【正文】 機(jī)床改造成功，既節(jié)省了資源又提高了效率。 PLC 狀態(tài)良好。 錳 結(jié)論：主軸制動(dòng)良好，各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精確。再進(jìn)行圓工作臺(tái)的空載實(shí)驗(yàn)，及冷卻泵電動(dòng)機(jī)的空載與工作照明實(shí)驗(yàn)。首先進(jìn)行主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)空載，及主軸變速?zèng)_動(dòng)。 錳 結(jié)論：實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)功能良好。觀察相應(yīng)的功能指示燈是否顯示正確，即表示相應(yīng)的功能是否擁有。值得注意的是，當(dāng)圓工作臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，既不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。松開 SB3（或 SB4） ， X2(或 X3)斷開， M9 失電，此時(shí)YC3 失電， YC2 得電，工作臺(tái)快速移動(dòng)停止，仍按原方向作正常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 錳 3）進(jìn)給變速傳動(dòng)控制 錳 與主軸變速原理一樣，變速時(shí)只需將變速盤往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇好速度后，將變速盤向里推，在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開關(guān) SQ2，使 X7 常閉斷開（斷開自鎖回路）， X7 常開閉合， Y1 得電， KM2 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。 錳 1）工作臺(tái)左（右）控制 錳 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄向左（右）扳 ，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開關(guān) SQ5（ SQ6） ，使 X12(X13)常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)）， X12(X13)常開閉合， Y1（ Y2）得電， KM2（ KM3） 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺(tái)向左、右運(yùn)動(dòng)。 錳 進(jìn)給控制電路分析 錳 轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 是控制圓工作臺(tái)的，在不需要圓工作臺(tái)時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 扳到“斷開”位置。 錳 3）主軸換銑刀控制 錳 SA1 是主軸換銑刀開關(guān)，需換刀時(shí)，將 SA1 扳到“換刀”位置，這時(shí) X14 常閉斷開，使 Y0 失電， KM1 斷開，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著 X14 常開閉合， Y10 得電，電磁離合器 YC1 得電工作，對主軸進(jìn)行制動(dòng)，使基層無法運(yùn)行，保證了人身安全。 錳 X 1 4 X 1 6X 1 7X 5X 4 X 5Y 0M 4M 5X 2 0X 9X 7 X 1 0 X 1 1X 1 0X 1 1 X 1 2X 1 3X 0M 5M 4X 1Y 0X 6X 4X 5X 1 4X 2M 5M 4X 2 0X 3M 9M 9M 6X 1 5X 1 2 M 7Y 2X 1 0X 7 M 8X 7 X 1 5M 8X 1 1M 7 X 1 5Y 1X 1 3M 4M 5M 6M 7M 8Y 0Y 2 0Y 1 0Y 2 1M 9Y 1 1Y 2 2Y 1 2Y 2 3Y 1Y 21234567891 01 1E N D錳 X62W 萬能銑床 PLC 控制梯形圖 錳 錳 25 錳 主軸控制電路分析 錳 1）主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 錳 啟動(dòng)前先合上電源開關(guān) QS1， 再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3 扳到所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動(dòng)按鈕 SB1(或 SB2),X0(或 X1)閉合， Y0 得電， KM1 工作，主軸的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 錳 PLC 的 I/O端口的分配 錳 錳 錳 錳 錳 錳 錳 錳 22 錳 表 輸入信號(hào)地址分配表 錳 作用 錳 名稱 錳 地址 錳 作用 錳 名稱 錳 地址 錳 主軸啟動(dòng)按鈕 錳 主軸啟動(dòng)按鈕 錳 快速點(diǎn)動(dòng)按鈕 錳 快速點(diǎn)動(dòng)按鈕 錳 主軸停止按鈕 錳 主軸停止按鈕 錳 主軸變速開關(guān) 錳 進(jìn)給變速開關(guān) 錳 下前進(jìn)給開關(guān) 錳 SB1 錳 SB2 錳 SB3 錳 SB4 錳 SB5 錳 SB6 錳 SQ1 錳 SQ2 錳 SQ3 錳 X0 錳 X1 錳 X2 錳 X3 錳 X4 錳 X5 錳 X6 錳 X7 錳 X10 錳 上后進(jìn)給開關(guān) 錳 向左進(jìn)給開關(guān) 錳 向右進(jìn)給開關(guān) 錳 主軸換刀開關(guān) 錳 圓 工作臺(tái)開關(guān) 錳 主軸過載保護(hù) 錳 冷卻過載保護(hù) 