【正文】 最后，借此機(jī)會向 武漢工程大學(xué) 所有教導(dǎo)過 我們的老師 表示衷心的感謝，感謝他們辛勤的勞動 。 雖然我設(shè)計(jì)的加工中心控制系統(tǒng)還稱 不上完美，但是它已經(jīng)可以達(dá)到設(shè)計(jì)的所有要求。認(rèn)識到任何一個 小小的疏忽都可能使系統(tǒng)設(shè)計(jì) 陷入困境，因此設(shè)計(jì)過程的每個環(huán)節(jié)都非常重要。 其次通過這次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 使我將以 往學(xué)習(xí)的理論知識與實(shí)踐聯(lián)系起來，鞏固了課本知識也加強(qiáng)了對系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的直觀印象。在王高平老師的幫助下，使我的課題研究能夠順利開展，并取得一定階段性成果。 在整整半年的設(shè)計(jì)中，王高平老師給予了我極大的關(guān)心和幫助。 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 參考文獻(xiàn) [1] 中國加工中心市場分析．中國工業(yè)設(shè)備網(wǎng)， 2020 年 [2] 我國數(shù)控機(jī)床急需提高加工中心競爭力．中國機(jī)經(jīng)網(wǎng)， 2020 年 [3] Prof． Dr．一 Ing． H． Schulz． High— SpeedMachining of Light Alloy Metal． Institute of production management， technology and machine tools，Darmstadt University of Technology, Germany： 2020 [4] 范超毅．國產(chǎn)加工中心的現(xiàn)狀及未來主攻方向．?dāng)?shù)控機(jī)床市場， 2020 年第 2期 [5] 于慶廣 .可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：清華大學(xué)出版社 .2020 [6] 張萬忠 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [7] 林小峰 .可編程控制器原 理及應(yīng)用 . 北京：高等教育出版社， 1994 PLC 的發(fā)展 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 致 謝 本 論 文能得以完成，首先要感 謝王高平 老師。 無論是在實(shí)際應(yīng)用中，還是在研究理論方面，我都盡量使此次分析和設(shè)計(jì)符合科學(xué)性、 實(shí)際操作性的原則。整體系統(tǒng)穩(wěn)定，而且只要修改手動控制程序，就可以實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)控制，使用方便簡單。 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第四章 結(jié)論 加工中心，是企業(yè)生產(chǎn)過程的核心，在各行各業(yè)中發(fā)揮 著巨大的作用，有著無法估量的 廣泛前景，而這次對加工中心系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)，使我對它有了更加深刻的了解和認(rèn)識。 （ 5）“ Y 前”限位到位，銑刀對工件加工完畢， 置位 0，系統(tǒng)進(jìn)入退刀狀態(tài)。銑刀 T5 沿Z 軸向下運(yùn)動。此時 T1 鉆頭沿 Z 軸向下運(yùn)動，對工件進(jìn)行鉆孔。 X 軸方向運(yùn)行， 為 1，工件沿 X 軸向左運(yùn)行。 手動控制編程 在 X、 Y、 Z 軸運(yùn)動中，用 X 左、 X 右表示 X 軸的左、右方向限位；用 Y 前、Y 后表示 Y 軸的前、后方向限位；用 Z 上、 Z 下表示刀具退刀和進(jìn)刀過程中的限位現(xiàn)象。 軸運(yùn)動條件： 、 、 、 、 、 。 軸運(yùn)動條件： 、 、 、 為 1。 鉆頭運(yùn)動條件： 為 1。 鉆頭運(yùn)動條件： 為 1。 鉆頭運(yùn)動條件： 為 1。共 18 個步驟。產(chǎn)生周期 3 秒的脈沖，按下啟動按鈕，延時 3 秒，使 為 1，然后以脈沖的速度右移 ，使位存儲器 ~、~、 ~ 分別為 1。 選定 PLC 的型號 選用的 PLC 是西門子公司的 S7200 系列小型 PLCCPU224。圍繞 T1~T6刀具，分別運(yùn)用 X 的左右運(yùn)動、 Y 軸的前后運(yùn)動、 Z 軸的上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)整個加工過程。 [5] 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖 圖 23 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制圖 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第三章 方案 設(shè)計(jì) 確定設(shè)計(jì)要求 T T T3 為鉆頭，用其實(shí)現(xiàn)鉆功能： T T T6 為銑刀，用其實(shí)現(xiàn)銑刀功能。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。這時，才是 PLC 的真正輸出。 輸出刷 新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制第 (N1)個掃描周期 輸出刷新 第 (N+1)個掃描周 期 輸入采樣 第 N 個掃描周期 輸入采樣 輸出刷新 用戶程序執(zhí)行 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯 線圈在系統(tǒng) RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。