【導讀】畢業(yè)設計（論文）--X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC. 專業(yè)系軌道交通系。X62W萬能銑床是一種通用的多用途機床它可以進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現(xiàn)電氣控制可編程控制器以下簡稱PLC專。為工業(yè)環(huán)境應用而設計其顯著的特點之一就是可靠性高抗干擾能力強將X62W萬。能銑床電氣控制線路改造為PLC控制可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能減。少維護維修的工作量。1電氣控制原理圖2進行PLC選型及IO分配3PLC控制程序的編4按要求撰。識基本技能進行分析和解決實際問題的能力2使學生受到PLC系統(tǒng)開發(fā)的綜合。訓練達到能夠進行PLC系統(tǒng)設計和實施的目的3掌握典型X62W銑床的工作原理。第9周檢查了解設計完成情況。答辯前三天每個學生應按時將畢業(yè)設計說明書或畢業(yè)論文專題報告等必要。ControllerPLC取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來PLC得到了快速發(fā)展在世界各地。增加了模擬量處理和運動控制等功能今天的PLC不再局限于邏輯控制在運動控。重使用數(shù)量僅次于車床

　　

【正文】 自診斷功能通信聯(lián)網(wǎng)功能遠程監(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行開關量的控制而 PLC 即可進行開關量控制又 可進行模擬量控制還能與計算機聯(lián)機成網(wǎng)絡實現(xiàn)分級控制在 PLC 的編程語言中梯形圖是使用最廣泛的語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僅個別地方有些不同 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)本來有很強的抗干擾能力但其用了大量的機械觸點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采用無機械觸點的邏輯運算微電子技術復雜的控制由 PLC內部運算器完成故壽命長可靠性高 2 觸點的數(shù)量不同繼電器的觸點數(shù)目少一般只有 48 對而軟繼電器可供編程的觸點數(shù)有無限對 3 控制方法不同繼電器控制系統(tǒng)是通過元件之間的硬件來實現(xiàn)的控制功能就固定在線路中 PLC 控制功能是通過軟件編程來實現(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電源接通時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)掃描接通中每個軟繼電器受制約接通的時間是短暫的 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)展而來的不論是 PLC 還是 集散系統(tǒng)在發(fā)展過程中二者始終是相互滲透互為補充的因此 PLC 與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來越近很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過程既可以用 PLC 實現(xiàn)也可以用集散系統(tǒng)實現(xiàn) 3 與工業(yè)微機控制系統(tǒng)的比較 工業(yè)微機在要求快速實時性強模擬復雜的工業(yè)控制中占有優(yōu)勢但是使用工業(yè)微機的人員技術水平要求較高一般應具有一定的計算機專業(yè)知識另外工業(yè)微機在整機結構上尚不能適應惡劣的工作環(huán)境抗干擾能力及適應性差這就是工業(yè)微機用在工業(yè)現(xiàn)場控制的致命弱點工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁輻射干擾機械振動溫度計濕度的變化以及超標的粉塵每一項足以使工業(yè)微機不能正常工作 PLC針 對工業(yè)順序控制在工業(yè)現(xiàn)場有很高的可靠性 PLC在電路布局機械結構及軟件設計各方面決定了 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功能在電路結構上對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這些技術都是 PLC 具有非常高的抗干擾能力從而使 PLC絕不會出現(xiàn)死機的現(xiàn)象 PLC采用梯形圖語言編程使熟悉電氣控制的技術人員易學易懂便于推廣 隨著 PLC 功 能不斷增強越來越多地采用了微機技術同時工業(yè)微機為了適應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)控制微機將繼續(xù)共存在一個控制系統(tǒng)中使 PLC集中在功能控制上時微機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 的選型 PLC是一種通用工業(yè)控制裝置功能的設置總是面向大多數(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)元件的選用要在設計結束之后才能 確定各元件的型號規(guī)則和數(shù)量及屏柜大小等而 PLC 選用則要在設計開始即可根據(jù)工藝和控制要求預先選擇 PLC 的選擇一般考慮以下幾個方面 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于小型單機僅需開關量控制的設備小型 PLC 都能實現(xiàn)而到了現(xiàn)在大中小型 PLC已普遍和 PLC 上位計算機進行通信和聯(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和相應的功能模塊 2IO 點數(shù) 準確地統(tǒng)計出被控對象所需 IO 點數(shù)是 PLC 選型的基礎把各 輸入設備和被控設備詳細列出然后在實際統(tǒng)計出的 IO 點數(shù)基礎上加 1520 的備用量以便今后調整和擴充 多數(shù)小型 PLC 為整體式除了按點數(shù)分成許多檔次外還要擴展單元模擬式的PLC 