【正文】 論文 13 互聯(lián)鎖，同一時(shí)刻只允許有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)操作手柄處在中間位置時(shí)，SQ1～ SQ4 各行程開(kāi)關(guān)都處在未受壓的原始狀態(tài) [ix]。當(dāng)將操作手柄扳向右（或向左）時(shí)，一方面通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)與縱向移動(dòng)的傳動(dòng)裝置相聯(lián)接，另一方面壓下向右（或向左）進(jìn) 給行程開(kāi)關(guān) SQ1（或 SQ2）， SQ11（或 SQ21）常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM3（或 KM4）得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 通電轉(zhuǎn)動(dòng)（或反向轉(zhuǎn)動(dòng)），拖動(dòng)工作臺(tái)向右（或向左）移動(dòng)。由于進(jìn)給速度低， M2 未采取制動(dòng)措施。左、右移動(dòng)的極限位置，可以通過(guò)改變左、右兩端的擋鐵位置進(jìn)行調(diào)整。十字手柄有：前、后、左、右和中間五個(gè)位置。 SQ3 控制工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)，SQ4 控制工作臺(tái)向上或向后運(yùn)動(dòng)。若將十字手柄扳回到中間位置，工作臺(tái)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離，同時(shí)行程開(kāi)關(guān) SQ3 復(fù)位，接觸器 KM3 失電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 斷電，工作臺(tái)停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 3. 工作臺(tái)的快速移動(dòng) 為提高工作效率，在銑刀未作銑切加工時(shí)，工作臺(tái)可以快速移動(dòng)，操作過(guò)程如下：工作臺(tái)在進(jìn)給移動(dòng)時(shí)，按下快速移動(dòng)按鈕 SB5 或 SB6（兩地 控制），接觸器 KM5 得電，快速移動(dòng)電磁鐵 YA 通電動(dòng)作，工作臺(tái)按原進(jìn)給方向快速移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到預(yù)期位置，松開(kāi)探險(xiǎn)鈕 SB5 或 SB6， KM5 失電， YA 斷電，快速進(jìn)給結(jié)束，工作臺(tái)按原速度、原方向繼續(xù)移動(dòng)。 SQ6 是進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，在操作進(jìn)給變速盤(pán)變速時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)會(huì)瞬時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān) SQ6，使 SQ62 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、 SQ61 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM3 短時(shí)得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一下，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)給變速的沖動(dòng)。所以進(jìn)給變速時(shí)，需將操作手柄都置在中間位置，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 不轉(zhuǎn)的情況下，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)，這一點(diǎn)與主軸的變速?zèng)_動(dòng)不同。它們包括：主軸運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間先主軸后進(jìn)給的順序聯(lián)鎖；工作臺(tái)六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向間不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)應(yīng)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；圓工作臺(tái)與南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 15 工作臺(tái)的進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖 [x]。由于冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3 容量小，直接用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA3 控制。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 16 5 三菱 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三菱 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體 ，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估 算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴(kuò)展 ，余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算 來(lái)替代。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 17 控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 安裝與布線 1． 動(dòng)力線、控制線以及 PLC 的電源線和 I/O 線應(yīng)分別 配線，隔離變壓器與 PLC 和 I/O 之間應(yīng)采用雙膠線連接。 3． PLC 的輸入與輸出最好分開(kāi)走線，開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設(shè)。 4． PLC 基本單元與擴(kuò)展單元以及功能模塊的連接線纜應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)，以防止外界信號(hào)的干擾。 三菱 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I/O 分配表 表 51 I/O地址分配表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 代號(hào) 輸入點(diǎn)編號(hào) 名稱 代號(hào) 輸出點(diǎn)編號(hào) 主軸起動(dòng)按鈕 SB SB2 X000 主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 KM1 Y000 主軸停止按鈕 SB SB6 X002 正向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 KM2 Y001 快速進(jìn)給按鈕 SB SB4 X004 反向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 KM3 Y002 圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 X006 主軸制動(dòng)電磁離合器 YB Y004 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 18 主軸上刀制動(dòng)開(kāi)關(guān) SA2 X007 快速電磁離合器 YC1 Y005 向右行程開(kāi)關(guān) SQ1 X010 進(jìn)給電磁離合器 YC2 Y006 向左行程開(kāi)關(guān) SQ2 X011 向前、向下行程開(kāi)關(guān) SQ3 X012 向后、向上行程開(kāi)關(guān) SQ4 X013 進(jìn)給變速瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān) SQ6 X014 主軸變速瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān) SQ7 X015 主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR1 X017 冷卻泵電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR2 X016 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR3 X017 三菱 PLC 控制系統(tǒng)原理圖 X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的主電路保持不變， 如圖 51 所示。