錳 進(jìn)給過載保護(hù) 錳 SQ4 錳 SQ5 錳 SQ6 錳 SA1 錳 SA2 錳 FR1 錳 FR2 錳 FR3 錳 X11 錳 X12 錳 X13 錳 X14 錳 X15 錳 X16 錳 X17 錳 X20 錳 錳 表 輸出信號(hào)地址分配 錳 作用 錳 名稱 錳 地址 錳 作用 錳 名稱 錳 地址 錳 主軸啟動(dòng) 錳 進(jìn)給正轉(zhuǎn) 錳 進(jìn)給反轉(zhuǎn) 錳 主軸制動(dòng) 錳 正常進(jìn)給 錳 KM1 錳 KM2 錳 KM3 錳 YC1 錳 YC2 錳 Y0 錳 Y1 錳 Y2 錳 Y10 錳 Y11 錳 快速進(jìn)給 錳 主軸工作指示錳 主軸制動(dòng)指示錳 正 常進(jìn)給指示錳 快速進(jìn)給指示錳 YC3 錳 HL1 錳 HL2 錳 HL3 錳 HL4 錳 Y12 錳 Y20 錳 Y21 錳 Y22 錳 Y23 錳 系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計(jì) 錳 在 X62W 型萬能銑床 PLC 控制接線圖 中 ，需要注意的是，圖中對輸入的常閉觸點(diǎn)進(jìn)行了處理，即常閉按鈕改用常開按鈕，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)不變。 可 滿足機(jī)床 10 點(diǎn)輸出， 17 點(diǎn)輸入的要求。它的基本指令執(zhí)行時(shí)每條指令高達(dá) μs ，用戶存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到 16K 步， I/O 點(diǎn)最大可擴(kuò)展到 256 點(diǎn)， 可有多種特殊功能擴(kuò)展 ， 實(shí)現(xiàn)多種特殊控制功能（ PID、高速計(jì)數(shù)、 A/D、 D/A、等）。輸入點(diǎn)數(shù) 24，輸出點(diǎn)數(shù) 24。故選用日本三菱公司的 FX2N48MR001 型 PLC。 錳 PLC 的選型及 校驗(yàn) 錳 X62W 銑床電路中輸入 /輸出及控制信號(hào)共有 27 個(gè)。按照 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一 般 步驟， X62W 銑床 PLC控制系統(tǒng)屬于典型的單機(jī)控制系統(tǒng)，輸入 /輸出信號(hào)均為開關(guān)控制量，一般的繼電器輸出型 PLC 就可以滿足控制上的要求，又由于 X62W 銑床不屬于大型機(jī)床，輸入信 號(hào)傳輸距離不大，控制電路比較集中，不必采用單獨(dú)的控制柜來安裝電器元件。 錳 7：追求軟硬件的標(biāo) 準(zhǔn)化。 有各種簡單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)。 錳 4：新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。 錳 2： PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛。 錳 PLC 的發(fā)展方向 錳 1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 大： I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、 32 位微處理器、多 CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。 錳 3)高檔 PLC 錳 除具有中檔 PLC 的功能 外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)、表格、 CRT可編程控制器原理與應(yīng)用顯示、打印和更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。 錳 2)中檔 PLC 錳 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量 I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 錳 1)低檔 PLC 錳 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量的模擬量 I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。西門子公司的 S7200 系列 PLC 就是疊裝式的結(jié)構(gòu)形式。其 CPU、電源、 I/O 接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間要靠電纜進(jìn)行連接，并且各模塊可以一層層地疊裝。 錳 3)疊裝式 PLC 錳 將整體式和模塊式的 特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。大、中型 PLC 一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取后，安插到母板上，就構(gòu)成了一個(gè)完整的 PLC 系統(tǒng)。 錳 2)模塊式 PLC 錳 模塊式 PLC 是將 PLC 的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如 CPU 模塊、 I/O 模塊、電源模塊 (有的含在 CPU 模塊中 )以及各種功能模塊。它還配備特殊功能單錳 19 錳 元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O 接口和電源等，沒有 CPU。整體式PLC 由不同 I/O 點(diǎn)數(shù)的基本單元 (又稱主機(jī) )和擴(kuò)展單元組成。 錳 錳 PLC 按其結(jié) 構(gòu)可分為整體式、模塊式及疊裝式 3 種。另外大型 PLC 還可以采用三個(gè) CPU 構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具有更高的可靠性。