【正文】 她 認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都值得我去學(xué)習(xí)，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 PLC 技術(shù)代表了電氣程序控制的世界先進(jìn)水平 ,通過(guò)改造使傳統(tǒng)的鏜床成為機(jī)電一體化的新產(chǎn)品 ,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的高效、節(jié)能和低成本。改造后設(shè)備經(jīng)使用運(yùn)行，結(jié)果表明效果非常好。如果控制系統(tǒng)由幾個(gè)部分組成，則先作局部調(diào)試，然后進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)總調(diào)試。在程序輸入 PLC 后，應(yīng)先進(jìn)行模擬調(diào)試。在編制程序過(guò)程中，該程序及 PLC硬件接線不僅保證了原繼電器電路的工作邏輯關(guān)系還充分考慮了系統(tǒng)安全性，運(yùn)用了具有互鎖、過(guò)載報(bào)警、運(yùn)行指示功能的設(shè)計(jì)，如主軸電機(jī)梯形圖中分別串聯(lián)上了 的常閉觸點(diǎn)，用來(lái)完成對(duì) KM1， KM2的保護(hù)控制；主軸電機(jī)過(guò)載時(shí)，指示燈 HL6會(huì)一直閃爍，直至警報(bào)解除；主軸電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行指示燈 HL2同時(shí)工作并發(fā)光，停止運(yùn)行時(shí)指示燈熄滅，這樣很直觀的將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況反映出來(lái)。根據(jù)以上信息可以繪出進(jìn)給電機(jī)快速移動(dòng)的 I/O接口圖如圖 419所示 ： 主 軸 電 機(jī) M 1 熱 繼 電器I 0 . 0F RS Q 5工 作 臺(tái) 或 主 軸 箱 機(jī)動(dòng) 進(jìn) 給 行 程 開 關(guān)S Q 6主 軸 或 平 旋盤 刀 架 機(jī) 動(dòng) 進(jìn) 給 行程 開 關(guān)S Q 7快 速 移 動(dòng) 正 轉(zhuǎn) 行 程開 關(guān)S Q 8快 速 移 動(dòng) 反 轉(zhuǎn) 行 程開 關(guān)I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6K M 4K M 5K M 5K M 4進(jìn) 給電 機(jī) M 2 正 轉(zhuǎn) 接觸 器進(jìn) 給電 機(jī) M 2 反 轉(zhuǎn) 接觸 器Q 0 . 3Q 0 . 4H L 5 快 速 電 動(dòng) 機(jī) 正反 轉(zhuǎn) 運(yùn) 行 指 示燈Q 1 . 4～A C 1 1 O VL～A C 6 . 3 VL 1D C 2 4 VMS 7 2 0 0 P L CC P U2 2 6 圖 419 進(jìn)給電機(jī)快速移動(dòng) I/O接口圖 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 34 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 根據(jù)進(jìn)給電機(jī)控制流程圖與進(jìn)給電機(jī) I/O接口圖，可以繪制出進(jìn)給電機(jī)快速移動(dòng)的梯形圖，如圖 4 421所示： 圖 420 進(jìn)給電機(jī)快速正向移動(dòng)的梯形圖 圖 421 進(jìn)給電機(jī)快速反向移動(dòng)的梯形圖 過(guò)載信號(hào)報(bào)警顯示燈 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 本 PLC改造設(shè)計(jì)了主軸電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)過(guò)載報(bào)警指示功能，原來(lái)的電氣原理圖中主軸電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)都有熱繼電器進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，但我們并不知道他什么時(shí)候過(guò)載，所以本 PLC改造設(shè)計(jì)了過(guò)載報(bào)警指示燈，當(dāng)主軸電機(jī)過(guò)載時(shí)，主軸電機(jī)過(guò)載保護(hù)指示燈就會(huì)一直閃爍，進(jìn)給電機(jī)過(guò)載時(shí)其指示燈亮，直到報(bào)警解除。若將快速手柄扳到正向位置， ST7 壓下， KM4 線圈通電吸合， M2 正轉(zhuǎn)，使相應(yīng)部件快速移動(dòng)。