【正文】 工業(yè)微機(jī)在整機(jī)結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，抗干擾能力及適應(yīng)性差，這就是工業(yè)微機(jī)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的致命弱點(diǎn)。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電磁輻射干擾、機(jī)械振動(dòng)、溫度計(jì)濕度的變化以及超標(biāo)的粉塵，每一項(xiàng)足以使工業(yè)微機(jī)不能正常工作。PLC針對(duì)工業(yè)順序控制，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有很高的可靠性。PLC在電路布局、機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)各方面決定了PLC的高抗干擾能力。電路布局方面的主要模塊都采用大規(guī)模與超大規(guī)模的集成電路，在輸入、輸出系統(tǒng)中采用完善隔離等通道保護(hù)功能；在電路結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵及防震等各方面都做了周密的考慮；在電路硬件方面采用了隔離、屏蔽濾波及接地等抗干擾技術(shù)；在軟件上采用了數(shù)字濾波及循環(huán)掃描、成批輸入、成批輸出處理技術(shù)。這些技術(shù)都是PLC具有非常高的抗干擾能力。從而使PLC絕不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。PLC采用梯形圖語言編程，使熟悉電氣控制的技術(shù)人員易學(xué)易懂，便于推廣。隨著PLC功能不斷增強(qiáng)，越來越多地采用了微機(jī)技術(shù)，同時(shí)工業(yè)微機(jī)為了適應(yīng)用戶需要，向提高可靠性、耐用性與便于維修的方向發(fā)展，兩者間相互滲透，差異越來越小。今后，PLC與工業(yè)控制微機(jī)將繼續(xù)共存，在一個(gè)控制系統(tǒng)中，使PLC集中在功能控制上，時(shí)微機(jī)集中在信息處理上，兩者相輔相成。第三章 X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC改造 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與PLC選型任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工業(yè)要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，確定選用PLC控制系統(tǒng)后，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則。最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。在滿足控制要求的前提下，力求使用權(quán)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。PLC是一種通用工業(yè)控制裝置，功能的設(shè)置總是面向大多數(shù)用戶的。眾多PLC產(chǎn)品給用戶提供了廣闊的選擇空間，也給用戶規(guī)定了一些使用環(huán)境和要求。PLC的選型與繼電器系統(tǒng)的元件選擇不同，繼電器控制系統(tǒng)元件的選用要在設(shè)計(jì)結(jié)束之后才能確定各元件的型號(hào)、規(guī)則和數(shù)量及屏柜大小等，而PLC選用則要在設(shè)計(jì)開始即可根據(jù)工藝和控制要求預(yù)先選擇。PLC的選擇一般考慮以下幾個(gè)方面。PLC的選型基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，兼顧維修、備件的通用性。對(duì)于小型單機(jī)僅需開關(guān)量控制的設(shè)備，小型PLC都能實(shí)現(xiàn)，而到了現(xiàn)在，大中小型PLC已普遍和PLC、上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，具有數(shù)據(jù)處理、模擬量控制等功能，還要特別注意的是特殊功能的需要，這就需要選擇能滿足控制系統(tǒng)要求的具有所需功能的主機(jī)和相應(yīng)的功能模塊。準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出被控對(duì)象所需IO點(diǎn)數(shù)是PLC選型的基礎(chǔ)，把各輸入設(shè)備和被控設(shè)備詳細(xì)列出，然后在實(shí)際統(tǒng)計(jì)出的IO點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上加15%20%的備用量以便今后調(diào)整和擴(kuò)充。多數(shù)小型PLC為整體式，除了按點(diǎn)數(shù)分成許多檔次外，還要擴(kuò)展單元。模擬式的PLC采用主機(jī)模塊與IO模塊、功能組合模塊組合使用的方法，用戶可以根據(jù)需要，選擇和靈活組合使用主機(jī)與IO模塊。此外，IO點(diǎn)數(shù)確定好后，還要注意IO信號(hào)的性質(zhì)、參數(shù)等，如輸入信號(hào)電壓的類型、等級(jí)，輸出信號(hào)的負(fù)載性質(zhì)是交流的，還是直流的等。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合來說，PLC的響應(yīng)時(shí)間不是主要的問題。響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間、輸出濾波時(shí)間和掃描周期。