【正文】 第 9 周 — 第 12 周：模擬調(diào)試； 第 13 周 — 第 14 周：論文審核定稿； 第 15 周 — 第 16 周：答辯。在歐美、日本等國(guó)家里，他們的機(jī)床數(shù)控化程度都相對(duì)比較高，但在我國(guó)國(guó)內(nèi)的機(jī)床絕大部分還處于老式的繼電器控制下。如果說(shuō)把這些機(jī)床全部都更新?lián)Q代，那樣會(huì)需要很大一筆資金，就目前情況上來(lái)說(shuō) 是不現(xiàn)實(shí)的，所以就有人開(kāi)始嘗試從控制部分的改造方面來(lái)下手，將它們的性能提升一個(gè)檔次，更可以解決它的一些弊端。主要表現(xiàn)在現(xiàn)在大部分工廠里面的機(jī)床還是老式傳統(tǒng)的機(jī)床，接線復(fù)雜，排故障困難。可編程控制技術(shù)在工業(yè)和生活中有廣泛的應(yīng)用前景，除了具有明顯的節(jié)約成本的修點(diǎn)外，還具有操作方便，容易，維護(hù)量小等特點(diǎn)，可編程控制的軟啟動(dòng)功能也減少了對(duì) 設(shè)備的沖擊，使設(shè)備運(yùn)行的方式更趨于合理，設(shè)備的自動(dòng)化水平得到了提高。 目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。 三、研究方案 主軸電機(jī) M1為△與 YY接法的雙速電動(dòng)機(jī)，低速時(shí)可以直接啟動(dòng)，高速時(shí)先低速啟動(dòng)，然后轉(zhuǎn)換成高速運(yùn)行，以減小電流， M1通過(guò)改變定子繞組之間的變換完成變極調(diào)速，主軸電機(jī) M1的制動(dòng)方式為電氣制動(dòng)中的反接制動(dòng)。 液壓泵電動(dòng)機(jī) M5沒(méi)有正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、變速等要求，所以可以直接啟動(dòng)，制動(dòng)為電磁帶動(dòng)的機(jī)械制動(dòng)。 KM6和 KM7控制快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)工作臺(tái)快速移動(dòng)。 控制主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)的繼電器中，為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個(gè)接觸器同時(shí)動(dòng)作造成三相電源短路，設(shè)置了接線聯(lián)鎖電路， PLC在梯形圖中也設(shè)置了相應(yīng)的互鎖電路，在 PLC外部增設(shè)相應(yīng)的連鎖電路，進(jìn)一步從硬件上提高系統(tǒng)的可靠性 。用正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制方式控制快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)；主軸電動(dòng)機(jī)和液壓泵電動(dòng)機(jī)設(shè)置過(guò)載保護(hù)。為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來(lái)越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)老式機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果。鏜床除能完成鏜孔工序外，在萬(wàn)能鏜床上還可以進(jìn)行鏜、鉆、擴(kuò)、車(chē)及銑等工序。 論文對(duì) T68 型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，通過(guò)鏜床繼電器控制系統(tǒng)的分析，提出了基于 PLC 改造的總體方案和框架設(shè)計(jì)。分配了 PLC 的 I／ O 地址，設(shè)計(jì)出 PLC 的外接線圖。這種方法易學(xué)易用，成功率高，設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序可以節(jié)約大量的設(shè)計(jì)時(shí)間。針對(duì)系統(tǒng)調(diào)試、安裝以及運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行了分析，提出了解決辦法和注意的事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞 ：可編程控制器 梯形圖 鏜床 改造 調(diào)試 Abstract With the development of electron and information technology， the technology sustain have provided for our machine tool equipment modernization． More and more financing and technolog yare pleugh into the tradition machine for exerting efficiency and prompting precision rapidly， acquire well impression． Boring Machine is the mon cold in the use of the equipment it mainly for processing precision， require a higher finish the hole and the distance between each hole demands a more precise ponents(such as some cabi parts)， a precision machine tools． Mainly used for precision machining parts