【正文】 16 個(gè)，六臺(tái)電動(dòng)機(jī)的接觸器和 5 個(gè)指示燈。 為了對(duì)滑臺(tái)的進(jìn)退、上料器的進(jìn)退、夾具的加緊松開等進(jìn)行調(diào)整與控制，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的手動(dòng)程序，設(shè)計(jì)手動(dòng)程序時(shí)應(yīng)注意互鎖的設(shè)計(jì)。熟悉了典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，具有了從事電氣設(shè)備安裝調(diào)試、維修管理等方面的能力。 3 按照電控系統(tǒng)提供的電氣執(zhí)行元件功能表，在狀態(tài)流程圖上對(duì)每個(gè)狀態(tài)和動(dòng)作命令配畫上實(shí)現(xiàn)該狀態(tài)或動(dòng)作命令的控制功能的電氣執(zhí)行元件，并以對(duì)應(yīng)的 PLC輸出點(diǎn)的編號(hào)定義這些電氣執(zhí)行元件。 二、 設(shè)計(jì)輸入輸出信號(hào)地址表 輸入輸出信號(hào)地址表是將輸入輸出列成表，給出相應(yīng)的地 址和名稱，以備軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試時(shí)使用的一種表。選擇機(jī)型的基本原則是在功能滿足要求的前提下，保證可靠，維護(hù)使用方便以及最佳功能價(jià)格比。 總之， PLC 在性能上均優(yōu)越于繼電 接觸式控制系統(tǒng)，特別是控制速度快，可靠性高，設(shè)計(jì)施工周期短，調(diào)試方便，控制邏輯修改方便，而且體積小，功耗低。 (2) 控制速度 繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的動(dòng)作來(lái) 實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低。用 PLC 的編程邏輯提供了 11 能隨要求而改變的“間接網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動(dòng)化過(guò)程就能隨意去改變，這種性能使 PLC 具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力，能適應(yīng)一般的控制 要求。 (5) 可靠性和維護(hù)性。 (2) 控制速度： 繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸電的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低。這種期間完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它兼?zhèn)淞?計(jì)算機(jī)控制和繼電器 接觸器控制兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前世界各國(guó)將其作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普遍應(yīng)用于工業(yè)控制。其中： YV 為電磁閥； KM 為接觸器； HL 為指示燈 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求，機(jī)床電氣控制裝置也不斷更新。 （ 二 ） 元件選用 根據(jù)上面要求，要選用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)： M1——控制主軸的電動(dòng)機(jī)； M2——控制液壓泵的電動(dòng)機(jī)； M3——控制冷卻泵的電動(dòng)機(jī)。 常見(jiàn)的組合機(jī)床，標(biāo)準(zhǔn)通用部件有動(dòng)力滑臺(tái)各種加工動(dòng)力頭以及回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，可用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可用液壓驅(qū)動(dòng)。 組合機(jī)床通常由標(biāo)準(zhǔn)通用部件和加工專用部件組合構(gòu)成，動(dòng)力部件采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣系統(tǒng)進(jìn)行工作自動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動(dòng)加工設(shè)備。 (3)冷卻泵電動(dòng)機(jī)單向工作，過(guò)載及短路保護(hù)。 功能 器件 功能 器件 功能 器件 功能 器件 滑臺(tái) 1 原位 1SQ 下料器終點(diǎn) 12SQ 滑臺(tái) 1 進(jìn) 5SB 主軸 4 點(diǎn)動(dòng) 16SB 滑臺(tái) 1 終點(diǎn) 2SQ 夾緊 1YJ 滑臺(tái) 1 退 6SB 夾緊 17SB 滑臺(tái) 2 原位 3SQ 進(jìn)料 2YJ 主軸 1 點(diǎn)動(dòng) 7SB 松開 18SB 滑臺(tái) 2 終點(diǎn) 4SQ 放料 3YJ 滑臺(tái) 2 進(jìn) 8SB 上料器進(jìn) 19SB 滑臺(tái) 3 原位 5SQ 潤(rùn)滑壓力 4YJ 滑臺(tái) 2 退 9SB 上料器退 20SB 6 2 輸出信號(hào)（共 27 個(gè)）。在 70 年代出現(xiàn)了用軟件手段來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能，以微處理器為核心的新興工業(yè)控制器 —— 可編程程序控制器（ PLC）。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的，因此，功耗小，體積小。設(shè)計(jì)完成以后，現(xiàn)場(chǎng)施工和控制邏輯的設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行，周期短，而且調(diào)試和修改均很方便。 而 PLC 的輸入 /輸出接口已經(jīng)做好，輸入接口可以與無(wú)外接電源的開關(guān)直接連接，非常方便。 PLC 的控制系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的繼電器控制接線和拆線的麻煩。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的，因此，功耗小，體積小。 PLC 還配備了自檢和監(jiān)控功能，能自診斷出自身的故障，并隨時(shí)顯示給操作人員，還能動(dòng)態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 第 四 章 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 一、 選擇 PLC 機(jī)型 合理選擇 PLC 的型號(hào)，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。