PLC的順序掃描工作方式使它不能可靠地接收持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)，為此，需要選取高掃描速度的PLC。PLC的程序存儲(chǔ)器容量通常以字或步為單位。PLC的程序步是由一個(gè)字構(gòu)成的，即每個(gè)程序步占一個(gè)存儲(chǔ)器單元。用戶程序所需存儲(chǔ)器容量可以預(yù)先估算。對(duì)于開關(guān)量控制系統(tǒng)，每一路模擬量信號(hào)大約需100字的存儲(chǔ)器容量。小型PLC控制系統(tǒng)通常都選用價(jià)格便宜的簡(jiǎn)易編程器。若有現(xiàn)成的PC，只需配一條通信電纜在計(jì)算機(jī)上裝上相應(yīng)的編程軟件，效果更好。 三菱FX2N—32MR型PLC對(duì)X62W萬能銑床的改造進(jìn)行電氣控制線路改造時(shí)，X62W萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1～SQ6,SB1～SB6分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對(duì)常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分三個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器使用的110V交流電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的36V直流電，還有一個(gè)是照明使用的24V交流電壓，這樣也將PLC的輸出口分為三組連接點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)X62W萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為7點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N—32MR型PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)。萬能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配如下表所示序號(hào)輸入器件輸入地址序號(hào)輸出器件輸出地址1SBSB2主軸啟動(dòng)X01EL照明Y02SBSB4快速進(jìn)給X12KM1主軸啟動(dòng)Y13SB5SB61停車X23KM2冷卻泵Y24SB5SB62制動(dòng)X34KM3正轉(zhuǎn)Y35SA1換刀開關(guān)X45KM4反轉(zhuǎn)Y46SA2圓工作臺(tái)開關(guān)X56YC1主軸制動(dòng)Y57SA4 照明開關(guān)X67YC3快速進(jìn)給Y68SQ1 主軸沖動(dòng)X7 9SQ2 進(jìn)給沖動(dòng)X10 10SQ3SQ51X11 11SQ3SQ42X12 12SQ4SQ61X13 13SQ5SQ62左右進(jìn)給X14 14FR1 熱保護(hù)觸點(diǎn)X15 15FR2 熱保護(hù)觸點(diǎn)X16 16FR3 熱保護(hù)觸點(diǎn)X17 萬能銑床的I/O接線下圖所示根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖,（如下圖所示）；該程序共有10條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中，因SQ1和SBSB6都采用常閉觸頭分別接至輸入端子XX2，則XX2的常開觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2時(shí)，X0常開觸點(diǎn)閉合，YM0線圈得電并自鎖，第4支路中Y1常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，為第5支路以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。Y1的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB5或SB6時(shí)，X2常開觸點(diǎn)復(fù)位，Y1線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)X3常開觸點(diǎn)閉合，Y5線圈得電接通電磁離合器YC1，主軸制動(dòng)停轉(zhuǎn)。第2支路表達(dá)了冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3必須在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)行之后才能運(yùn)動(dòng)的工作邏輯。第8支路表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動(dòng)及園工作臺(tái)的工作邏輯關(guān)系。向左進(jìn)給時(shí)，SQ5被壓合，常閉觸點(diǎn)SQ52先斷開，常開觸點(diǎn)SQ51后閉合，X11閉合，Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向左運(yùn)行。向右進(jìn)給時(shí)，SQ6被壓合，常閉觸點(diǎn) SQ62先斷開，常開觸點(diǎn)SQ61后閉合，X13閉合，Y4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右運(yùn)行。當(dāng)需要向前或向下進(jìn)給時(shí)，壓動(dòng)SQ3，常閉觸點(diǎn)SQ32先斷開，常開觸點(diǎn)SQ31后閉合，X11閉合，Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，并通過機(jī)械機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向前或向下運(yùn)行。