【正文】 雖然這次設(shè)計(jì)不是一份最好的設(shè)計(jì)，但卻是我做得最努力的一份設(shè)計(jì)，我盡了我的全力，同時(shí)也在其中收獲了使我終身受益的東西。在設(shè)計(jì)過程中，我查閱了大量的相關(guān)資料，自學(xué)、與同學(xué)的交流以及向老師請(qǐng)教，使自己學(xué)到了很多知識(shí)，也經(jīng)歷了很多的艱辛；在前期收集資料的過程中，我體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)的力量，大家一起查找資料，一起討論和學(xué)習(xí)，使我從團(tuán)隊(duì)中學(xué)到了很多，感觸也很深，當(dāng)大家為著同一個(gè)目標(biāo)而奮斗時(shí)，我的心態(tài)更加的舒坦，我不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗。接下來便是畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫作了，老師給我們下發(fā)了畢業(yè)設(shè)計(jì)模板及格式要求，并多次對(duì)我的畢業(yè)論文進(jìn)行幫助和點(diǎn)撥，提供給我一些有用的資料和建議。我只好停下設(shè)計(jì)任務(wù)去學(xué)習(xí)與PLC有關(guān)的內(nèi)容，但還是困難重重，很多的問題累積起來，使我感覺很吃力，幸好，時(shí)間還算多，我認(rèn)真的看與PLC有關(guān)的書籍，不斷積累相關(guān)知識(shí)，遇到問題就求助老師或同學(xué)，終于，在理論上我已經(jīng)走出了迷茫。通過網(wǎng)絡(luò)信息使我對(duì)本課題有了更深刻的了解。這是大學(xué)里第一次大型的設(shè)計(jì)，也是最后一次。下圖為X62W萬能銑床PLC控制梯形圖X62W型萬能銑床PLC控制指令語句表：設(shè)計(jì)心得通過三四個(gè)月的辛苦，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下告一段落，而大學(xué)生活也即將結(jié)束了。第9支路中反映了在電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，只需按下SB3或SB4,X1常開觸點(diǎn)閉合，電磁離合器YC2失電，YC3得電，工作臺(tái)沿選定方向快速移動(dòng)；松開SB3或SB4，則電磁離合器YC2得電，YC3失電，快速移動(dòng)停止。當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2動(dòng)作，第6支路的X5常開觸點(diǎn)分?jǐn)啵?支路中X5閉合，輔助繼電器M2得電，使Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)需要向前或向下進(jìn)給時(shí)，壓動(dòng)SQ3，常閉觸點(diǎn)SQ32先斷開，常開觸點(diǎn)SQ31后閉合，X11閉合，Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，并通過機(jī)械機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向前或向下運(yùn)行。向左進(jìn)給時(shí)，SQ5被壓合，常閉觸點(diǎn)SQ52先斷開，常開觸點(diǎn)SQ51后閉合，X11閉合，Y3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向左運(yùn)行。第2支路表達(dá)了冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3必須在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)行之后才能運(yùn)動(dòng)的工作邏輯。Y1的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。萬能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配如下表所示序號(hào)輸入器件輸入地址序號(hào)輸出器件輸出地址1SBSB2主軸啟動(dòng)X01EL照明Y02SBSB4快速進(jìn)給X12KM1主軸啟動(dòng)Y13SB5SB61停車X23KM2冷卻泵Y24SB5SB62制動(dòng)X34KM3正轉(zhuǎn)Y35SA1換刀開關(guān)X45KM4反轉(zhuǎn)Y46SA2圓工作臺(tái)開關(guān)X56YC1主軸制動(dòng)Y57SA4 照明開關(guān)X67YC3快速進(jìn)給Y68SQ1 主軸沖動(dòng)X7 9SQ2 進(jìn)給沖動(dòng)X10 10SQ3SQ51X11 11SQ3SQ42X12 12SQ4SQ61X13 13SQ5SQ62左右進(jìn)給X14 14FR1 熱保護(hù)觸點(diǎn)X15 15FR2 熱保護(hù)觸點(diǎn)X16 16FR3 熱保護(hù)觸點(diǎn)X17 萬能銑床的I/O接線下圖所示根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖,（如下圖所示）；該程序共有10條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。經(jīng)過對(duì)X62W萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為7點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N—32MR型PLC。 