足夠可以滿足 42 個(gè)輸入， 27 個(gè)輸出的要求，而且留有一定余量。 2 在畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖上以 PLC 輸入點(diǎn)或其他元件定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件。提高了設(shè)計(jì)和改進(jìn)一般機(jī)械設(shè)備電氣控制的基本能力。 顯示程序：根據(jù)機(jī)床的工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指示燈顯示。根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)的選取原則考慮 10%20%的 I/O 點(diǎn)數(shù)余量輸入點(diǎn)數(shù)可選取 4650 個(gè)輸出點(diǎn)數(shù)可選取 2933 個(gè)。而且，在輸入接口、輸出接口，由光電耦合器件，使現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)不容易進(jìn)入 PLC。 繼電接觸式控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也多。 可編程控制器采用存儲(chǔ)邏輯。從而使 PLC 具有廣泛的工業(yè)通用性，同時(shí)簡(jiǎn)化了硬件電路，也提高了 PLC 系 統(tǒng)的可靠性。 而 PLC 采用了面向操作者的語(yǔ)言編程，如梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖等，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，無(wú)需了解復(fù)雜 的計(jì)算機(jī)知識(shí)，而只要用較短時(shí)間去熟悉 PLC的簡(jiǎn)單指令系統(tǒng)及操作方法，就可以使用和編程。 PLC 根據(jù)給定的定時(shí)值，由軟件和硬件計(jì)數(shù)器來(lái)控制制定時(shí)間，定時(shí)精度高、定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響，并且一旦調(diào)好，不會(huì)變化。 可編程控制器采用存儲(chǔ)邏輯。因而 60 年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)需要，方便 的改變控制系統(tǒng)，而又要比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置 —— 順序控制器。停止冷卻泵按 SB7 即可。 要求組合機(jī)床能以手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)三種工作方式工作。專用機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)的多刀切削，自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率也較高。第三方面是整批全自動(dòng)工作循環(huán)控制。 （二） 元件選用 KM1～ KM3——控制 M1～ M3 單向起動(dòng)動(dòng)作接觸器； SB1——總停按鈕； SB SB3——M1 與 M2 起動(dòng)按鈕； SB SB5——M1 與 M2 停止按鈕； SB6——冷卻泵電動(dòng)機(jī)（ M3）調(diào)整按鈕； SB7——冷卻泵電動(dòng)機(jī)單獨(dú)停止按鈕； SA1——控制 M1 與 M2 的同時(shí)與單獨(dú)起停開關(guān)； SA2—實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭工進(jìn)時(shí)自動(dòng)起動(dòng)與手動(dòng)調(diào)整的開關(guān)； FR1～ FR3——M1～ M3 過(guò)載保護(hù)熱繼電器； SA3——照明開關(guān)； HL1——電源指示燈； EL——照明燈。因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備。由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉，所以使用廣泛。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒數(shù)量級(jí)。 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，可靠性高。 通過(guò)上面的比較，針對(duì)組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)，雖然 PLC 的價(jià)格高一些，但良好的穩(wěn)定性和高度的可靠性可確保機(jī)床在加工零件時(shí)的精度，所以決定采用 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉，所以使用廣泛。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒數(shù)量級(jí)。對(duì)于那些只熟悉機(jī)電控制的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間系統(tǒng)地學(xué) 習(xí)單片機(jī)的知識(shí)才能掌握。在點(diǎn)數(shù)上，輸入點(diǎn)數(shù)， 輸出點(diǎn)數(shù)的比例，模塊的種類方面選擇余地大，且維修方便，一般用于較復(fù) 14 雜的控制系統(tǒng)。 PLC 的輸入點(diǎn)大部分是共點(diǎn)式，即所有輸入點(diǎn)具有一個(gè)公共端 COM。輸入程序后，扳動(dòng)開關(guān)，接通或斷開模擬開關(guān)，用來(lái)模擬相應(yīng)按鈕動(dòng)作及機(jī)械動(dòng)作使檢測(cè)元件狀態(tài)發(fā)生的變化，并通過(guò)輸入輸出指示燈來(lái)觀查輸入輸出端點(diǎn)的狀態(tài)變化，經(jīng)觀察模擬開關(guān)與 PLC 連接正確。 27 結(jié) 論 PLC 作為新一代的工業(yè)控制裝置，具有開發(fā)柔性好，接線簡(jiǎn)單，安裝方便，抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，用它來(lái)控制四工位組合機(jī)床這樣復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備，是理想的選擇。本設(shè)計(jì)中，輸入元件共 42 個(gè)其中按鈕 SB 24 個(gè)、檢測(cè)元件 YJ 5個(gè)、行程開關(guān) SQ 12 個(gè)，選擇開關(guān) 1 個(gè)，基于對(duì)機(jī)床工作方式的控制要求，面板上應(yīng)