畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告PLC控制系統(tǒng)改造

1、華中科技大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 開題報告 課題名稱： plc控制系統(tǒng)改造 系 別： 機械科學(xué)與工程學(xué)院年 級： 2008級姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 ： 指導(dǎo)教師職稱:： 擬選題目c650臥式機床的plc控制系統(tǒng)改造選題依據(jù)及研究意義 c650臥式車床是其中較為常見的一種,它的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動,刀架的移動為進給運動,車削加工一般不要求反轉(zhuǎn),但加工螺紋時,為避免亂扣,需要反轉(zhuǎn)退刀,并保證工件的轉(zhuǎn)速與刀具的移動速度之間具有嚴格的比例關(guān)系,溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接. 其原控制電路為繼電器控制,接觸觸點多.故障多plc是一種新型的通用控制裝置，他將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù),計算機控制

2、技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計，具有功能強，通用靈活，可靠性強，環(huán)境適應(yīng)性好，編輯簡單，使用方便，體積小，重量輕，功耗低等一系列優(yōu)點多. 用plc控制改造其繼電器控制電路,克服了以上缺點,降低了設(shè)備故障率,提高了設(shè)備使用效率,運行效果良好選題的研究現(xiàn)狀可編程控制器（plc）自1969年誕生以來以其特有的一系列優(yōu)點在工業(yè)自動控制領(lǐng)域中起著越來越大的作用，它與機器人、cad/cam并列成為工業(yè)自動化的三大支柱。目前可編程控制器已廣泛用于鋼鐵，冶金，機械加工，汽車制造，石油化工，輕工食品，能源交通等領(lǐng)域。我國可編程控制器的應(yīng)用開始于20世紀80年代初。但是現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3。用普

3、通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。美國主要偏向大型可編程控制器的發(fā)展。在石油化工，冶金，機械等行業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及。而且已經(jīng)向無人化、規(guī)?；a(chǎn)發(fā)展，對加工設(shè)備提出了高速度、高精度、高效率的要求。3本課題的研究內(nèi)容(1)研究車床現(xiàn)狀,分析舊設(shè)備的問題,根據(jù)具體的情況給出車床的具體改造控制方案(2)plc在工業(yè)控制行業(yè)的作用、地位(3)利用plc取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制. plc的控制時序圖；plc的輸入/輸出分配圖

4、；plc的控制程序(4)軟、硬件聯(lián)調(diào)的各種運行狀態(tài)運行結(jié)果(5)編寫一本畢業(yè)設(shè)計論文（設(shè)計說明書）4論文提綱第1章 概述1.1 c650臥式車床概述1.2 本課題的研究意義和目的1.3 主要內(nèi)容第2章c650臥式車床結(jié)構(gòu)與運動形式2.1 c650臥式車床運動形式2.2 c650臥式車床的基本配置及電氣原理圖第3章 硬件設(shè)計3.1plc選型3.1.1 選型分析3.1.2 選型結(jié)果3.2i/o地址分配及外部配線第4章 軟件設(shè)計4.1改造方案的確定4.2利用三菱fx2n系列plc對c650臥式車床的改造第5章 調(diào)試5.1 調(diào)試規(guī)則5.1. 1 充分合理利用軟、硬件資源5.1. 2使用注意事項5.1

5、.3 提高plc控制系統(tǒng)的抗干擾措施5.1 .4 plc的故障診斷5.2改造后車床的plc調(diào)試過程5.2.1主軸電動機正轉(zhuǎn)控制5.2.2主軸電動機反轉(zhuǎn)控制5.2.3主軸電動機點動控制5.2.4主軸電動機正向啟動運行反向制動停止控制5.2.5主軸電動機反向啟動運行正向制動停止控制5.2.6 冷卻泵電動機控制5.2.7快速移動電動機控制第6章 結(jié)論6.1 論文總結(jié)本6.2 進一步研究的方向與內(nèi)容6.3 結(jié)束語致 謝參考文獻研究進程安排：2009年12.20日12.25日 2010年2.13日2.20日 2010年2.20日2.21日 2010年2.21日2.24日 2010年2.24日3.15日

