【導(dǎo)讀】第2章組合機(jī)床的簡(jiǎn)介················································2. 組合機(jī)床的特點(diǎn)············································5. 組合機(jī)床及其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀··························6. 組合機(jī)床的基本配置········································7. 第3章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)············································9

　　

【正文】 接口數(shù)有10個(gè)，輸出I/O接口有16個(gè)。故選擇的PLC的型號(hào)時(shí)應(yīng)選至少有12個(gè)入I/O接口，18個(gè)輸出接口。 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述兩工位鉆孔、攻螺紋組合機(jī)床，能自動(dòng)完成工件的鉆孔和攻螺紋加工，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。兩工位鉆孔、攻螺紋組合機(jī)床如圖41所示。機(jī)床主要由床身、移動(dòng)工作臺(tái)、夾具、鉆孔滑臺(tái)、鉆孔動(dòng)力頭、攻螺紋滑臺(tái)、攻螺紋動(dòng)力頭、滑臺(tái)移動(dòng)控制凸輪和液壓系統(tǒng)等組成。移動(dòng)工作臺(tái)和夾具用以完成工件的移動(dòng)和夾緊，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。鉆孔滑臺(tái)和鉆孔動(dòng)力頭，用以實(shí)現(xiàn)鉆孔加工量的調(diào)整和鉆孔加工。攻螺紋滑臺(tái)和攻螺紋動(dòng)力頭，用以實(shí)現(xiàn)攻螺紋加工量的調(diào)整和攻螺紋加工。工作臺(tái)的移動(dòng)（左移。右移），夾具的夾緊、放松，鉆孔滑臺(tái)和攻螺紋滑臺(tái)的移動(dòng)（前移、后移），均由液壓系統(tǒng)控制。其中兩個(gè)滑臺(tái)移動(dòng)的液壓系統(tǒng)由滑臺(tái)移動(dòng)控制凸輪來(lái)控制，工作臺(tái)的移動(dòng)和夾緊與放松由電磁閥控制。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工作臺(tái)的移動(dòng)和滑臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的時(shí)序同時(shí)進(jìn)行，兩種運(yùn)動(dòng)密切配合，以提高生產(chǎn)效率。 控制要求系統(tǒng)通電，自動(dòng)起動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1。若機(jī)床各部分在原位（工作臺(tái)在鉆孔工位SQ1動(dòng)作，鉆孔滑臺(tái)在原位SQ2動(dòng)作，攻絲滑臺(tái)在原位SQ3動(dòng)作），并且液壓系統(tǒng)壓力正常，壓力繼電器PV動(dòng)作，原位指示燈HL1亮。將工件放在工作臺(tái)上，按下起動(dòng)按鈕SB，夾緊電磁閥YV1得電，液壓系統(tǒng)控制夾具將工件夾緊，與此同時(shí)控制凸輪電動(dòng)機(jī)M2得電運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)夾緊限位SQ4動(dòng)作后，表明工件已被夾緊。起動(dòng)鉆孔動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M3，且由于凸輪電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，控制凸輪控制相應(yīng)的液壓閥使鉆孔滑臺(tái)前移，進(jìn)行鉆孔加工。當(dāng)鉆孔滑臺(tái)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，鉆孔滑臺(tái)自動(dòng)后退，到原位時(shí)停，M3同時(shí)停止。等到鉆孔滑臺(tái)回到原位后，工作臺(tái)右移電磁閥YV2得電，液壓系統(tǒng)使工作臺(tái)右移，當(dāng)工作臺(tái)到攻絲工位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)SQ6動(dòng)作，工作臺(tái)停止。起動(dòng)攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4正轉(zhuǎn)，攻絲滑臺(tái)開(kāi)始前移，進(jìn)行攻絲加工，當(dāng)攻絲滑臺(tái)到終點(diǎn)時(shí)（終點(diǎn)限位SQ7動(dòng)作），制動(dòng)電磁鐵DL得電，攻絲動(dòng)力頭制動(dòng)，同時(shí)攻絲滑臺(tái)由控制凸輪控制使其自動(dòng)后退。當(dāng)攻絲滑臺(tái)后退到原位時(shí)，攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4停，凸輪正好運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期，凸輪電機(jī)M2停，延時(shí)3s后左移電磁閥YV3得電，工作臺(tái)左移，到鉆孔工位時(shí)停。放松電磁閥YV4得電，放松工件，放松限位SQ8動(dòng)作后，停止放松。原位指示燈亮，取下工件，加工過(guò)程完成。兩個(gè)滑臺(tái)的移動(dòng)，是通過(guò)控制凸輪來(lái)控制滑臺(tái)移動(dòng)液壓系統(tǒng)的液壓閥實(shí)現(xiàn)的，電氣系統(tǒng)不參與，只需起動(dòng)控制凸輪電機(jī)M2即可。