【正文】 我再次為 耿 老師的付出表示感謝。2021年 [12]弭洪濤 .王忠禮 .PLC實(shí)用技術(shù) [M].科學(xué)出版社， 2021,(01). [13]丁煒 .魏孔平 .可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2021,(2). 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 致謝 感謝 耿驚濤 老師對(duì)我的論文 不厭其煩的細(xì)心指點(diǎn)。北京工業(yè)大學(xué) 。我國(guó)機(jī)床行業(yè)涂漆現(xiàn)狀及展望 [A]。機(jī)床改造中滾珠絲杠的選擇研究 [J]。制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國(guó)際接軌的發(fā)展道路，對(duì) 21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至 關(guān)重要。 在進(jìn)行機(jī)床 PLC改造的過程中，在完成主要的控制要求設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)上，應(yīng)該附加考慮利用 PI刀程序控制的功能特點(diǎn)，通過編寫邏輯程序和添加少量電氣元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)床設(shè)備故障的自診斷和及時(shí)的處理，這樣，可以提高機(jī)床的可靠性，提升機(jī)床的工作效率，改善機(jī)床的自動(dòng)化程度。 數(shù)控車床在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用正在迅速發(fā)展，但高精度數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，而且在實(shí)際生產(chǎn)中有大量形狀不太復(fù)雜、精度要求一般的零件，這就需要精度一般的數(shù)控車床加工。我國(guó)機(jī)床役齡 10年以上的占 60％以上； 10年以下的機(jī)床中，自動(dòng) /半自動(dòng)機(jī)床不到 20％，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占 60％以上）。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖 3 PLC 梯形圖 編程如下 : LD X000 OR Y000 ANI Y001 AND X002 AND X003 AND X004 OUT Y000 LD X001 OR Y001 ANI Y000 AND X002 AND X003 AND X004 OUT Y001 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 LD Y000 OR Y001 MPS ANI Y002 OUT TO K30 MRO LD TO OR Y002 ANB ANI Y003 OUT Y002 MPP ANI TO ANI Y002 OUT Y003 END 采用簡(jiǎn)易編程器或設(shè)置有三菱 PLC 開發(fā)軟件的電腦，把編制的程序輸入固化到可編程控制器的存儲(chǔ)器內(nèi)，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，直到完全達(dá)到要求的控制功能為止。 PLC 控制電路接線如圖 2所示?？刂谱儔浩?TC的二次側(cè)輸出 36V 電壓，作為機(jī)床低壓照燈電源，EL 為機(jī)床的低壓照明燈，由開關(guān) SA2控制。同 理，按 SB1時(shí)，電機(jī) M1反轉(zhuǎn)（星形 — 三角形啟動(dòng)）。 三相交流電源通過轉(zhuǎn)換開關(guān) QS1引入，主軸電機(jī) M1由接觸器控制啟動(dòng)，熱繼電器 FR1為主軸電機(jī) M1的過載保護(hù)。 普通車床與改裝（ PLC）可編程控制器后的車床的實(shí)際時(shí)間差為： T′－ T″ =－ =(分鐘 ) 由此可見改裝（ PLC）控 制后車床的機(jī)動(dòng)時(shí)比普通車床的用時(shí)省卻了 ，工效將近提高了一倍，對(duì)于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，不僅節(jié)省了大量的時(shí)間，還提高了控制系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性，為企業(yè)提供了更可靠的自動(dòng)化生產(chǎn)保障，提高了經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床是以編程控制器（ PLC）微處理器為核心的一種新型工業(yè)控制裝置，具有體積小、功能強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，將加工信號(hào)傳遞到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)按程序自動(dòng)進(jìn)行加工，檢測(cè)設(shè)置是由傳感器和傳動(dòng)電機(jī)組成，根據(jù)閉鎖系統(tǒng)反饋的信號(hào)來(lái)控制、修正運(yùn)動(dòng)部件的偏移 量，保證了零件加工的精確度。通過 T63計(jì)時(shí)及 Y2觸點(diǎn)組合，產(chǎn)生頻率為 103/2i的脈沖信號(hào)（ i為計(jì)時(shí)時(shí)間，根據(jù)需要設(shè)定，單位為 ms），驅(qū)動(dòng) Z向快進(jìn)。 圖 3 總程序框圖 、 （ 2）、 手動(dòng)程序梯形圖設(shè)計(jì) 手動(dòng)程序、自動(dòng)程序需根據(jù)具體零件設(shè)計(jì)，這里僅以 Z向快進(jìn)、工進(jìn)、快退的動(dòng)作為例加以說明。 圖 2 I/O連接圖 驅(qū)動(dòng)程序（梯形圖）設(shè)計(jì) PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 （ 1）、 總程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 手動(dòng)、自動(dòng)、單步、車螺紋程序的選擇采用跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)、自動(dòng)、單步、車螺紋轉(zhuǎn)換。 