【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）--X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路的PLC. 專業(yè)系軌道交通系。X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床它可以進(jìn)行平面斜面螺旋面及成型。表面的加工它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制可編程控制器以下簡(jiǎn)稱PLC專。為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高抗干擾能力強(qiáng)將X62W萬(wàn)。能銑床電氣控制線路改造為PLC控制可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能減。少維護(hù)維修的工作量。1電氣控制原理圖2進(jìn)行PLC選型及IO分配3PLC控制程序的編4按要求撰。識(shí)基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力2使學(xué)生受到PLC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合。訓(xùn)練達(dá)到能夠進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的目的3掌握典型X62W銑床的工作原理。第9周檢查了解設(shè)計(jì)完成情況。答辯前三天每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書或畢業(yè)論文專題報(bào)告等必要。ControllerPLC取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái)PLC得到了快速發(fā)展在世界各地。增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能今天的PLC不再局限于邏輯控制在運(yùn)動(dòng)控。重使用數(shù)量?jī)H次于車床

　　

【正文】 自診斷功能通信聯(lián)網(wǎng)功能遠(yuǎn)程監(jiān)控等 PLC 控制的優(yōu)越性 1 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 傳統(tǒng)的繼電器控制只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制而 PLC 即可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制又 可進(jìn)行模擬量控制還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)成網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制在 PLC 的編程語(yǔ)言中梯形圖是使用最廣泛的語(yǔ)言梯形圖與繼電器控制原理圖十分相似沿用了繼電器電路的元件符號(hào)僅個(gè)別地方有些不同 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)相比主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別 1組成的器件不同繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成的而 PLC則是由許多軟繼電器組成傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)本來(lái)有很強(qiáng)的抗干擾能力但其用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)因物理性能疲勞塵埃的隔離性及電弧的影響系統(tǒng)可靠性大大降低PLC采用無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)的邏輯運(yùn)算微電子技術(shù)復(fù)雜的控制由 PLC內(nèi)部運(yùn)算器完成故壽命長(zhǎng)可靠性高 2 觸點(diǎn)的數(shù)量不同繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目少一般只有 48 對(duì)而軟繼電器可供編程的觸點(diǎn)數(shù)有無(wú)限對(duì) 3 控制方法不同繼電器控制系統(tǒng)是通過(guò)元件之間的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的控制功能就固定在線路中 PLC 控制功能是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的只要改變程序功能即可改變控制非常靈活 4 工作方式不同在繼電器控制系線路中當(dāng)電源接通時(shí)線路中繼電器都處于受制約狀態(tài)在 PLC 中各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中每個(gè)軟繼電器受制約接通的時(shí)間是短暫的 2 與集散控制系統(tǒng)比較 PLC 是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的而集散控制系統(tǒng)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的不論是 PLC 還是 集散系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中二者始終是相互滲透互為補(bǔ)充的因此 PLC 與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越近很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程既可以用 PLC 實(shí)現(xiàn)也可以用集散系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 3 與工業(yè)微機(jī)控制系統(tǒng)的比較 工業(yè)微機(jī)在要求快速實(shí)時(shí)性強(qiáng)模擬復(fù)雜的工業(yè)控制中占有優(yōu)勢(shì)但是使用工業(yè)微機(jī)的人員技術(shù)水平要求較高一般應(yīng)具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)另外工業(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(yǔ)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(lái)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(lái)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(wàn)能銑床電氣控制線路的 PLC 改造 PLC 的選型 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(kāi)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 1 功能滿足要求 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(kāi)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 