【導(dǎo)讀】寫了PLC控制梯形圖程序。利用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車床啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反。性能有了很大的改善，工作效率有了明顯提高。

　　

【正文】 功能 監(jiān)控功能是指 PLC 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的進(jìn)行狀態(tài)和進(jìn)程， 對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動(dòng)終止運(yùn)行；也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時(shí)器、記數(shù)器等設(shè)定值或強(qiáng)制 I/O 狀態(tài)。 PLC 基本指令 在本次控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)過程中主要應(yīng)用到以下幾種 PLC 指令。 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 常開觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址為 1 狀態(tài)時(shí)，該觸點(diǎn)閉合，在語(yǔ)句表中，分別用 LD（ Load，裝載）、 A（ And，與）和 O（ Or，或）指令表示開始、串聯(lián)和并聯(lián)的常開觸點(diǎn)（見圖 41）。 常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址為 0狀態(tài)時(shí)，該觸點(diǎn)閉合，在語(yǔ)句表中分別用 LDN （ Load Not）、 AN（ And Not）和 ON（ Or Not）來表示開始、串聯(lián)和并聯(lián)的常閉觸點(diǎn)，觸點(diǎn)符號(hào)中間的“ /”表示常閉 （見圖 41）。觸點(diǎn)指令中變量的數(shù)據(jù)類型為 BOOL。 16 (a)常開觸點(diǎn) (b)常閉觸點(diǎn) 圖 41 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 （ 2） 輸出指令 輸出指令 （ =） 與線圈相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)線圈的觸點(diǎn)電路接通時(shí)，線圈流過 “ 能流 ” ，指定位對(duì)應(yīng)的映像寄存器為 1，反之為 0。輸出指令語(yǔ)句表為（ = bit）。輸出指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊，指令中的變量為 BOOL 型。 C650 車床的 PLC控制梯形圖設(shè)計(jì) （ 1） 車床正反向工作及反接制動(dòng)過程 該控制程序步驟為： 按下 SB3， 動(dòng)作， KM1 吸合并自鎖，主電動(dòng)機(jī) M1 正轉(zhuǎn)起動(dòng)運(yùn)行，開始車削加工。要停車時(shí)，按下 SB1， 釋放， M1 正轉(zhuǎn)停止。 速度繼電器使 動(dòng)作， KM2 吸合，主電動(dòng)機(jī) M1串電阻反接制動(dòng)，當(dāng)速度接近于零時(shí)，速度繼電器正轉(zhuǎn)常開觸頭 KS1斷開， KM2釋放電動(dòng)機(jī) M1停轉(zhuǎn) .反向工作過程與正向相同。梯形圖如圖 42 所示 。 17 圖 42 主電機(jī)連續(xù) 轉(zhuǎn)動(dòng) （ 2） 主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng) 控制及反接制動(dòng) 按下 SB2， 動(dòng)作，使 KM1 吸合， M1 點(diǎn)動(dòng)，松開 SB2， 斷開， M1停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。梯形圖如圖 43所示。 圖 43 主電機(jī)點(diǎn)動(dòng) （ 3） 刀架快速移動(dòng) 該控制程序步驟為：刀架快速移動(dòng)過程為按下位置開關(guān) ST， 動(dòng)作， KM5 吸合， M3 起動(dòng)運(yùn)行。梯形圖如圖 44 所示。 圖 44 刀架快速移動(dòng) （ 4） 冷卻泵工作過程 冷卻泵工作過程為按下 SB6， 動(dòng)作， KM4 線圈得電，冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2 工作，停止時(shí)按下 SB5 即可，梯形圖 如圖 45所示。 圖 45 冷卻泵連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 改造后的總程序 綜上所述改造后的總程序如圖 46 所示 。 18 圖 46 改造后的總程序 改造后的電氣原理圖 改造后的電氣原理圖如圖 附錄二 所示。 選擇西門子公司生產(chǎn)的 S7 200 系列的CPU224 型 PLC ， 24V 直流輸入。 19 5 系統(tǒng)調(diào)試 硬件檢查 在調(diào)試前我們需要對(duì)線路進(jìn)行檢查 ， 按照接線圖檢查電源線和接地線是否可靠，主線路和控制線路連接是否正確，絕緣是否良好，各開關(guān)是否處于 “0” 位，插頭和 各插接件是否全部插緊；檢查工作臺(tái)等部件的位置是否合適，防止通電時(shí)發(fā)生 失誤 。在 檢查完各部分正確無(wú)誤 后，便可接上設(shè)備的工作電源，開始通電調(diào)試了。 系統(tǒng)綜合調(diào)試 將編寫好的 PLC 程序進(jìn)行編譯 ， 下載至 PLC， 由于 控制系統(tǒng)運(yùn)行電壓是在 220V，為了保證安全只好先在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上分步模擬 ， 觀察各步的動(dòng)作都正確無(wú)誤后 ， 按照 PLC控制系統(tǒng)接線圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上整體模擬 ， 輸出部分 （接觸器， 電動(dòng)機(jī) ，快速移動(dòng)刀架）用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的指示燈代替 ， 并與工藝過程對(duì)照。 在對(duì)照前由于忘記對(duì) PLC 進(jìn)行復(fù)位，雖然程序正確當(dāng)沒達(dá)到控制效果，所以在調(diào)試前應(yīng) 先進(jìn)行復(fù)位操作。 