【正文】 同時(shí)在這里還要感謝 機(jī)電工程 系給予我們的關(guān)心和幫助， 感謝系里其它的一些同學(xué)在設(shè)計(jì)中提供大量的支持和幫助。 最后對程序進(jìn)行了調(diào)試，通過調(diào)試的結(jié)果證明，此程序是可行的。 本設(shè)計(jì)主要是用程序的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器 接觸器線路，以實(shí)現(xiàn)C650 車床的各項(xiàng)控制要求。無論是基礎(chǔ)知識方面還是軟件應(yīng)用，繪圖方面都有提高，對可編程控制器有了更深一步的理解。 7. PLC 的監(jiān)控和測試 在編程界面點(diǎn)擊“監(jiān)控 /測試”→ “開始監(jiān)控”。 4. 程序的轉(zhuǎn)換 在編寫程序的過程中，點(diǎn)擊“工具”→ “轉(zhuǎn)換”，可對所編寫的程序進(jìn)行表面檢查。 FXGP_WINC 編程軟件是 FX 系統(tǒng) PLC 專用的編程軟件，其 編程界面和幫助文檔均已漢化，占用空間小，安裝好后僅占用 1MB 的 空間，功能較強(qiáng)，在Windows98/2020/XP 系統(tǒng)下均可運(yùn)行。 電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)停止的動作順序如下： 按 下 停 止 按 鈕 Ｓ Ｂ 0 Ｘ ０ 得 電Ｘ ０ 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合 輔 助 繼 電 器 Ｍ 1 0 3 得 電 Ｍ 1 0 3 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合 ， 自 鎖Ｘ ０ 常 閉 觸 點(diǎn) 斷 開 Ｍ 1 1 0 失 電Ｍ 1 1 0 常 閉 觸 點(diǎn) 斷開不 執(zhí) 行 Ｍ Ｃ 與 Ｍ Ｃ Ｒ 之 間 的 程 序Ｙ 0 失 電 Ｋ Ｍ 1 失 電主 觸 點(diǎn)斷 開電 動 機(jī) 脫 離 正 轉(zhuǎn) 電 源電 動 機(jī) 慣 性 運(yùn) 行轉(zhuǎn) 速 大 于 １ 2 ０ r / m i n 時(shí) ， 速 度 繼 電 器 的 正 轉(zhuǎn) 觸 點(diǎn)Ｋ Ｓ １ 閉 合 ， 為 反 轉(zhuǎn) 制 動 作 準(zhǔn) 備 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)停止反接制動動作順序如下： 松 開 正 轉(zhuǎn) 停 止 按 鈕 Ｓ Ｂ 0Ｘ ０ 失 電Ｘ ０ 常 閉 觸 點(diǎn) 斷 開Ｘ ０ 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合輔 助 繼 電 器 Ｍ 1 1 0 得 電Ｍ 1 1 0 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合， 接 通 Ｍ Ｃ ～ Ｍ Ｃ Ｒ 間的 主 控 電 路由 于 Ｍ 1 0 3 仍 閉 合 ，Ｍ 1 0 3 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合 ， Ｙ ０ 常 開 觸 點(diǎn) 已 閉 合， Ｘ 1 1 常 閉　 觸 點(diǎn) 仍 保持 閉 合因 此 Ｔ 3 得 電 ， 開 始 計(jì) 時(shí) Ｔ ３ 計(jì) 時(shí) 時(shí) 間 到 ， Ｔ ３ 常 開 觸 點(diǎn) 閉 合Ｙ １得 電Ｋ Ｍ ２ 得 電 吸 合 主 觸 點(diǎn) 閉 合電 動 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 啟 動， 進(jìn) 行 反 接 制 動轉(zhuǎn) 速 低 于 １ ０ ０ r / m i n 時(shí) ，速 度 繼 電 器 的 正 轉(zhuǎn) 觸 點(diǎn)Ｋ Ｓ 1 斷 開Ｘ 1 1失 電T 3 失 電Ｔ 3 常 開 觸 點(diǎn)斷 開Ｙ １ 失 電 Ｋ Ｍ 2 失 電 主 觸 點(diǎn) 斷 開電 動 機(jī)停 轉(zhuǎn) ，反 接 制動 結(jié) 束 梯形圖 根據(jù)以上的各模塊的設(shè)計(jì) ,可得整體的梯形圖如圖 所示 : Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 C650車床梯形圖 語句表 LD X0 M1 停止 OR X1 M1 點(diǎn)動 LD M103 正反轉(zhuǎn)反接制動停車控制 ANI M101 ANI M102 ORB OUT M103 LDI X0 執(zhí)行 MC 指令 ANI X7 M1 啟動或停車 MC N0 M2 LD X1 M1 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動控制 ANI Y1 ANI Y2 OUT M100 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 LD X2 正轉(zhuǎn)啟動 輔助繼電器 OR M101 ANI X3 ANI M102 OUT M101 LD M101 OUT T1 K5 正轉(zhuǎn)延時(shí)控制 LD T1 M1 正轉(zhuǎn) OR M100 M1 點(diǎn)動 OR T4 M1 反接制動 ANI Y1 OUT Y0 LD X3 OR M102 ANI X2 ANI M101 OUT M102 反轉(zhuǎn)啟動輔助繼電器 LD M102 反轉(zhuǎn)延時(shí)控制 OUT T2 K5 LD T2 反轉(zhuǎn) OR T3 ANI Y0 OUT Y1 LD M101 OR M102 OUT Y2 短接電阻 R LD M101 OR M102 OUT T5 K5 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 LD T5 電流表控制 OUT Y5 LD M103 正轉(zhuǎn)反接制動 ANI M101 AN X11 ANI Y0 OUT T3 K5 LD M103 反轉(zhuǎn)反接制動 ANI M102 AN X12 ANI Y1 OUT T4 K5 NCR N0 主控結(jié)束 LD X5 M2 控制 OR Y3 ANI X4 ANI X10 OUT Y3 LD X6 M3 控制 OUT Y4 END 程序結(jié)束 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 第 5 章 調(diào)試 實(shí)驗(yàn)室的調(diào)試系統(tǒng)為 FX2N32MR PLC,輸入輸出各 16點(diǎn) ,而我所設(shè)計(jì)的輸入點(diǎn)數(shù)為 11,輸出點(diǎn)數(shù)為 6，因此滿足要求。當(dāng)松開停止 按鈕 SB 時(shí)， X0 失電， ◎ X0［ 2］ 又閉合， M2［ 2］ 得電， M2［ 3］閉合，執(zhí)行 MC N0～ MCR N0 之間的程序，這時(shí)定時(shí)器 T3［ 13］， 延時(shí) 秒， T3［ 9］閉合， Y1［ 9］得電，使電動機(jī) M1 定子繞組串入電阻 R 進(jìn)行反接制動；當(dāng)電動機(jī) M1 的轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，速度繼電器正轉(zhuǎn)動合觸點(diǎn) KS1（ X11） 斷開， Y1 失電，制動結(jié)束。由于輔助繼電器 M103［ 1］ 得電并自鎖，其動合觸點(diǎn) M103［ 13］ 閉合，啟動定時(shí)器 T3［ 13］ ，通過定時(shí)器 T3 延時(shí) 秒，其動合觸點(diǎn) T3［ 9］閉合，使 Y1［ 9］得電， KM2 得電，電動機(jī) M1 定子繞組串入電阻 R 進(jìn)行反接制動；當(dāng) M1 轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，動合觸點(diǎn) KS1 斷開 ， X11 失電， X11［ 13］斷開， T3［ 13］ 失電， T3［ 9］ 斷開，使 Y1［ 9］ 失電，制動結(jié)束。由于未按下停止按鈕 SB， X0 未得電，熱繼電器FR 未動作， X7 未得電，因此它們的 動斷觸點(diǎn) ◎ X0［ 2］， ◎ X7［ 2］閉合，使輔助繼電器 M2［ 2］ 得電，其動合觸點(diǎn) M2［ 3］ 閉合，則執(zhí)行 MC～ MCR 之間的主控程序。 