【正文】 Electronic Books Ltd,1982 1 . Electronic Fundamentals and Hall of India,1983 12 、 M。 24 致謝 本設(shè)計(jì)主要是工業(yè)企業(yè)的 四工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 。 S 45 被啟動， T0 復(fù)位等待下一次的循環(huán)。Ｘ３滑臺Ⅱ 22 終點(diǎn)有信號輸入 S35 被啟動得電，輸出 Y14 滑臺Ⅱ退，同時與 Y13 連鎖。具體控制過程和梯形圖如下圖 B S23 步被啟動后輸出 Y2 滑臺退， Y3 與之串連構(gòu)成滑臺進(jìn)與退互鎖，同時輸出驅(qū)動Ⅰ主軸電機(jī)和冷卻泵，對工件進(jìn)行架構(gòu)和機(jī)床的冷卻。 S21 步在加到工件時， S31 輸出 Y20 進(jìn)料，退料 Y17 常開觸點(diǎn)是聯(lián)鎖防止同時進(jìn)料和退料，影響工作。 （ 1）系統(tǒng)在 S2 的驅(qū)動下開始進(jìn)入循環(huán)掃描工作。 在流程圖的基礎(chǔ)上來設(shè) 計(jì)控制梯形圖大大的簡化了設(shè)計(jì)過程中復(fù)雜繁瑣的過程。加工工件的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖 53： 20 圖 53 各滑臺加工程序流程 （ 3）在完成上面的兩步驟以后就等于完成一個工件的加工了，接下來就是等待著下一步把工件取走， 再等待人的操作，是自動繼續(xù)循環(huán)加工工件還是手動運(yùn)行或者停車。 S44 狀態(tài)ⅣⅢ主軸滑臺向前加工工件，當(dāng)滿足轉(zhuǎn)移條件 X7 轉(zhuǎn)移到 S45Ⅳ滑臺退。具體狀態(tài)轉(zhuǎn)移如下。立即轉(zhuǎn)到下一步 S22 進(jìn)料器退、放料，結(jié)束條件是 X X16 即將轉(zhuǎn)移下一狀態(tài)。有的步根據(jù)需要可以不驅(qū) 動任何負(fù)載，我們稱之為等待步。完成信號或相關(guān)條件的邏輯組合可以用作轉(zhuǎn)換條件，它既是本狀態(tài)的結(jié)束信號，又是下一步對應(yīng)狀態(tài)的啟動信號。有向連線的方向代表了系統(tǒng)動作的順序。系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時，次步為活動步。順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換條件和所驅(qū)動的負(fù)載幾部分組成。軟件部分主要是PLC 梯形圖的設(shè)計(jì)和寫入到 PLC 進(jìn)行調(diào)試與試車運(yùn)行。其 中外部輸入元件包括： 17 個檢測元件， 24 個按鈕開關(guān)、一個選擇開關(guān)；外部輸出元件包括： 16 電磁閥、 6 個接觸器、五個指示燈。 1ＳＡ是系統(tǒng)功能選擇開關(guān)。它們分別是行程開關(guān)１ＳＱ～８ＳＱ，對應(yīng)的是滑臺Ⅰ原位 、滑臺Ⅰ終點(diǎn)、滑臺Ⅱ原位、滑臺Ⅱ終點(diǎn)、滑臺Ⅲ原位、滑臺Ⅲ終點(diǎn)、滑臺Ⅳ原位、 滑臺Ⅳ終點(diǎn) 。 熔斷器 ＦＵ１～ＦＵ６是電機(jī)運(yùn)行的過電流 、短路保護(hù)，當(dāng)電動機(jī)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)有過電流短路時，熔斷器就因過電流產(chǎn)生的熱量而自動熔斷停轉(zhuǎn)電動機(jī)以保護(hù)電機(jī)和系統(tǒng)。 同時啟動照明系統(tǒng)。如果選擇了預(yù)停，則每個循環(huán)完成后，機(jī)床自動停在原位，實(shí)現(xiàn)半自動工作方式；如果不選擇預(yù)停 則機(jī)床自動開始下一個循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全自動方式。同時進(jìn)料裝置進(jìn)料，之后上料機(jī)械手退回原位，放料裝置退回原位。除了四個加工工位外，還有一個夾具、上下料機(jī)械手和進(jìn)料器四個輔助裝置以及冷卻和液壓系統(tǒng)共四部分。也采用 BASIC、PASCAL 等高級語言編程。常用 “ 與 ” 、 “ 或 ” 、 “ 非 ” 三種邏輯功能表達(dá)控制邏輯。 二、指令（語句表 ） 指令就是用助記符來表達(dá) PLC 的各種功能，它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言，但又較之簡單得多。 一、梯形圖 11 梯形圖是一種圖形語言，它與傳統(tǒng)的繼電器電路非常相似，它仍沿用繼電器的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語，所不同的是，梯形圖中每個元件的名稱和編號有 PLC 的特別規(guī)定；同一編號繼電器的觸點(diǎn)（既有常開又有常閉）可以根據(jù)需要無限引用；所有觸點(diǎn)及其構(gòu)成的控制回路都是通過軟件編程實(shí)現(xiàn)其功能的，并無實(shí)際連線；此外梯形圖中所有的輸出元素都是安排在右側(cè)與母線相連，圖中每包含一個被控元素的邏輯段稱為一個梯級。由此可見， PLC 是機(jī)電一體化的理想裝置。與相同功能的繼電控制系統(tǒng)比較，它具有很高的性能價格?？傊?PLC 的抗干擾和可靠性都很強(qiáng)，被譽(yù)為“不會損壞的儀器”。這時，才是PLC 的真正輸出。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序 對由觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 PLC 的工作原理 一 . 掃描技術(shù) 當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 b、存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制?？傊?0 世紀(jì) 60 年代后期，市場所需的“柔性”生產(chǎn)呼喚新型控制系統(tǒng)的誕生。 8 第三章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC 簡介 二十世紀(jì) 60 年代以前，對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動控制的最先進(jìn)裝置就是繼電控制盤，它對當(dāng)時生產(chǎn)力的發(fā)展確實(shí)發(fā)揮了很多的作用。