【文章內(nèi)容簡介】 準： 11 CPU 22X 系列 PLC 的 256 個定時器分屬 TON(TOF)和 TONR 工作方式，以及 3 種時基標準 （ 1ms、 10ms、 100ms） ， TOF與 TON共享同一組定時器，不能重復使用。 定時器指令格式 （ 1）通電延時型 （ TON）：當使能端輸入有效時，定時器開始計時，當前值從 0 開始遞增，大于或等于設定值時，定時器輸出狀態(tài)為 1；使能端無效（斷開）時，定時器復位。 （ 2）保持型（ TONR)：使能端輸入有效時，定時器開始計時；使能端無效時， 當前值保持記憶，使能端再次接通有效時，在原記憶值的基礎上遞增計時。 (3) 斷電延時型（ TOF） ：使能端輸入有效時，定時器輸出狀態(tài)位置 1，當前值復位；使能端斷開時，開始計時，當前值從 0遞增，當前值達到預置值時，定時器狀態(tài)恢復位置0，并停止計時，當前值保持。 六、計數(shù)器 S7－ 200系列 PLC有加計數(shù)器（ CTU）、加 /減計數(shù)器（ CTUD）、減計數(shù)器（ CTD）等 3種計數(shù)指令。 S7200 系列 PLC 功能指令 一、 表功能指令 指令 描述 ATT DATA， TABLE 填表 FND= TBL， PATRN， INDX 查表 FND＜＞ TBL， PATRN， INDX 查表 FND＜ TBL， PATRN， INDX 查表 FND＞ TBL， PATRN， INDX 查表 FIFO DATA， TABLE 先入先出 LIFO DATA， TABLE 后入先出 FILL IN， OUT， N 填充 1．填表指令 2．查表指令 3．先入先出 指令 4．后入先出 指令 5．存儲器填充指令 6．讀寫實時時鐘指令 二、轉(zhuǎn)換指令 轉(zhuǎn)換指令是對操作數(shù)的類型進行轉(zhuǎn)換，并輸出到指定的目標地址中去。轉(zhuǎn)換指令包括數(shù)據(jù)的類型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的編碼和譯碼指令以及字符串類型轉(zhuǎn)換指令。 碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 整指令 三、中斷指令 （一）中斷源 1．中斷源 （ 1）通信中斷 ： PLC 的自由通信模式下 ,通信口的狀態(tài)可由程序來控制 。 （ 2） I/O中斷 ： I/O 中斷包括外部輸入中斷、高速計數(shù)器中斷和脈沖串輸出中斷。 12 （ 3）時 間中斷 ： 時間中斷包括定時中斷和定時器中斷。 2．中斷優(yōu)先級 在 PLC應用系統(tǒng)中通常有多個中斷源。當多個中斷源同時向 CPU申請中斷時，要求 CPU能將全部中斷源按中斷性質(zhì)和處理的輕重緩急進行排隊，并給予優(yōu)先權。 3． CPU響應中斷的順序 PLC中， CPU響應中斷的順序可以分以下三種情況： （ 1）當不同的優(yōu)先級的中斷源同時申請中斷時， CPU響應中斷請求的順序為從優(yōu)先級高的中斷源到優(yōu)先級低的中斷源。 （ 2）當相同優(yōu)先級的中斷源申請中斷時， CPU按先來先服務的原則響應中斷請求。 （ 3）當 CPU 正在處理某中斷，又有中斷 源提出中斷請求時，新出現(xiàn)的中斷請求按優(yōu)先級排隊等候處理，當前中斷服務程序不會被其他甚至更優(yōu)先級的中斷程序打斷。 （二）中斷控制 經(jīng)過中斷判優(yōu)后，將優(yōu)先級最高的中斷請求送給 CPU， CPU 響應中斷后自動保存邏輯堆棧、累加器和某些特殊標志寄存器位，即保護現(xiàn)場。中斷處理完成后，又自動恢復這些單元保存起來的數(shù)據(jù)，即恢復現(xiàn)場。 四 、高速處理指令 1．高速計數(shù)指令 ： 高速計數(shù)器定義指令（ HDEF），高速計數(shù)器指令（ HSC）用于啟動編號為 N的高速計數(shù)器。 HSC與 MODE為字節(jié)型常數(shù)， N為字型常數(shù)。 2．高速脈沖輸出 ： 高速 脈沖輸出功能是指在 PLC 的某些輸出端產(chǎn)生高速脈沖，用來驅(qū)動負載，實現(xiàn)高速輸出和精確控制。 3．脈沖輸出指令 ： 脈沖輸出指令可以輸出兩種類型的方波信號，在精確位置控制中有很重要的應用。 第三章 T68型臥式鏜床電氣控制電路分析 T68 型臥式鏜床的主要結(jié)構和運動形式 T68臥式鏜床的結(jié)構主要由床身、前立柱、鏜頭架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作臺等部分組成。 