【正文】 這次實(shí)踐是對自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢38業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個(gè)對社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。結(jié) 論獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。6．機(jī)床運(yùn)行：改造前，由于原 B2022A 機(jī)床年久失修，各處性能大不如最初，換向慣性大。5．機(jī)床維修：改造前，機(jī)床維修量大，并且難以修理，特別是勵(lì)磁發(fā)電機(jī)不發(fā)電故障。改造后，檢測噪音為 70dB，大大改善了工作環(huán)境，利于操作工人的身心健康。改造后，同樣加工條件下，進(jìn)線電流僅為 。改造后，龍門刨床只是在工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)才消耗能量，并且在輕載時(shí)變頻器自動(dòng)節(jié)能。有了功能表圖后，可以用四種方式編制梯形圖，它們分別是:起保停編程方式、步進(jìn)梯形指令編程方式、移位寄存器編程方式和置位復(fù)位編程方式。 PLC 控制梯形圖可編程控制器 PLC 的梯形圖編制是最常用的編程方式，使用中一般有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，邏輯設(shè)計(jì)法，繼電器控制電路移植法和順序控制設(shè)計(jì)法，其中順序控制設(shè)計(jì)法也叫功能表圖設(shè)計(jì)法，功能表圖是一種用來描述控制系統(tǒng)的控制過程功能、特性的圖形，它主要是由步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、箭頭線和動(dòng)作組成。根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。確定 PLC 的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，畫出 PLC 的外部接線圖。本課題將采用繼電器控制線路移植法，這種方法一般不需要更改控制面板，保持系統(tǒng)原有的外部特性，操作人員不用改變長期形成的操作習(xí)慣，比較適合對老裝備的改造，而且新手比較容易上手。抬刀、落刀動(dòng)作由 PLC 控制電磁鐵實(shí)現(xiàn)。三個(gè)刀架由 PLC 控制實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)立的自動(dòng)進(jìn)給、抬刀和落刀動(dòng)作，并可手動(dòng)控制快速移動(dòng)。工作臺(tái)前進(jìn)為切削行程，開始時(shí)低速切人，SQRD 復(fù)位后進(jìn)入高速切削行程，接近工件尾端時(shí) SQFD 動(dòng)作、減速切出，而后 SQFR 動(dòng)作、抬刀、換向，然后加速返回，當(dāng) SQRR 動(dòng)作時(shí)，進(jìn)刀、落刀、換向，進(jìn)人下一個(gè)切削行程。如前所述，工作臺(tái)電力拖動(dòng)系統(tǒng)，仍然保留目前生產(chǎn)中最廣泛使用的邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，其調(diào)速換向控制采用 PLC 實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)控制器選用 S7200 CPU224 型可編程序控制器，輸入點(diǎn)采用 24VDC 輸人，輸出點(diǎn)采用繼電器輸出，可直接驅(qū)動(dòng) 22Ov 交流接觸器或中間繼電器。應(yīng)該根據(jù)龍門刨床的工藝要求，硬件僅保留知節(jié)面向人和設(shè)備的輸入、輸出點(diǎn)，省去一切中間環(huán)節(jié)軟件采用靈活編程方式，主程序用常規(guī)的繼電器梯形圖指令設(shè)計(jì)。 是 具 有 較 強(qiáng) 控 制 能 力 的 控 制 器 。 1 個(gè) RS485 通 訊 /編 程 口 ， 具 有 PPI 通 訊 協(xié) 議 、 MPI 通 訊 協(xié) 議 和 自 由 方 式 通 訊 能 力 。 13K 字 節(jié)程 序 和 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 空 間 。本文根據(jù)需要只對 CPU224 型加以介紹： CPU 224 集 成 14 輸 入 /10 輸 出 共 24 個(gè) 數(shù) 字 量 I/O點(diǎn) 。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。因此 S7200 系列具有極高的性能/價(jià)格比。