在加工過(guò)程中，應(yīng)起動(dòng)冷卻泵電機(jī)M5，供給冷卻液。 PLC的I/O分配表表41 PLC控制的I/O分配表序號(hào)輸入序號(hào)輸出01壓力檢測(cè)PV21攻螺紋動(dòng)力頭電機(jī)M4反轉(zhuǎn)（KM5）02鉆孔工位限位SQ122液壓泵電機(jī)MI(KM1)03鉆孔滑臺(tái)原位SQ223凸輪電機(jī)M2(KM2)04攻螺紋滑臺(tái)原位SQ324鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)M3（KM3）05夾緊限位SQ425冷卻泵電機(jī)M5(KM6)06攻螺紋工位SQ626攻螺紋動(dòng)力頭電機(jī)M4正轉(zhuǎn)（KM4）07攻螺紋滑臺(tái)終點(diǎn)SQ727制動(dòng)DL08放松限位SQ828報(bào)警信號(hào)09起動(dòng)按鈕SB29夾緊電磁閥YV110自動(dòng)、手動(dòng)選擇SA30工作臺(tái)右移電磁閥YV211液壓泵手動(dòng)SB131工作臺(tái)左移電磁閥YV312凸輪電機(jī)手動(dòng)SB232放松電磁閥YV413鉆孔手動(dòng)SB333原位指示燈HL114手動(dòng)攻螺紋正轉(zhuǎn)SB434自動(dòng)指示燈HL215手動(dòng)攻螺紋反轉(zhuǎn)SB535手動(dòng)指示燈HL316冷卻泵手動(dòng)SB636手動(dòng)電源17手動(dòng)夾緊SB718手動(dòng)右移SB819手動(dòng)左移SB920手動(dòng)放松SB10 PLC控制的程序設(shè)計(jì)由加工工藝要求可知，其為順序控制過(guò)程，其功能流程圖如圖43所示?？紤]具體情況，在設(shè)置自動(dòng)順序循環(huán)可知的同時(shí)，也設(shè)置了手動(dòng)控制，在驅(qū)動(dòng)回路中接入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。自動(dòng)順序循環(huán)控制和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)換程序如圖42所示。外部接線如圖44所示。在程序設(shè)計(jì)時(shí)需注意：攻螺紋動(dòng)力頭M4正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的互鎖。圖 42 自動(dòng)順序循環(huán)控制和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)換程序 PLC 控制梯形圖圖45 自動(dòng)循環(huán)控制梯形圖(i)圖45 自動(dòng)循環(huán)控制梯形圖（續(xù)）(ii)第5章 安裝維護(hù) 擴(kuò)展設(shè)備組成 EM241調(diào)制解調(diào)器模塊使用EM241調(diào)制解調(diào)器模塊可以將S7200直接連接到一個(gè)模擬電話上，此時(shí)S7200就具有了電話機(jī)所具有的部分功能。該模塊的主要特點(diǎn)和功能有：（1） 提供標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際電話線接口，與電話線連接；（2） 提供與支持STEP7Mirco/WIN32，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器接口，連接到具有EM241擴(kuò)展模塊的S7200上，實(shí)現(xiàn)對(duì)S7200的編程和遠(yuǎn)程診斷；（3） 支持Modbus RTU協(xié)議； （4） 提供向預(yù)先設(shè)定的尋呼機(jī)發(fā)送數(shù)字或文本信息的功能；（5） 提供向預(yù)先設(shè)定的手機(jī)發(fā)送短信的功能；（6） 允許CPU到CPU或CPU到Modbus的數(shù)據(jù)發(fā)送；（7） 密碼保護(hù)功能；（8） 提供安全回?fù)芄δ?；?） 調(diào)制解調(diào)器的組態(tài)存儲(chǔ)在CPU. CP2431 工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器模塊 CP2431是一種通信處理器，它可以將S7200系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)（IE）中。CP2431還可以用于實(shí)現(xiàn)S7200低端性能的產(chǎn)品的以太網(wǎng)通信。因此，一臺(tái)S7200還可以通過(guò)以太網(wǎng)與其他S7200 S7300或S7400控制進(jìn)行通信，并可與基于OPC的服務(wù)開(kāi)心通信。在開(kāi)放的SIMATIC NET通信系統(tǒng)中，工業(yè)以太網(wǎng)可以用作協(xié)調(diào)級(jí)和單元級(jí)網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)上，工業(yè)以太網(wǎng)是一種屏蔽同軸電纜、雙絞線而建立的電氣網(wǎng)絡(luò)，或一種基于光纖電纜的光網(wǎng)絡(luò)?！‖F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 PLC適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，為了保證其工作的可靠性，延長(zhǎng)PLC的使用壽命，安裝時(shí)要注意周圍的環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0～55℃范圍內(nèi)；相對(duì)濕度在35%～85%范圍內(nèi)（無(wú)結(jié)霜），周圍無(wú)易燃或腐蝕性氣體、過(guò)量的灰塵和金屬顆粒；避免過(guò)度的震動(dòng)和沖擊；避免太陽(yáng)光的直射和水的濺射。　