on the cylindrical hole． These holes of the axis line often requires strict adherence to the parallel or vertical， the distance between each other also requires very accurate． Its original control circuit for the relay control，contact contacts， lines plicated， failures， operators of large maintenance tasks， in order to overe these shortings reducing the equipment failure rate and improve efficiency in the use of the equipment， the light of this situation， we With PLC control of its relay control circuit． This paper introduces the structure and working principle of the T68 horizontal boring machine。 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 7 臥式鏜床的概述及加工范圍 7 T68 臥式鏜床主要技術(shù)參數(shù) 7 主電路工作原理分析 12 第 4 章 T68 鏜床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方案 14 PLC 的 I/O 分配 16 指令表 21 致 謝 22 參考文獻(xiàn) 24 附錄 B 電氣控制接線圖 在歐美、日本等國(guó)家里，他們的機(jī)床數(shù)控化程度都相對(duì)比較高， 目前我國(guó)的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是年齡在 10 年以上的舊機(jī)床。從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。 如果說(shuō)把這些機(jī)床全部都更新?lián)Q代，那樣會(huì)需要很大一筆資金，就目前情況上來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的，所以就有人開(kāi)始嘗試從控制部分的改造方面來(lái)下手，將它們的性能提升一個(gè)檔次，更可以解決它的一些弊端。針對(duì)這種情況，用 PLC 實(shí)現(xiàn)機(jī)床的智能化改造，重新設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)，提高機(jī)床系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加工精度。主要表現(xiàn)在現(xiàn)在大部分工廠里面的機(jī)床還是老式傳統(tǒng)的機(jī)床，接線復(fù)雜，排故障困難?？删幊炭刂萍夹g(shù)在工業(yè)和生活中有廣泛的應(yīng)用前 景，除了具有明顯的節(jié)約成本的修點(diǎn)外，還具有操作方便，容易，維護(hù)量小等特點(diǎn)，可編程控制的軟啟動(dòng)功能也減少了對(duì)設(shè)備的沖擊，使設(shè)備運(yùn)行的方式更趨于合理，設(shè)備的自動(dòng)化水平得到了提高。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。 論文研究?jī)?nèi)容 通過(guò)對(duì) T68 鏜床電氣所有硬件部分接線方式的了解與認(rèn)識(shí)，從實(shí)際連線出發(fā)掌握鏜床的工作原理以及各機(jī)械部件的動(dòng)作方式。對(duì)原理圖作進(jìn)一步的分析，將所有的機(jī)械動(dòng)作原件（接觸器、繼電器、按鈕等）轉(zhuǎn)換成以 PLC 的軟件控制（即軟觸點(diǎn)換成硬觸點(diǎn)）。 為提高鏜床控制電路的穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度，延長(zhǎng)鏜床的使用壽命，降低機(jī)床的故障。該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期僅為一周，期間完成了將鏜床的控制電路用 PLC 梯形圖實(shí)現(xiàn)，大大的簡(jiǎn)化了電路，從而降低機(jī) 床的故障、更加便于控制、也降低了維修的難度。可編程控制器是一種為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，它是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè) 自動(dòng)控制裝置。隨著技術(shù)的發(fā)展，其控制功能不斷增強(qiáng)，可編程程序控制器還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，模擬量控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等，并通過(guò)數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。 隨著可編程控制器技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的控制柜逐漸被新一代的智能化儀表所代替，對(duì)于日益復(fù)雜的控制功能，傳統(tǒng)控制柜顯得無(wú)能為力，而可編程控制器具有可編程序的特點(diǎn)，運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)要求，選擇控制算法、適應(yīng)性強(qiáng)、可編程控制器采用軟件代替硬件的方法，可以簡(jiǎn)化線路，使控制設(shè)備的性能價(jià)格比不 斷提高 [2]。