【正文】 設(shè)置畫面圖34為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置畫面，通過該畫面我們可以對加工過程中涉及到的系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)置，包括對X移動位移，X回零速度，X手動速度，X位移當量，X最大速度，Y回零速度，Y手動速度，Y位移當量，Y最大速度的設(shè)置，也就是，我們要通過參數(shù)寫入來進行這些操作，所以我們還設(shè)有參數(shù)寫入按鈕，其運行后宏設(shè)置為：{BITOFF (1M23)}當所有參數(shù)設(shè)置完畢，通過換畫面按鈕返回主畫面。另外，電源切換按鈕用于兩個工位間的切換，已完成兩個工位的加工任務(wù)，自動/手動切換是加工方式的切換。圖33 手動運行畫面在上圖中，上升、下降、旋轉(zhuǎn)、X回零位、Y回零位用來控制被加工工件的動態(tài)，其中X回零位運行后宏設(shè)置：{BITOFF (1M9)}，Y回零位運行后宏設(shè)置：{BITOFF (1M12)}；加熱，主噴液，輔助噴液同樣用于控制對工件進行一定程度的處理，已達到工業(yè)的標準；設(shè)X零位，設(shè)Y零位用于事先對加工起始位的設(shè)置，其運行后宏分別設(shè)置為：{BITOFF (1M10)}，{BITOFF (1M13)}。 手動運行畫面設(shè)計圖33為手動運行畫面，該畫面上設(shè)有上升，下降，加熱，旋轉(zhuǎn)，主噴液，輔助噴液，X回零位，設(shè)X零位，Y回零位，設(shè)Y零位，功率通道1，功率通道2，功率通道3，以及電源切換，自動/手動切換等按鈕。 自動運行畫面設(shè)計圖32 自動運行畫面圖32為自動運行畫面，由主畫面進入該畫面，通過連續(xù)，繼續(xù)，終止三個按鈕實現(xiàn)對工件淬火過程的自動控制。圖23 系統(tǒng)總體框架圖（2） 設(shè)備外圍接線圖圖24 設(shè)備外圍接線圖第3章 程序設(shè)計 主畫面設(shè)計本設(shè)計HMI屏部分共分為七個操作畫面，其中一個主畫面，六個子畫面。隨著設(shè)備的不斷改進，出現(xiàn)了代替DB25的DB9接口，現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。RS232全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”。 PLC資源分配PLC資源分配情況：（1）、寄存器D表22 寄存器D名稱定義備注D0～D19HMI控制命令D5調(diào)入?yún)?shù)，保存參數(shù)D114選定工件序號 D116工件型號D68程序起始序號D70運行方式D72工件旋轉(zhuǎn)速度D74當前狀態(tài)D76電源輸出電壓D78錯誤信息D80當前運行速度D82電源實際電壓D84當前運行位移D86電源輸出電流D88工件移動速度D90工件旋轉(zhuǎn)速度D92D94工件當前位置D96X移動位移D98X回零速度D100X手動速度D102X位移當量D104X最大速度D106Y回零速度D108Y手動速度D110Y位移當量D112Y最大速度D114選定工件序號D116輸入工件型號D126修改工件名稱D128D2000~D2999工件序號及工件型號D3001方式D3002位置mmD3004速度cm/minD3006旋轉(zhuǎn)D3007旋轉(zhuǎn)速度HzD3008加熱D3009加熱延時sD3010主噴液D3011主噴液延時sD3012輔助噴液D3013輔助噴液延時sD3014功率通道D3015電源切換D3021~D3035第2行D3041~D3055第3行D3061~D3075第4行D3081~D3095第5行D3101~D3115第6行D3121~D3135第7行D3141~D3155第8行D3161~D3175第9行D3181~D3195第10行D3201~D3215第11行D3221~D3235第12行D3241~D3255第13行D3261~D3275第14行D3281~D3295第15行D3301~D3315第16行D3321~D3335第17行D3341~3355第18行D3361~D3375第19行D3381~D3395第20行（2）、M定義表23 M點定義名稱對應(yīng)M點定義備注M30連續(xù) M1繼續(xù)M2終止M3上升M4下降M5加熱M6旋轉(zhuǎn)M7噴液M8輔助噴液M9X回零位M10設(shè)X零位M11M12Y回零位M13設(shè)Y零位M14功率通道1M15功率通道2M16功率通道3M17切換AM18切換BM19M20M21M22M23參數(shù)寫入M24M25M26選定工件M27M28M29存工件名M31M32M333．I/O分配表表24 DVP32EH00M2 (I/O分配表)輸出點名稱地址備注輸入點名稱地址備注脈沖量輸出Y0伺服零點X0Y2X10方向輸出Y1正限位X1Y3X11負限位X2X12伺服備妥X3X13伺服上電X4X14X5X15X6X16表25 DVP48HP(I/O分配表)輸入點名稱地址備注輸出點名稱地址備注自動/手動X20SB0功率通道1Y20X30SB10Y30啟動X21SB1功率通道2Y21X31SB11Y31急停X22SB2功率通道3Y22X32SB12Y32切換允許X23SB3主噴液Y23X33SB13Y33切換是否到位X24SB4輔助噴液Y24X34SB14Y34缺水信號X25SB5加熱信號Y25電源故障X26SB6Y35切換Y26Y36旋轉(zhuǎn)Y27Y37表26 DVP06XA(I/O分配表)輸入點名稱地址備注輸出點名稱地址備注加熱電源電壓輸入IN0零件旋轉(zhuǎn)速度OUT0加熱電源電流輸入IN1OUT1（1） 系統(tǒng)總體框架圖基于臺達PLC的雙工位感應(yīng)淬火機床控制系統(tǒng)的總體結(jié)果框圖如下，其中PLC和HMI通過RS232通信線進行數(shù)據(jù)傳輸。圖22 人機界面硬件構(gòu)成 HMI的選型（1）基本功能：設(shè)備工作狀態(tài)顯示，指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出生產(chǎn)配方存儲，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄簡單的邏輯和數(shù)值運算，可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)（2）選型指標：顯示屏尺寸（一般選用10寸屏）及色彩（彩色），分辨率 HMI的處理器速度性能 輸入方式：觸摸屏 畫面存貯容量,單位(字節(jié)（byte）、或是位（bit）) 通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。