基于plc的機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 16:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能一直保持接通狀態(tài)，從而使得KM1能夠持續(xù)閉合，為控制電路供電。（2）主軸正反轉(zhuǎn) 該車床采用兩個(gè)接觸器KM3和KM4來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制。在電路中，為了防止兩個(gè)接觸器同時(shí)動(dòng)作而造成短路，將實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的KM3和KM4進(jìn)行互鎖。所以，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路實(shí)際上是由互鎖的兩個(gè)方向相反的單向運(yùn)行線路組成的。其具體的控制過(guò)程如下：繼電器RA3閉合，RA3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。接觸器KM3閉合，KM4由互鎖電路斷開(kāi)（即使RA4誤動(dòng)作也不會(huì)閉合），主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)。繼電器RA4閉合，RA4常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。接觸器KM4閉合，KM3由互鎖電路斷開(kāi)（即使RA4誤動(dòng)作也不會(huì)閉合），主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)。正如上面所指出的那樣，在該正反轉(zhuǎn)控制電路中，兩個(gè)接觸器的常閉觸頭KM3和KM4互鎖。所以在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的換向操作時(shí)，必須先按下停止按鈕才能反向啟動(dòng)。（3）停止過(guò)程按下急停按鈕SB1，則繼電器RA2斷電，RA2的輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而使得與之串聯(lián)在一起的繼電器RA1斷電，RA1的輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)。與RA1的觸點(diǎn)串聯(lián)的接觸器KM2線圈斷電，同時(shí)接觸器KM1的觸頭也斷開(kāi)。KM2線圈斷電使步進(jìn)電機(jī)斷電。KM2的觸頭也會(huì)隨KM2線圈的斷電而斷開(kāi)，則主軸控制電路斷電。KM1觸頭的斷開(kāi)也會(huì)使控制電路斷電。另外，若是行程開(kāi)關(guān)接通，也會(huì)使繼電器RA2斷電，同理，整個(gè)控制電路也將會(huì)斷電。補(bǔ)充：若為按下急停，X30有效，單片機(jī)控制電路無(wú)法正常啟動(dòng)；若為行程開(kāi)關(guān)接通（206為高電平），X30無(wú)效，單片機(jī)控制電路可以正常啟動(dòng)，認(rèn)知超程錯(cuò)誤。第4章 PLC程序設(shè)計(jì)方法 PLC的編程語(yǔ)言國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）于1994年5月公布了可編程序控制器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)(IEC611313),詳細(xì)地說(shuō)明了句法、語(yǔ)義和下述5種編程語(yǔ)言：⑴ 順序功能圖；⑵ 梯形圖；⑶ 功能塊圖；⑷ 指令表；⑸ 結(jié)構(gòu)文本。該標(biāo)準(zhǔn)中有兩種圖形語(yǔ)言——梯形圖（LD）和功能塊圖（FBD），還有兩種文字語(yǔ)言——指令表（IL）和結(jié)構(gòu)文本（ST），順序功能圖（SFC）是一種結(jié)構(gòu)塊控制程序流程圖。[8]其中，梯形圖是使用的最多的圖形編程語(yǔ)言，有PLC第一編程語(yǔ)言之稱。梯形圖采用類似于繼電器觸點(diǎn)、線圈的圖形符號(hào)，容易理解和掌握。梯形圖常被稱為程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。梯形圖也很適合于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。本文也采用梯形圖進(jìn)行程序的編制。 PLC程序設(shè)計(jì)步驟圖41所示為PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的一般步驟。