【正文】 首先衷心的感謝導(dǎo)師 李慧超 !本文的研究工作從選題到最后的完成都得到了李老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書(shū) 第 30 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 廖常 初． PLC基礎(chǔ)及應(yīng) 用． 機(jī)械工業(yè)出版 社． 2021， 08 [2] 劉光 啟． PLC技術(shù)及應(yīng) 用． 國(guó)防工業(yè)出版 社． 2021 [3] 鄭 萍． 現(xiàn)代電氣控制技 術(shù)． 重慶大學(xué)出版社． [4] 張萬(wàn) 忠． 可編程控制器入門(mén)與應(yīng) 用． 中國(guó)電力出版 社． 2021 [5] 吳躍 東． 電氣控制與可編程控制 器． 人民郵電出版 社． [6] 張 還． 三菱 FX 系列 PLC 設(shè)計(jì)與開(kāi) 發(fā)． 機(jī)械工業(yè)出版 社． 2021 [7] 于廣 慶． 可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè) 計(jì)． 清華大學(xué)出版 社． 2021 [8] 陸運(yùn) 華． 圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖及指令 表． 中國(guó)電力出版社． 2021 [9] 嚴(yán)盈 富． 觸摸屏與 PLC 入 門(mén)． 人民郵電出版 社． 2021 [10] 何衍 慶． 常用 PLC 應(yīng)用手 冊(cè)． 電子工業(yè)出版 社． 2021 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書(shū) 第 31 頁(yè) 致 謝 我的畢業(yè)論文即將結(jié)束，我的心中充滿了感激 !經(jīng)過(guò)多天的努力，我的課題圓滿完成。 我國(guó)現(xiàn)有大量可用的普通機(jī)床，對(duì)這些機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是用少的投資來(lái)提高生產(chǎn)效率、提高效益的有效途徑。 機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備，在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量約占機(jī)械制造總工作量的 40%~60%。其中在 PLC 編程這塊收獲最大，因?yàn)橐郧霸谡n本中學(xué)習(xí)的 PLC 編程只是理論化的編程，但通過(guò)這次對(duì) Z3040 搖臂鉆床的實(shí)際編程，在這次設(shè)計(jì)中使我真正的了解到 PLC 編程對(duì)我們學(xué)習(xí)的的重要性。輸入輸出類(lèi)型均為繼電器型。（ 3）當(dāng)搖臂夾緊時(shí)，行程開(kāi)關(guān) SQ4 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通“夾緊”指示燈 HL3（ 4）當(dāng)需要照明時(shí)，接通開(kāi)關(guān) Q，照明燈 EL 亮。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書(shū) 第 24 頁(yè) （ 4）液壓泵電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，若夾緊行程開(kāi)關(guān) SQ4 調(diào)整不當(dāng)，夾緊后仍不動(dòng)作，則會(huì)使液壓泵電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而損壞電動(dòng)機(jī)。 （ 1）用限位開(kāi)關(guān) SQ3 保證搖臂先松開(kāi)然后才允許升降電動(dòng)機(jī)工作，以免在夾緊狀態(tài)下起動(dòng)搖臂升降電動(dòng)機(jī)，造成升降電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大。當(dāng)搖臂處于夾緊狀態(tài)時(shí)，限位開(kāi)關(guān) SQ4 是處于被壓狀態(tài)的，即其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)。 （ 3）按下上升（或下降）按鈕，首先使搖臂的夾緊機(jī)構(gòu)放松，放松后搖臂自動(dòng)上升（或下降），上升到位后，放開(kāi)按鈕，夾緊裝置自動(dòng)夾緊，夾緊后液壓泵電動(dòng)機(jī)停止。主電動(dòng)機(jī)采用熱繼電器 FR1 作過(guò)載保護(hù)，采用熔斷器FU1 作 短路保護(hù)。 127V 電壓供給控制電路， 36V 電壓作為局部照明電源， 作為信號(hào)指示電源。因此，在發(fā)生短路事故時(shí)， FU2 熔斷，事故不致擴(kuò)大。冷卻泵電動(dòng)機(jī) M4 根據(jù)工作需要，由三相斷路器 QF2 控制。 搖臂，立柱，主軸箱的夾緊放松，均采用液壓傳動(dòng)菱形塊夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊用的高壓油是一臺(tái) 的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高壓油泵送出來(lái)的。如圖 表 31 鉆床的參數(shù) 圖 31 Z3040 搖臂鉆床 搖臂鉆床的電力拖動(dòng)特點(diǎn) 由于搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)部件較多，故采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，這樣可以簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。在它外面套著空心的外立柱，外立柱可繞著不懂得內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)一周。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)石鉆頭的上下移動(dòng)。加工時(shí)，根據(jù)工具高度不同，搖臂借助于絲杠可帶著主軸箱沿外立柱上下升降。 搖臂鉆床主要由底座﹑內(nèi)外立柱﹑搖臂﹑主軸箱和工作臺(tái)組成。 4. 立柱和主軸箱同時(shí)加緊和同時(shí)松開(kāi)。上升到所需位置后，松開(kāi)搖臂上升按鈕，時(shí)間繼電器得電，延時(shí)后，液壓電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，向加緊裝置油缸中反向注油，使夾緊裝置動(dòng)作。 1. 按下主軸啟動(dòng)按鈕，控制主軸電動(dòng)機(jī)的接觸器動(dòng)作，主軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)以 Z3040 型搖臂鉆床為例，說(shuō)明其他電器控制線路特點(diǎn)。 圖 27打開(kāi) PLC的電源 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書(shū) 第 15 頁(yè) 單擊在線，改變傳輸設(shè)置中的參數(shù)如圖 28 所示： 圖 28改變傳輸設(shè)置中的參數(shù) 雙 擊串行，出現(xiàn)如圖 29，改變 COM 端口和波特率的參數(shù) 圖 29改變 COM端口和波特率的參數(shù) 參數(shù)改變后，如圖 210 所示，點(diǎn)擊菜單欄中的“在線 ” ， 在下拉菜單中點(diǎn)擊“ PLC 寫(xiě)入”。 ，為了便于分析 PLC 的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形圖中單方向流動(dòng) ——即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下。 ：每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒(méi)有數(shù)量限制。 確定各元件的編號(hào)，分配 I/O 地址。驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器 M8074，由于采用掃描被禁止，上述的數(shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用 BMOV 指令傳送數(shù)據(jù)（寫(xiě)入或讀出）。