【正文】 常廣泛的應(yīng)用。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。作為工業(yè)控制計算機， PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。 PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用 于模擬量控制。 （ 2） 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 （ 1） 開關(guān)量 的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC相應(yīng)的 I/O端相連接，即可投入運行。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 編程簡單易學(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，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌 握。 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。另外為 了提高操作性能，它還有多種人 機對話的接口模塊 。 二 、豐富的 I/O接口模塊 PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強電或弱電等。 （ 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，以防止故障擴大。 （ 4）采用性 能優(yōu)良的開關(guān)電源。 PLC的主要特點： 一 、高可靠性 （ 1）所有的 I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。 電氣原理圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第四章 銑床軟件設(shè)計 PlC的基本定義 和主要特點 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。 2）滑臺快退 按下按鈕 SB6， KM7 線圈得電， KM7 常開輔助觸點（ 305307）閉合，制動電磁離合器線圈 VC 得電，松開制動， KM7 主觸點閉合，快速電機 M6 反轉(zhuǎn)，滑臺快退 3）粗銑主軸點動 按下按鈕 SB9， KM2 線圈得電， KM2 主觸點閉合，主軸電機 M M3 在按鈕控制下正轉(zhuǎn)點動，主軸點動轉(zhuǎn)動。 （ 3）工作調(diào)整的控制 1）（ 3）工作調(diào)整的控制 工作調(diào)整為點動控制，斷 開 進給準備開關(guān) SA， 繼電器 KA2 線圈斷電。當檔塊壓到位置開關(guān) SQ3 時， 接觸器 KM8 斷電， 電機 M7 停止，繼電器 KA KA3 線圈斷電， KA3 常開觸點（ 1349）斷開， 精銑電機 M M5停轉(zhuǎn)，同時 冷卻泵電機 M9 停止， 軸箱體加工完畢。 ⑦ 滑臺向前快進 4 當檔塊離開位置開關(guān) SQ2 時， SQ2 復(fù)位， KM8 線圈斷電， 電機 M7 停止，同時 KM6 線圈又得電， 電磁離合器 VC 線圈得電，松開制動， 滑臺快速電機 M6 又正轉(zhuǎn)，滑臺由工進又轉(zhuǎn)為快進。同時 KM3湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 常閉 觸點（ 4547）斷開，粗 銑電機 M M3 停止， 冷卻泵電機 M8 停止。 ⑤ 滑臺向前快進 3 當檔塊離開位置開關(guān) SQ2 時， SQ2 復(fù)位， KM8 線圈斷電， 電機 M7 停止，同時 KM6 線圈又得電， 電磁離合器 VC 線圈得電，松 開制動， 滑臺快速電機 M6 又正轉(zhuǎn)，由工進又轉(zhuǎn)為快進，滑臺快進到中位時，位置開關(guān) SQ5 被壓。 ③ 滑臺向前快進 2 當檔塊離開位置開關(guān) SQ2 時， SQ2 復(fù)位， KM8 線圈斷電， 電機 M7 停止，同時 KM6 線圈又得電， 電磁離合器 VC 線圈得電，松開制動， 電機 M6 又起動，滑臺由工進又轉(zhuǎn)為快進。同時 KA1 常開觸點（ 1345）閉合，粗銑 接觸器KM2 線圈得電， KM2 主觸點閉合， 粗銑電動機 M M3，冷卻泵電機 M8 起動。 KA2 常閉觸點（ 1113）斷開，油壓觸點對機床起保護， KA2 常閉觸點（ 1721）斷開，對滑臺快進轉(zhuǎn)工進位置開關(guān) SQ2 起作用。 （ 2）工作進給的控制 1）準備階段的控制 按下零壓保護按鈕 SB4，繼電器 KA0線圈得電 并自鎖，合上進給準備開關(guān) SA，繼電器 KA2 線圈得電 ， KA2 常開 觸點（ 1351）閉合， 接觸器 KM KM5 線圈得電 ，為冷卻泵電機 M M9 起動 作準 備 。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 第三章 控制原理分析 （ 1）液壓電機的控制 按下液壓電機的起動按鈕 SB2， 接觸器 KM1 線圈得電并自鎖， 液壓電機 M1起動，油壓繼電器 SP（ 811）觸點受油壓作用閉合?；_快速電機，為了保證停車迅速，用電磁離合器制動，由于電磁離合器故障，使電機不能工作，嚴重時造成電機過載燒毀，雖是短時斷續(xù)工作，但也設(shè)了用熱繼電器作過載保護。越程保護。 M1 為液壓電動機，用以實現(xiàn)對機床導(dǎo)軌進行潤滑； M6 為快速電動機，用以實現(xiàn)滑臺的快速 移動； M3 為粗銑電動機、 M M5 精銑電動機，用以實現(xiàn)機床的主運動，對軸箱體加工； M7 為進給電動機，用以實現(xiàn)滑臺的進給運動； M M9 為冷卻泵電機，對機床提供冷卻液。從電氣控制上看有如下特點： （ 1）主軸上銑刀的旋轉(zhuǎn)由裝在主軸箱的主軸電動機拖動，并設(shè)有點動調(diào)整運動； （ 2）為便于檢修，滑臺設(shè)計了快進、快退點動控制； （ 3）液壓泵對滑臺工作 臺提供潤滑油； （ 4）為保證滑臺快進、快退停車的準確性，防止溜車，快速電動機采用尾端帶電磁離合器的電機進行制動。該機床的運動形式有主運動、進給運動及輔助運動。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 第二章 銑床硬件設(shè)計 軸箱體凹槽加工 銑床 元件 表 21 銑床的電機參數(shù)參照表 符號 名稱 型號 規(guī)格 件數(shù) 作用 M1 液壓電動 機 Y132M— 4— B3 7． 5KW， 380V， 1450r/min 1 主軸傳動 M2 粗銑電動 機 Y90L— 4 1． 5KW,380V,1400r/min 1 進給傳動 M3 粗銑電動 機 Y90L— 4 1． 5KW,380V,1400r/min 1 進給傳動 M6 冷卻泵電 動機 JCB— 22 0． 125KW,380V,2790r/min 1 冷卻泵傳 動 M7 冷卻泵電 動機 JCB— 22 0． 125KW,380V,2790r/min 1 冷卻泵傳 動 M4 精銑電動 機 Y90L— 4 1． 5KW,380V,1400r/min 1 進給傳動 M5 精銑電動 機 Y90L— 4 1． 5KW,380V,1400r/min 1 進給傳動 M8 滑臺快速 電動機 Y132M— 4— B3 7． 5KW， 380V， 1450r/min 1 主軸傳動 M9 滑臺工進 電動機 Y90L— 4 1． 5KW,380V,1400r/min 1 進給傳動 表 22 銑床的基本元件一覽表 符號 名稱 型號 規(guī)格 件數(shù) 作用 KM1 接觸器 CJO— 20 20A,110V 1 主軸啟動 KM2 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 粗銑主軸電動機 KM3 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 精銑主軸電動機 KM4 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 冷卻泵 KM5 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 冷卻泵 KM6 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 滑臺快速電動機 KM8 接觸器 CJO— 10 10A,110V 1 滑臺工進電動機 KP 油壓 JY1 2A 1 啟 動 SB 2 按鈕 LA2 綠色 2 M1啟動按鈕 SB 4 按鈕 LA2 黑色 2 快速進給按鈕 SB 6 按鈕 LA2 紅色 2 快進 快退 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 SB 8 按鈕 LA2 黃色 自動 SB 10 按鈕 LA2 黑色 精銑中間繼電器 SQ1 限位開關(guān) LX1— 11K 開啟式 1 開端限位 SQ2 限位開關(guān) LX1— 11K 開啟式 1 終端限位 SQ3 限位開關(guān) LX2— 131 單輪，自動復(fù)位 1 快進 工進 停止 SQ5 限位開關(guān) LX3— 11K 開啟式 1 快速與進給轉(zhuǎn)換 