【正文】 (d)接通拔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)的電磁閥，從而開(kāi)始拔銷(xiāo)動(dòng)作。 (b)接通液壓泵電動(dòng)機(jī)。 首先將吊掛按鈕 面板上主軸轉(zhuǎn)速選擇開(kāi)關(guān) SA408 預(yù)選在某一速度級(jí)上，后按壓變速 按鈕 SB46，這時(shí)發(fā)生如下幾個(gè)動(dòng)作。上、中、下表示變速齒輪在上面、中間、下面三個(gè) 位置。變速油缸活塞帶動(dòng)變速齒輪沿花鍵軸滑動(dòng)，以達(dá)到不同的變速齒輪的組 合，從而實(shí)現(xiàn)主軸變速的動(dòng)作，根據(jù)變速電磁閥通電的不同組合，組成主軸 18 級(jí)轉(zhuǎn)速 (參 見(jiàn)表 滑枕銑頭主軸轉(zhuǎn)速表 )。 (4)主軸變速。 由安裝在滑枕箱體上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) ((SA42)進(jìn)行裝刀、卸刀選擇。 主軸點(diǎn)動(dòng)由單獨(dú)的微型電機(jī) (M42)進(jìn)行拖動(dòng)，用安裝在滑枕銑頭箱體上的點(diǎn)動(dòng)按鈕 (SB44, SB45)可進(jìn)行操作，主軸點(diǎn)動(dòng)時(shí)，接通點(diǎn)動(dòng)電磁離合器 (YC1)，通過(guò)它帶動(dòng)主軸。若沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，主軸瞬時(shí)停止。 按下主軸起動(dòng)按鈕 SB43 便使主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)銑頭潤(rùn)滑泵電機(jī)。 各種工作情況分述如下 : (1)啟動(dòng)。 滑枕銑頭主軸運(yùn)動(dòng)條件 :刀具己夾緊、不在橫梁升降期間、液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)正常。滑枕銑頭主軸變速的三個(gè)變速電磁閥、拉刀電磁閥、拔銷(xiāo) 電磁閥、變速進(jìn)油電磁閥安裝在滑枕頂部。 滑枕銑頭上有五個(gè)交流電動(dòng)機(jī)、電磁閥、位置行程開(kāi)關(guān)等電器元件。本設(shè)備采用的是由三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流主軸，即滑枕銑頭 主軸、左側(cè)銑頭主軸和右側(cè)銑頭主軸。 滑枕銑頭主軸運(yùn)動(dòng)工作原理 主軸是帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生切削力的主要機(jī)床部件。 滑枕銑頭主軸運(yùn)動(dòng)控制 滑枕銑頭主軸運(yùn)動(dòng) PLC 控制程序框圖 滑枕銑頭主軸運(yùn)動(dòng)控制包括滑枕銑頭主軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制和滑枕銑頭主軸變速控制主軸轉(zhuǎn)動(dòng)PLC 控制程序框圖見(jiàn)圖 。移動(dòng)到位后 ,松開(kāi)按鈕 ,橫梁上升 ； 若橫梁是在上升時(shí)停止 ,則橫梁電機(jī)立即停止 ,潤(rùn)滑停止 ,橫梁夾緊 。當(dāng)檢測(cè)開(kāi)關(guān) SQ3~SQS 全部閉合時(shí) ,橫梁潤(rùn)滑電磁閥 YV10 得電 ,橫梁開(kāi)始潤(rùn)滑 。 橫梁上升運(yùn)動(dòng) PLC控制程序（梯形圖）見(jiàn)圖 。 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原理如圖 所示： 橫梁升降運(yùn)動(dòng)控制 橫梁升降運(yùn)動(dòng) PLC 控制程序圖 橫梁升降運(yùn)動(dòng) PLC 控制程序見(jiàn)圖 。 11)排屑機(jī) 冷 卻泵控制 。 9)溜板進(jìn)給控制 。 7)右側(cè)銑頭進(jìn)給控制 。 5)左側(cè)銑頭轉(zhuǎn)動(dòng)控制 。 3)工作臺(tái)移動(dòng)控制 。 1)液壓控制 。 根據(jù) XA2130x100 4 龍門(mén)銑床電氣技術(shù)改造方案， PLC 的控制主要包括六大部分， 即 :橫梁升降控制、進(jìn)給伺服控制、銑頭主軸控制、液壓泵站控制、安全保護(hù)控制和報(bào) 警處理顯示。 XA2130x1004 龍門(mén)銑床電氣改造 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原理圖 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的功能設(shè)計(jì)，不同的模塊完成不同的功能。 程序設(shè)計(jì)一般分為三個(gè)步驟 :框圖設(shè)計(jì) 。一般應(yīng)以某一或某組功能要求 為前提，確定這些獨(dú)立的軟件模塊 。 模塊化的程序設(shè)計(jì)方法是 PLC 程序設(shè)計(jì)和編制的最有效、最基本的方法。 I/0 信號(hào)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)為 PLC 程序編程提供了重要的依據(jù) 。信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的分析和定義。同時(shí) PLC又將處 理的結(jié)果送給被控設(shè)備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制。 (2)1/0 信號(hào)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)。對(duì)于控制系統(tǒng)的整體功能要求，可以通過(guò)硬件的途徑、軟件的途徑或者軟硬 件結(jié)合的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以一個(gè) PLC 軟件工程的設(shè)計(jì)通常要涉及以下幾個(gè)方面 : (1)PLC 軟件工程的分析與設(shè)計(jì)。設(shè) 計(jì)的系統(tǒng)必須易于維護(hù)，以及具有足夠的靈活性以適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)需求，當(dāng)然也應(yīng) 滿足降低工程項(xiàng)目成本 的要求。 