下面是以類定義的組合機(jī)床裝配模型，在該裝配模型中包含如下屬性： 組合機(jī)床類 { 管理屬性：機(jī)床名稱、圖號、設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)說明、日期等 ； 工作屬性：工作名稱、材料、材料特性、定位基準(zhǔn)、 CGS 檔指針； 功能屬性：加工工藝面類 { 標(biāo)識 、方位、工藝類型、加工孔類 { 標(biāo)識、坐標(biāo)、孔類型、形狀參數(shù) }； } 裝夾、冷卻、照明及其他輔助功能： 工藝屬性：切削量用類； 刀具類； 支承導(dǎo)向類； 結(jié)構(gòu)屬性：加工單元類 {標(biāo)識、方位，部件類；裝配關(guān)系和位置約束 }： 工作臺 或中間底座類； 裝配關(guān)系和位置約束； } （ 1）管理屬性：包括機(jī)床名稱、圖號、設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)說明等； (2)工件屬性：工件時組合機(jī)床設(shè) 計(jì)的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)工序圖的依據(jù)，除了工件名稱、材料等特性之外，還應(yīng)包括工件造型的 CGS 文件指針、定位基準(zhǔn)等信息； 7 （ 3）功能屬性：這里主要以加工工藝面類描述所設(shè)計(jì)機(jī)床的功能需求； （ 4）工藝屬性：工藝屬性包括切削用量、切削刀具以及刀具的支承導(dǎo)向等工藝內(nèi)容。 面向?qū)ο蟮募夹g(shù)將具有相同的結(jié)構(gòu)、相同的操作，并遵守相同約束規(guī)則的對象構(gòu)成一個類，在同一類中的各個對象都具有相同的屬性。對于組合機(jī)床整機(jī)而言，各個加工單元都是相對中間底座或工作臺布置的，因而可以將中間底座作為基準(zhǔn)件來處理；而對各個加工單元來說，則可以側(cè)底座或立柱底座作為基準(zhǔn)件來描述該加工單元內(nèi)各零部件之間位置約束關(guān)系。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。 （ 5）當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時，采用其他類型的專用機(jī)床時，其大部分件要報廢。與萬能機(jī)床和 專用機(jī)床相比，有如下特點(diǎn)： （ 1）組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零、部件總量的 70~80%，因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。 組合機(jī)床的 通用部件有如下積累：動力部件 —— 動力頭，動力箱和動力滑臺?？刂撇考怯靡钥刂茩C(jī)床的自動循環(huán)工作的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。動力部件是組合機(jī)床提供主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的部件。 專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的，在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了 組合機(jī)床。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具與工件的相對進(jìn)給運(yùn)動，來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。 4 第二章 組合機(jī)床的簡介 組合機(jī)床概述 組合機(jī)床的發(fā)展史 組合機(jī)床是針對某些特定工件，按特定工序進(jìn)行批量加工的組合專用設(shè)備，該類設(shè)備的生產(chǎn)效率比較高，同時機(jī)床結(jié)構(gòu)也比較簡單，電氣控制穩(wěn)定可靠。 自動化生產(chǎn)時 , 機(jī)械制造系統(tǒng)的自動控制、自動檢測、伺服系統(tǒng)的操作等都少不了 。 發(fā)展應(yīng)用機(jī)械 自動化技術(shù) , 要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作 , 既要發(fā)展主機(jī) , 也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中先進(jìn)的自動化裝備和普通設(shè)備并存 , 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預(yù)。 對于品種稍多的成批生產(chǎn) , 應(yīng)采用由快速重新調(diào)整的設(shè)備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機(jī)床自動線、短自動線和復(fù)合制造單元 , 實(shí)現(xiàn)成組自動化 。而且全盤自動化或高度自動化的 CIMS 技術(shù)也并非我國機(jī)械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 , 只能列為機(jī)械制造自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向。中國實(shí)現(xiàn)機(jī) 械自動化技術(shù)應(yīng)是一個長期的過程 , 不可能一蹴而就。 1． 結(jié)合中國國情 , 發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)。借鑒國外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)是有益的。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法 , 全年生產(chǎn)任務(wù)只需 1~2 個月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾 向應(yīng)當(dāng)糾正 , 對國民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(jìn)、效率低下的要緩搞。 先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 , 是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。 關(guān)鍵詞 ： PLC 控制系統(tǒng) 組合機(jī)床 II ABSTRACT In order to fully exert equipment performance, rapid ascent processing technology and accuracy, more and more enterprises every year to invest much money andtechnology about oldfashioned bination machine tools and achieved good effect. PLC and inverter driving module technology, ponents, such as monitoring equipment control ele