【正文】 并且得到其他幾位老師和同學(xué)的關(guān)心和幫助在此一并謹(jǐn)致謝忱。 在這 個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)的課題中，劉老師豐富的經(jīng)驗(yàn)，淵博的知 識(shí)，深邃的思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 風(fēng)格、平易近人的處事態(tài)度，讓 我們?cè)趯W(xué)習(xí)知識(shí)和解決問題時(shí)感到無比的輕松和愉快，使我們少走了很多彎路，也讓我們學(xué)到很多 書本上沒有的內(nèi)容。致謝在這篇論文完成之際，我衷心的感謝我的指導(dǎo)老師劉法治老師。通 過使用 PLC 改造該機(jī)床電氣系統(tǒng)后，去18掉了原機(jī)床的中間繼電器，時(shí)間繼電器等等，使 線路簡(jiǎn)化,維修方便。 進(jìn)行模擬調(diào)試完成后,要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做一次完整的\ 臨時(shí)布置的信號(hào),將現(xiàn)場(chǎng)處于真正的使用狀態(tài) [10]。2 調(diào)試 PLC由于用 PLC 改造原機(jī)床電氣系統(tǒng)是以不改變?cè)刂乒δ転榍疤?，此時(shí)可對(duì)原線路進(jìn)行分塊處理，對(duì)于平面磨床，可分成輸出處 理程序， 輸入處理程序和順序控制邏輯程序，這種處理 對(duì)于程序調(diào)試和設(shè)備維修都有很大的方便，根據(jù)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式分別進(jìn)行模擬運(yùn)行。如果一切正常，便可合上機(jī)床的總電源開關(guān)，并用萬用表測(cè)量電源能供到的各支路終端的電壓是否正常。在完成通電前的準(zhǔn) 備工作后，便可接上 設(shè)備 的工作電源，開始通 電調(diào)試（試車）了。梯形圖如附圖 2 所示，指令如表 2 所示。如圖 5表 1 I/O 端子分配3 程序基本結(jié)構(gòu)圖 根據(jù) 繼電接觸式控制系統(tǒng)工作原理， 結(jié)合 PLC 編程特點(diǎn)，PLC 控制程序基本 結(jié) 構(gòu)如圖 6 所示 [9]。接觸器的 線 圈工作電壓若為交流 220V，則接觸器線圈可共用一個(gè)COM 端。按鈕一端并接在直流 24V電源上，另一端分別接在相 應(yīng)的 PLC 輸入端子上。根據(jù) I/O 分配結(jié)果， 繪制 I/O 端子接線圖。1 確定 I/O 分配 找出 PLC 控制系統(tǒng)的輸入、 輸出信號(hào)，共有 16 個(gè)輸入信號(hào)，6 個(gè)輸出信號(hào)。由萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 選擇。梯形 圖畫好后便用編程軟件直接把梯形圖輸入計(jì)算機(jī)并下裝到 PLC 進(jìn)行模擬調(diào)試，修改直至符合控制要求，這便是程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過程 [8]。在分配了 PLC 的輸入 輸出點(diǎn)，內(nèi)部 輔助繼電器，定 時(shí)器，計(jì)數(shù)器之后，就可以設(shè)計(jì) PLC 程序畫出梯形 圖。顯然，在建立一個(gè) PLC 控制系 統(tǒng)時(shí)，必須首先把系 統(tǒng)需要的輸入，輸出數(shù)量確定下來，然后按需要確定各種控制動(dòng)作的順序和各個(gè)控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。5 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試（模擬和現(xiàn)場(chǎng)）。 梯形圖體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關(guān)系。并將 PLC 的輸入輸出口與之 進(jìn)行分配。PLC 程序設(shè)計(jì)可遵循以下六步 進(jìn)行：1 確定被控系統(tǒng)必須完成的動(dòng)作及完成這些動(dòng)作的順序。FP1C40 的主機(jī) I/O 點(diǎn)數(shù)為 24/16；運(yùn)行速度為 ；容量為 2720 步；基本指令數(shù)為 80；高級(jí)指令數(shù)為 111；內(nèi)部繼電器為 1008 點(diǎn)；特殊內(nèi)部繼電器為 64點(diǎn)；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器為 144 點(diǎn)；數(shù)據(jù)寄存器為 1660 字；特殊數(shù)據(jù)寄存器 為 70 字；索引寄存器為 2 字；主控指令為 32 點(diǎn)；跳轉(zhuǎn)標(biāo)記數(shù)為 64 點(diǎn)；步進(jìn)數(shù)為 128 級(jí)；子程序個(gè)數(shù)為 16 個(gè)；中斷個(gè)數(shù)為 9 個(gè)程序；輸入濾波時(shí)間為 1－128ms。因?yàn)樗且环N功能很強(qiáng) 的小型機(jī)，在 設(shè)計(jì)的過程中采用先進(jìn)的方法及組件使其通常只有在大型 PLC 中才具有的功能，且具有其他控制器所不具備的功能。在使用 PLC 較多的情況下， 這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因數(shù)。 這就要求用戶對(duì)市場(chǎng)上流行的 PLC品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。對(duì)第二個(gè)問題，則有以下幾個(gè)方面要考慮：1 功能方面 所有 PLC 一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，就要知道所選用的 PLC 是否有能力控制任務(wù)。所以要盡可能選擇相同等級(jí)和種類的負(fù)載，比如使用交流 220V 的指示燈等。則直流 24V 的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。因?yàn)镻LC 的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端， 這 一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí)。對(duì)第一個(gè)問題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來，包括開關(guān)量 I/O 和模擬量 I/O 以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型。 