第四章龍門(mén)銑床電氣技術(shù)改造軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 PLC 程序設(shè)計(jì)與分析 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的日益增多，自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，集成控制系統(tǒng)的自動(dòng) 化也變得越來(lái)越復(fù)雜。不接地時(shí)，應(yīng)在 PLC 側(cè)接地 。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等 的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于 1MHz，所以 PLC 控制系統(tǒng)接地線采用一 點(diǎn)接地。系統(tǒng) 接地方式有 :浮地方式、直接接地方式和電容接地三種。系統(tǒng)接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二 是為了抑制干擾。另外，采用低通濾波器 可以有效地抑制電源高次諧波。 (c)用雙絞線作為系統(tǒng)中的信號(hào)引線，不但可以降低成本，而且可以有效地抑制串模 干擾。 PLC 的基本單元與擴(kuò)展單元之間的電纜傳送的 信號(hào)電壓低、頻率高，很容易受到干擾，不能將它與別的線敷設(shè)在同一管道內(nèi)。如果不得已要在同一線槽中布線，應(yīng)使用屏蔽電纜。 PLC 不能 與高壓電器安裝在同一開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，在柜內(nèi) PLC 應(yīng) 遠(yuǎn)離動(dòng)力線。 (b)安裝與布線時(shí)注意采取抗干擾措施。電網(wǎng)干擾串入 PLC 控制系統(tǒng)主要通 過(guò) PLC 系統(tǒng)的供電電源 (如 CPU 電源等 )、變送器供電電源和與 PLC 系統(tǒng)具有直接電氣 連接的儀表供電電源等 融 合進(jìn)入的。 (a)采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾。 (e)來(lái)自 PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾 主 要函系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生， 如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬接地與邏輯接地的相互影響及元器件 間的不匹配使用等。系統(tǒng)接地與其它 接地處理混亂，所產(chǎn)生的接地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響 PLC 內(nèi)邏 輯電路和模擬電路的正常工作。例如，電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電 纜屏蔽層兩端都接地，就存在接地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊 時(shí)，地線電流將更大。 PLC 控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)接地、屏蔽接地、交流接地和保護(hù)接地等。正確的接地，既能抑制干 擾的影響，又能抑設(shè)備向外發(fā)出干擾 。 (d)來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成 邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。當(dāng)串模干擾的幅值與有用的信號(hào)接近時(shí)，系統(tǒng)就無(wú)法工作。 與 PLC 控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類(lèi)信息之外，總會(huì)有 外部干擾信號(hào)侵入。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變 化，大開(kāi)關(guān) 操作浪涌、大型電動(dòng)機(jī)設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫 態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線路傳到電源原邊，再通過(guò)電源變壓器的初級(jí) 融合 到次級(jí)，形成 對(duì)控制系統(tǒng)的干擾。 PLC 系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。 (b)來(lái)自電源的干擾。 (a)來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾。其中空間干擾主要通過(guò)電磁波輻射的方式竄入系統(tǒng)，供 電系統(tǒng)干擾是由于電源和傳輸線內(nèi)阻的存在而產(chǎn)生的 疊加干擾，過(guò)程通道干擾是指外界 干擾通過(guò)與控制系統(tǒng)相連的通道引入系統(tǒng)。 (1)干擾的主要形式。因此，要提高 PLC 控制系統(tǒng)的 可靠性，抗干擾能力是整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中的抗干擾措施 隨著各種電器設(shè)備的大量增加，在 PLC 控制系統(tǒng)的內(nèi)部和外部，不可避免地存在 著干擾。 11) PLC 輸入接口 /伺服報(bào)警碼輸入原理圖 。 9) PLC 輸入接口 /滑枕、溜板移動(dòng)控制原理圖 。 7) PLC 輸入接口 /滑枕銑頭變速控制原理圖 。 5) PLC 輸入接口 /工作臺(tái)移動(dòng)控制原理圖 。 3) PLC 輸入接口 /，急液壓站控制原理圖 。 PLC 接口控制構(gòu)成見(jiàn)圖： 根據(jù) XA2130x100 4 龍門(mén)銑床的結(jié)構(gòu)和應(yīng)完成的動(dòng)作，設(shè)計(jì)完成了 PLC 輸入輸出 接口控制原理圖， PLC 輸入輸出接口控制原理圖包括 : 1) PLC 輸入接口 /伺服狀態(tài)檢測(cè)原理圖 。 