床身是一個整體的鑄件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導軌上裝有鏜頭架，鏜頭架可沿導軌垂直移動。鏜頭架上裝有主軸、主軸變速箱、進給箱與 操縱機構等部件。切削刀具固定在鏜軸前端的錐形孔里，或裝在平旋盤的刀具溜板上。在鏜削加工時，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向做進給運動。平旋盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在其上的刀具溜板做 徑向進給運動。鏜軸和平旋盤軸經(jīng)由各自的傳動鏈傳動，因此可以獨自旋轉(zhuǎn)，也可以不同轉(zhuǎn)速同時旋轉(zhuǎn)。 在床身的另一端裝有后立柱，后力柱可沿床身導軌在鏜軸軸線方向調(diào)整位置。在后立柱導軌上安裝有尾座，用來支撐鏜軸的末端，尾座與鏜頭架同時升降，保證兩者的軸心在 13 同一水平線上。 安裝工件的工作臺安放在床身中部的導軌上，它由下溜板、上溜板與可轉(zhuǎn)動的工作臺組成。下溜板可 沿床身導軌作縱向運動，上溜板可沿下溜板的導軌作橫向運動，工作臺相對于上溜板可作回轉(zhuǎn)運動。 由上可知， T68臥式 鏜床的運動方式有三種 ： 1） 主運動為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動 。 2）進給運動為鏜軸的軸向進給、平旋盤刀具溜板的徑向進給、鏜頭架垂直進給、工作臺的縱向進給和橫向進給。 3）輔助運動為工作臺的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向移動、尾座的垂直移動及各部分的快速移動等。 電力拖動方式和控制要求 鏜床加工范圍廣，運動部件 多，調(diào)速范圍寬。而進給運動決定了切削量，切削量又與主軸轉(zhuǎn)速、刀具、工件材料、加工精度等有關。所以一般 臥式鏜床主運動與進給運動由一臺主軸電動機拖動，由各自傳動鏈傳動。為縮短輔助時間，鏜頭架上、下，工作臺前、后、左、右及鏜軸的進、出運動除工作進給外，還應有快速移動，由快速移動電動機拖動。 T68臥式鏜床控制要求主要是： 1） 主軸旋轉(zhuǎn)與進給量都有較寬的調(diào)速范圍，主運動與進給運動由一臺電動機拖動，為簡化傳動機構采用雙速籠型異步電動機。 2）由于各種進給運動都有正反不同方向的運轉(zhuǎn)，故主電動機要求正、反轉(zhuǎn)。 3）為滿足調(diào)整工作需要，主電動機應能實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的點動控制。 4）保證 主軸停車迅速、準確，主電動機應有制動停車 環(huán)節(jié)。 5）主軸變速與進給變速可在主電動機停車或運轉(zhuǎn)時進行。為便于變速時齒輪嚙合，應有變速低速沖動過程。 6）為縮短輔助時間，各進給方向均能快速移動，配有快速移動電動機拖動，采用快速 電動機正、反轉(zhuǎn)的點動控制方式。 7）主電動機為雙速電機，有高、低兩種速度供選擇，高速運轉(zhuǎn)時應先經(jīng)低速啟動。 8）由于運動部件多，應設有必要的聯(lián)鎖于保護環(huán)節(jié)。 電氣控制電路分析 電氣線路總體概述：本機床的電力拖動系統(tǒng)由兩臺三相交流異步電動機組成， 因為功率較小，所以均采用接觸器直接起動控制線路。 M1是主電動機，由交流接觸器 KM1與 KM2控制其正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的起動與停止。交流接觸器 KM3用來控制短路限流電阻 R， M1的過載保護電器是 FR1， M2是主軸箱和工作臺的快速移動電動機，功率為 ，轉(zhuǎn)速為1460r/min。因為快速移動是短時間工作，所以不設過載保護。 1)主電動機為雙速電動機，用以實現(xiàn)拖動機床的主運動和進給運動，功率為 ，轉(zhuǎn)速為 1460 r/2880r/min，主電動機高低速的變換由主軸孔盤變速機構內(nèi)的限位開關 SQ控制。在常態(tài)下， SQ斷開，電機低速轉(zhuǎn)動；當 SQ被壓下時，接通高速，接觸器 KM KM7以及 14 KM8用來改變主電動機定子繞組的聯(lián)接方法。當 KM6的主觸點閉合，繞組接成三角形，主電動機的轉(zhuǎn)速為 1460r/min。