三菱FX2N—32MR型PLC對(duì)X62W萬能銑床的改造進(jìn)行電氣控制線路改造時(shí)，X62W萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1～SQ6,SB1～SB6分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對(duì)常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。小型PLC控制系統(tǒng)通常都選用價(jià)格便宜的簡(jiǎn)易編程器。用戶程序所需存儲(chǔ)器容量可以預(yù)先估算。PLC的程序存儲(chǔ)器容量通常以字或步為單位。響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間、輸出濾波時(shí)間和掃描周期。此外，IO點(diǎn)數(shù)確定好后，還要注意IO信號(hào)的性質(zhì)、參數(shù)等，如輸入信號(hào)電壓的類型、等級(jí)，輸出信號(hào)的負(fù)載性質(zhì)是交流的，還是直流的等。多數(shù)小型PLC為整體式，除了按點(diǎn)數(shù)分成許多檔次外，還要擴(kuò)展單元。對(duì)于小型單機(jī)僅需開關(guān)量控制的設(shè)備，小型PLC都能實(shí)現(xiàn)，而到了現(xiàn)在，大中小型PLC已普遍和PLC、上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，具有數(shù)據(jù)處理、模擬量控制等功能，還要特別注意的是特殊功能的需要，這就需要選擇能滿足控制系統(tǒng)要求的具有所需功能的主機(jī)和相應(yīng)的功能模塊。PLC的選擇一般考慮以下幾個(gè)方面。眾多PLC產(chǎn)品給用戶提供了廣闊的選擇空間，也給用戶規(guī)定了一些使用環(huán)境和要求?？紤]到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。在滿足控制要求的前提下，力求使用權(quán)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。因此，確定選用PLC控制系統(tǒng)后，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則。今后，PLC與工業(yè)控制微機(jī)將繼續(xù)共存，在一個(gè)控制系統(tǒng)中，使PLC集中在功能控制上，時(shí)微機(jī)集中在信息處理上，兩者相輔相成。PLC采用梯形圖語言編程，使熟悉電氣控制的技術(shù)人員易學(xué)易懂，便于推廣。這些技術(shù)都是PLC具有非常高的抗干擾能力。PLC在電路布局、機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)各方面決定了PLC的高抗干擾能力。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電磁輻射干擾、機(jī)械振動(dòng)、溫度計(jì)濕度的變化以及超標(biāo)的粉塵，每一項(xiàng)足以使工業(yè)微機(jī)不能正常工作。但是，使用工業(yè)微機(jī)的人員技術(shù)水平要求較高，一般應(yīng)具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。因此，PLC與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來越近，很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過程既可以用PLC實(shí)現(xiàn)，也可以用集散系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。2與集散控制系統(tǒng)比較PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展起來的，而集散控制系統(tǒng)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來的。在繼電器控制系線路中，當(dāng)電源接通時(shí)，線路中繼電器都處于受制約狀態(tài)。PLC控制功能是通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序，功能即可改變，控制非常靈活。（3）控制方法不同。（2）觸點(diǎn)的數(shù)量不同。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)本來有很強(qiáng)的抗干擾能力，但其用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，因物理性能疲勞、塵埃的隔離性及電弧的影響，系統(tǒng)可靠性大大降低。PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別；（1）組成的器件不同。在PLC的編程語言中，梯形圖是使用最廣泛的語言。如PLC的運(yùn)行方式、I o方式、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。PLC的掃描速度越快，其輸出對(duì)輸入的響應(yīng)越快。（6）掃描速度。（5）軟元件的種類和點(diǎn)數(shù)。（4）指令數(shù)。PLC有開關(guān)量和模擬量?jī)煞NI/O。其存儲(chǔ)容量通常以字、步或KB為單位計(jì)算，常用的用戶存儲(chǔ)器類型有RAM、EEPROM、EPROM三種。(2)用戶存儲(chǔ)器容量和類型。不同機(jī)型的PLC，具有不同的編程語言。由于PLC是專門為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，因此PLC一般都能滿足以上硬件指標(biāo)的要求。