【正文】 技術(shù)中的一朵奇葩?？沙淌竭壿嬁刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 [5] 國際電工委員會(huì) (IEC)在其標(biāo)準(zhǔn)中將 PLC 定義為 : 可程式邏輯控制器是一種數(shù)位運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算 ,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 .PLC 是可編程邏輯電路，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說有半導(dǎo)體的地方就有 PLC。 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第二章 PLC系統(tǒng)組成及工作原理 什么是 PLC PLC 即可編程控制器（ Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。對上面 的都處理完成以后，要做的就是根據(jù) I/O接口還有電路圖寫出 PLC的編程程序。 課題的主要任務(wù) 本文設(shè)計(jì)的是基于 西門子 S7200的 加工中心 控制 系統(tǒng) ，首先要做的是 PLC選型，然后根據(jù)選用的 S7200設(shè)計(jì) I/O接口分配。工作人員可以很 方便的操作加工中心 ，真正的做到自動(dòng)化應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。 課題設(shè)計(jì)的目的 傳統(tǒng)的加工中心 是用許多傳統(tǒng)繼電器控制的 ， 由于這種控制復(fù)雜而且不可靠，而可編程控制器具有操作簡單、可靠性 高，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以設(shè)計(jì) PLC控制 的加工中心系統(tǒng)具有很大的意義。 步入 21世紀(jì)，汽車及其零部件、通用機(jī)械、航空航天、模具等各行業(yè)對加工中心的需求大幅上升，國產(chǎn)加工中心擇優(yōu)選擇國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)、功能部件等配套件，加快了產(chǎn)業(yè)化步伐，質(zhì)量大幅度提高，性價(jià)比具有優(yōu)勢，逐步得到了國內(nèi)用戶的肯定和認(rèn)可。到上世紀(jì) 90年代末，國內(nèi)的加工中心生產(chǎn)數(shù)量仍然很少，每年僅 300臺(tái)左右。 從上世紀(jì) 80年代開始，北京機(jī)床研究所等單位開發(fā)了立式加工中心，并形成了商品。 fl： Chiton的籃式刀庫和德國恒輪的內(nèi)藏式刀庫均按照自己機(jī)床特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。相比之下臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁炀妥兓芏?，德國?B+w公司的刀庫容量相當(dāng)大，其矩陣式大容量刀庫可擴(kuò)容至數(shù)百把刀； 日本豐田工機(jī) FH系列的刀庫也按照矩陣排列最多可設(shè)置 326把刀。 加工中心的主要構(gòu)成要素首推刀庫與 機(jī)械手。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展具體表現(xiàn)在硬件的不斷變革，操作系統(tǒng)的更新也十分迅速，軟盤驅(qū)動(dòng)器與顯示器的分辨率亦同步提高，系統(tǒng)的可靠性更有較大延長。目前數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度都非常高 ，而機(jī)床的定位精度也越來越高，因此提高位置精度的增益、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的前饋控制、提高系統(tǒng)的分辨率以及在電動(dòng)機(jī)與閉饋元件上采取措施等，都是有效的解決方法。 (4)系統(tǒng)和功能部件發(fā)展日新月異 當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，朝著擴(kuò)大控制軸數(shù)、聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、控制通道、運(yùn)動(dòng)速度以及編程容量等方向發(fā)展。 (3)多軸聯(lián)動(dòng)加工中心爭奇斗妍 為不斷滿足復(fù)雜工件所提出的加工要求，多軸聯(lián)動(dòng)加工中心的發(fā)展也日新月異。 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 立式加工中心結(jié)構(gòu)變化要比臥式加工中心少，但日本安田、牧野等研發(fā)的主軸箱在立柱頂部移動(dòng)型非常有道理，是高精度加工的佼佼者。但這種形式對工件交換甚不方便，故 20世紀(jì) 90年代后所謂的 T型與反 T型結(jié)構(gòu)就應(yīng)運(yùn)而生了。但是，臥式加工中心的工作臺(tái)設(shè)置也在變化。 臥式加工中心是結(jié)構(gòu)花式翻新最多的。 我國的加工中心定義還是停留在 20年前所制訂的《金屬切削機(jī)床術(shù)語》上面，即自動(dòng)換刀的數(shù)控鏜銑床，顯得太落后了。 20世紀(jì) 90年代初，奧地利 WFL公司首創(chuàng)了用于凸輪軸及其他復(fù)雜軸類零件加工的車銑復(fù)合中一 C,M100，該類機(jī)床目前發(fā)展勢頭非常迅猛。 (1) 加工中心的定義擴(kuò)展 各國對加工中心的定義并不完全一樣。因此研究加工中心及其控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的意義，掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)是充分發(fā)揮加工中心功能和性能的先決條件，必將對我國裝備制造業(yè)的整體水平的提高起到積極的作用。 [1] 加工中心進(jìn)口的快速增加，一方面反映了我國制造業(yè)對這類數(shù)控機(jī)床的需求旺盛，另一方面也反映了我國機(jī)床制造業(yè)在加工中心的生產(chǎn)能力和國產(chǎn)加工中心的競爭力上還存在差距。加工中心需求猛增的主要原因，大致有三： (1)整個(gè)機(jī)械工業(yè)原有工藝裝備結(jié)構(gòu)陳舊、性能落后，呈“三多三少” (手動(dòng)的多、自動(dòng)的少；粗加工的多、精加工的少；低效的多、高效的少 )，亟需大量更新。 1996年國產(chǎn)加工中心與進(jìn)口加工中心的臺(tái)數(shù)比，僅為百分之幾，到 2020年逐步增長到 39． 4％。 在當(dāng)今機(jī)械工業(yè)中，產(chǎn)品不斷向個(gè)性化、精密化、小批量發(fā)展，世界對 MC的市場需求在不斷增多。 課題背景及研究意義 ........................................................................................... 1 加工中心的國內(nèi)外發(fā)展概況 ................................................................................ 2 課題的設(shè)計(jì)目的 .................................................................................................. 4 課題的主要工作 ................................................................................................... 4 第二章 PLC 系統(tǒng)組成及工作原理 .................................................................................. 6 什么是 PLC ........................................................................................................... 6 PLC的發(fā)展 .......................................................................................................... 7 PLC的體系結(jié)構(gòu) .................................................................................................... 7 中央處理單元（ CPU） ………………………………………………………… … 8 存儲(chǔ)器 ………………………………………………………………………… … 8 PLC電源 ……………………………………………………………………… 10 PLC的工作原理 ? ……………………………………………………………………… 11 輸入采樣階段 …………………………………………………………………… 11 用戶程序執(zhí)行階段 ……… …………………………………………………… … 11 輸出刷新階段 …………………………………………………………………… 12 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖 …………………………………………………………………… 12 第三章 方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 13 確定設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................... 13 確定外圍 I/O設(shè)備 ............................................................................................. 13 設(shè) 計(jì) PLC的型號 .................................................................................................