如西門子公司的 S7300PLC、三菱公司的 AIS 系列 PLC 都屬于中型機(jī) 錳 （ 4）大型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)為 2048 點(diǎn)以上的為大型 PLC。 錳 （ 3）中型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)在 512～ 2048 點(diǎn)之間的為中型 PLC。它可以連接開關(guān)量和模擬量 I/O 模塊以及其他各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 錳 I/O 點(diǎn)數(shù)分類 錳 PLC 按其 I/O 點(diǎn)數(shù)多少一般可分為 以下 4 類： 錳 （ 1） 微型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)小于 64 點(diǎn)的 PLC 為超小型或微型 PLC。 錳 PLC 的分類 錳 PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。 錳 錳 18 錳 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展，在日本， PLC 的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活 關(guān)聯(lián) 的機(jī)器、與環(huán)境 關(guān)聯(lián) 的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 錳 （ 5）數(shù)據(jù)處理 錳 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 錳 （ 4）過程控制 錳 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 錳 （ 3）運(yùn)動(dòng)控制 錳 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。為了使可編程控制器 處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。目前，世界上有 200 多廠家生產(chǎn) 300多品種 PLC 產(chǎn)品 ，應(yīng)用在汽車 (23%)、糧食加工 (%)、化學(xué) /制藥 (%)、金屬 /礦山(%)、紙漿 /造紙 (%)等行業(yè)。 錳 錳 16 錳 錳 （輸入 /輸出部件）（ I/O 模塊：接口電路、 I/O 映像存儲(chǔ)器） 錳 錳 ：內(nèi)部 —— 開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機(jī)型還可以向外提供 DC24V穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場的開關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。 錳 PLC 的構(gòu)成 錳 —— 是 PLC 的核心部分。 錳 20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。 錳 20 世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為 30~40%。世界上生產(chǎn)可編程控制器的 國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、 PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC）。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器 PDP— 14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái) PLC。 錳 機(jī)床照明由變壓器 T1 供給 24V 安全電壓。按下主軸停按鈕 SB5 或 SB6，主軸停轉(zhuǎn)，圓工作臺(tái)也停轉(zhuǎn)。在圓工作臺(tái)開動(dòng)時(shí)，其余進(jìn)給一律不準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，若有誤操作，撥動(dòng)了兩個(gè)進(jìn)給手柄中的任一個(gè)，則必然會(huì)使位置開關(guān) SQ3— SQ6 中的某一個(gè)被壓動(dòng)，則其常閉觸頭將斷開，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，從而避免了機(jī)床事故。接觸器 KM3 通電吸合，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)。這個(gè)開關(guān)就是 SA2，此時(shí) SA21 和 SA23 斷開， SA22閉合。在拖動(dòng)時(shí)，所有進(jìn)給系統(tǒng)均停止工作（手柄放置在零位上），只讓圓工作臺(tái)繞軸心回轉(zhuǎn)。當(dāng)快速移動(dòng)到預(yù)訂網(wǎng)站時(shí)，松開按鈕 SB3 或 SB4，接觸器 KM2 斷電釋放， YC3 斷開， YC2 吸合，工作臺(tái)的快速移動(dòng)停止，仍按原來方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。離合器 YC2 吸合將使齒輪系統(tǒng)和變速進(jìn)給系統(tǒng)相聯(lián)，而離合器 YC3 則是快速進(jìn)給錳 14 錳 變換用的，它的吸合，使進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)跳過齒輪變速鏈，電動(dòng)機(jī)可直接拖動(dòng)絲杠