所以PLC 與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成十分相似，也具有中央處理單元 (CPU)、存儲(chǔ)器、輸入／輸出 (I／ O)接口、電源等。在這一時(shí)期，各大公司進(jìn)一步完善原有產(chǎn)品，不斷開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品系列，并加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)功能以構(gòu)成分布式控制系 統(tǒng)。因此，憑借其優(yōu)異的控制性能和快捷的柔性系統(tǒng)構(gòu)成，使PLC 成為當(dāng)今增長(zhǎng)速度最快的工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備。高可靠性是 PLC 最突出的特點(diǎn)之一，其平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)。 PLC 編程大多采用類(lèi)似與繼電器控制電路的梯形圖。 PLC 已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 （ 4） 模塊品種豐富、通用性好、功能強(qiáng)大。 （ 5） 體積小、能耗低。繼電器控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，即利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯。此外繼電器觸點(diǎn)數(shù)目有限，其靈活性和擴(kuò)展性也很差。 （ 2） 控制速度。而 PLC 動(dòng)作則在微秒級(jí)，內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步，不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。 （ 4） 其它控制方式。 PLC 除了能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的邏輯控制外，還能對(duì)模擬量進(jìn)行控制，而且便于實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜控制。用繼電器實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)控制工程，其設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必 須依次進(jìn)行周期長(zhǎng)，且修改困難工程大。 （ 6） 可靠性與可維護(hù)性。觸點(diǎn)的開(kāi)閉會(huì)受到電弧的損壞，還有機(jī)械的磨損，壽命短，可靠性和可維護(hù)性都差。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 可編程控制器發(fā)展的趨勢(shì) 可編程控制器發(fā)展的趨勢(shì)如下： （ 1） 大型網(wǎng)絡(luò)化：即今后的 PLC 具有 DCS 系統(tǒng)功能。 （ 3） 高可靠性：一些特定的環(huán)境和條件要求自動(dòng)化系統(tǒng)有很高的可靠性，因此自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)在 PLC 中得 到廣泛的應(yīng)用。 （ 5） 小型化、低成本：小型 PLC 的基本特點(diǎn)是價(jià)格低，便于機(jī)電一體化。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 3 章 T68 臥式鏜床 的硬件設(shè)計(jì) 臥式鏜床的概述及加工范圍 鏜床是一種精密加工機(jī)床。按用途的不同，鏜床可分為臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。因此在這種鏜床上，工件一次安裝后，即能完成大部分表面的加工，有時(shí)甚至可以完成全部的加工，特別是在加工大型及笨重的工件時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。如上所述的這些運(yùn)動(dòng)主要靠電磁伐、離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如要實(shí)現(xiàn)某個(gè)運(yùn)動(dòng)必須 使它所對(duì)應(yīng)的某個(gè)電磁閥或離合器動(dòng)作，除此之外就是添加各運(yùn)動(dòng)中的正負(fù)限位開(kāi)關(guān)，這主要是起到各運(yùn)動(dòng)在動(dòng)作時(shí)的保護(hù)作用 [4]。它主要是由床身、主軸箱、前立柱、帶后支承的后立柱、下滑座、上滑座和工 作臺(tái)等部分組成。主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。此外，工作臺(tái)還可繞上滑座 12 的圓導(dǎo)軌的水平面內(nèi)調(diào)整至一定的角度位置，以便加工互成一定角度的孔。當(dāng)鏜桿及刀桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，可用后立柱上的去承來(lái)從左端加以支承，以增加刀桿及鏜軸的剛性。 圖 32 鏜床外觀圖 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 主電路工作原理分析 T68 臥式鏜床是使用最為廣泛的一種鏜床，現(xiàn)以該型號(hào)鏜床為例 ， 圖 33 所示為T(mén)68 型臥式鏜床 的 主電路 。因?yàn)楣β瘦^小，所以均采用接觸器直接起動(dòng)控制線路。交流接觸器 KM3 用來(lái)短路限流電 R。 M2 是主軸箱和工作臺(tái)的快速