【正文】 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 39 參考文獻(xiàn) [1] 王國海 ,沈蓬 .可編程序控制器及其應(yīng)用 [M].北京 :中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 ,2020. [2] 廖常初 .設(shè)備改造中的 PLC 梯形圖設(shè)計(jì)方法 [M].北京 :電工技術(shù)雜志 , [3] 焦海生 . 可編程序控制器梯形圖的順序控制設(shè)計(jì) [J]. 內(nèi)蒙古電大學(xué)刊 , 2020, (06) [4] 張萬忠 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [5] 陳遠(yuǎn)齡 .機(jī)床電氣自動(dòng)控制 [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,1997 [6] 呂景泉 .可編程控制器及其應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [7] 楊長能 ,張光毅 .可編程控制器基礎(chǔ)及其應(yīng)用 [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,1992 [8] 譚維瑜 .電機(jī)與電氣控制 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 12 [9] 王春江 . 用 PLC 改造 X62W 萬能銑床 [J].南鋼科技 , 2020, (02) [10] 崔琪 ,李曉波 . 基于 PLC 的銑床控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)械制造與自動(dòng)化 , 2020, (03) [11] 周斌 . PLC在 X62W臥式萬能銑床電氣控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用 [J]. 機(jī)電工程技術(shù) , 2020, (01) [12] 蔡美茹 . X62W 型萬能銑床電氣控制線路的改進(jìn) [J]. 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) , 2020, (02) [13] 杜建青 . 用可編程序控制器改造 X62W 萬能銑床 [J]. 制造技術(shù)與機(jī)床 , 1992, (05) [14] Richard C. Modern Control Systems[M]. . 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SIMIT Operating Manual, Version 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 40 。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。 也 可以對以前所學(xué)的電機(jī)與電氣控制更系統(tǒng)更全面的復(fù)習(xí)一遍，對遺忘的知識點(diǎn)又有了更深一層的認(rèn)識 ,經(jīng)過幾周的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有袁成榮導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 38 致 謝 在理論知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對 X62W萬能銑床的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行了分析，通過精心的分析銑床的電氣原理圖，制定出了初步的元件替換方案，對原繼電器進(jìn)行 PLC 軟繼電器代換，畫出其梯形圖與外部接線圖，并列出指令 表。雖然收集了大量的資料，但在實(shí)際應(yīng)用中卻有很多的差異，出現(xiàn)了很多意想不到的問題。在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)施，系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。在這個(gè)過程中我對利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)有了深刻的認(rèn)識，對機(jī)械的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識與體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長了知識。然后在導(dǎo)師精心的指導(dǎo)，我再反復(fù)的修改，最終確定下來 在 CAD 軟件里畫圖。基于這些問題，本文提出了利用三菱 PLC 和西門子對 X62W 型臥式萬能銑床的繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案 。但是在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找與排除是非常困難的，這給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便。萬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。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 37 結(jié) 論 常用的萬能銑床有兩種 :一是臥式萬能銑 ,型號為 X62W。 網(wǎng)絡(luò) 10 和網(wǎng)絡(luò) 11 分別表示照明控制和冷卻泵控制。 左右進(jìn)給時(shí) ， SQ1 和 SQ2 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)向左或向右運(yùn)動(dòng) 。 當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換 啟動(dòng)按鈕 SB7 按下， 常開觸點(diǎn)閉合， 得電 并自鎖，網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 7 中線路被分?jǐn)?，網(wǎng)絡(luò) 8 中的常閉觸點(diǎn)復(fù)位， 得電接通 ，電動(dòng)機(jī) M2 啟動(dòng)，圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。 在網(wǎng)絡(luò) 3 中， SQ7 被壓合， 常開觸點(diǎn)閉合，網(wǎng)絡(luò) 1 中 常閉觸點(diǎn)斷開，南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 34 從而 失電，繼而網(wǎng)絡(luò) 3 中的 常閉觸點(diǎn)復(fù)位， 得電接通 ，主軸制動(dòng)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主軸變速?zèng)_動(dòng) [xiii]。 的輸出信號使主軸電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 該程序及 PLC 的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資 較 少、工作量較小 [xii]。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 29 圖 62輸入 /輸出和電源分配 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 30 三菱 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造后接線圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 31 圖 63 PLC接線圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 32 PLC 梯形圖 圖 65 PLC梯形圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 33 7 調(diào)試 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，如圖所示。 三菱 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I/O 分配表 表 61 I/O 地址分配表 I/O 地址分配表分類 信號名稱 現(xiàn)場信號 PLC 線圈編號 輸入信號 主軸啟動(dòng)開關(guān) 常開 SB1,SB2 主軸反接制動(dòng) 常閉 SB3,SB4 主軸反接制動(dòng) 常開 SB3,SB4 快速進(jìn)給 常開 SB5,SB6 圓工作臺(tái)啟動(dòng) SB7 圓工作臺(tái)停止 SB8 照明燈亮 SB9 照明燈滅 SB10 油泵電機(jī)啟動(dòng) SB11 油泵電機(jī)停止 SB12 向左進(jìn)給 SQ1 向右進(jìn)給 SQ2 向前、上進(jìn)給 SQ3 向后、下進(jìn)給 SQ4 進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) SQ6 主軸變速?zèng)_動(dòng) SQ7 速度繼電器輔助常開觸點(diǎn) KV1， KV2 輸出信號 主軸啟動(dòng)接觸器 KM1 主軸反接制動(dòng)接觸器 KM2 M2 正轉(zhuǎn)接觸器 KM3 M2 反轉(zhuǎn)接觸器 KM4 快速進(jìn)給接觸器 KM5 油泵電機(jī)啟動(dòng)接觸器 KM6 輔助接觸器 KM7 輔助接觸器 KM8 輔助接觸器 KM9 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 28 三菱 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造后原理圖 X62W 萬能銑床電氣控制線路中的主電路保持不變， 如圖 51 所示。 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。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 27 輸入信號： SB1~SB12， SQ1~SQ4， SQ6~SQ7， KV1~KV2。因此可將圖 42 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 的輸入端口來實(shí)現(xiàn)信號的輸入，因而需引入接觸器 KM KM KM9。 綜上，鑒于西門子 S7200 系列的強(qiáng)大功能使得其無論在獨(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。 4． PLC 基本單元與擴(kuò)展單元以及功能模塊的連接線纜應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)，以防止外界信號的干擾。 3． PLC 的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。 安 裝與布線 1．動(dòng)力線、控制線以及 PLC 的電源線和 I/O 線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC 和 I/O 之間應(yīng)采用雙膠線連接。 存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 26 數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存 儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 19 圖 51 X62W萬能銑床主電路 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 ， 用可編程控制器改造后的 PLC 輸入 / 輸出和電源分配 如圖 52 所示 。 5． 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行 。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的 1/10。 2． PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。 本設(shè)計(jì)中選用三菱 FX2N32M 系列 PLC，輸入為 16 點(diǎn)，輸出為 16 點(diǎn)，繼電器輸出型。 存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量 。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階