【正文】 還要感謝我的師姐、師哥們，她們對我的課題提出了不少意見，做了不少工作，給予我不少的幫助。在此謹(jǐn)向王工致以誠摯的謝意和崇高的敬意。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)風(fēng)范，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我?？傊?，有了這次的設(shè)計(jì)改造經(jīng)驗(yàn)，我今后的學(xué)習(xí)與工作發(fā)展就有了一個(gè)新的起點(diǎn)。閱讀了大量有關(guān)PLC的書刊及相關(guān)技術(shù)資料，為今后從事控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作奠定了基礎(chǔ)。（3）通過對此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究、調(diào)試運(yùn)行，我的收獲很大：①我對機(jī)床，特別是車床有了深刻的了解，對車床的工作原理、組成結(jié)構(gòu)、電氣控制等方面的知識進(jìn)行了全面的學(xué)習(xí)。③ 合理且巧妙地使用定時(shí)器。② 將控制原理圖中的按鈕開關(guān)變換為輸入觸點(diǎn)。當(dāng)決定了它出現(xiàn)在梯形圖的哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)后，針對這個(gè)特定線圈的所有依屬關(guān)系都要出現(xiàn)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。一般，電氣控制原理都比較復(fù)雜，各部分之間的相互關(guān)系錯綜復(fù)雜，要想理順整個(gè)控制過程和動作順序相當(dāng)麻煩。（2）程序設(shè)計(jì)體會：PLC編程中最常用到的是3個(gè)元素：線圈、觸點(diǎn)和時(shí)間繼電器(定時(shí)器)。機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)經(jīng)過改造后，在保留原有控制功能基礎(chǔ)上，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性，對機(jī)械性能良好而電氣控制系統(tǒng)落后且容易出現(xiàn)問題的機(jī)床來說，是一種較好的改造方案。⑤ 完成了程序的修改、調(diào)試、運(yùn)行等工作。③ 利用三菱PLC完成了PLC控制程序的開發(fā)以代替原繼電器接觸器控 制方式。（1）本文完成的主要工作本人在基于CK9930的PLC控制程序的開發(fā)中完成了以下工作：① 以機(jī)床為典型對象，深入了解了電氣自動控制技術(shù)的基本原理、方法和 應(yīng)用，并重點(diǎn)分析了該車床的電氣控制電路，熟悉了被控對象的工作原理。結(jié) 論實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)控化是我國當(dāng)前正在機(jī)械行業(yè)進(jìn)行的一項(xiàng)大的信息化工程，這對于提升我國工業(yè)裝備水平有著重要的意義。各模塊的程序設(shè)計(jì)方法也是各不相同的，PLC控制程序設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、順序設(shè)計(jì)法和繼電器控制線路移植法這三種常用方法都根據(jù)不同情況有所采用。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程也是PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的典型應(yīng)用。 本章小結(jié)PLC 作為先進(jìn)的自動控制裝置，可以應(yīng)用于多種自動化控制系統(tǒng)中。在調(diào)試中，對所遇到的各類問題予以處理解決，不僅對程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了檢驗(yàn)修正，同時(shí)還可從實(shí)際運(yùn)行中改進(jìn)、優(yōu)化、完善整個(gè)程序的設(shè)計(jì)工作。對于調(diào)試中出現(xiàn)的問題逐一進(jìn)行了排除,其中的部分程序更是“從頭再來”，采取新的邏輯關(guān)系重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)過不斷的調(diào)整和完善，調(diào)試中所發(fā)現(xiàn)的問題都得到了解決。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號，如限位開關(guān)的接通和斷開。 