PLC 仿真如下所示， 按下 SB3， 動(dòng)作， KM1 吸合并自鎖，主電動(dòng)機(jī) M1正轉(zhuǎn)起動(dòng)運(yùn)行 如圖 51。 圖 51 M1正轉(zhuǎn)啟動(dòng) 20 M1 連續(xù)正轉(zhuǎn)如圖 52。 圖 52 M1連續(xù)正轉(zhuǎn) M1 正轉(zhuǎn)停止如圖 53。 圖 53 M1正轉(zhuǎn)停止 21 M1 點(diǎn)動(dòng)仿真如圖 54。 圖 54 M1點(diǎn)動(dòng) 按下位置開關(guān) ST， 動(dòng)作， KM5 吸合， M3 起動(dòng)運(yùn)行。 M3 點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)如圖 55。 圖 55 M3啟動(dòng) 22 M3 停止如圖 56。 圖 56 M3停止 按下 SB6， 動(dòng)作， KM4線圈得電，冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2 工作，停止時(shí)按下 SB5 即可 ，M2 啟動(dòng)如圖 57。 圖 57 M2啟動(dòng) 總結(jié) 本設(shè)計(jì)主要是用程序的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器 接觸器線路，以實(shí)現(xiàn) C650車床的各項(xiàng)控制要求。詳細(xì)介紹了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及其 23 反接制動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動(dòng)控制等的設(shè)計(jì)。并分析了其工作過程。用文字、圖表、動(dòng)作的順序的標(biāo)示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。最后對(duì)程序進(jìn)行了調(diào)試，通過調(diào)試的結(jié)果證明，此程序可行 。 24 6 結(jié)論 C650 車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。 改造前的 C650 車床，采用 傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制 、 其技術(shù)落后 、 可靠性差 、 工作效率低 、 故障診斷和排除困難 、 已嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率 。而改造后的 C650 車床，采用 可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置 ,是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) ,專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)的 ,它具有可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期 短、維修方便 ,價(jià)格也便宜等優(yōu)點(diǎn) 。從而大大 提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率。 本設(shè)計(jì)主要是用程序的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器 接觸器線路，以實(shí)現(xiàn) C650車床的各項(xiàng)控制要求。詳細(xì)介紹了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及其反接制動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動(dòng)控制等的設(shè)計(jì)。并分析了其工作過程。用文字、圖表、動(dòng)作的順序的標(biāo)示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。最后對(duì)程序進(jìn)行了調(diào)試，通過調(diào)試的結(jié)果證明，此程序可行 。 25 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 . PLC編程及應(yīng)用 (第 2版 ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [2] 曹輝 . 可編程序控制器系統(tǒng)原理及應(yīng)用 . 北京： 電子工 業(yè)出版社 ,2020 [3] 機(jī)床電路圖大全編寫組 . 機(jī)床電路圖大全（上冊(cè)） . 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社 ,1993 [4] 齊占慶 . 機(jī)床電氣自動(dòng)控制 . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 [5] 黎亞元 . 機(jī)床電氣自動(dòng)控制 . 重慶： 重慶大學(xué)出版社， 1994 [6] 丁煒 . 編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用 . 杭州：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [7] 鄭鳳翼 ， 趙春江 . 圖解 PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表 . 北京：人民郵電出版社， 2020 26 致 謝 本論文是在 毛羽 指導(dǎo) 老師的指導(dǎo)下完成的。在做論文的 過程中 毛 羽 老師 不僅在整體設(shè)計(jì)方案上給我指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)的過程中也給我提出了好的意見 。在此，對(duì)老師在工作 中 給予的指導(dǎo)和關(guān)心致以最真誠(chéng)的謝意。 同時(shí)在這里還要感謝 現(xiàn)代制造工程 系給予我們的關(guān)心和幫助， 感謝系里其它的一些同學(xué)在設(shè)計(jì)中提供大量的支持和幫助。 我們即將畢業(yè)，在此，再一次向 三 年中在學(xué)習(xí)和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)致謝 。 27 附錄 序號(hào) 圖名 圖紙大小 圖紙編號(hào) 備注 1 C650 車床電氣原理圖 A4 01 附頁(yè) 2 改造后的 C650車床電氣原理圖 A4 02 附頁(yè) 28 附錄一 C650 車床電氣原理圖 29 附錄二 改造后的 C650 車床電氣原理圖