輸入采樣結(jié)束后 ，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 如圖 22 所示。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。一般交流電壓波動在正負(fù) 10%（ 15%）之間，因此可以直接將武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 PLC 接入到交流電網(wǎng)上去。 PLC 電源 PLC 電源的在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。不同類型的 PLC 其存儲容量各不相同，一般來說，隨著 PLC 機(jī)型增大其存儲容量也相應(yīng)增大。另外，有的PLC 系統(tǒng)的 RAM 存儲區(qū)還為變址寄存器、累加器等提供存儲單元。 d. 計(jì)數(shù)器邏輯線圈 :PLC 內(nèi)部的計(jì)數(shù)器邏輯線圈一般也由軟件構(gòu)成，他們占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)域的情況基本與計(jì)時器邏輯線圈一樣。后者的當(dāng)前計(jì)時值在 PLC 斷電時，其數(shù)據(jù)（當(dāng)前計(jì)時值）被保留。 邏輯線圈 :PLC 內(nèi)部的計(jì)時器邏輯線圈一般由軟件構(gòu)成，他們占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)域的一部分。另外與邏輯線圈相同的是， PLC 也提供特殊的數(shù)據(jù)寄存器。 :與模擬量 I/O 一樣，每個數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng) I/O 存儲區(qū)域中的一個存儲單元（ 16bits）。當(dāng)該特殊邏輯線圈被接通時，表示某一特定功能成立。 另外，不同的 PLC 還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，這些特殊邏輯線圈各自還具有不同的功能，一般分為以下兩種：一種是當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，這種特殊邏輯線圈通或斷的狀態(tài)直接由系統(tǒng)程序決定。由于邏輯線圈占用的系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)的存儲單元分為具有失電保持和無失電保持兩種。 :與開關(guān)量輸出（或稱作輸出線圈）一樣，每個邏輯線圈占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中的一個位 （ bit） ,所不同的是邏輯線圈 不能直接驅(qū)動外設(shè)，它只供用戶在編制用戶程序中使用。該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在 PLC 斷電時，由內(nèi)部的鋰電子供電。因此，整個 I/O 映象區(qū)可看作由開關(guān)量的 I/O映象區(qū)和模擬量 的 I/O 映象區(qū)兩部分組成。因此，它需要有一定數(shù)量的存儲單元（ RAM）以供存放 I/O 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些存儲單元稱作 I/O 映象區(qū)。 B. 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) 包括 I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備（列如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等）存儲區(qū)。由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能夠直接存取。 A. 系統(tǒng)程序存儲區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為應(yīng)用程序存儲器。 PLC 的軟件分為兩部分 : 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 存儲器 與微型計(jì)算機(jī)一樣，除了硬件以外，還必須有軟件。并將邏輯或算術(shù)運(yùn)算等結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能，接受并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能檢查用戶程序的語法錯誤。 [7] PLC 的體系結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。PLC 技術(shù)、 CAD/CAM 技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。從運(yùn)動控制到過程控制，從單機(jī)自動化到生產(chǎn)線自動化乃至工廠自動化，從工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控設(shè)備到柔性制造系統(tǒng)（ FMS），從集中控制系統(tǒng)到大型集散控制系統(tǒng)， PLC 均充當(dāng)著重要的角色，并展現(xiàn)出了強(qiáng)勁的態(tài)勢。 PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技術(shù)在各領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 PLC 源于替代繼電 接觸器控制，它于傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系。 PLC 控制技術(shù)是電氣控制