安裝工程 S7200的安裝方法有兩種：底板安裝和DIN導(dǎo)軌安裝。底板安裝是利用PLC機(jī)體外殼4個(gè)角上的安裝孔，用螺釘將其固定在底板上。DIN導(dǎo)軌安裝是利用模塊上的DIN夾子，把模塊固定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌安裝既可以水平安裝，也可以垂直安裝?！“惭b注意事項(xiàng) 除了環(huán)境因素，安裝時(shí)還應(yīng)注意：PLC的所有單元都應(yīng)在斷電時(shí)安裝、拆卸；切勿將導(dǎo)線、金屬屑等雜物落入機(jī)體內(nèi)；模塊周圍應(yīng)留出一定的空間，以便于機(jī)體周圍的通風(fēng)和散熱。此外，為了防止高電子噪聲對(duì)模塊的干擾，應(yīng)盡可能將S7200模塊與產(chǎn)生高電子噪聲的設(shè)備（如變頻器）分開(kāi)?！∨渚€方面的注意事項(xiàng) PLC的配線主要包括電源接線、接地、I/O接線及對(duì)擴(kuò)展單元的接線等。（1） 電源接線與接地。PLC的工作電源有120V/230V 單相交流電源和24V 直流電源。系統(tǒng)的大多數(shù)干擾往往通過(guò)電源進(jìn)入PLC，在干擾強(qiáng)或可靠性要求較高的場(chǎng)合，電力部分、控制部分、PLC自身電源及I/O回路的電源應(yīng)分開(kāi)配線，用帶屏蔽層的隔離變壓器給PLC供電。隔離變壓器的一次側(cè)最好接308V，這樣可以避免接地電流的干擾。輸入用的外接直流電源最好采用穩(wěn)壓電源，原位整流濾波電源有較大的波紋，容易引起誤動(dòng)作。良好的接地是抑制噪聲干擾和電壓沖擊保證PLC可靠工作的重要條件。PLC系統(tǒng)接地的基本原則是單點(diǎn)接地，一般用獨(dú)自的接地裝置，單獨(dú)接地，接地線應(yīng)盡量短，一般不超過(guò)20m，使地點(diǎn)盡量靠近PLC.（2） I/O接線和對(duì)擴(kuò)展單元的接線?？删幊炭刂破鞯妮斎虢泳€是指外部開(kāi)關(guān)設(shè)備PLC的輸入端口的連線。輸出接線是指將輸出信號(hào)端子送到受控負(fù)載的外部接線。I/O接線時(shí)應(yīng)注意:I/O線與動(dòng)力線、電源線應(yīng)分開(kāi)布線，并保持一定的距離，如需在一個(gè)線槽中布線時(shí)，須使用屏蔽電纜；I/O線的距離一般不超過(guò)300m；交流與直流，輸入線與輸出線應(yīng)分別使用不同的電纜；數(shù)字量和模擬量I/O應(yīng)分開(kāi)走線，傳送模擬量I/O線應(yīng)使用屏蔽線，且屏蔽層應(yīng)一端接地。感 謝論文結(jié)束之際，我懷著激動(dòng)和崇敬的心情向老師表示由衷的感謝，感謝他在這段時(shí)間里的悉心幫助。特別在論文設(shè)計(jì)階段他對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了極大的熱忱和支持，使得論文從內(nèi)容設(shè)計(jì)到實(shí)施能如期順利完成，同時(shí)他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和深厚的知識(shí)基礎(chǔ)也給我留下了深深的印象。 最后感謝我的同學(xué)和朋友，他們?cè)谖易x大專期間，特別是在論文設(shè)計(jì)階段給予我極大的幫助。在這里再一次感謝所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人。參考文獻(xiàn)：[1] 余發(fā)山，鄭征 自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[2] 王兆安，黃俊 電力電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [3] 鄭萍 現(xiàn)代電器控制技術(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社， [4] 方榮惠 電機(jī)原理及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[5] 周希章 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[6] 余發(fā)山 國(guó)內(nèi)外礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭機(jī)電，1995[7] 馬健民 現(xiàn)代提升機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[8] 王清靈 現(xiàn)代礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[9] 陶建平 礦井提升機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2000[10]盧燕 PLC與提升機(jī)電控系統(tǒng)[J].礦山機(jī)械，1999[11]孔凡才 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)[J].北京科學(xué)技術(shù)出版社，1985[12]蘇紅衛(wèi) 提升機(jī)數(shù)字式監(jiān)控器的研究[J].礦山機(jī)械，1999[13]王蓓蕾 DSP在數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電腦學(xué)習(xí)，2000[14]劉成印 礦井提升機(jī)行程檢測(cè)系統(tǒng)及其可靠性設(shè)計(jì)[J].電氣傳動(dòng)，2001[15]閆廣 PLC在副井提升機(jī)信號(hào)及綜合保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工礦自動(dòng)化，2002[16]沈統(tǒng)謙 副井提升機(jī)電控系統(tǒng)改造[J].煤礦機(jī)電，３２第 頁(yè) 共 33 頁(yè)