FR1 熱繼電器 JRQ— 40 11A、 3A 1 M1過載保護 FR2 熱繼電器 JR10— 10 3A、 5A 1 M8過載保護 FU1 熔斷器 RL1 30A 3 總電源短路保護 FU2 熔斷器 RL1 10A 3 進給短路保護 FUFU6 熔斷器 RL1 6A 2 控制電路短路保護 FUFU5 熔斷器 RL1 4A 2 照明電源短路保護 VC 整流器 ZCZX4 5A， 50V 1 整流作用 TC 變壓器 BK— 50 380/36V 1 照明變壓器 TC1 變壓器 BK— 150 380/127V 1 控制電路變壓器 YC1 電磁離合器 B1DL— III —— 1 主軸制動 軸箱凹槽 銑床的主要運動形式 和拖動特 點 軸箱凹槽加工銑床由滑臺、粗銑主軸、粗銑主軸箱、精銑主軸、精銑主軸箱、液壓軸箱體凹槽加工銑床的結(jié)構(gòu)站等部分組成。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 ,特別是在繼電器接 觸式控制系統(tǒng)，由于電氣控制線路觸點多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周期長 ,給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便 ,嚴重地影響生產(chǎn)。 (5) 大大的減輕了工人的勞動強度。 (3) 采用 軸箱凹槽銑床 可以比普通機床提高 2～ 3 倍生產(chǎn)率，對復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。 機床特點 (1) 能完成很多普通機床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型面的加工。它集成于機械、液壓、氣動、伺服驅(qū)動、精密測量、電氣自動化控制、現(xiàn)代控制理論、計算機控制等技術(shù)于一體，是一種高效率、高精度能保證加工質(zhì)量、解決工藝難題，而且又具有一定柔性的生產(chǎn)設(shè)備。將銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護、維修的工作量。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第一章 銑床簡單介紹 銑床是一種通用的多用途機床，它可以進行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。主要廠家有上海工業(yè)自動化儀表研究所，蘇州電子計算機 廠，北京機械工業(yè)自動化研究所，無錫華光電子工業(yè)公 司 中科院自動化研究所究上海香島機電制造公司。它們在中國都有各自的代理商，很容易買到其產(chǎn)品。 國外生產(chǎn) PLC 的廠家很多，最著名的有美國 AB 公司和 GEFANUC 公司，日本的歐姆龍公司和三菱公司，德國 AEG 公司和西門子公司，法國的 TE 公司。近年來，我國在石油、化工、機械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行 業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制中，越來越多地采用 PLC 機控制，并取得了顯著的效果，深受各行業(yè)的歡迎。本文主要以該廠對 PLC 控制系統(tǒng)的研究，推廣介紹可編程控器在萬能銑床上的應(yīng)用。由于其具有可靠性高，抗干擾能力強，維修檢測方便等優(yōu)點，適合于對萬能銑床的控制，獲得廣泛的推廣。因此，人們迫切需要一種新的工業(yè)控制裝置來取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，是電氣控制系統(tǒng)工作更可靠，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變化的生產(chǎn)工藝要求。尤其是在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，可能需要增加很多的繼電器或繼電器控制柜，重新接 線或改線的工作量很大，甚至需要重新設(shè)定控制系統(tǒng)。為保證控制系統(tǒng)的正常運行，需要安排大量的電氣技術(shù)人員進行維護，有時某個繼電器損壞，甚至某個繼電器觸頭接觸不良，都回影響整個系統(tǒng)的正常運行。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 緒論 可編程序控制器產(chǎn)生以前，以各種繼電器為主要元件的電氣控制線路，承擔(dān)著生產(chǎn)過程自動控制的艱巨任務(wù)，可能有成百上千只各