`南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 20 圖 52輸入 /輸出和電源分配 三菱 PLC 控制系統(tǒng)接線圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 21 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 22 圖 53 PLC接線圖 PLC 梯形圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 23 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 24 圖 54 PLC梯形圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 25 6 西門(mén)子 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 西門(mén)子 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制 方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴(kuò)展 ，余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。 控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 2． PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的 1/10。 5．交流輸出線和直流輸出線不要 用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。并且具有緊湊的的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格、豐富的功能模塊以及強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，使得 S7200 PLC 可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求，所以本次設(shè)計(jì)選用 S7200 系列 PLC。利用接觸器的輔助觸點(diǎn)和常開(kāi)、常閉按鈕（ SB7~SB12）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)與圓形工作臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換、照明燈通斷以及油泵電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止的控制。 根據(jù)修改后的圖，確定輸入信號(hào)與輸出信號(hào)。 輸出信號(hào)：KM1~KM9。由于本設(shè)計(jì)中對(duì)銑床 電氣控制部分的改造需要 17 個(gè)輸入信號(hào)、 9 個(gè)輸出信號(hào)，所以選擇 S7200 CPU226 這款集成 24 輸入和 16 輸出的 PLC[xi]。 圖 61 X62W萬(wàn)能銑床主電路 在控制電路中，變壓器 TC 的輸出及整流器 VC 的 輸出部分去掉 ， 用可編程控制器改造后的 PLC 輸入 /輸出和電源分配 如圖 61 所示 。該程序共有 13 個(gè)網(wǎng)絡(luò) ，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。 在 網(wǎng)絡(luò) 1 中，因 SQ7 和 SB SB4 都采用常閉觸頭分別接至輸入端子 、則 、 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕 SB1 或 SB2 時(shí)， 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， 、線圈得電并自鎖， 在網(wǎng)絡(luò) 4 中 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， 中間 繼電器 線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為 網(wǎng)絡(luò) 4 以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 在網(wǎng)絡(luò) 2 中， 當(dāng)按停止按鈕 SB3 或 SB4 時(shí)， 常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位， 線圈失電，主軸慣性運(yùn) 轉(zhuǎn)，同時(shí) 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， 線圈得電接通 ，主軸反接 制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 35 在網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 8 和網(wǎng)絡(luò) 9 中， 表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、 工作臺(tái)的快速進(jìn)給、 進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái)的工作邏輯關(guān)系 。 當(dāng) 按下停止按鈕 SB8， 失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。 同樣，工作臺(tái)上下、前后進(jìn)給時(shí)， SQ3 或 SQ4 被壓合， 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 5 中， 和 常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，其他觸點(diǎn)均處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)， 和 得電且 得電接通 ， 電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) [xiv]。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 36 由于在同一個(gè)程序編程中一個(gè)線圈編號(hào)只能給一個(gè)線圈，不能兩個(gè)以上的線圈共用一個(gè)編號(hào)，所以當(dāng)編程中遇到兩處以上用到同一線圈，可以用中間繼電器來(lái)解決 [xv]。另一種為立式萬(wàn)能銑 ,型號(hào)為 X53K。 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床的電氣控制系統(tǒng) ,存在線路復(fù)雜、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn) ,本文提出了用 PLC 對(duì) X62W 型萬(wàn)能銑床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造 ,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性 ,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要 ,提高了經(jīng)濟(jì)效益 X62W 萬(wàn)能銑床是一種高效率的加工機(jī)械，萬(wàn)能 銑床的操作，是通過(guò)手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必需具有極高的可靠性與靈活性，這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來(lái)取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所涉及的圖形，我先是在紙上畫(huà)草圖?？傊?設(shè)計(jì)過(guò)程也是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過(guò)程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過(guò)程。豐富了經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂(lè)趣的過(guò)程。 在設(shè)計(jì)中體會(huì)到理論必須和實(shí)踐相結(jié)合。許多問(wèn)題在書(shū)本上是這樣，而在實(shí)際運(yùn)用中卻很不一樣，在經(jīng)過(guò)多次分析修改后，才設(shè)計(jì)出達(dá)到控制要求的系統(tǒng)。 通過(guò)此設(shè)計(jì)，可以使 我們 了解到 X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和 PLC控制的原理，簡(jiǎn)單工作原理。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師，他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè) 計(jì)，設(shè)計(jì)草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工