【正文】 型可選擇的有很多，在使用PLC時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問題。a、確定控制系統(tǒng)類型控制系統(tǒng)依結(jié)構(gòu)可分為單體控制的小系統(tǒng)和慢過程大系統(tǒng)兩類。單體控制的小系統(tǒng)，一般使用一臺(tái)PLC就能完成控制功能，控制對(duì)象常常是一臺(tái)設(shè)備或幾臺(tái)設(shè)備中的一種功能。滿過程大系統(tǒng)，該系統(tǒng)有多個(gè)PLC構(gòu)成一個(gè)PLC控制網(wǎng)，由一臺(tái)中型可編程序控制器控制。 b、PLC機(jī)型的選擇規(guī)模要適當(dāng) 輸入、輸出的點(diǎn)數(shù)可決定PLC規(guī)模的大小。首先，要確保PLC有足夠的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，并留有一點(diǎn)的余量，一般要考慮10%的備用量。由于此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化產(chǎn)品，選用小型PLC。若控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點(diǎn)數(shù)較多，被控設(shè)備分散，就可選用大中型PLC。 c、功能相當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理對(duì)于僅用于順序控制的系統(tǒng)，如報(bào)警連鎖、順序動(dòng)作及時(shí)許控制等，可選擇C系列P型機(jī)。由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是臥式鉆鏜組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中的動(dòng)作順序是快進(jìn)、工進(jìn)、快退至原位，它是一個(gè)動(dòng)作循環(huán)的控制系統(tǒng)，因此選用C系列P型機(jī)。 輸入輸出設(shè)備及輸入輸出點(diǎn)分配 在PLC控制系統(tǒng)中，通常用作輸入器件的強(qiáng)電元件是控制按鈕、行程開關(guān)、繼電器等器件的觸點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是觸點(diǎn)容量大、價(jià)格便宜、動(dòng)作直觀。缺點(diǎn)是動(dòng)作頻率低，可靠性差，容易使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。因此，目前常用無觸電開關(guān)取代有觸點(diǎn)開關(guān)來提高系統(tǒng)的可靠性。 本次PLC的執(zhí)行元件有接觸器、電動(dòng)機(jī)、電磁閥，確定執(zhí)行元件后，在確定電壓為24v的交流電。電氣元件的選擇a、熱繼電器的選擇 根據(jù)MM2的額定電流，熱繼電器應(yīng)選用JR040型。熱元件額定電流為25v，額定電流調(diào)節(jié)范圍為16——25A。b、熱繼電器的選擇 ，控制回路電源127v，需主觸點(diǎn)三對(duì)，輔助常閉觸點(diǎn)KM應(yīng)選用CJ1040型接觸器，主觸點(diǎn)額定電流40A，線圈電壓127V。c、熔斷器的選擇 由于要進(jìn)行過載保護(hù)，選用RL115型，配用10A熔體。d、主令電氣的選擇 一個(gè)啟動(dòng)按鈕SB1可選擇LA18型按鈕，紅色；一個(gè)停止按鈕SB2也選擇LA18型按鈕，黑色；兩個(gè)行程開關(guān)SQ1和SQ2。 工藝流程的編寫從液壓缸的工作過程分析中可以看出，整個(gè)過程可以分5個(gè)工步。由啟動(dòng)按鈕控制工作過程的開始。工步的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)和工步結(jié)束條件決定，2個(gè)電磁換向閥完成整個(gè)動(dòng)作。工作流程見圖61所示。圖61 工作流程圖工作過稱如下： (1)初始狀態(tài)：SB1開關(guān)斷開、SB2開關(guān)閉合 (2)快進(jìn)：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1按下后，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，油泵開始供油，電磁閥1YA﹑2YA和4YA得電實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，并且計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。(3)工進(jìn)：、2YA和4YA 失電實(shí)現(xiàn)快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。 (4)快退：碰到行程開關(guān)SQ2后， 3YA失電 ，2YA得電 ，工進(jìn)結(jié)束，開始快退。 (5)卸荷：快退碰到原位開關(guān)SQ后，2YA失電 ，同時(shí)3YA﹑1YA失電進(jìn)入卸荷階段。 