根據(jù)以上信息可以繪制 出主軸電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)高速運(yùn)行的 I/O 接口圖，如圖414 所示： 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 30 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 S B 6S B 1S B 2主 軸 電 動(dòng) 機(jī) M 1 正 轉(zhuǎn)起 動(dòng) 按 鈕主 軸 電 動(dòng) 機(jī) M 1 正 傳起 動(dòng) 按 鈕主 軸 電 動(dòng) 機(jī) M 1 停 止按 鈕S B 3主 軸 電 動(dòng) 機(jī) M 1 正 轉(zhuǎn)點(diǎn) 動(dòng) 按 鈕S B 4主 軸 電 動(dòng) 機(jī) M 1 反 轉(zhuǎn)點(diǎn) 動(dòng) 按 鈕S Q主 軸 電 動(dòng) 機(jī) 高 低 速轉(zhuǎn) 換 開 關(guān)S Q 1主 軸 變 速 行 程 開 關(guān)I 0 . 5I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 6I 0 . 7主 軸 電 機(jī) M 1 熱 繼 電器I 0 . 0F RK M 1K M 2主 軸電 機(jī) M 1 正 轉(zhuǎn) 接觸 器K M 2K M 1K M 3主 軸電 機(jī) M 1 反 轉(zhuǎn) 接觸 器限 流 電 阻 接 觸器K M 6K M 7K M 7K M 8K M 6主 軸 電 機(jī) M 1 低速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 接 觸 器主 軸 電 機(jī) M 1 高速 正 轉(zhuǎn) 接 觸 器主 軸 電 機(jī) M 1 高速 反 轉(zhuǎn) 接 觸 器Q 0 . 5K M 6Q 0 . 6Q 0 . 7Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2H L 4主 軸 電 動(dòng) 機(jī) 高低 速 運(yùn) 行 指 示燈Q 1 . 3D C 2 4 VM ～L 1A C 6 . 3 V～A C 1 1 O VLS 7 2 0 0 P L CC P U2 2 6 圖 414 主軸電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)高速運(yùn)行的 I/O接口圖 根據(jù) I/O 接口圖和控制流程圖，可以繪制出主軸電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)低速轉(zhuǎn)高速的梯形圖，見(jiàn)圖 415。如圖 4 411 所示 ： 圖 410 主軸電機(jī)點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制梯形圖 圖 411 主軸電機(jī)點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)控制梯形圖 （ 3）主軸電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換控制 低速運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)?、高速轉(zhuǎn)換行程開關(guān) ST 被壓下，時(shí)間繼電器 KT得電，其延時(shí)斷開觸點(diǎn)斷開使 KM6 失電，延時(shí)閉合觸點(diǎn)閉合使 KM KM8得電， KM KM8 的主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)的繞組接成雙星形并重新接入電源，從而使電動(dòng)機(jī)從低速轉(zhuǎn)為高速運(yùn)行。按下 SB4，使 KM2 得電但是并沒(méi)有自鎖，電動(dòng)機(jī) M1 反轉(zhuǎn)；當(dāng)放開手時(shí)， KM2 失電，電動(dòng)機(jī) M1 停止。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至速度繼電器 KS 復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí) KS1（ 1419）斷開，使 KM KM6 斷電釋放，反接制動(dòng)結(jié)束。 表 41 CPU22X（ CPU226） 主要技術(shù)指標(biāo)表 型號(hào) CPU226 程序 /字 4096 用戶數(shù)據(jù) /字 2560 用戶儲(chǔ)存器類型 EEFPROM 本機(jī) I/O 17入 /15出 數(shù)字量 I/O映像區(qū)大小 /bit 256 模擬量 I/O映像區(qū)大小 /bit 32入 /32出 I/O映像寄存器 /bit 1281/和 128Q 順序控制繼電器 /bit 256 下表 42是本次設(shè)計(jì)所用到電氣元件： 表 42電氣元件一覽表 符號(hào) 數(shù)量 名稱及用途 M1 1 主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 18 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 M2 1 快速移動(dòng)用電機(jī) QS 1 電源引 入開關(guān) QF 1 低壓斷路器 FU FU FU4 3 熔斷器 KM KM2 2 主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器 KM3 1 限流電阻短路用接觸器 