6、2010年3.15日4.1日 主要參考文獻 任振輝，劉增良等.電氣控制技術(shù).北京，中國水利水電出版社.高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例m.北京：人民郵電出版社，2004.7：16145鐘肇新.可編程控制器原理及應(yīng)用m. 廣東：華南理工大學(xué)出版社，2003.5：16180袁任光.可編程序控制器(pc)應(yīng)用技術(shù)與實例m.廣東：華南理工大學(xué)出版社，1997.6：149182.mitsublshi.三菱微型可編程控制器應(yīng)用手冊m.內(nèi)部資料，1998：3879. a. mader, ed brinksma. design of a plc control program for a batch p

7、lant vhs case study 1j. european journal of control. -2001.7(4). -e4-e4：2543. 胡學(xué)林.可編程控制器教程（實訓(xùn)篇）北京:電子工業(yè)出版社2004 孫振強.可編程控制器原理及實用教程.北京:清華大學(xué)出版社2005 方承遠.工廠控制技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社2000王兆義.可編程器教程.北京:機械工業(yè)出版社2004李建興.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社2004瞿大中.可編程控制器應(yīng)用及實驗.武漢:華中科技大學(xué)出版社2002廖常初.plc基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京:機械工業(yè)出版社2003指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名：年 月 日指

8、導(dǎo)教師小組意見 指導(dǎo)教師小組負責(zé)人：年 月 日系主任審核意見 1通過； 2.完善后通過； 3.未通過負責(zé)人：年 月 日c650臥式機床的plc控制系統(tǒng)改造摘 要： 本論文闡述了c650 臥式機床繼電接觸器控制線路的缺點, 詳細介紹了用plc 改造其電路的原因和具體方法, 從而可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的性能。改造結(jié)果表明系統(tǒng)獲得了良好的控制效果, 為機床進行技術(shù)改造提供了有效途徑。為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對傳統(tǒng)老式c650臥式車床電氣控制線路進行技術(shù)改造，取得了良好的效果。用plc模塊、變頻驅(qū)動技術(shù)、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，以

9、實現(xiàn)編程輸入、人機交互、自動化加工的控制方式，擴大加工能力，減少故障，提高效率，已成為企業(yè)進行技術(shù)改造的有效途徑。論文以c650臥式車床電氣控制線路改造為背景，概述了c650臥式車床電氣控制線路改造的設(shè)計方案與應(yīng)用技術(shù)，并對plc的發(fā)展與應(yīng)用作了簡要介紹。論文介紹了plc編程特點和方式，重點以三菱fx2n系列plc為例，介紹了plc編程環(huán)境，并對c650臥式車床電氣控制線路應(yīng)用編程作了闡述。關(guān)鍵詞: c650 臥式車床; 電氣控制; plc; 梯形圖。abstract:c650 horizontal lathe on contactor control circuit relay the sh

10、ortcomings described in detail with plc circuit to transform their causes and specific methods, which can enhance the performance of electrical control systems. the results show that the modified system to control access to a good effect, for the machine tool technology to provide an effective way.

11、in order to give full play to the device performance, the rapid upgrading and precision processing technology, an increasing number of companies invest a lot of money each year and the traditional old-fashioned horizontal lathe c650 electrical control circuit to carry out technical transformation an

12、d achieved good results. module using plc, variable frequency drive technology, control of monitoring equipment, electrical components, such as digital control systems in order to achieve the programming input, human-computer interaction, automated process control, the expansion of processing capaci

13、ty and reduce failures, improve efficiency, technology companies have become an effective way to transform. horizontal lathe thesis c650 electric control line into the background, an overview of horizontal lathe c650 transformation of electrical control circuit design and application of technology,

14、and the development and application of plc are briefly introduced. this paper introduces the characteristics and plc programming, with emphasis to mitsubishi c60p-based plc as an example, the plc programming environment, and horizontal lathe c650 application programming electrical control circuit ar

