【文章內(nèi)容簡介】 不斷的發(fā)展之中，其功能不斷增強(qiáng)，更為開放，它不但是單機(jī)自動化中應(yīng)用最廣泛的控制設(shè)備，在大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也占有不可動搖的地。 PLC 的應(yīng)用之廣、普及程度之高，是其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備無法比擬的。 國際電工委員會（ IEC）在 1985 年的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案第 3 稿中，對 PLC 作了如下定義：“可編程控制器是一種中數(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)。它采用可編程序的儲存器，用來在其內(nèi)部儲存執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷雌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于是工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”從上述定義可以看出， PLC 是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，出能完成各種各樣的控制功能外，還有與其它計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié) 構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源 : PLC 使用 AC220V 電源或 DC24V 電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供不同電壓等級的直流電源。小型 PLC 可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供 DC24V 電源，驅(qū)動 PLC 負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。 b、中央處理單元 (CPU)： CPU 模塊簡稱 CPU。 CPU 模塊主要有微處理器和存儲器組成。在 PLC 控制系統(tǒng)中， CPU模塊想到那個(gè)魚人的大腦和心臟，他不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，舒心系統(tǒng)的輸出；存儲器雍闿儲存程序和數(shù)據(jù)。 c、 I/O 模塊： 6 輸入和輸出模塊 簡稱為 I/O 模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和 CPU 模塊的橋梁。 輸入模塊用來接受和采集輸入信號，開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬電流電壓信號。開關(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備；模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。 CPU 模塊的工作電壓一般是 5V 而 PLC 外部的 輸入 /輸出電路的電源電壓較高，例如DC24V 和 AC220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞 CPU 模塊中的元器件，或使PLC 不能正常工作。在 I/O 模塊中用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來隔離 PLC的內(nèi)部電路和外部的 I/O 電路。 I/O 模塊除了傳遞信號外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。 d、編程器 編程器用來生成用戶程序，并用它來編輯、檢查、修改用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫指令編程器。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來給 小型 PLC 編程，或者用于現(xiàn)場調(diào)試與維護(hù)。 使用編程軟件可以在計(jì)算機(jī)屏幕上直接生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言之間的轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到 PLC，也可以將 PLC 中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以錯(cuò)判或打印，通過網(wǎng)絡(luò)或電話線，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。 7 第 二 章 M7130 型平面磨床概述 磨床系指用磨具或磨料加工工件各種表面的機(jī)床。 一般用于對零件淬硬表面 做磨削加工。通常，磨具旋轉(zhuǎn)也主運(yùn)動，工件或磨具的移動為進(jìn)給運(yùn)動，其應(yīng)用 廣泛、加工精度高、表面粗糙度小。 