當 KM6的主觸點斷開， KM7和 KM8的主觸點閉合時，繞組接成雙星形，主電動機的轉(zhuǎn)速為 2880r/min，主電動機可以正反轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)點動，也可以反接制動。為限制電動機的起動電流和反接制動電流，在點動和反接制動時，在電動機定子繞組中串聯(lián)了限流電阻。 2)主電動機低速時可直接起動，在主電動機高速轉(zhuǎn)動之前要保證先接通低速轉(zhuǎn)動電路，經(jīng)過一段延時再自動轉(zhuǎn)換到高速，以減小主電動機的起動電流。 3)為保證 變速后變速齒輪進入良好嚙合狀態(tài)，在主軸變速和進給變速時主電動機應能夠緩慢轉(zhuǎn)動。本機床主軸變速時主電動機緩轉(zhuǎn)運動是通過限位開關 SQ1和 SQ2實現(xiàn)的，而進給變速是通過限位開關 SQ3和 SQ4以及速度繼電器來共同完成的。 4)按鈕、限位開關和速度繼電器均采用動合觸點。 SQ SQ SQ SQ6原來采用動斷觸點，現(xiàn)在改為動合觸點，為保持機床原來的控制狀態(tài)不變， SQ SQ SQ SQ6在機床正常運行時動合觸頭為閉合狀態(tài)， SQ SQ4所對應的輸入繼電器都采用動斷觸點。 SQSQ6配合以完成主軸進給與工作臺進 給的互鎖功能。 SQ SQ3在機床正常運行時觸頭為斷開狀態(tài)?？刂凭€路電壓為 110V，安全照明燈電壓為 24V，信號燈電壓為 6V，均由控制變壓器 TC提供電源。 5）主軸及進給變速控制 T68臥式鏜床的主軸變速與進給變速可在停車時進行也可在運行中進行。變速時將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動變速盤，選好速度后，再將變速手柄推回。拉出變速手柄時，相應的變速行程開關不受壓；推回變速手柄時，相應的變速行程開關壓下，SQ SQ2為主軸變速用行程開關， SQ SQ4為進給變速用行程開關。 6）快速移動控制 主軸箱、工作臺或主軸的快 速移動，由快速手柄操縱并聯(lián)動 SQSQ8行程開關，控制接觸器 KM4或 KM5，進而控制快速移動電動機 M2正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)快速移動。將快速手柄扳在中間位置， SQ SQ8均不被壓動， M2電動機停轉(zhuǎn)。若將快速移動手柄扳到正向位置， SQ7壓下， KM4線圈通電吸合， M2正轉(zhuǎn)，使相應部件正向快速移動。反之，若將快速手柄扳到反向位置，則 SQ8壓下， KM5線圈通電吸合， M2反轉(zhuǎn)，相應部件獲得反向快速移動。 電氣控制電路特點 1） 主軸箱或工作臺與主軸機動進給聯(lián)鎖。 2） M1電動機正反轉(zhuǎn)控制、高低速控制、 M2電動機的正反轉(zhuǎn)控制均設有互鎖控制環(huán)節(jié)。 3）熔斷器 FU1FU4 實現(xiàn)短路保護；熱繼電器FR 實現(xiàn) M1 過載保護；電路采用按鈕接觸器或繼電器構成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護作用。 4）機床設有 36V 安全電壓局部照明燈 EL，由開關 SA 手動控制。 5）主軸與進給電動 機 M1 為雙速籠型異步電動機。 6）電動機 M1 能正反轉(zhuǎn)運行、正反向點動及反接制動。 7）主軸變速和進給變速均可在停車情況或在運行中進行。 8）主軸箱、工作臺與主軸由快速移動電動機 M2 拖動實現(xiàn)其快速移動。 15 第四章 基于 PLC的 T68型臥式鏜床 控制要求 和梯形圖 用西門子可編程序控制器對 T68鏜床進行電器線路改造。機床原有的操作方式不變，機床的主電路不變，從而使機床的控制線路簡化了，機床故障率降低了。 總體構思有： 1）保持 機床原有的操作方式不變，加工工藝方法不變。 2) 機床原有的按鈕、行程開關、控制變壓器、交流接觸器及熱繼電器等繼續(xù)使用，其控制作用保持不變。 3) 將原有的繼電器控制線路改為由 PLC編程來實現(xiàn)。 其控制要求具體如下 ： 控制 動停 車控制 環(huán)節(jié) 電動機有高、低速選擇 基于 PLC的 T68型臥式鏜床的梯形圖如下 所示： 16 17 18 其元器件 分配表 如下： SB1 正轉(zhuǎn)起動按鈕 SQ1 主軸變速行程開關 KM1 SB2 反轉(zhuǎn)起動按鈕 SQ2 主軸變速行程開關 KM2 SB3 正向點動起動按鈕 SQ3 進給速度行程開關 KM3 SB4 反向點動起動按鈕 SQ4 進給速度行程開關 KM4