PLC 輸入輸出接口控制原理圖的設(shè)計(jì) 根據(jù) XA2130x100 4 龍門(mén)銑床電氣技術(shù)改造方案，要求改造完成后機(jī)床所有被控 部件的控制由 PLC 完成。共需輸入模塊 10個(gè)，輸出模塊 7個(gè)，總計(jì) 272 個(gè)點(diǎn)。選擇 ID212 標(biāo) 準(zhǔn) I/0 單元作為 DC輸入單元， 16 點(diǎn)輸入 。因此，電氣改造中 PLC 選用的是 OMRON C200HG 機(jī)型，屬 于中型可編程控制器，采用模塊化組合， CPU 模塊選用常用的 CPU43(最多可帶 1024 個(gè)輸入輸出點(diǎn) )，它負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。掃描周期與用戶程序的長(zhǎng)短和掃描速度有關(guān) 。 除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次掃描過(guò)程中還要完成輸入、輸出處理等工作。執(zhí)行用戶程序的操作 。 PLC 運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部要進(jìn)行一系列操作，大致可分為四大類(lèi) :以診斷、通信處理為主 的公共操作 。 輸 入 輸出模塊是可編程控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接的接口。它既可以外掛，也可以是內(nèi)置的。 (c)電源模塊。 (b)CPU 模塊。 一個(gè)可編程控制器系統(tǒng)的基本組成包括以下幾個(gè)部分 : (a)編程設(shè)備。 (6)通信及聯(lián)網(wǎng) 隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通 信接口，通信非常方便 。 (5)數(shù)據(jù)處理。大中型 PLC 都有 PID 模塊， .目前許多小型 PLC 也具有此功 能模塊。 PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、 機(jī)器人、電梯控制等場(chǎng)合。 為了使可編程控制器處理模擬量， PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊， 使可編程控制器用于模擬量控制。 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、 順序控制。 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外己廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽 車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)。 現(xiàn)代 PLC 的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì) :其一是向體積小、速度快、功能強(qiáng)、價(jià)格低 的 微型PLC 方面發(fā)展 。今天的可編程控制器正在成為工 業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，受到廣大工程技術(shù)人員的歡迎， 在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越 大的作用 。可編程控制器功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域從邏輯控制 到數(shù)字控制的進(jìn)步。因此，為了滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求，人們自然對(duì)控制系統(tǒng)提出了更可靠、 更 經(jīng)濟(jì)、更通用、更靈活、易維護(hù)等要求 。 由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)格便宜，能在一定范圍內(nèi) (特別是工作模式 固定、工作方式簡(jiǎn)單的場(chǎng)合 )滿足自動(dòng)控制的要求，因而使用面甚廣。 校驗(yàn)輸入電流 I=U /R =12/ (10+) =1. 146mA 滿足設(shè)計(jì)要求。 R13=U /I =11. 5/ (1 X 103) =11. 5k。 當(dāng)機(jī)床為點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)時(shí)，要求電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，約為最高轉(zhuǎn)速的 5%左右，即 VCMD 的 輸入電壓為 左右。根據(jù) 上述結(jié)果，選擇 R11=2k。 首先選擇進(jìn)給調(diào)速電位器 RP1 為 10k S2，根據(jù)電阻分壓 原理，串聯(lián)一個(gè)阻值為 2k Q 的電阻 (R15)，保證電位器調(diào)到最大時(shí)， VCMD 端得到 110V 電壓，而輸入電流為 : 1=U /R =12/(12x103)=1mA 滿足要求。 以工 作臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器為例進(jìn)行計(jì)算。 所有熔斷器都選用正泰集團(tuán)公司的 RT 18 系列產(chǎn)品。 GS1 直流側(cè)的額定功率 : P=UI =24x10=240W 折算到交流側(cè)，其電流為 : 1=240/220= 故交流側(cè)選擇 2A 的容絲。 以 24V 直流穩(wěn)壓電壓 GS1 為例。 熔斷器的選擇 選擇原則 :根據(jù)負(fù)載額定電流選擇。同理，選擇其它交流接觸器的容量。交流接觸器主要用于交流用電設(shè)備的啟動(dòng)和停 止控制，如三相交流電機(jī)的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)控制等 以 KM1 為例。 同理，選擇其它一般用途空氣開(kāi)關(guān)的容量。 如 :進(jìn)線電源計(jì)算電流為 245A，查《正泰集團(tuán)電器產(chǎn)品總匯》，總電源空氣開(kāi)關(guān) QF01 選擇額定電流為 250A 的 DZX 10D630 型空氣開(kāi)關(guān)。 一般用途空氣開(kāi)關(guān)的選擇 這種類(lèi)型的 空氣開(kāi)關(guān)主要用于用電設(shè)備和線路的過(guò)流和短路保護(hù)。