SIMATIC S7200 是 一 種 小 型 的 可 編 程 序 控 制 器 ，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動(dòng)化。這就要求在選擇 PLC、輸入/輸出模塊、I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。3. 力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。同時(shí)要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題和疑難問題。 輸入/輸出分配表表 1 B2022A 型龍門刨床 PLC 的輸入/輸出點(diǎn)分配表輸 入 信 號(hào) 輸 出 信 號(hào)名稱 代號(hào) 輸出點(diǎn)編號(hào) 名稱 代號(hào) 輸出點(diǎn)編號(hào)熱繼電器 KR1~KR4 交流電動(dòng)機(jī)M1 啟動(dòng)接觸器KM1 電動(dòng)機(jī) M1 停止按鈕 SB1 交流電動(dòng)機(jī)MM3 接觸器KM2 電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng)按鈕 SB2 交流電動(dòng)機(jī)M1Y 啟動(dòng)接觸器KMY 垂直刀架控制按鈕 SB3 交流電動(dòng)機(jī)M1△運(yùn)行接觸器KM△ 右側(cè)刀架控制按鈕 SB4 交流電動(dòng)機(jī)M4 接觸器 KM3 左側(cè)刀架控制按鈕 SB5 交流電動(dòng)機(jī)M5 正轉(zhuǎn)接觸器KM4 橫梁上升啟動(dòng)按鈕 SB6 交流電動(dòng)機(jī)M5 反轉(zhuǎn)接觸器KM5 橫梁下降啟動(dòng)按鈕 SB7 交流電機(jī) M6正轉(zhuǎn)接觸器 KM6 工作臺(tái)步進(jìn)啟動(dòng)按鈕 SB8 交流電動(dòng)機(jī)M6 反轉(zhuǎn)接觸器KM7 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)按鈕 SB9 交流電動(dòng)機(jī)M7 正轉(zhuǎn)接觸器KM8 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)停止按鈕 SB10 交流電動(dòng)機(jī)M7 反轉(zhuǎn)接觸器KM9 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)后退按鈕 SB11 交流電動(dòng)機(jī)M8 正轉(zhuǎn)接觸器KM10 工作臺(tái)步進(jìn)啟動(dòng)按鈕 SB12 交流電動(dòng)機(jī)M8 反轉(zhuǎn)接觸 KM11 29器工作臺(tái)循環(huán)前進(jìn)減速行程開關(guān)ST11 交流電動(dòng)機(jī)M9 正轉(zhuǎn)接觸器KM12 工作臺(tái)循環(huán)前進(jìn)換向行程開關(guān)ST2 交流電動(dòng)機(jī)M9 反轉(zhuǎn)接觸器KM13 工作臺(tái)循環(huán)后退減速行程開關(guān)ST3 工作臺(tái)步進(jìn)控 制繼電器 K3 工作臺(tái)循環(huán)后退換向行程開關(guān)ST4 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制繼電器 K4 工作臺(tái)前進(jìn)終端限位行程開關(guān)ST5 工作臺(tái)步退控 制繼電器 K5 工作臺(tái)后退終端限位行程開關(guān)ST6 工作臺(tái)后退換 向繼電器 K6 橫梁上升限位行程開關(guān) ST7 工作臺(tái)前進(jìn)換向繼電器 K7 橫梁下降限位行程開關(guān) ST8 工作臺(tái)前進(jìn)減速繼電器 K8 橫梁下降限位行程開關(guān) ST9 工作臺(tái)低速運(yùn)行繼電器 K9 橫梁放松動(dòng)作行程開關(guān) ST10 磨削控制繼電器 K10 工作臺(tái)低速運(yùn)行行程開關(guān) ST11 工作臺(tái)低速運(yùn)行行程開關(guān) ST12 自動(dòng)進(jìn)刀控制行程開關(guān) ST13 自動(dòng)進(jìn)刀控制行程開關(guān) ST14 自動(dòng)進(jìn)刀控制行程開關(guān) ST15 潤滑泵電動(dòng)機(jī)M4 手動(dòng)控制 SA71 潤滑泵電動(dòng)機(jī)M4 自動(dòng)控制 SA72 磨削控制開關(guān) SA8 壓力繼電器 KP 過電流繼電器 KA1 過電流繼電器 KA2 時(shí)間繼電器 KT1 手動(dòng)控制開關(guān) SA6 30 PLC 類型選定 PLC 類型的選擇PLC 的設(shè)計(jì)選型包括運(yùn)算功能,控制功能,通信功能,編程功能,診斷功能和處理速度等特性的選擇. 