2IO 點(diǎn)數(shù) 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 1520 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 3 估算系統(tǒng)對(duì) PLC 響應(yīng)時(shí)間的要求 對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō) PLC 的響應(yīng)時(shí)間不是主要的問(wèn)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 4 程序存儲(chǔ)器容量 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(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)用戶程序所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)等于 IO信號(hào)總數(shù)乘以 8對(duì)于有模擬量 IO的系統(tǒng)每一路模擬量信號(hào)大約需 100 字的存儲(chǔ)器容量 5 編程器與外圍設(shè)備的選擇 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 32 三菱 FX2N32MR 型 PLC 改造方法 進(jìn)行電氣控制線路改造時(shí) X62W 萬(wàn)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?cè)诳刂齐娐分凶儔浩?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～ SQ6SB1～ SB6 分別接入 PLC的輸入端換刀開(kāi)關(guān) SA1和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA2分別用其一對(duì)常開(kāi)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) PLC 硬件設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)對(duì) X62W 萬(wàn)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 FX2N32MR型 PLC所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)萬(wàn)能銑床各個(gè)輸入輸出點(diǎn)的 PLC IO 地址分配下表所示 序號(hào) 輸入器件 輸入地址 序號(hào) 輸出器件 輸出地址 1 SB1SB2 主軸啟動(dòng) X0 1 EL 照明 Y0 2 SB3SB4 快速進(jìn)給 X1 2 KM1 主軸啟動(dòng) Y1 3 SB51SB61X2 3 KM2 冷卻泵 Y2 4 SB52SB62 制動(dòng) X3 4 KM3 正轉(zhuǎn) Y3 5 SA1 換刀開(kāi)關(guān) X4 5 KM4 反轉(zhuǎn) Y4 6 SA2 圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān) X5 6 YC1 主軸制動(dòng) Y5 7 SA4 照明開(kāi)關(guān) X6 7 YC3 快速進(jìn)給 Y6 8 SQ1 主軸沖動(dòng) X7 9 SQ2 進(jìn)給沖動(dòng) X10 10 SQ31SQ51 X11 11 SQ32SQ42 X12 12 SQ41SQ61 X13 13 SQ52SQ62 左右進(jìn)給 X14 14 FR1 熱保護(hù)觸點(diǎn) X15 15 FR2 熱保護(hù)觸點(diǎn) X16 16 FR3 熱保護(hù)觸點(diǎn) X17 萬(wàn)能銑床的 IO 接線圖所示 PLC 程序設(shè)計(jì) 根據(jù) X62W 萬(wàn)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SB5SB6 都采用常閉觸頭分別接至輸入端子 X7X2 則 X7X2 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合按下啟動(dòng)按鈕 SB1 或 SB2 時(shí) X0 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 Y1M0 線圈得電并自鎖第 4 支路中 Y1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合輔助繼電器 M1 線 圈得電其常開(kāi)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(kāi)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(kāi)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) X62W 萬(wàn)能銑床PLC 控制梯形圖 X62W 型萬(wàn)能銑床 PLC 控制指令語(yǔ)句表 設(shè)計(jì)心得 通過(guò)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(guò)程中有苦有甜不過(guò)更多的是學(xué)到了不少東西無(wú)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(lái)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(kāi)始有了一些思緒我開(kāi)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(guò)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(guò)去的學(xué)年里我們只學(xué)過(guò)一點(diǎn)點(diǎn)與本課程相關(guān)內(nèi)容因此在設(shè)計(jì)過(guò)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(wèn)題累積起來(lái)使我感覺(jué)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(wèn)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(lái)就是實(shí)踐了當(dāng)我把資料收集好后就開(kāi)始把那些收集來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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] 《電氣控制與 PLC 應(yīng)用》 華滿香主編 人民郵電出版社 [2] 《工廠電氣控制技術(shù)》 熊幸命主編 清華大學(xué)出版社 [3]《 PLC 與電氣控制》 羅偉鄧木生主編 中國(guó)電力出版社 [4] 《電氣與 PLC 控制技術(shù)》 姚屏主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [5] 《流行 PLC 實(shí)用程序及設(shè)計(jì)》 賀哲榮主編 西安電子科技大學(xué)出版社 hanqi2844