僅數(shù)瓦。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于和種數(shù)字控制領(lǐng)域。 PLC 由于采用現(xiàn)代規(guī)模繼承電路技術(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。即“五個(gè)正確”。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 多工步組合機(jī)床與 PLC 課題研究的背景 本文設(shè)計(jì)的多工步機(jī)床是用于加工棉紡錠子錠腳的一種加工機(jī)床 ,其錠腳加工工藝比較復(fù)雜 ,零件加工前為實(shí)心坯件 ,整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程由七個(gè)工步要求依次進(jìn)行切削七個(gè)工步依次為：鉆孔、車平面、鉆深孔、車外圓及鉆孔、粗絞雙節(jié)孔及倒角、精絞雙節(jié)孔、絞錐孔，各個(gè)工頻的動(dòng)作分解如圖 11 所示。 該多工步機(jī)床是采用采用 PLC 控制，液壓機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)床設(shè)備。采用 PLC 控制，可是接線大為簡(jiǎn)化，不但安裝十分方便，而且保證了可靠性，減少了維修量，提高了功效。制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國(guó)防實(shí)力。 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)分為硬件和軟件設(shè)計(jì)兩部分。 圖 11 各個(gè)工步的動(dòng)作分解圖 我國(guó)工業(yè)電氣控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 工業(yè)電氣控制技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論，食品儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、高度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量，降低消耗，確保安全等目的綜合性技術(shù)，主要包洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 括工業(yè)電氣化軟件，硬件和系統(tǒng)三大部分。然而這種自動(dòng)化需要投入大量的資金，是一種高投資、高效率同時(shí)是高風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展模式，很難為大多數(shù)中小企業(yè)所采用。例如三菱公司身材的 F 系統(tǒng) PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30 萬(wàn)小時(shí)。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制，溫度控制， CNC 等各種工業(yè)控制中。由于體積 小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這類控制系統(tǒng)已顯示出越來(lái)越多的弊端。 PLC的梯形圖程序一般采用順序設(shè)計(jì)方法。 7. 體積小，能耗低 對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用 PLC 后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型 PLC 的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 積縮小到原來(lái)的 1/21/10。機(jī)械零件的形狀精度，尺寸精度和表面粗糙要求高的零件，主要靠機(jī)床切削加工來(lái)達(dá)到，特別是形狀復(fù)雜和精度要求高的零件，往往需要幾道切削加工工步才能完成。根據(jù) PLC 的技術(shù)特點(diǎn)又可增加一些 新的功能。 2. CPU222 型主機(jī)單元 具有 8 輸入 /6 輸出共計(jì) 14 個(gè)數(shù)字 I/O 點(diǎn)，可以連接 2 個(gè) I/O 擴(kuò)展單元，最大擴(kuò)展至 78 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 10 路模擬量 I/O。 表 22 PLC 的輸入 /輸出編址 信 號(hào) 名 稱 信 號(hào) 符 號(hào) I / O 編 址 輸 入 電 源啟 動(dòng) 開 關(guān) S B 1 I 0 . 0 D C 2 4 V橫 向 工 進(jìn) 開 始 S Q 1 I 0 . 1 D C 2 4 V限 位 開 關(guān) Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 橫 向 延 時(shí) 開 始 S Q 2 I 0 . 2 D C 2 4 V 限 位 開 關(guān) Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 橫 向 快 退 結(jié) 束 S Q 3 I 0 . 3 D C 2 4 V限 位 開 關(guān) Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 縱 向 快 退 結(jié) 束 S Q 4 I 0 . 4 D C 2 4 V 限 位 開 關(guān) Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 停 止 開 關(guān) S B 2 I 0 . 5 D C 2 4 V正 轉(zhuǎn) 接 觸 器 K M 1 Q 0 . 0 A C 2 2 0 V反 轉(zhuǎn) 接 觸 器 K M 2 Q 0 . 1 A C 2 2 0 V快 速 接 觸 器 K M 3 Q 0 . 2 A C 2 2 0 V電 磁 閥 D T 1 Q 0 . 3 A C 2 2 0 V主 軸 接 觸 器 K M 4 Q 0 . 4 A C 2 2 0 V 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 PLC 的 I/O 電路設(shè)計(jì) PLC 的主電路圖如圖 21 所示。主要根據(jù)使用場(chǎng)合所需要的觸電數(shù)、觸洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 電式及顏色選用。 接觸器的選擇，選擇接觸器主要考慮一下技術(shù)資料： 1. 電源種類：交流或直流。 額定電流：銘牌額定電流是指主觸點(diǎn)的額定電流。交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理與直流接觸器相似，主要由點(diǎn)此系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、復(fù)位彈簧和支架底座等部分組成。額定電壓是根據(jù)所保護(hù)電路的電壓來(lái) 選擇的。 PLC 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信等功能，并且具有處理分支、中斷、自診斷能力。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)平臺(tái)和編程語(yǔ)言的選擇 PLC 軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成。 編程語(yǔ)言的選擇 PLC 最常用的三種編程語(yǔ)言，一是梯形圖，二是語(yǔ)句表 STL，三是功能塊圖 FBD。 梯形圖 (LAD)編程語(yǔ)言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。他特別適合于熟悉計(jì)算機(jī)原理和熟悉 PLC 的結(jié)構(gòu)原理和工作過(guò)程的程序員，用它可以編寫儲(chǔ)梯形圖 LAD 或功能塊圖 FBD 無(wú)法實(shí)現(xiàn)的編程，程序執(zhí)行速度最快。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實(shí)現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣 ， PLC 的潛在優(yōu)點(diǎn)還取決于應(yīng)用時(shí)的創(chuàng)造 性 。 I 0 . 3 M 1 2 . 1 M 1 2 . 3M 1 2 . 2M 1 2 . 2I 0 . 1 M 1 2 . 2 M 1 2 . 4M 1 2 . 3M 1 2 . 3M 1 0 . 3 M 1 2 . 3 M 1 2 . 5M 1 2 . 4M 1 2 . 4 圖 37 精絞雙絞孔梯形圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 工步七：絞錐孔梯形圖如圖 38 所示。語(yǔ)言表 STL類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，是 PLC 最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。 4. 變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到 Excel 表格中，方便的對(duì)變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。組態(tài)王提供了豐富的快速應(yīng)用設(shè)計(jì)的工具。 數(shù)據(jù)變量定義 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是組態(tài)工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心?！敖M態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動(dòng)畫連接的圖形對(duì)象設(shè)置了訪問(wèn)權(quán)限，這對(duì)于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。 條件表達(dá)式：輸入顯示或隱含的條件表達(dá)式，單擊“？”可以查看已定義的變量名和變量域。 應(yīng)用程序命令語(yǔ)言：可以在程序啟動(dòng)時(shí)、關(guān)閉時(shí)或在程序運(yùn)行期間周