15、e discussed.key words: c650 horizontal lathe; electric control; plc; ladder.第1章 概述1.1 c650臥式車床概述 車床是最常見的一種機床,它的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動,刀架的移動為進給運動,車削加工一般不要求反轉(zhuǎn),但加工螺紋時,為避免亂扣,需要反轉(zhuǎn)退刀,并保證工件的轉(zhuǎn)速與刀具的移動速度之間具有嚴格的比例關(guān)系,溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接, c650臥式車床是其中較為常見的一種,其原控制電路為繼電器控制,接觸觸點多.故障多.操作人員維修任務(wù)較大.針對這種情況,我們用plc控制改造其繼電器控制電路,克服了以上缺點

16、,降低了設(shè)備故障率,提高了設(shè)備使用效率,運行效果良好.在金屬切削機床中, 車床所占的比例最大, 而且應(yīng)用也最廣泛。c650 臥式機床能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和螺桿,能夠車削定型表面, 并可用鉆頭、鉸刀等刀具進行鉆孔、鏜孔、倒角、割槽及切斷等加工工作。傳統(tǒng)的c650 車床采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。其控制采用硬接線邏輯, 利用電氣元件的觸點的串聯(lián)或并聯(lián)組合成邏輯控制, 其接線多且復(fù)雜, 體積大, 功耗大, 一旦系統(tǒng)構(gòu)成后, 想再改變或增加功能都很困難, 另外, 繼電器觸點數(shù)目有限, 因此活性和擴展性很差。而plc 是專為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置, 專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計, 其顯著的特點之一

17、就是能夠克服上述繼電器控制的缺點。所以將c650 臥式車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系統(tǒng)的工作性能, 從而減少維護、維修的工作量。1.2 本課題的研究意義和目的 c650臥式車床是其中較為常見的一種,它的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動,刀架的移動為進給運動,車削加工一般不要求反轉(zhuǎn),但加工螺紋時,為避免亂扣,需要反轉(zhuǎn)退刀,并保證工件的轉(zhuǎn)速與刀具的移動速度之間具有嚴格的比例關(guān)系,溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接. 其原控制電路為繼電器控制,接觸觸點多，故障多。plc是一種新型的通用控制裝置，他將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù),計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計，具

18、有功能強，通用靈活，可靠性強，環(huán)境適應(yīng)性好，編輯簡單，使用方便，體積小，重量輕，功耗低等一系列優(yōu)點多。用plc控制改造其繼電器控制電路,克服了以上缺點,降低了設(shè)備故障率,提高了設(shè)備使用效率,運行效果良好。1.3 主要內(nèi)容 本課題主要闡述 c650 臥式車床繼電接觸器控制線路的原理,分析它的缺點. 詳細介紹plc的特點和優(yōu)點.主要介紹 plc改造其電路的具體方法,分析其經(jīng)濟意義,以便plc能夠更好的應(yīng)用于機床領(lǐng)域.本文重點和難點都是plc改造機床繼電器控制線路的方法。第2章c650臥式車床結(jié)構(gòu)與運動形式 2.1 c650臥式車床運動形式 a. m1的點動控制調(diào)整刀架時,要求m1點動控制,工作過程

19、如下：合上開關(guān)qs,按啟動按鈕sb4,接觸器km1通電.m1串聯(lián)限流電阻r低速轉(zhuǎn)動.實現(xiàn)點動.松開sb4接觸器km1斷電,m1停轉(zhuǎn).b.m1的正反轉(zhuǎn)控制合上隔離開關(guān)qs,按正向啟動按鈕sb2,接觸器km3通電,中間繼電器ka通電,時間繼電器kt通電,接觸器km1通電,電動機m1短接電阻r正向啟動,主回路中電流表a被時間繼電器kt常閉觸點短接,延時t秒后kt的延時斷開常閉觸頭斷開,電流表a串聯(lián)于主電路,監(jiān)視負載情況.主電路中通過電流互感器ta接入電流表a,為防止啟動時啟動電流對電流表的沖擊,啟動時間繼電器kt常閉觸點將電流表短接,啟動結(jié)束,kt常閉觸頭斷開,電流表投入使用.反轉(zhuǎn)啟動的情況與正轉(zhuǎn)時