輸入輸出電路I/O口的分配 整個(gè)系統(tǒng)用液壓油缸推動(dòng)，一個(gè)按鈕開關(guān)作為啟動(dòng)信號(hào)，另一個(gè)按鈕開關(guān)作為停止信號(hào)，1個(gè)計(jì)時(shí)器和1個(gè)壓力開關(guān)及1個(gè)原位開關(guān)控制各工步的結(jié)束和下一步的開始，執(zhí)行元件為一個(gè)三位四通電磁換向閥，一個(gè)兩位兩通電磁換向閥，一個(gè)單向閥。輸入輸出設(shè)備分配見表61。表61 輸入輸出設(shè)備分配輸入設(shè)備輸出設(shè)備序號(hào)代號(hào)設(shè)備名稱序號(hào)代號(hào)設(shè)備名稱1SB1啟動(dòng)按鈕1KM電動(dòng)機(jī)2SB2停止按鈕21YA電磁閥3SQ2行程開關(guān)32YA電磁閥4時(shí)間繼電器44YA電磁閥4SQ1原位開關(guān)53YA電磁閥整個(gè)系統(tǒng)有4個(gè)輸入信號(hào)，4個(gè)輸出信號(hào)，所以選擇C60CDRA型PLC就可以要求。電磁鐵動(dòng)作表見表62。 表62 電磁鐵動(dòng)作表電磁鐵1YA2YA3YA操作序號(hào)快進(jìn)++1工進(jìn)+2快退+3卸荷4PLC器件分配情況見表63。表63 PLC器件分配輸入輸出器件號(hào)設(shè)備號(hào)器件號(hào)設(shè)備號(hào)0000SB10500KM0001SB205011YA0002SQ105022YA0003SQ205034YA000405043YA定時(shí)器TIM00 保持快進(jìn)時(shí)間 設(shè)定值 接線圖的繪制 結(jié)合C60PCDRA型PLC的輸出/輸入端子,再結(jié)合這種型號(hào)PLC的公用端，繪制PLC接線端子圖，其中電機(jī)由交流接觸器的線圈KM拖動(dòng)。圖62 接線圖 梯形圖的繪制（1）梯形圖的每一邏輯行必須從左邊母線以接點(diǎn)輸入開始，以線圈結(jié)束，線圈右邊母線可以不畫出。 ①以接點(diǎn)開始，就是不能以線圈輸入開始。②以線圈結(jié)束即線圈右面不能再接接點(diǎn)。這里的線圈是指：OUT指令、TIM指令、CNT指令及一些可以當(dāng)作線圈對(duì)待的應(yīng)用指令，它們的數(shù)據(jù)就是繼電器線圈號(hào)。③線圈右邊可以不畫出母線，這是因?yàn)樘菪螆D中是軟件邏輯行，只要滿足邏輯關(guān)系，輸出就能接通，并沒有實(shí)際的電流通路。④節(jié)點(diǎn)的使用次數(shù)不受限制。因?yàn)镻LC中繼電器的狀態(tài)是用存儲(chǔ)器的位來保存，所以允許讀取任意次。這樣一來，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，不必用復(fù)雜的電路來減少接點(diǎn)數(shù)目，可以大大簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)。⑤在一程序中，一個(gè)線圈只能用一次，不得重復(fù)使用。⑥一段完整的梯形圖程序必須用END指令結(jié)束，END是PLC執(zhí)行程序階段的結(jié)束標(biāo)志。編碼表的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)梯形圖，按從上到下、從左到右的順序進(jìn)行，表中指令即前述指令福德簡(jiǎn)寫。編碼表以行為單位，有些指令占一行，有些占兩行，甚至四行，但一條指令只有一個(gè)步序號(hào)，即只有一個(gè)地址碼。（2）程序設(shè)計(jì)梯形圖編程的格式限定了梯形圖的基本構(gòu)成，它由多個(gè)梯級(jí)組成的，每個(gè)梯級(jí)由一個(gè)或多個(gè)支路組成，并且對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出單元。由于PLC在程序執(zhí)行階段，只是根據(jù)輸入輸出狀態(tài)表中的內(nèi)容進(jìn)行，與外電路相隔離，為PLC的可靠運(yùn)行提供了保障。PLC中的數(shù)據(jù)操作是以通道為單位，所以用一位或兩位來代表通道號(hào)。PLC的控制邏輯是由編程實(shí)現(xiàn)的，PLC的程序設(shè)計(jì)語言可分為梯形圖、邏輯功能圖、指令語言表及邏輯代數(shù)式等幾種，它們主要是由傳統(tǒng)繼電控制電氣線路變換而來的。梯形圖編程規(guī)則對(duì)繼電器觸電的使用、線圈的連接位置、線圈的使用次數(shù)、觸電的安置位置都進(jìn)行了詳實(shí)的描述，必須遵守這些規(guī)則，否則所編程序在可變程序控制器中不能執(zhí)行。編程按“上重下輕，左重右輕”的原則是為了減少指令的條數(shù)，減少占用內(nèi)部存儲(chǔ)器的空間。結(jié)合接線端子圖和工作流程的順序，對(duì)于該自動(dòng)線的順序控制的應(yīng)用系統(tǒng)，利用順序控制的的特點(diǎn)，各個(gè)工步按順序執(zhí)行，上一工步執(zhí)行結(jié)束，轉(zhuǎn)換信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，立即開通下一個(gè)工步，同時(shí)關(guān)斷上一個(gè)工步。依據(jù)這樣的思路，根據(jù)流程圖以及PLC輸入輸出器件的分配。圖63 梯形圖 指令表的轉(zhuǎn)化根據(jù)液壓系統(tǒng)PLC控制的梯形圖63，用C60P型PLC的基本指令轉(zhuǎn)化成指令語句如表64所示。 