文件寄存器是在用戶程序存儲(chǔ)器（ RAM、 EEPROM、 EPROM）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以 500 點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到 2021 點(diǎn)?；旧贤ㄓ脭?shù)據(jù)寄存器。 保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C100～ C199，共 100 點(diǎn)。直到復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開(kāi)，設(shè)定值又寫(xiě)入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。它的電子常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為 Y000 ～ Y007， Y010～ Y017，Y020～ Y027 。 （ Y）： PLC 的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。內(nèi)部有常開(kāi) /常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒(méi)有工作 電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問(wèn)題；觸點(diǎn)沒(méi)有數(shù)量限制、沒(méi)有機(jī)械磨損和電蝕等問(wèn)題。近年來(lái)推出的 PLC，尤其是大型 PLC，都可用高級(jí)語(yǔ)言，如 BASIC語(yǔ)言、 C 語(yǔ)言、 PASCAL 語(yǔ)言等進(jìn)行編程。 圖 13 邏輯圖語(yǔ)言編程 4. 功能表圖語(yǔ)言 功能表圖語(yǔ)言（ SFC 語(yǔ)言）是一種較新的編程方法，又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言。以下是與圖 12梯 形圖對(duì)應(yīng)的（ FX 系列 PLC）語(yǔ)句表程序。 2． 語(yǔ)句表語(yǔ)言 這種編程語(yǔ)言是一種與匯編語(yǔ)言類(lèi)似的助記符編程表達(dá)方式。因此，這種編程語(yǔ)言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的 PLC 的編程語(yǔ)言，是 PLC 的第一編程語(yǔ)言。 PLC 編程語(yǔ)言是多種多樣的，對(duì)于不同生產(chǎn)廠家、不同系列的 PLC 產(chǎn)品采用的編程語(yǔ)言的表達(dá)方式也不相同，但基本上可歸納兩種類(lèi)型：一是采用字符表達(dá)方式的編程語(yǔ)言，如語(yǔ)句表等；二是采用圖形符號(hào)表達(dá)方式編程語(yǔ)言，如梯形圖等。 PLC 除上述五部分外，隨機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備，其作用是幫助編程，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通訊，常用的外部設(shè)備有編程器，打印機(jī)，盒式磁帶錄音機(jī) ，計(jì)算機(jī)等。 輸出類(lèi)型：繼電器輸出，晶體管輸出，晶閘管輸出 輸出接口電路也采用光電耦合，每一點(diǎn)輸出都有一個(gè)內(nèi)部電路，由指示電路，隔離電路，繼電器組成。接口電路內(nèi)部有濾波，電平轉(zhuǎn)移，信號(hào)鎖存電路。 3. 輸入單元： 輸入單元是 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備相連的輸入接口，是現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)入 PLC 的橋梁。為防止掉電后信息丟失，配有后備鋰電池。 讀寫(xiě)控制電路的作用：將選中的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)寄存器中或?qū)?shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容寫(xiě)到選中的存儲(chǔ)單元中。通過(guò)編程器輸入到PLC 的隨機(jī)存儲(chǔ) 器 RAM 中，允許修改，由用戶啟動(dòng)運(yùn)行。 2. 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。具體有： 接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描方式接收現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)存入輸入印象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器。 1. 中央處理單元（簡(jiǎn)稱 CPU） 中央處理單元是 PLC 的控制中樞 ，核心部件，其性能決定了 PLC 的性能。高檔 PLC 機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。 主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。疊裝式 PLC其 CPU、電源、 I/O 接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。模塊裝在框架或基板的插座上。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。小型 PLC 一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。 分類(lèi) PLC 產(chǎn)品種 類(lèi)繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。它接口容易，編程語(yǔ)言平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書(shū) 第 2 頁(yè) 易于為工程技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有 完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì) 數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)的， 由于可編程序控制器具有功能強(qiáng)，可靠性高，環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力強(qiáng)，以及接線簡(jiǎn)單，編程靈活、方便等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制 。 設(shè)計(jì)（論文）題目： 專題 (論文 )題目 : 指導(dǎo)老師 : 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )材料 ,根據(jù)學(xué)生答辯情況 ,經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定 ,給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )成績(jī)?yōu)? 。 答辯委員會(huì) 人，出席 人 答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 摘 要 目 前，中小型企業(yè)及各高校實(shí)習(xí)工廠的許多機(jī)床和設(shè)備仍是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)的產(chǎn)品， 它是利用布線組成各種邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)控制 ， 需要大量機(jī)械觸點(diǎn) ， 由于繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜 ， 故障診斷與排除困難 ， 并存在著固有缺陷 ， 因此可靠性不高 ， 當(dāng)改變生產(chǎn) 流程時(shí)要改變大量的硬件接線 ， 甚至重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，要耗費(fèi)大量的人力物力 ， 花費(fèi)很多時(shí)間。通過(guò)改造很好的解決了傳統(tǒng)的繼電 器接觸器控制系統(tǒng)的缺陷。PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則