采用主機模塊與 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與 IO 模塊 此外 IO點數(shù)確定好后還要注意 IO信號的性質參數(shù)等如輸入信號電壓的類型等級輸出信號的負載性質是交流的還是直流的等 3 估算系統(tǒng)對 PLC 響應時間的要求 對于大多數(shù)應用場合來說 PLC 的響應時間不是主要的問題響應時間包括輸入濾波時間輸出濾波時間和掃描周期 PLC 的順序掃描工作方式使它不能可靠地接收持續(xù)時間小于掃描周期的輸入信號為此需要選取高掃描速度的 PLC 4 程序存儲器容量 PLC的程序存儲器容量通常以字或步為單位 PLC的程序步是由一個字構成的即每個程序步占一個存儲器單元 用戶程序所需存儲器容量可以預先估算對于開關量控制系統(tǒng)用戶程序所需存儲器字數(shù)等于 IO信號總數(shù)乘以 8對于有模擬量 IO的系統(tǒng)每一路模擬量信號大約需 100 字的存儲器容量 5 編程器與外圍設備的選擇 小型 PLC 控制系統(tǒng)通常都選用價格便宜的簡易編程器若有現(xiàn)成的 PC 只需配一條通信電纜在計算機上裝上相應的編 程軟件效果更好 32 三菱 FX2N32MR 型 PLC 改造方法 進行電氣控制線路改造時 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的輸入端換刀開關 SA1和圓形工作臺轉換開關 SA2分別用其一對常開和常閉觸頭接入 PLC 的輸入端子輸出器件分三個電壓等級一個是接觸器使用的 110V 交流電壓另一個是電磁離合器使用的 36V直流電還有一個是照明使用的 24V交流電壓這樣也將 PLC 的輸出口分為三組連接點 PLC 硬件設計 經(jīng)過對 X62W 萬能銑床的控制系統(tǒng)進行詳細的分析可知該系統(tǒng)需要輸入點數(shù)為 16點輸出點數(shù)為 7點根據(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萬能銑床各個輸入輸出點的 PLC IO 地址分配下表所示 序號 輸入器件 輸入地址 序號 輸出器件 輸出地址 1 SB1SB2 主軸啟動 X0 1 EL 照明 Y0 2 SB3SB4 快速進給 X1 2 KM1 主軸啟動 Y1 3 SB51SB61X2 3 KM2 冷卻泵 Y2 4 SB52SB62 制動 X3 4 KM3 正轉 Y3 5 SA1 換刀開關 X4 5 KM4 反轉 Y4 6 SA2 圓工作臺開關 X5 6 YC1 主軸制動 Y5 7 SA4 照明開關 X6 7 YC3 快速進給 Y6 8 SQ1 主軸沖動 X7 9 SQ2 進給沖動 X10 10 SQ31SQ51 X11 11 SQ32SQ42 X12 12 SQ41SQ61 X13 13 SQ52SQ62 左右進給 X14 14 FR1 熱保護觸點 X15 15 FR2 熱保護觸點 X16 16 FR3 熱保護觸點 X17 萬能銑床的 IO 接線圖所示 PLC 程序設計 根據(jù) X62W 萬能銑床的控制要求設計該電氣控制系統(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 的常開觸點閉合按下啟動按鈕 SB1 或 SB2 時 X0 常開觸點閉合 Y1M0 線圈得電并自鎖第 4 支路中 Y1 常開觸點閉合輔助繼電器 M1 線 圈得電其常開觸點閉合為第 5 支路以下程序執(zhí)行做好準備保證了只有主軸旋轉后才有進給運動 Y1的輸出信號使主軸電動機 M1啟動運轉當按停止按鈕 SB5 或 SB6 時 X2 常開觸點復位 Y1 線圈失電主軸慣性運轉同時X3 常開觸點閉合 Y5 線圈得電接通電磁離合器 YC1 主軸制動停轉 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 設計心得 通過三四個月的辛苦畢業(yè)設計終于在指導老師的精心指導下告一段落而大學生活也即將結束了在整個設計過程中有苦有甜不過更多的是學到了不少東西無論是理論上的還是實踐上的都使我受益菲淺 這是 大學里第一次大型的設計也是最后一次當我接到設計任務書時頭腦里一頭霧水不知道從何下手后來我們指導老師張朝霞老師對我們進行了輔導并大致給我們描述了設計提綱以及設計思路使我對這一任務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值的材料通過網(wǎng)絡信息使我對本課題有了更深刻的了解 雖然在過去的學年里我們只學過一點點與本課程相關內容因此在設計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計任務去學習與PLC 有關的內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間還算多我認真的看與 PLC 有 關的書籍不斷積累相關知識遇到問題就求助老師或同學終于在理論上我已經(jīng)走出了迷茫 接下來就是實踐了當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老師提供的提綱內容進行分類確定章節(jié)重點接下來便是畢業(yè)設計的寫作了老師給我們下發(fā)了畢業(yè)設計模板及格式要求并多次對我的畢業(yè)論文進行幫助和點撥提供給我一些有用的資料和建議 在這次畢業(yè)設計中我要感謝我的指導老師的悉心指導感謝老師對我的嚴格要求在設計過程中我查閱了大量的相關資料自學與同學的交流以及向老師請教使自己學到了很多知識也經(jīng)歷了很多的艱 辛在前期收集資料的過程中我體會到了團隊的力量大家一起查找資料一起討論和學習使我從團隊中學到了很多感觸也很深當大家為著同一個目標而奮斗時我的心態(tài)更加的舒坦我不是一個人在戰(zhàn)斗 這次的畢業(yè)設計不僅培養(yǎng)了我的團隊合作能力也樹立我對自己工作能力的信心相信會對我往后我學習工作生活有十分重要的影響也讓我充分體會到了經(jīng)過重重困難后取得的成功的喜悅雖然這次設計不是一份最好的設計但卻是我做得最努力的一份設計我盡了我的全力同時也在其中收獲了使我終身受益的東西 參考文獻 [1] 《電氣控制與 PLC 應用》 華滿香主編 人民郵電出版社 [2] 《工廠電氣控制技術》 熊幸命主編 清華大學出版社 [3]《 PLC 與電氣控制》 羅偉鄧木生主編 中國電力出版社 [4] 《電氣與 PLC 控制技術》 姚屏主編 化學工業(yè)出版社 [5] 《流行 PLC 實用程序及設計》 賀哲榮主編 西安電子科技大學出版社 hanqi2844