選擇 PLC 時(shí), ,應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性,可操作性,投入產(chǎn)出比等因素,進(jìn)行比較和兼顧,最終選出較滿意的產(chǎn)品. ,相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量,機(jī)架,母板等也要相應(yīng)增加,因此,點(diǎn)數(shù)的增加對 CPU 選用,存儲(chǔ)器容量,充分考慮,使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比.在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。PLC 用于龍門刨床控制28系統(tǒng)改造方案之一就是:主傳動(dòng)系統(tǒng)即工作臺(tái)電力拖動(dòng)系統(tǒng)，仍然保留目前最廣泛使用的邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，其調(diào)速換向控制以及輔助運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用可編程序控制器替代舊的繼電控制系統(tǒng)，各部分的信號(hào)檢測、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)也基本上保留原有的不變。 變頻器組成框圖及接線圖系統(tǒng)以 PLC 為核心，組成框圖如圖 7 所示，接線圖如圖 8 所示：2627第六章 B2022A 型龍門刨床 PLC 控制系統(tǒng)組成 龍門刨床的特點(diǎn)龍門刨床的龍門架定在床身上，在龍門架上裝有可以上下移動(dòng)的刨頭架，切削刀固定在刨頭架上，工作臺(tái)安裝在床身導(dǎo)軌上，工件固定在工作臺(tái)上，工作過程中，工作臺(tái)帶動(dòng)工件低速進(jìn)給，快速退回，工件在裝夾過程中，為了對準(zhǔn)刨削位置，工作臺(tái)的來回運(yùn)動(dòng)控制，是既自鎖又點(diǎn)動(dòng)的方式。A小變頻器分別控制垂直刀架和左右側(cè)刀架3臺(tái)2．2 kW異步電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，形成了新的進(jìn)給系統(tǒng)，使進(jìn)刀量準(zhǔn)確，提高了加工精度。工作臺(tái)換向制動(dòng)利用變頻器自帶的能量反饋裝置，使制動(dòng)速度快，能量又反饋到電網(wǎng)中。 設(shè)備組成工作臺(tái)的主運(yùn)動(dòng)只需一臺(tái)55 kV容許電網(wǎng)波動(dòng)范圍：額定電壓177。 （3）網(wǎng)絡(luò)化：標(biāo)準(zhǔn) RS485 接口或 PROFIBUS 現(xiàn)場總線接口，開放的通信協(xié)議，方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。TD2022 系列變頻器的優(yōu)越性能主要體現(xiàn)在：（1）高性能：寬電壓工作范圍：額定電壓＋－20%，適應(yīng)惡劣電網(wǎng)環(huán)境；優(yōu)化的 PWM 算法和死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)：滿轉(zhuǎn)矩輸出；輸出電流波形好，適合大慣性負(fù)載的直接啟動(dòng)；具有檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的再啟動(dòng)功能，特別適合對各種風(fēng)機(jī)平滑啟動(dòng)。TD2022 系列變頻器是美國 EMERSON 公司自主開發(fā)生產(chǎn)的高品質(zhì)、多功能、低噪音的矢量控制通用變頻器。它通過對交流電機(jī)磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，能以很高的控制精度進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行；而且我們還采用了有速度傳感器 PG 反饋矢量控制方式。通過查閱有關(guān)資料，深入了解國內(nèi)外同類變頻器，反復(fù)比較論證，從性價(jià)比上選擇了美國 EMERSON 公司出產(chǎn)的預(yù)磁通矢量控制型變頻器TD2022 系列產(chǎn)品。行程開關(guān) SQSQ2 用于傳動(dòng)系統(tǒng)的兩端限位，確保傳動(dòng)系統(tǒng)不能脫離設(shè)備。采用“一鍵開關(guān)機(jī)”方式實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)/停止控制，用指示燈 HG2 表示啟動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)時(shí)，能夠通過按鈕 SA1(電機(jī)正轉(zhuǎn))和 SA2(電機(jī)反轉(zhuǎn))手