0圖41 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的一般步驟 PLC程序的模塊化設(shè)計(jì)由于車床的操作過(guò)程復(fù)雜，機(jī)加工控制對(duì)象每一工作循環(huán)周期的控制關(guān)系比較復(fù)雜，因此，如果將各種控制程序“混合”在一起設(shè)計(jì)，則各程序間必然會(huì)相互“牽連”，從而使設(shè)計(jì)的難度成倍增大。為此作者決定在PLC用戶程序程序設(shè)計(jì)中，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，即對(duì)系統(tǒng)按照控制功能進(jìn)行模塊劃分，將不同功能的程序放在不同的模塊中設(shè)計(jì)，依次對(duì)各控制功能的模塊設(shè)計(jì)梯形圖。這樣，使得每一部分的程序都可以單獨(dú)設(shè)計(jì)和修改，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)和修改某一部分程序時(shí)，不必?fù)?dān)心會(huì)對(duì)另一部分程序造成影響。程序結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試，還可以根據(jù)需要靈活增加其他控制功能。本次設(shè)計(jì)中，綜合車床的特點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)該機(jī)床的PLC控制程序的過(guò)程中將PLC程序劃分為7個(gè)模塊，即公用程序模塊、主軸模塊、坐標(biāo)軸控制模塊、潤(rùn)滑控制模塊、自動(dòng)換刀模塊、報(bào)警模塊和冷卻控制模塊。 輸入輸出分配接下來(lái)就是編制I/O分配表。I/O分配表是設(shè)計(jì)梯形圖程序的基礎(chǔ)資料之一，也是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)必須首先完成的工作，會(huì)給PLC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試帶來(lái)很多方便。在編制I/O分配表時(shí)，同類型的輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)盡量集中在一起,連續(xù)分配。本次程序開(kāi)發(fā)所用I/O分配見(jiàn)表41所示。 表41 輸入輸出設(shè)備與PLC輸入輸出端子分配一覽表 輸入端 輸出端輸入設(shè)備 輸入端子 輸 出 輸出端子旋鈕開(kāi)關(guān) — 循環(huán)啟動(dòng) 循環(huán)啟動(dòng)按鈕 進(jìn)給保持 進(jìn)給保持按鈕 單 段 單段按鈕 機(jī)床鎖住 機(jī)床鎖住按鈕 快 進(jìn) 主軸正轉(zhuǎn)按鈕 主軸正轉(zhuǎn) 主軸反轉(zhuǎn)按鈕 主軸反轉(zhuǎn) 主軸停按鈕 主軸停 X向退按鈕 X向退 X向進(jìn)按鈕 X向進(jìn) Z向退按鈕 Z向退 Z向進(jìn)按鈕 Z向進(jìn) 快進(jìn)按鈕 NC報(bào)警 急停按鈕 超程報(bào)警 超程解除按鈕 X回參考點(diǎn) Z正向行程開(kāi)關(guān) Z回參考點(diǎn) Z反向行程開(kāi)關(guān) 進(jìn)行潤(rùn)滑 X正向行程開(kāi)關(guān) 潤(rùn)滑故障報(bào)警 X反向行程開(kāi)關(guān) 換刀完成 冷卻開(kāi)按鈕 刀架正轉(zhuǎn) 冷卻關(guān)按鈕 驅(qū)動(dòng)指示 潤(rùn)滑電機(jī)起動(dòng)按鈕 冷卻開(kāi) 潤(rùn)滑油路壓力繼電器 X軸驅(qū)動(dòng)使能 1～4號(hào)刀到位 — Z軸驅(qū)動(dòng)使能 換刀按鈕 梯形圖程序設(shè)計(jì)在本次程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用的是FXGP_WINC編程軟件。FXGP_WINC是在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的FX系列PLC的專用編程軟件，操作界面簡(jiǎn)單方便，在該軟件中可通過(guò)梯形圖、指令表及SFC 符號(hào)來(lái)編寫PLC程序。創(chuàng)建的程序可在串行系統(tǒng)中與PLC進(jìn)行通訊、文件傳送、操作監(jiān)控以及完成各種測(cè)試功能。 梯形圖總體框圖圖 42 所示為該控制系統(tǒng)的PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu)，將程序分為公用程序、回原點(diǎn)程序、主軸控制程序、坐標(biāo)軸控制程序、報(bào)警處理程序、定時(shí)潤(rùn)滑控制程序、冷卻程序、自動(dòng)換刀控制程序
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