表64 編碼表0200LD00000201OR05000202AND NOT00010203OUT05000204LD05000205AND NOT00020206AND NOT05040207OUT05010208LD05010209OR05040210AND NOTTIM000211OUT05020212LD05010212AND NOTTIM000213AND NOT05040214OUT05030215LD05010216TIM0000290217LD00020218OR05040219AND NOT05010220OUT05040221END 安裝調(diào)試將設(shè)計(jì)好的程序用編程器輸入到PLC中，進(jìn)行編輯和檢查，檢查通過的程序再用模擬開關(guān)實(shí)驗(yàn)版，按流程圖模擬運(yùn)行，I/O信號(hào)用PLC機(jī)的發(fā)光二極管顯示。還可編制程序?qū)ο到y(tǒng)可能出現(xiàn)的故障或誤操作進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)問題，立即修改和調(diào)整程序，從而達(dá)到預(yù)想的結(jié)論。 本章主要通過可編程序控制器（PLC），進(jìn)行了電器控制部分的設(shè)計(jì)。完成了接線圖、梯形圖、編碼表。結(jié)論本次對(duì)臥式鉆鏜組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成了以下內(nèi)容：（1）液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（3）液壓缸的設(shè)計(jì)（4）驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能（5）液壓泵站的設(shè)計(jì)（6）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作。完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)部門及農(nóng)林牧漁等許多部門得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，而且愈先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就愈多。所以像我們這樣的大學(xué)生學(xué)習(xí)和親手設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)是非常有意義的。本次設(shè)計(jì)涉及了液壓傳動(dòng)大部分知識(shí)，還有就是CAD作圖和word文檔的處理。也使我們很好的將課本上的知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來，收獲頗多，特別是收集資料和信息的能力。這也是我們大學(xué)期間一次難得的機(jī)會(huì)，總之是受益匪淺。致謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在朱老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，朱老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn) 向朱老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的每個(gè)可愛的同學(xué)們和尊敬的老師們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。謹(jǐn)向各位同仁表示誠摯的敬意和謝忱。要各奔前程，大家珍重。參 考 文 獻(xiàn)[1] 李威，：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[2] [M].：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] （修訂版）.重慶大學(xué)出版社，2005[4] 章宏甲，黃誼，：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[5] ，2001[6] 丁加軍，：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[7] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[8] 楊培元，：機(jī)械工業(yè)出版社[9] 張世偉，：寧夏人民出版社[10] 陳秀寧，：浙江大學(xué)出版社[11] ：上海人民出版社畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語指導(dǎo)教師評(píng)語：（根據(jù)完成“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書”規(guī)定工作的情況：創(chuàng)新性評(píng)價(jià)、寫作的規(guī)范化程度、存在的問題、是否可以提交答辯等。） 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語：（根據(jù)學(xué)生答辯回答問題時(shí)知識(shí)面掌握、邏輯思維努能力、口頭表達(dá)能力、回答問題的正確性等綜合填寫） 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人（簽名） 年 月 日