當(dāng)需要向后或向上進(jìn)給時(shí)，壓動(dòng)SQ4，常閉觸點(diǎn)SQ42先斷開，常開觸點(diǎn)SQ41后閉合，X13閉合，Y4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，并通過機(jī)械機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向后或向上運(yùn)行。當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2動(dòng)作，第6支路的X5常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，?支路中X5閉合，輔助繼電器M2得電，使Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)SA2復(fù)位時(shí)，輔助繼電器M2失電，使Y3線圈失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。第9支路中反映了在電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，只需按下SB3或SB4,X1常開觸點(diǎn)閉合，電磁離合器YC2失電，YC3得電，工作臺(tái)沿選定方向快速移動(dòng)；松開SB3或SB4，則電磁離合器YC2得電，YC3失電，快速移動(dòng)停止。該程序及PLC的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資少，工作兩較小。下圖為X62W萬能銑床PLC控制梯形圖X62W型萬能銑床PLC控制指令語句表：設(shè)計(jì)心得通過三四個(gè)月的辛苦，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下告一段落，而大學(xué)生活也即將結(jié)束了。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，有苦有甜，不過更多的是學(xué)到了不少東西，無論是理論上的還是實(shí)踐上的，都使我受益菲淺。這是大學(xué)里第一次大型的設(shè)計(jì)，也是最后一次。當(dāng)我接到設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)，頭腦里一頭霧水，不知道從何下手，后來我們指導(dǎo)老師張朝霞老師對(duì)我們進(jìn)行了輔導(dǎo)，并大致給我們描述了設(shè)計(jì)提綱以及設(shè)計(jì)思路，使我對(duì)這一任務(wù)開始有了一些思緒，我開始去圖書館查閱資料，并且摘抄了一些有利用價(jià)值的材料。通過網(wǎng)絡(luò)信息使我對(duì)本課題有了更深刻的了解。雖然在過去的學(xué)年里我們只學(xué)過一點(diǎn)點(diǎn)與本課程相關(guān)內(nèi)容，因此在設(shè)計(jì)過程中，碰到了很多的概念、原理以及方法方面的困難。我只好停下設(shè)計(jì)任務(wù)去學(xué)習(xí)與PLC有關(guān)的內(nèi)容，但還是困難重重，很多的問題累積起來，使我感覺很吃力，幸好，時(shí)間還算多，我認(rèn)真的看與PLC有關(guān)的書籍，不斷積累相關(guān)知識(shí)，遇到問題就求助老師或同學(xué)，終于，在理論上我已經(jīng)走出了迷茫。接下來就是實(shí)踐了，當(dāng)我把資料收集好后，就開始把那些收集來的資料從頭到尾的理清一下，選材、分析，把所有材料按指導(dǎo)老師提供的提綱內(nèi)容進(jìn)行分類，確定章節(jié)、重點(diǎn)。接下來便是畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫作了，老師給我們下發(fā)了畢業(yè)設(shè)計(jì)模板及格式要求，并多次對(duì)我的畢業(yè)論文進(jìn)行幫助和點(diǎn)撥，提供給我一些有用的資料和建議。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我要感謝我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，感謝老師對(duì)我的嚴(yán)格要求。在設(shè)計(jì)過程中，我查閱了大量的相關(guān)資料，自學(xué)、與同學(xué)的交流以及向老師請(qǐng)教，使自己學(xué)到了很多知識(shí)，也經(jīng)歷了很多的艱辛；在前期收集資料的過程中，我體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)的力量，大家一起查找資料，一起討論和學(xué)習(xí)，使我從團(tuán)隊(duì)中學(xué)到了很多，感觸也很深，當(dāng)大家為著同一個(gè)目標(biāo)而奮斗時(shí)，我的心態(tài)更加的舒坦，我不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)合作能力，也樹立我對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)我往后我學(xué)習(xí)工作生活有十分重要的影響，也讓我充分體會(huì)到了經(jīng)過重重困難后取得的成功的喜悅。雖然這次設(shè)計(jì)不是一份最好的設(shè)計(jì)，但卻是我做得最努力的一份設(shè)計(jì)，我盡了我的全力，同時(shí)也在其中收獲了使我終身受益的東西。參考文獻(xiàn)[1] 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