電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)動作順序如下所示： Ｘ 2 得 電Ｘ 2 閉 合 輔 助Ｍ 1 0 1 常 開 觸 點(diǎn) 閉合開 始 計(jì) 時(shí)Ｍ 1 0 1 常 閉 觸 點(diǎn)斷 開Ｙ ２ 得 電繼 電 器 Ｍ 1 0 1 得 電Ｔ 1 得 電 ，Ｋ Ｍ 3 得 電 吸 合 主 觸 點(diǎn) 閉 合 短 接 電 阻 Ｒ Ｘ ２ 常 閉 觸 點(diǎn) 斷 開 ( 互 鎖 )Ｔ 1 記 時(shí) 到 ，Ｔ 1 常 開 觸 點(diǎn)閉 合 Ｙ 0 得 電Ｙ 0 常 閉 觸 點(diǎn)斷 開 ，互 鎖Ｋ Ｍ 1 得 電 吸 合主 觸 點(diǎn) 閉 合電 動 機(jī) 正 轉(zhuǎn)啟 動 運(yùn) 行轉(zhuǎn) 速 大 于 １ 2 ０ r / m i n 時(shí) ， 速 度 繼 電 器 的 正 轉(zhuǎn) 觸 點(diǎn)按 下 正 轉(zhuǎn) 啟 動 按 鈕 Ｓ Ｂ 2為 反 接 制 動 作 準(zhǔn) 備Ｋ Ｓ － 1 閉 合 ， M1 反轉(zhuǎn)的工作過程與正轉(zhuǎn)的 工作過程相同，不再贅述。與此同時(shí)， X3 的動斷點(diǎn)斷觸點(diǎn)斷開，使 M101 失電， M101 的動合觸點(diǎn)［ 5］復(fù)位斷開，使 T1 失電。 PLC 控制與繼電器接觸器控制不同， PLC 在循環(huán)掃描進(jìn)，執(zhí)行程序的速度是非?？斓?， Y0 和 Y1 觸點(diǎn)切換是在毫秒級瞬間完成的，幾乎沒有時(shí)間延時(shí)。 M1 正反轉(zhuǎn)控制的轉(zhuǎn)換是由接觸器 KM1 和 KM2 的主觸點(diǎn)切換電源的相序?qū)崿F(xiàn)的。由 I/O 分配表可知，輸入繼電器 X X3 分別為啟動按鈕 SB反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB3 控制。 Y0～ Y2 分別位于梯形圖的第 10 梯級。不同機(jī)型差異較大，在 PLC 選型時(shí)要逐一考慮該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能否滿足要求。 PC 的技術(shù)指標(biāo) PC一般技術(shù)指標(biāo) 一般技術(shù)指標(biāo)主要是指 PLC產(chǎn)品的工作條件與一般工作環(huán)境的適應(yīng)程度。 4. 電源單元 PLC 對供電電源要求不高，可直接采用普通單相交流電。輸出電路僅是提供輸出通道。繼電器輸出最常用，適用交直流負(fù)載，其特點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，但動作頻率和響應(yīng)速度慢。當(dāng)輸入信號為模擬量時(shí)，信號必須經(jīng)過專用的模擬量輸入模 塊進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，然后通過輸入電路進(jìn)行 PLC。通用計(jì)算機(jī)則要求擁護(hù)根據(jù)使用條件自行開發(fā)，其可靠性、 抗干擾能力往往達(dá)不 到 系統(tǒng)要求。而程序執(zhí)行結(jié)果又是通過輸出電路送到控制現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)外部控制功能。用戶存儲器內(nèi)容由用戶根據(jù)控制需要可讀可寫，可任意修改、刪除。 其結(jié)構(gòu)如下圖 : 圖 PLC硬件基本組成的簡化框圖 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 由圖可見， PLC 的硬件是由主機(jī)（基本單元） 、 I/O 擴(kuò)展模塊以及各種外部設(shè)備組成，通過各自的端口聯(lián)成一個(gè)整體。Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 C650 臥式 車床改造為 PLC 控制的 硬件 設(shè)計(jì) 統(tǒng)計(jì) I/0 的點(diǎn)數(shù) 根據(jù)第 2 章的主電路分析 ,統(tǒng)計(jì) I/0 的點(diǎn)數(shù)如表 31 所示 : 表 31 I/0 點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)計(jì) 類 型 功能 所占點(diǎn)數(shù) (個(gè) ) 輸 入 設(shè) 備 M1 的停止按鈕 1 M1 的點(diǎn)動按鈕 1 M1 的正轉(zhuǎn)按鈕 1 M1 的反轉(zhuǎn)按鈕 1 M2 的停止按鈕 1 M2 的啟動按鈕 1 M3 的限位開關(guān) 1 M1 的熱繼電器動合觸電 1 M2 的熱繼電器動合觸電 1 速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點(diǎn) 1 速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn) 1 輸 出 設(shè) 備 M1 的正轉(zhuǎn)接觸器 1 M1 的反轉(zhuǎn)接觸器 1 M1 的制動接觸器 1 M2 接觸器 1 M3 接觸器 1 電流表接入中間繼電器 1 Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 PLC 的選型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知， PLC 點(diǎn)數(shù)的選擇，不管是輸入點(diǎn)數(shù)還是輸出點(diǎn)數(shù)都要留有 10%的余量，根據(jù) I/O 口分配情況可知：輸入信號有 11 個(gè)，輸出信號有 6 個(gè)，根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)可選擇 FX2N—24MR 可編程控制器，以滿足控制要求，而且輸入輸出都留有一定的余量。 整機(jī)線路聯(lián)鎖與保護(hù) 由 KM1 與 KM2 各自的常閉觸點(diǎn)串接于對方工作電路以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行互鎖。 采用控制流程來表達(dá)電路的過程具有簡單、一目了然的優(yōu)點(diǎn)。 控制電路分析 電源：由控制變壓器 TC（ 380V/110V， 36V）的接線和參數(shù)標(biāo)注可知各接觸器、繼電器線圈電壓等級為～ 110V，而照明為～ 36V 安全電壓由主令開關(guān) SA 控制。④速度繼電器 KS 的速度檢測部分與電動機(jī)的主軸相聯(lián)，在停車制動過程中，當(dāng)主電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，其動合觸頭可將控制電路中反接制動的相應(yīng)電路切斷，完成停車制動。電動機(jī) M1 控制電路分為四個(gè)部分：①由正轉(zhuǎn)控制接觸器 KM1 和反轉(zhuǎn)控制接觸器 KM2 的兩組主觸點(diǎn)構(gòu)成電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)電路。 要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。 C650 車床的控制要求 從車削工藝要求出發(fā)，對各電動機(jī)的控制要求主要是： 主電動機(jī) M1（ 30KW）：由它完成主運(yùn)動的驅(qū)動。 車床有兩種運(yùn)動，一是軸 卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，稱為主運(yùn)動（切削運(yùn)動），另一種四溜板刀架頂針帶動刀具的直線運(yùn)動，稱為進(jìn)給運(yùn)動。 5．開發(fā)周期短，功率高 6．體積小，重量輕，工耗低 隨著電 子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大， PC 技術(shù)及其產(chǎn)品仍在繼續(xù)發(fā)展，Xxx 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，功能日益增強(qiáng)，性價(jià)比越來越高 。梯形圖編程方式是 PC 最常用的編程語言。 PC 是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì) ,由于采取了一系列措施 ,使PC 控制系統(tǒng)的平 均無故障間隔時(shí)間一般能達(dá)到 4