KM KM5 2 快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器 KM KM KM8 3 主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器 EL 1 36V安全電壓局部照明燈 HL 1 SQ SQ6 2 行程開關(guān)，主軸箱或工作臺(tái)與主軸機(jī)動(dòng)進(jìn)給聯(lián)鎖 SB6 1 M1電機(jī)停止按鈕 SB1 1 主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 KA KA2 2 電磁式中間繼電器 SB2 1 主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 KT 1 時(shí)間繼電器 KS KS2 2 速度繼電器 SB SB4 2 主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SQ SQ2 2 主軸變速用行程開關(guān) SQ SQ4 2 進(jìn)給變速用行程開關(guān) SQ SQ6 2 主軸箱、工作臺(tái)限位行程開關(guān) ST ST8 2 快速電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用限位開關(guān) R 1 點(diǎn)動(dòng)、高速啟動(dòng)，制動(dòng)用限流電阻 KT 2 通電、斷電延時(shí)時(shí)間繼電器 FR 2 主電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器 PLC 1 可編程控制器 I/O 地址分配 I/O 地址分配表 將外接的 16個(gè)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和 14個(gè)輸出信號(hào)分配給 PLC 的 IO地址(接線端子號(hào) ) , 時(shí)間繼電器和兩個(gè)中間繼電器均用輔助繼電器代替，所畢 業(yè) 論 文 正 文 第 19 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 用到的 I/O地址分配如表 43所示。對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)的具體控制要求是 :正反向點(diǎn)動(dòng)控制 ,正反向長(zhǎng)動(dòng)低速控制 ,正反向長(zhǎng)動(dòng)高速控制 ,低速正轉(zhuǎn)停車控制 ,低速反轉(zhuǎn)停車控制 ,高速正反轉(zhuǎn)停車控 制，主軸、進(jìn)給變速脈動(dòng)控制。 （ 4）電源模塊及其 外設(shè)的選擇 主要包括：電源模塊的選擇、編程器的選擇、寫入器的選擇。 （ 2） PLC容量的選擇 PLC的容量包括 I/O點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面。 其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等各有所不同，適用的場(chǎng)合也各有所側(cè)重。但若兩個(gè)進(jìn)給操作手柄同時(shí)扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置時(shí)， SQ SQ6常閉觸頭都斷開，切斷了控制電路電源，電動(dòng)機(jī) M M2無(wú)法起動(dòng)，也就避免了誤操作造成事故的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)作用。反之， 若將快速手柄扳到反向位置，則SQ8壓下， KM5線圈通電吸合， M2反轉(zhuǎn)相應(yīng)部件獲得反向快速移動(dòng)。待變速完成后，推回變速手柄又能自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。于是 M1定子繞組接為三角形聯(lián)結(jié)，串入限流電阻 R進(jìn)行正向低速反接制動(dòng)，使 M1轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)子下降到速度繼電器 KS釋放轉(zhuǎn)速時(shí)，又由 KS控制 M1進(jìn)行正向低速脈動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以利齒輪嚙合。主軸或進(jìn)給變速可以在停車狀態(tài)下進(jìn)行，也可以在運(yùn)行中進(jìn)行變速。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 14 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 由上訴分析可知：當(dāng)主軸變速手柄拉出時(shí)， M1正向低速起動(dòng)，而后又制動(dòng)為緩慢脈動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以利齒輪嚙合。因?yàn)檫M(jìn)給運(yùn)動(dòng)未進(jìn)行變速，進(jìn)給變速手柄處于推回狀態(tài)，進(jìn)給變速開關(guān) ST ST4均為受壓狀態(tài)，觸頭 ST3（ 414）斷開， SQ4（ 1715）斷開。