PLC 的選型原則當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由 PLC 來完成后， 選擇 PLC 就成為最重要的事情。7 易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化PLC 可連成功能很 強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。6 體積小，維護(hù)操作方便PLC 體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。125 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短用繼電接觸器控制完成一項(xiàng)控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏的布置和接線圖等， 進(jìn)行安裝 調(diào)試，以后修改起來十分不便。在 PLC 內(nèi)部具有許多控制功能，諸如時(shí)序、計(jì)算機(jī)、主控繼電器以及移位寄存器、中 間寄存器等。梯形圖與繼電器原理圖相類似， 這種編程語(yǔ)言現(xiàn)象直觀，容易掌握，不需要 專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，只要具有一定的電工和工藝的知識(shí)的人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)。2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)PLC 及外圍模 塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。（8）以集成電路為基本元件，內(nèi)部處理過程不依賴于機(jī)械觸點(diǎn)，以保障高可靠性。（6）對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行電池備份，以保障停電后有關(guān)狀態(tài)或信息不丟失。（4）內(nèi)部設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測(cè)與診斷、 watchdog（“看門狗” ）等電路，一旦發(fā)現(xiàn)故障或程序循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過了警戒時(shí)鐘（WDT ）規(guī)定時(shí)間（預(yù)示程序進(jìn)入了死循環(huán)），立即報(bào)警，以保證 CPU 可靠運(yùn)行。（3）對(duì)內(nèi)部電源還采用了屏蔽、穩(wěn)壓、保 護(hù)等措施，以減少外界干擾，保護(hù)供電質(zhì)量。（2）濾波：這是抗干擾的另一個(gè)主要措施。PLC 的輸入、輸出接口電路一般采用光電耦合器來傳遞信號(hào)。I/O 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)與信號(hào)調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。為了 節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)，各狀態(tài)指示燈并聯(lián)在相應(yīng)線 圈兩端；為了保護(hù) PLC 輸出繼電器，在 電磁閥兩端并聯(lián) 一只二極管，防止在 電感性 負(fù)載斷開時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或浪涌電流對(duì) PLC 輸出點(diǎn)及內(nèi)部電源的沖擊，二極管的額定電流通常選為 1A，額定 電壓大于電 源電壓的 3 倍。在控制系統(tǒng)中使用PLC 就是代替繼電器控制系統(tǒng)中的邏輯線路部分。系統(tǒng)輸入部分由所有行程開關(guān)、儀表觸點(diǎn)、方式 選擇 開關(guān)、控制按 鈕等組成。（11）電路中所有斷路后能儲(chǔ)存能量的電器要有保護(hù)。（9）能反映電源、砂輪電機(jī)、油泵電機(jī)、充磁 電源、充、退磁的工作情況，以及PLC 內(nèi)部電源的指示。（7）工作臺(tái)的縱向運(yùn)行較頻繁，磨頭的垂直進(jìn)給要求精度較高，應(yīng)采用接近開關(guān)。（5）電磁吸盤具有充、退磁功能。④ 電磁吸盤不工作時(shí)可以手動(dòng)調(diào)整機(jī)床。③ 工作臺(tái)的橫向進(jìn)給。（3）動(dòng)作要求：① 磨頭的垂直 進(jìn)給。 控制線路改造要求1 我們分析控制對(duì)象，確定磨床運(yùn)動(dòng)要求如下：（1）成形平面磨床的砂輪采用液壓驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)較平穩(wěn)，磨削工件時(shí)精度高。令編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件?？刂瞥绦蚴钦麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)安全、可靠的關(guān)鍵。選擇 PLC 應(yīng) 包括機(jī)型選擇、容量 選擇、I/O 模塊選擇、） 電源模塊選擇等。分配 I/O 點(diǎn)，繪制 I/O 連接圖。根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成方案和工藝要求確定系統(tǒng)運(yùn)行方式3 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等 執(zhí)行元件）以及由 輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求，如需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序，必需的保護(hù)和聯(lián)鎖等），操作方式（手動(dòng)，自 動(dòng)，連續(xù)，單周期，單 步等）。用 PLC 替換原繼電接觸式控制 電路，盡可能的留用原繼電 接觸式控制系統(tǒng)中可用的元器件，在滿足控制要求的情況下，盡可能的采用便宜的 PLC，要 預(yù) 留一些輸入，輸出點(diǎn)，以 備 添加功能時(shí)使用。HL4 燈亮，表示 電磁吸盤 YH 處于退磁狀態(tài)，不亮，表示電磁吸盤未工作。8圖 4 指示和照明電路9HL3 燈亮，表示砂 輪升降電動(dòng)機(jī) M4 處于工作狀態(tài)，不亮，表示 M4 停轉(zhuǎn)。HL1 燈亮，表示油 泵電機(jī) M1 處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，工作臺(tái)正在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；不亮，表示 M1 停轉(zhuǎn)。