磨床種類很多，可分為十余種 ：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、多用磨床、 專用磨床等。 M7130 型臥軸矩臺平面磨床是利用砂輪圓周進(jìn)行磨削加工平面的磨床，其主 要由床身、工作臺、電磁吸盤、立柱、砂輪箱與滑座等組成。平面磨床主運(yùn)動是 砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動一進(jìn)給運(yùn)動有垂直進(jìn)給〔滑座在立柱上的上、下運(yùn)動） ；橫向進(jìn) 給（砂輪箱在滑座上的水平移動） ：縱向運(yùn)動（工作臺沿床身的往復(fù)運(yùn)動） 。工作 時(shí)， 砂輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并沿其軸向作定期的橫向進(jìn)給運(yùn)動工件固定在工作臺上， 工 作臺作直線往返運(yùn)動矩形工作臺每完成一縱向行程時(shí)， 砂輪作橫向進(jìn)給， 當(dāng)加工 整個(gè)平 面后，砂輪作垂直方向的進(jìn)給，以此完成整個(gè)平面的加工。 圖 11 是 M7130 平面磨床的外形圖 圖 21 M7130 平面磨床外形圖 1— 床身 2— 工作臺 3— 電磁吸盤 4— 砂輪箱 5— 砂輪箱橫向移動手柄 6— 滑座 7—立柱 8— 工作臺換向撞塊 9— 工作臺往復(fù)運(yùn)動換向手柄 10— 活塞桿 11— 砂輪箱垂直進(jìn)刀手輪 8 第 三 章 M7130 平面磨床的主要運(yùn)動形式和控制要求 、主運(yùn)動： 主運(yùn)動指的是砂輪的高速旋轉(zhuǎn)，其控制要求有三點(diǎn)： 為保證磨削加工質(zhì)量，要求砂輪有較高的轉(zhuǎn)速，常采用兩極籠型異步電動機(jī)。 為提高主軸的剛度，簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用裝入式電動機(jī)，將砂輪直接裝到電動機(jī)軸上。砂輪電動機(jī)只要求單向旋轉(zhuǎn)，無調(diào)速和制動要求。 、進(jìn)給運(yùn)動： 進(jìn)給運(yùn)動有三種運(yùn)動形式：工作臺的往復(fù)運(yùn)動（縱向進(jìn)給）、砂輪架的橫向（前后）進(jìn)給、砂輪架的升降運(yùn)動（垂直進(jìn)給）。 ． 1 工作臺的往復(fù)運(yùn)動（縱向進(jìn)給）： 液壓傳動，因液壓傳動換向平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。液壓泵電動機(jī) M3 拖動液壓泵，工作臺在液壓作用下作縱向運(yùn)動。由裝在工作臺前側(cè)的換向擋鐵碰撞床身上的液壓換向開關(guān)控制工作臺進(jìn)給方向。 砂輪架的橫向（前后）進(jìn)給： 在磨削的過程中，工作臺換向時(shí)，砂輪架就橫向進(jìn)給一次。在修正砂輪或調(diào)整砂輪的前后位置時(shí)，可連續(xù)橫向移動。砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動可由液壓傳動，也可用手輪來操作。 砂輪架的升降運(yùn)動（垂直進(jìn)給） ： 滑座沿立柱的導(dǎo)軌垂直上下移動，以調(diào)整砂輪架的上下位置，或使砂輪磨入工件，以控制磨削平面時(shí)工件的尺寸。垂直進(jìn)給運(yùn)動是通過操作手輪由機(jī)械傳動裝置實(shí)現(xiàn)的。 輔助運(yùn)動： 輔助運(yùn)動主要有工件的夾緊、工件的冷卻。各自的控制與要求： 工件的夾緊 ： 工件可以用螺釘和壓板直接固定在工作臺上。在工作臺上也可以裝電磁吸盤，將工件吸附在電磁吸盤上。因此，要有充磁和退磁控制環(huán)節(jié)。為保證安全，電磁吸盤與三臺電動機(jī) M M M3 之間有電氣聯(lián)鎖裝置，即電磁吸盤吸合后，電動機(jī)才能啟動。電磁吸盤不工作或發(fā)生故障時(shí)，三臺電動機(jī)均不能啟動。 工件的冷卻： 冷卻泵電動機(jī) M2 拖動冷卻泵旋轉(zhuǎn)供給冷卻液。要求砂輪電動機(jī) M1 和冷卻泵電動機(jī)要實(shí)現(xiàn)順序控制。 9 第 四 章 M7130 平面磨床的電路分析 ． M7130 平面磨床電氣原理圖 如圖 41 所示 圖 41 M7130 平面磨床電路圖 主回路有只需單方向旋轉(zhuǎn)的三臺電動機(jī) M M M3，其中 M1 為砂輪電動機(jī)， M2 為冷卻泵電動機(jī)， M3 是液壓泵電動機(jī)。由 QS1 轉(zhuǎn)換開關(guān)控制接觸器 KM KM2 主觸頭的閉合與分?jǐn)鄟砜刂齐妱訖C(jī)的起動與停止。冷卻泵電機(jī)只有在砂輪電動機(jī)起動后，經(jīng)由插銷供電旋轉(zhuǎn)，所以 M2 接在 M1 定子側(cè)。 M M M3 三臺電動機(jī)共用熔斷器 FU1 作短路保護(hù)， M M2 分別由熱繼電器 FRFR2 作過載保護(hù)。 控制電路電源控制 電路從 FU1 下引出交流 380V 電壓作 為控制電源，采用熔斷器 FU2 作短路保 護(hù) 。 電磁吸盤控制電路 電吸吸盤控制電路由整裝置、控制裝置及保護(hù)裝置等部分組成。電磁吸盤整 流裝置是 10 由變壓器 TC2 與橋式全波整流器 V 組成。變壓器 TC2 將交流 220v 電壓 降為 127V, 經(jīng)橋式整流裝置后變?yōu)?