HMI軟件一般分為兩部分，即運行于 HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運行于PC機Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）。 臺達HMI觸摸屏 HMI產(chǎn)品組成及原理 人機界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存儲單元等，其中處理器的性能決定了HMI 產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。 （5）變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。（4）在使用變頻器驅(qū)動高速電機時，由于高速電機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。 （2）變頻器的負載類型，如葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時的方式方法。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。 基本原理我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。但步進電機存在失步現(xiàn)象。 簡單點說就是，平常我們用的那種普通的電機，斷電后它還會因為自身的慣性再轉(zhuǎn)一會兒，然后停下。 優(yōu)點首先我們了解到伺服電機和其他電機（如步進電機）相比的優(yōu)點：（1）精度：實現(xiàn)了位置，速度和力矩的閉環(huán)控制；克服了步進電機失步的問題；（2）轉(zhuǎn)速：高速性能好，一般額定轉(zhuǎn)速能達到2000～3000轉(zhuǎn)；（3）適應(yīng)性：抗過載能力強，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用；（4）穩(wěn)定：低速運行平穩(wěn)，低速運行時不會產(chǎn)生類似于步進電機的步進運行現(xiàn)象。 作用伺服電機在封閉的環(huán)里面使用，就是說它隨時把信號傳給系統(tǒng)，同時把系統(tǒng)給出的信號來修正自己的運轉(zhuǎn)[14]。 伺服電動機根據(jù)工藝要求，本次設(shè)計我們選擇電動機只需滿足定位精度高，運行速度快，低速運行平穩(wěn)的基本要求，而這些要求伺服電動機都能達到，所以我們選擇伺服電機進行本次設(shè)計。臺達還有仿MODICON的中大型PLC。如果模擬量多，或者熱電阻、電偶，要選DVPSS系列，如果功能強，選擇DVPEH系列。又根據(jù)點數(shù)和實現(xiàn)要求，臺達PLC分經(jīng)濟型(DVPES系列），DVPSS超小型，（當然也是很便宜的），DVPEH，三大系列［13］。及模擬信號輸出部分接受來自PLC主機的2組12位數(shù)字數(shù)據(jù)，再將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為2點模擬信號輸出（電壓或電流皆可）模塊內(nèi)具有49個CR(Controlled Register)寄存器［12］，每個寄存器有16 bits。 PLC的選型我們本次設(shè)計是面向中小企業(yè)，基于對價格，經(jīng)濟多方面的考慮，我們最終選擇實用臺達(DVPEH2)PLC,其原因如下：有兩軸輸出；兩軸獨立運行，不需要插補[11]；價格低廉。確定機型時，還要結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定性能價格比好一些的PLC機型。進行內(nèi)存容量的估計，適當留有余量。因每種品牌配置不一樣，所以它的選型方式也有所差異。三菱PLC：結(jié)構(gòu)靈活，不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時可以靈活擴展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動性方面可與WLAN媲美；傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定；范圍廣；低成本；適用面廣。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7200，S7300，S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。模擬量輸入2個2能量監(jiān)控(加熱電源電壓輸入010v，電流輸入010v)開關(guān)量輸出9個18伺服上電，功率通道1,2,3,噴液（主噴液，輔助噴液）,加熱信號,切換，旋轉(zhuǎn)等模擬量輸出2個2零件旋轉(zhuǎn)速度，零件旋轉(zhuǎn)由變頻器控制，轉(zhuǎn)速控制輸出010v PLC選型 PLC目前的主要品牌及特點美國AB，比利時ABB，松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺達，富士，施耐德，信捷 創(chuàng)研等。第2章 硬件選型與設(shè)計由于本次設(shè)計是基于個體小規(guī)模用戶,綜合考慮選擇臺達系列機型比較經(jīng)濟實用，即臺達PLC，臺達伺服電動機,臺達HMI觸摸屏,又考慮到變頻器質(zhì)量規(guī)格問題,我們選用三菱的變頻器。（2）軟件組態(tài)（HMI，組態(tài)）：主畫面設(shè)計，參數(shù)輸入畫面設(shè)計，編程設(shè)計，零件管理畫面設(shè)計，能量監(jiān)控畫面設(shè)計。我本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容如下:（1）硬件的選型與設(shè)計:各種PLC的比較與選型。為了提高生產(chǎn)效率，對小型工件還可以設(shè)計能對多個工件同時加熱的感應(yīng)器。對于變截面軸類零件,可采用半圈形感應(yīng)器,利用橫向磁場加熱[9]。（3