變速時(shí)將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤，選好變速之后，再將變速手柄推回。欲停車時(shí)，按下 SB6按鈕，使 KA KM KM KT、 KM KM8線圈相繼斷電，于是 KM2和 KM6通電吸合，此時(shí) M1定子繞組接成三角形，并串入不對(duì)稱電阻 R反接制動(dòng)。欲停車時(shí)，按下停止按鈕 SB6，使 KA KM KM1和 KM6相繼斷電釋放。 反向高速檔起動(dòng)運(yùn)行，是由 SB KA KM KT、 KM KM6和 KMKM8控制的，其控制過(guò)程與正向高速起 動(dòng)運(yùn)行相類似。 SQ的狀態(tài)是由主軸孔盤變速機(jī)構(gòu)機(jī)械控制，高速時(shí) ST被壓動(dòng)，低速時(shí) SQ不被壓動(dòng)。 按下 SB1， KA1通電并自鎖，觸頭 KA1（ 1112）閉合，使 KM3通電吸合；觸頭 KM3（ 518）閉合與 KA1（ 1518）閉合，使 KM1線圈通電吸合，觸頭KM1（ 414）閉合又使 KM6線圈通電。 反向點(diǎn)動(dòng)，由 SB KM2和 KM6控制。 （ 1） M1主電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制 由主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KM KM正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB SB4組成M1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。 主電路分析 電源經(jīng)低壓斷路器 QF引入， M1為主電動(dòng)機(jī)，由接觸器 KM KM2控制其正、反轉(zhuǎn)； KM6控制 M1低速運(yùn)轉(zhuǎn)（定子繞組接成三角形，為 4極）， KMKM8控制 M1高速運(yùn)轉(zhuǎn)（定子繞組接成雙星形，為 2級(jí)）； KM3控制 M1反接制動(dòng)限流電阻。它們之間的機(jī)動(dòng)進(jìn)給有機(jī)械和電氣聯(lián)鎖保護(hù)。 （ 3）主軸和進(jìn)給變速均可在運(yùn)行中進(jìn)行。用主軸變速操作機(jī)構(gòu)內(nèi)的行程開關(guān) SQ控制時(shí)間繼電器 KT，用三個(gè)接觸器 KM4和 KM KM6控制定子繞組的 “ Δ YY”接線轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)高、低速的轉(zhuǎn)換。 （ 6）為縮短輔助時(shí)間，各進(jìn)給方向均能快速移動(dòng)，配有快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，采用快速電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的點(diǎn)動(dòng)控制方式。 （ 3）為滿足調(diào)整工 作需要，主電動(dòng)機(jī)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的點(diǎn)動(dòng)控制。所以一般臥式鏜床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電機(jī)拖動(dòng)，由各自傳動(dòng)鏈傳動(dòng)。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 7 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 （ 4）工作臺(tái)：由下滑座，上滑座和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)三層組成。 （ 1）前立柱：固定地安裝在床身的右端，在它的垂直導(dǎo)軌上裝有可上下移動(dòng)的主軸箱。 （ 2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給；平旋盤上刀具的徑向進(jìn)給；主軸箱的升降，即垂直進(jìn)給；工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。在切削過(guò)程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可畢 業(yè) 論 文 正 文 第 6 頁(yè) 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜軸和 平旋盤 軸分別通過(guò)各自的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，滿足生產(chǎn)工藝的要求；同時(shí)，對(duì)其它同類設(shè)備的技術(shù)改造也有較大的參考價(jià)值，在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用前景。本設(shè)計(jì)將以 T68 臥式鏜床為例，進(jìn)行電控系統(tǒng)的 PLC 改造。 通信及聯(lián)網(wǎng)， PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)