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 圖 1 數(shù)控系統(tǒng)原理圖 機(jī)床電氣系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 改造的基本方法 利用 PLC改造機(jī)床電氣系統(tǒng)，可大大簡(jiǎn)化電氣線路。 X、Z向動(dòng)作可通過輸入手動(dòng)操作或程序自動(dòng)控制。根據(jù)改造特點(diǎn)，伺服元件采用步進(jìn)電機(jī)，實(shí)行開環(huán)控制系統(tǒng)就能滿足要求。 2）如何改變進(jìn)給系統(tǒng)速度 。加工過程中能進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)、車外圓與車螺紋等轉(zhuǎn)換 。 3）加工程序大多靠面板按鍵輸入，代碼編制，掉電自動(dòng)保護(hù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；可以對(duì)程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編輯修改和試運(yùn)行操作。因此，較典型的車床數(shù)控改造方案可選擇為：配置專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)，更換進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)絲杠 傳動(dòng)為滾珠絲杠傳動(dòng)、采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、配置脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)螺紋加工功能、配置自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能。 診斷功能：為防止操作者輸入的程序有錯(cuò)和隨之出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作，可在數(shù)控改造系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)加入必要的器件和軟件，使其能指示出機(jī)床出現(xiàn)故障或者功能失效的 部分等，實(shí)現(xiàn)有限的診斷功能。 5）刀架是否需要配置自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，若配置需要確定工位數(shù)。 脈沖當(dāng)量：在 ～ ，通常 Z向?yàn)?X向的 2倍。主要有下述性能和精度的選擇需要在改裝前確定。第二，改造的費(fèi)用要合適，經(jīng)濟(jì)性好。同時(shí)還應(yīng)與改造前機(jī)床的各項(xiàng)功能和精度作出對(duì)比，獲得量化的指標(biāo)差。 驗(yàn)收工作應(yīng)聘請(qǐng)有關(guān)的人員共同參加，并按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。 （ 2） 原系統(tǒng)拆除 原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙，仔細(xì)進(jìn)行，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過拆 (局部改造情況下 )。 準(zhǔn)備工作就緒后，即可進(jìn) 入改造的實(shí)施階段。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，必要時(shí)需自行制作轉(zhuǎn)換接口。機(jī)械性能的完好是數(shù)控改造成功的基礎(chǔ)。現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)，特別是加工中心，無(wú)論是其支承部件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu)，還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機(jī)床的獨(dú)特機(jī)械結(jié)構(gòu)。 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 機(jī)床的數(shù)控改造，主要是對(duì)原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終使機(jī)床達(dá)到比較理想的狀態(tài)。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度 3） 提高生產(chǎn)效率。 機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可節(jié)省 60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。 由于機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)永恒的課題 。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財(cái)富，反而消耗著財(cái)富。 我國(guó)自改革開放以來(lái)，很多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。 我國(guó)的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且多數(shù)是役齡在 10 年以上的舊機(jī)床。 數(shù)控技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ 3） 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要工人修配。因此，普通機(jī)床的數(shù)控不但存在的必要，而且大有可為，尤其對(duì)一些中小企業(yè)更是如此。性能穩(wěn)定可靠， 因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。 由于技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造已成為一個(gè)永恒的課題。如：日本的大企業(yè)中有近 30%的機(jī)床經(jīng)過數(shù)控改造，中小企業(yè)則是 70%以上。⑵目前各企業(yè)都有大量的普通機(jī)床，完全用數(shù)控機(jī)床替換根本不可能，而且替代的機(jī)床閑置起來(lái)又造成浪費(fèi)。