梯形圖程序的調(diào)試調(diào)試是PLC控制程序開發(fā)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 圖415 自動換刀控制梯形圖 需要說明的問題一般而言，PLC應(yīng)用程序通常還應(yīng)包括初始化程序，用來將計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零、對某些輸出量置位或復(fù)位等，以防止系統(tǒng)發(fā)生誤動作。當(dāng)D5＝D6時(shí)，表示刀號相符；當(dāng)D5＞D6時(shí)，將D5－D6的值存放到D8中，當(dāng)D5＜D6時(shí)，將D5－D6＋4的值存放到D8中。當(dāng)D5大于D6時(shí)，M17接通；D5等于D6時(shí)，M18接通；D5小于D6時(shí)，M19接通。用比較指令CMP進(jìn)行數(shù)據(jù)比較。數(shù)據(jù)寄存器D6存放實(shí)際刀號，D5存放待換刀號。 T0D6T1D5D5 = D6 ?換刀完成 是 D5 ＞D6 ? 否 是 否D5－D6＋4 D8D5－D6 D8刀架正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)換刀完成圖414 自動換刀控制流程圖該控制的設(shè)計(jì)充分利用了PLC具有豐富的數(shù)據(jù)功能指令的優(yōu)點(diǎn)，用數(shù)據(jù)指令來進(jìn)行判斷比較。這對于加工形狀復(fù)雜、加工表面較多、相對位置精度要求較高的零件是特別適宜的。另外，采用電動刀架,也可使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,省去大量液壓管路。電動刀架可實(shí)現(xiàn)刀架的自動回轉(zhuǎn)和自動換刀，因而可提高加工效率和刀具的重復(fù)定位精度。 圖413 冷卻控制梯形圖 自動換刀控制程序數(shù)控機(jī)床要求能夠準(zhǔn)確、快速地?fù)Q刀。 圖412 潤滑控制梯形圖 冷卻程序冷卻是根據(jù)加工任務(wù)來選用的，通過操作面板上的冷卻啟動和停止按鈕來進(jìn)行控制。定時(shí)潤滑的控制流程如圖411。潤滑的5秒定時(shí)時(shí)間到了之后，開始30分鐘的間隔，此時(shí)如果油路中還有油，說明油路有泄露。同時(shí)，PLC還對潤滑系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。正常情況下按規(guī)定的時(shí)間間隔周期性自動啟動，每次按給定時(shí)間潤滑。將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)運(yùn)動部件上的擋塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。另外，當(dāng)反向行程開關(guān)接通報(bào)警后，將會控制整個(gè)機(jī)床停止運(yùn)動。 圖410 報(bào)警控制梯形圖當(dāng)反向行程開關(guān)X3X37被碰到時(shí)，繼存器M13接通。對驅(qū)動器使能、監(jiān)控硬限位和參考點(diǎn)碰塊等的控制邏輯為： 限位開關(guān) 超程 自保持 復(fù)位 驅(qū)動故障 驅(qū)動允許 超程 驅(qū)動允許 緊停 軸停 坐標(biāo)軸控制邏輯設(shè)計(jì) 圖48 坐標(biāo)軸控制梯形圖 圖49 一種可能的坐標(biāo)軸運(yùn)動流程圖 報(bào)警處理程序在PLC 控制系統(tǒng)發(fā)生事故、故障時(shí)都應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號,一般是聲光報(bào)警信號。它包括超程、驅(qū)動故障、坐標(biāo)軸緊停、坐標(biāo)軸正常停止等的控制。另外，還利用PLC內(nèi)部的輔助繼電器M03和M04作為正反轉(zhuǎn)控制的輔助繼電器。這是因?yàn)镻LC執(zhí)行程序的速度要比接觸器動作速度快得多。圖45 主軸控制流程圖 圖46 主軸控制梯形圖在梯形圖中，主軸正、反轉(zhuǎn)之間有邏輯互鎖關(guān)系，以免控制功能切換時(shí)發(fā)生故障。這時(shí)原點(diǎn)條件滿足，M0為ON，在公用程序中，初始步M0被置位，為以后的工作做好了準(zhǔn)備。 圖44 回原點(diǎn)控制梯形圖圖44 所示為刀架自動回原點(diǎn)的梯形圖。 公用程序公用程序如圖 43 所示。公用程序回原點(diǎn)程序主軸控制程序坐標(biāo)軸控制報(bào)警處理程序定時(shí)潤滑控制冷卻程序自動換刀控制 圖 42 PLC程序總體結(jié)構(gòu)最大限度地滿足被控對象的控制要求，是PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的一大原則。創(chuàng)建的程序可在串行系統(tǒng)中與PLC進(jìn)行通訊、文件傳送、操作監(jiān)控以及完成各種測試功能。表41 輸入輸出設(shè)備與PLC輸入輸出端子分配一覽表 輸入端 輸出端輸入設(shè)備 輸入端子號 輸 出 輸出端子號旋鈕開關(guān) X0—X13 循環(huán)啟動 Y0 循環(huán)啟動按鈕 X14 進(jìn)給保持 Y1進(jìn)給保持按鈕