【正文】 我將銘記我是一名黑大的學(xué)子，在今后的工作和學(xué)習(xí)中把艱苦奮斗的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。同時(shí)，感謝所有的任課老師和所有的同學(xué)在這四年來(lái)給自己 的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 29 參考文獻(xiàn) [1] 王國(guó)海 ,沈蓬 .可編程序控制器及其應(yīng)用 [M].北京 :中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 ,2020. 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SIMIT Operating Manual, Version 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 30 致謝 非常感謝賈文斌老師在大學(xué)的最后的學(xué)習(xí)階段 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，賈老師給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料了解的不透徹，等等。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。基于這些問(wèn)題，本文提出了利用西門子 PLC和對(duì) X62W 萬(wàn)能銑床繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案 [20]。但在電氣控制系統(tǒng)中故障的查處與排除是非常困難的，這給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便。萬(wàn)能銑床是一種高效率的加工機(jī)械，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 25 由于在同一個(gè)程序編程中一個(gè)線圈編號(hào)只能給一個(gè)線圈，不能兩個(gè)以上的線圈共用一個(gè)編號(hào)，所以當(dāng)編程中遇到兩處以上用到同一線圈，可以用中間繼電器來(lái)解決 [19]。 同樣，工作臺(tái) 上下、前后進(jìn)給時(shí)， SQ3 或 SQ4 被壓合， 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 5 中， 和 常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，其他觸點(diǎn)均處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)， 和 得電且 得電接通 ， 電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) [18]。 當(dāng) 按下停止按鈕 SB8， 失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 23 在網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 8 和網(wǎng)絡(luò) 9 中， 表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、 工作臺(tái)的快速進(jìn)給、 進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái)的工 作邏輯關(guān)系 。 在網(wǎng)絡(luò) 2 中， 當(dāng)按停止按鈕 SB3 或 SB4 時(shí)， 常開觸點(diǎn)復(fù)位， 線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí) 常開觸點(diǎn)閉合， 線圈得電接通 ，主軸 反接 制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 22 在 網(wǎng)絡(luò) 1 中，因 SQ7 和 SB SB4 都采用常閉觸頭分別接至輸入端子 、 ，則 、 的常開觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕 SB1 或 SB2 時(shí)， 常開觸點(diǎn)閉合， 、線圈得電并自鎖， 在網(wǎng)絡(luò) 4 中 常開觸點(diǎn)閉合， 中間 繼電器 線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，為 網(wǎng)絡(luò) 4 以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該程序共有 13 個(gè)網(wǎng)絡(luò) ，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。 X62W 所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào) [15]。 為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制電路用 PLC 控制， 圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 和換刀開關(guān) SA2 和SA3 分別用 SB7~SB12 表示 常開和常閉 按鈕 接入 PLC 的輸入端子。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 18 圖 51 修改后 X62W萬(wàn)能 銑床的電氣原理圖控制電路圖 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 19 X62W 萬(wàn)能銑床基于 PLC 控制電路的改造 X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的主電路保持不變， 如圖 52 所示。（ 9 個(gè)信號(hào)） S7200 PLC 的 CPU 模塊按 I/O 點(diǎn)數(shù)多少不同而有五種不同結(jié)構(gòu)配置的品種 ， 即CPU22 CPU22 CPU22 CPU224XP 和 CPU226。 輸入信號(hào)： SB1~SB12， SQ1~SQ4， SQ6~SQ7， KV1~KV2。因此可將圖 32 稍作修改后如圖 51 所示。 由于本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是整個(gè)控制電路用 PLC 控制，且 圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 和換刀開關(guān) SA2 和 SA3 不能直接接到 PLC 的輸入端口來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入，因而需引入接觸器 KM KM KM9。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 17 第五章 X62W 萬(wàn)能銑床基于 PLC 改造的具體設(shè)計(jì) 改造設(shè)計(jì)中 PLC 的選型 PLC 的選型：由于西門子 S7200 系列的強(qiáng)大功能使得其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。編程時(shí)，一般先跟據(jù)要求編制梯形圖語(yǔ)言，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言。用梯形圖編程雖然直觀、簡(jiǎn)便，但要求 PLC配置較大的顯示器放可輸入圖形符號(hào)，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，所以助記符語(yǔ)言也是一種較常用的一種編程方式。 5. 梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)。 3. 梯形圖中的觸點(diǎn)有兩種，即動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)。 2. 圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。 梯形圖語(yǔ)言 1. 梯形圖從上至下編寫，每一行從左至右順序編寫。 PLC 的編程語(yǔ)言 PLC 的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言等。 3）大型 PLC。 2）中型 PLC。 1）小型 PLC。模塊式的 PLC將各個(gè)功能部件做成獨(dú)立模塊，如電源模塊、 CPU 模塊、 I/O 模塊等，然后進(jìn)行組合。 1. 按結(jié)構(gòu)形式分類 按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。 5. 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程控制器指令的總和，它是衡量可編程控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo) [13]。 4. 功能擴(kuò)展能力 可編程控制器除了主模板塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊功能應(yīng)用的需要。 2. 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)容量。 1. 輸入 /輸出點(diǎn)數(shù) (I/O) I/O 點(diǎn)數(shù)是指可編程控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。 由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過(guò)更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行 。 4. 編程簡(jiǎn)單易學(xué) PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對(duì)使用者來(lái)說(shuō)不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握 。 2. 豐富的 I/O 接口模塊 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，直接連接 另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 2）各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10~20ms?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì) [11]。 ” 以后國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）又先后頒布了 PLC 標(biāo) 準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987 年 2 月通過(guò)了對(duì)它的定義： “ 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。用來(lái)執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過(guò)數(shù)字或類似的輸入 /輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。 PLC 的定義和特點(diǎn) PLC 的定義 PLC 問(wèn)世以來(lái)，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。核心思想：用程序代替硬接線，輸入 /輸出電平可與外部裝置直接相聯(lián)，結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展，這是 PLC 的雛形。擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)變更要少 。輸入115V。成本低于繼電器控制柜 ?？煽啃愿哂诶^電器控制柜 。 基于 PLC的 X62W銑床電氣系統(tǒng)控制 13 第四章 PLC 的簡(jiǎn)介 PLC 的產(chǎn)生 1968 年美國(guó)通用汽車公司（ GM）招標(biāo)要求 :軟連接代替硬接線 。由于冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3 容量小，直接用轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3 控制。它們包括：主軸運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間先主軸后進(jìn)給的順序聯(lián)鎖；工作臺(tái)六個(gè)