各大企業(yè)不斷設(shè)置數(shù)控機(jī)床擴(kuò)大再生產(chǎn)和替換陳舊設(shè)備。 從第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床（ 1952年 美國(guó)）問世至今，機(jī)床的數(shù)控化率在不斷的提高。目前對(duì)高精度，快速性好的數(shù)控 機(jī)床 已廣泛采用 80 年代，出現(xiàn)了交流伺服系統(tǒng)，電機(jī)沒有電刷磨損和電刷火花，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性好，高速性能好．雖伺服控側(cè)復(fù)雜，目前價(jià)格稍貴，但應(yīng)用很有發(fā)展前途 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)還帶有可編程控制特（ P LC ) ，它取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制，取消了龐大的強(qiáng)電控制箱。 1981 年以來(lái)數(shù)控系統(tǒng)已具有人機(jī)會(huì)話、動(dòng)態(tài)圖形顯示、切削用量選擇、故障診斷、軟件精度補(bǔ)償?shù)裙δ?，使?shù)控系統(tǒng)更加智能化 從上述可知：大約五年左右數(shù)控裝盆更新一次，采用了微機(jī)數(shù)控使數(shù)控裝硯的可靠性得到很好的解決，而價(jià)格低廉使數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍更為廣泛 伺服駐動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控 機(jī)床 精度和快速性的保證，所以伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能和可靠性的提高也是數(shù)控 機(jī)床 發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 50 年代，數(shù)控 機(jī)床 的何服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)普遍采用步進(jìn)系統(tǒng)，但當(dāng)時(shí)步進(jìn)電機(jī)功率范圍小，直接驅(qū)動(dòng)只適用于小功率的數(shù)控設(shè)備，例如線切割 機(jī)床 。 加工螺紋時(shí)，要求反轉(zhuǎn)退刀，這就要求主軸能夠正、反轉(zhuǎn)。 溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直 線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。普通車床是車床中應(yīng)用最廣泛的一種，約占車床類總數(shù)的 65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床 主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱?？梢灶A(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中， PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）頒布了對(duì) PLC 的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。同時(shí)， PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。梯形圖語(yǔ)言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。 、適應(yīng)面廣 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 現(xiàn)代 PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng) 、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能。 可編程序控制器的分類及特點(diǎn) 可編程序控制器的特點(diǎn) 一、 為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較， PLC機(jī)有以下特點(diǎn)： ，抗干擾能力強(qiáng)， 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性要求： （平均修復(fù)時(shí)間）短 二、 任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種： 偶發(fā)性故障：由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。單片及技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了 PLC向緊湊型發(fā)展，體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。隨著PLC技術(shù)、功能不斷完善 ,這將是一種發(fā)展趨勢(shì)。 在機(jī)床的控 制方面，今年出現(xiàn)的可編程控制器（ PLC）已廣泛用于電氣控制系統(tǒng)中。另外，根據(jù)加工工藝的要求 ，需要改變控制邏輯關(guān)系時(shí)，必須修改線路，重新安裝配線，這對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的控制要求是很不適應(yīng)的。 由于當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，只能通過皮帶、齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)有級(jí)變速，因而機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)還限制了加工精度的提高。 本文介紹了關(guān)于 PLC 在機(jī)床 電器 控制中的應(yīng)用、 車 床結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式、 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用，并以 PLC 在 CW6140 機(jī)床改造中的應(yīng)用 為例 解釋 PLC 在車