【正文】 我們即將畢業(yè)，在此，再一次向 三 年中在學習和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W致謝 。在此，對老師在工作 中 給予的指導和關心致以最真誠的謝意。 25 參考文獻 [1] 廖常初 . PLC編程及應用 (第 2版 ). 北京：機械工業(yè)出版社 ,2020 [2] 曹輝 . 可編程序控制器系統(tǒng)原理及應用 . 北京： 電子工 業(yè)出版社 ,2020 [3] 機床電路圖大全編寫組 . 機床電路圖大全（上冊） . 北京：機械工業(yè) 出版社 ,1993 [4] 齊占慶 . 機床電氣自動控制 . 北京： 機械工業(yè)出版社， 1987 [5] 黎亞元 . 機床電氣自動控制 . 重慶： 重慶大學出版社， 1994 [6] 丁煒 . 編程控制器在工業(yè)控制中的應用 . 杭州：化學工業(yè)出版社， 2020 [7] 鄭鳳翼 ， 趙春江 . 圖解 PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語句表 . 北京：人民郵電出版社， 2020 26 致 謝 本論文是在 毛羽 指導 老師的指導下完成的。用文字、圖表、動作的順序的標示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。詳細介紹了電動機的正反轉控制、電動機的正轉點動控制及其反接制動控制、電動機的正反轉運行的反接制動控制等的設計。從而大大 提高了企業(yè)經濟效益和生產效率。 改造前的 C650 車床，采用 傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制 、 其技術落后 、 可靠性差 、 工作效率低 、 故障診斷和排除困難 、 已嚴重影響了企業(yè)的生產效率 。最后對程序進行了調試，通過調試的結果證明，此程序可行 。并分析了其工作過程。 圖 57 M2啟動 總結 本設計主要是用程序的設計來實現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器 接觸器線路，以實現(xiàn) C650車床的各項控制要求。 圖 55 M3啟動 22 M3 停止如圖 56。 圖 54 M1點動 按下位置開關 ST， 動作， KM5 吸合， M3 起動運行。 圖 52 M1連續(xù)正轉 M1 正轉停止如圖 53。 PLC 仿真如下所示， 按下 SB3， 動作， KM1 吸合并自鎖，主電動機 M1正轉起動運行 如圖 51。 系統(tǒng)綜合調試 將編寫好的 PLC 程序進行編譯 ， 下載至 PLC， 由于 控制系統(tǒng)運行電壓是在 220V，為了保證安全只好先在實驗臺上分步模擬 ， 觀察各步的動作都正確無誤后 ， 按照 PLC控制系統(tǒng)接線圖在實驗臺上整體模擬 ， 輸出部分 （接觸器， 電動機 ，快速移動刀架）用實驗臺上的指示燈代替 ， 并與工藝過程對照。 19 5 系統(tǒng)調試 硬件檢查 在調試前我們需要對線路進行檢查 ， 按照接線圖檢查電源線和接地線是否可靠，主線路和控制線路連接是否正確，絕緣是否良好，各開關是否處于 “0” 位，插頭和 各插接件是否全部插緊；檢查工作臺等部件的位置是否合適，防止通電時發(fā)生 失誤 。 18 圖 46 改造后的總程序 改造后的電氣原理圖 改造后的電氣原理圖如圖 附錄二 所示。 圖 44 刀架快速移動 （ 4） 冷卻泵工作過程 冷卻泵工作過程為按下 SB6， 動作， KM4 線圈得電，冷卻泵電動機 M2 工作，停止時按下 SB5 即可，梯形圖 如圖 45所示。 圖 43 主電機點動 （ 3） 刀架快速移動 該控制程序步驟為：刀架快速移動過程為按下位置開關 ST， 動作， KM5 吸合， M3 起動運行。 17 圖 42 主電機連續(xù) 轉動 （ 2） 主電動機點動 控制及反接制動 按下 SB2， 動作，使 KM1 吸合， M1 點動，松開 SB2， 斷開， M1停轉，實現(xiàn)點動控制。 速度繼電器使 動作， KM2 吸合，主電動機 M1串電阻反接制動，當速度接近于零時，速度繼電器正轉常開觸頭 KS1斷開， KM2釋放電動機 M1停轉 .反向工作過程與正向相同。 C650 車床的 PLC控制梯形圖設計 （ 1） 車床正反向工作及反接制動過程 該控制程序步驟為： 按下 SB3， 動作， KM1 吸合并自鎖，主電動機 M1 正轉起動運行，開始車削加工。輸出指令語句表為（ = bit）。觸點指令中變量的數(shù)據類型為 BOOL。 （ 1） 標準觸點指令 常開觸點對應的存儲器地址為 1 狀態(tài)時，該觸點閉合，在語句表中，分別用 LD（ Load，裝載）、 A（ And，與）和 O（ Or，或）指令表示開始、串聯(lián)和并聯(lián)的常開觸點（見圖 41）。 （ 9） 監(jiān)控功能 監(jiān)控功能是指 PLC 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的進行狀態(tài)和進程， 對系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進行報警和記錄，甚至自動終止運行；也可在線調整、修改控制程序中的定時器、記數(shù)器等設定值或強制 I/O 狀態(tài)。 （ 7） 擴展功能 擴展功能是指通過連接輸入輸出擴展單元（即 I/O 擴展單元）模塊來增加輸入輸出點數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高 PLC 的控制功能。 （ 5） 運動控制功能 運動控制功能是指通過高速記數(shù)模塊和位置控制模塊等進行單軸或多軸運動控制。 （ 3） 數(shù)據處理功能 數(shù)據處理功能是指 PLC 能進行數(shù)據傳送、比較、移位、數(shù)制轉換、算術運算、邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。 PLC 的基本功能 （ 1） 條件控制功能 條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是指用 PLC 的與、或、非指令取代繼電器接觸的串聯(lián)、并聯(lián) 及其它 各種邏輯連接，進行開關控制。 PLC 的指令是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式，由指令組成的程序叫做指令表程序或語句表程序。觸點和線圈組成的獨 立電路稱為網絡，使用編程軟件可以直接生成和編譯梯形圖，并將它下載到 PLC。觸點代表邏輯輸入條件，線圈通常代表邏輯輸出結果，用來控制外部設備。梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電器人員掌握，特別是適用于數(shù)字量邏輯控制，有時也把梯形圖稱為電路或程序。 IEC 于 1994 年 5 月公布了 PLC 標準 （ IEC 61131） ,該標準為可編程控制系統(tǒng)定義了 5種語言：順序功能圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結構文本。各廠家 PLC 的變成語言和指令系統(tǒng)的功能和表達方式也不一致，有的甚至有相當大的差異，因此各廠家的 PLC 互不兼容。 圖 32 I/O 分配表 輸入信號 PLC地址 輸出信號 PLC地址 停止按鈕 SB1 主電動機 M1 正轉KM1 主軸電動機 M1 的點動按鈕 SB2 主電動機 M1 反轉KM2 主軸電動機 M1 的正轉按鈕 SB3 制動限流接觸器 KM3 主軸電動機 M1 的反轉按鈕 SB4 冷卻泵電動機 M2 起、停 KM4 冷卻泵電動機 M2 停止按鈕 SB5 快速電動機 M3 起、停 KM5 冷卻泵電動機 M2 起動按鈕 SB6 行程開關 ST 速度繼電器正轉觸頭 KS1 速 度繼電器反轉觸頭 KS2 13 PLC 控制系統(tǒng)外部接線圖的設計 PLC 控制系統(tǒng)外部接線圖如圖 33所示 ?，F(xiàn)選擇西門子公司生產的 S7200 系列的 CPU224型 PLC， 24V 直流 14 點輸入 10 輸出。 PLC 所具有的輸入點和輸出點一般要比所需冗余 30%，以便系統(tǒng)的完整和今后的擴展預留。它的價格低，體積小，非常適用于單價自動化控制系統(tǒng)，該機床的輸入 信號是開關量信號，輸出是負載三相交流電動機接觸器等。主要用來實現(xiàn)條件控制和順序控制。不應單純追求大容量，在大多數(shù)情況下，滿足 I/O 點數(shù)的 PLC，內存容量也能滿足。一般情況下用戶程序所需的存儲器容量可按照如下經驗公式計算： 程序容量 = K總輸入點數(shù) / 總輸出點數(shù) 對于簡單的 控制系統(tǒng)， K=6；若為普通系統(tǒng)， K=8；若為較復雜系統(tǒng)， K=10； 若為復雜系統(tǒng)，則 K=12。一般可選用畸變較小的穩(wěn)壓器或帶有隔離變壓器的電源，使用直流電源是要選用橋式全波整流電源。 （ 4） 聯(lián)網通信的選擇 若 PLC控制系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網絡，則所選用的 PLC需要有通信聯(lián)網功 能，既要求 PLC 應具有連接其它 PLC、上位計算機及 CRT 等接口的能力。繼電器輸出型的 PLC 可以帶直流負載和交流負載；晶體管型與雙向晶閘管型輸出模塊分別用于直流負載和交流負載。選型的基本內