，能耗低對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/10~1/12.PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可省下大量的配線和附件，減少了大量的安裝接線工時(shí)，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與I/O有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制的1/100~1/10,因觸頭接觸不良造成的故障大為減少。，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。PLC具有完善的監(jiān)控及自診斷功能，內(nèi)部各種軟元件的工作狀態(tài)可編程軟件進(jìn)行監(jiān)控，配合程序針對(duì)性編程及內(nèi)部特有的診斷功能，可以快速、準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)并及時(shí)排除故障。只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)線即可，絕不像傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)那樣需要使用大批繼電器及電子元件和復(fù)雜繁多的硬件接線。，適應(yīng)性強(qiáng)，施工周期短PLC產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、并配設(shè)品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。，性價(jià)比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)存有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程組件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。 PLC的特點(diǎn)及其優(yōu)越性我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)PLC作了與國(guó)際電工委員會(huì)頒布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案基本一致的規(guī)定。這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性。可見，PLC是通過周期性不斷地循環(huán)掃描并采用集中采樣輸出的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程和設(shè)備的連續(xù)控制。在PLC內(nèi)部設(shè)置了監(jiān)控定時(shí)器，用來監(jiān)視每個(gè)掃描周期是否超出規(guī)定的時(shí)間，一旦超出，PLC就停止運(yùn)行，從而避免了由于PLC內(nèi)部CPU出故障程序運(yùn)行進(jìn)入死循環(huán)（死機(jī)現(xiàn)象）。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)掃描周期。在輸出刷新時(shí)，PLC對(duì)第一、第二階段是處于屏蔽狀態(tài)的。（3）結(jié)果輸出階段，也叫輸出刷新。PLC執(zhí)行用戶程序總是根據(jù)梯形圖的順序先左而右、從上而下地對(duì)每條指令進(jìn)行讀取及解釋，并從輸入映像存儲(chǔ)器和輸出映像存儲(chǔ)器中讀取輸入和輸出的狀態(tài)，結(jié)合原來的各軟元件的數(shù)據(jù)及狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算出每條指令的結(jié)果，并馬上把結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器（如果輸出的是Y狀態(tài)就暫存在輸出映像存儲(chǔ)器）中，然后再執(zhí)行下一條指令，直至“END”。PLC工作在輸入刷新階段，只允許PLC接收輸入口的狀態(tài)信息，PLC的第二、第三階段的動(dòng)作是在屏蔽狀態(tài)。（1）輸入信號(hào)采樣階段又叫輸入刷新階段。PLC在運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行用戶指令的動(dòng)作過程可分3個(gè)階段。嚴(yán)格來講，一個(gè)掃描周期主要包括：為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的公共操作占用時(shí)間、系統(tǒng)與外界交換信息占用時(shí)間及執(zhí)行用戶程序過程占用時(shí)間3部分。至于PLC系統(tǒng)工作過程對(duì)用戶編程來說影響不大。系統(tǒng)的初始化包括設(shè)計(jì)堆棧指針，工作單元清零，初始化編程接口，設(shè)置工作標(biāo)志及工作指針等。整個(gè)過程可分為五個(gè)階段：自診斷、與編輯器計(jì)算機(jī)等通信、輸入采用（讀入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)）、用戶程序執(zhí)行和 輸出刷新（輸出結(jié)果）。因此，PLC控制的適應(yīng)性很強(qiáng)。因此，可以將PLC等效為一個(gè)由許多個(gè)各種可編程繼電器（如輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器等）組成的整體，PLC內(nèi)的這些可編程元件，由于在使用上與真實(shí)元件有很大的差異，因此稱“軟”繼電器。 PLC的工作原理傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是由輸入、邏輯控制和輸出三個(gè)基本部分組成的，其邏輯控制部分是由各種繼電器（包括接觸器、時(shí)間繼電器等）及其觸點(diǎn)，按一定的邏輯關(guān)系用導(dǎo)線而成的電路，若需要改變系統(tǒng)的邏輯控制功能，必須改變繼電器電路。控制