20、類似km3與km2得電電機反轉(zhuǎn).c.m1的停車控制假設(shè)停車前m1為正向轉(zhuǎn)動,速度繼電器正向常開觸頭ks2閉合.制動時,停車按鈕sb1按下使接觸器km3,時間繼電器kt,中間繼電器ks,接觸器km1均斷電.主回路中串入電阻r.當(dāng)sb1松開時,由于速度繼電器觸點ks2仍閉合,使得km2得電,電機m1接入反序電源制動.當(dāng)速度降低.ks2斷開時,制動結(jié)束.電機m1反轉(zhuǎn)時的停車制動情況與此類似.d.刀架的快速移動控制轉(zhuǎn)動刀架手柄壓下限位開關(guān)st使接觸器km5得電,電動機m3轉(zhuǎn)動,刀架實現(xiàn)快速移動.e.冷卻泵電動機控制按下冷卻泵啟動按鈕sb6,接觸器km4得電.電動機m2轉(zhuǎn)動提供冷卻液.按冷卻泵停止按鈕s

21、b5,km4斷電,m2 停止.2.2控制功能整機的電氣系統(tǒng)由3臺點動機組成，m1主電動機和進給運動電動機，m2為冷卻泵電動機，m3為刀架快速移動電動機。三臺電動機都為直接啟動，主軸制動采用液壓制動器。三相交流電通過自動開關(guān)q將電源引入，交流接觸器km1為主電動機m1的啟動用接觸器。熱繼電器kr1為主電動機m1的過載保護電器，m1的短路保護由自動開關(guān)中的電磁脫扣來實現(xiàn)。電流表a監(jiān)視主電動機的電流。機床工作時，可調(diào)整切削用量，使電流表的電流等于主電動機的額定電流來電流來提高功率因素和生產(chǎn)效率，以便充分利用電動機。熔斷器fu1為m2、m3電動機的短路保護。m2電動機的啟動由交流接觸器km2來完成，k

22、r2為它的過載保護。同樣km3為m3電動機的啟動用接觸器，因快速電動機m3短期工作不設(shè)過載保護。2.3車床繼電器的控制電路a主電動機的點動調(diào)整控制。b主電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路。c主軸電動機的反接制動控制。d刀架快速移動和冷卻泵的控制。2.4 c650臥式車床的基本配置及電氣原理圖 車床的切削加工包括主運動，進給運動和輔助運動，主運動為工件的旋轉(zhuǎn)運動，由主軸通過卡盤或頂尖帶動工件旋轉(zhuǎn)。進給運動為刀具的直線運動，由進給箱調(diào)節(jié)加工時縱向或橫向進給量。輔助運動為刀架的快速移動及工件的夾緊，放松等。根據(jù)切削加工的工藝要求c650臥式車床設(shè)有三臺電動機，主拖動機m1為主軸電機，采用三相籠型異步電動機，正反

23、轉(zhuǎn)運動，調(diào)速采用機械齒輪變速，主軸電機采用直接啟動，家反接制動以實現(xiàn)快速停車，主軸正向運行還設(shè)有電動功能。另外兩電機m2及m3為刀架快速移動電機及冷卻泵電機，均為單向運行的異步電機。配置表一如下：序號符號電器名稱型號額定電壓額定電流（a）顏色1m1主電動機y1801-4380v42.52m2冷卻泵電動機j43-22380v0.383m3快速移動電動機y90s-4b5380v2.24km1主電動機正轉(zhuǎn)接觸器cj20-63380v635km2主電動機反轉(zhuǎn)接觸器cj20-63380v636km3短接限流電阻接觸器cj20-63380v637km4冷卻泵電動機接觸器cj20-10380v608km5快

24、速移動電動機接觸器cj20-10380v109ka中間繼電器jz14-44380v10kt通電延時繼電器js23-211380v11st快速電動機點動行程開關(guān)lx-23-312ks速度繼電器jy113a電流表44l1-a14sb1總停按鈕la20-11紅色15sb2主軸電動機正向啟動按鈕la20-22綠色16sb3主軸電動機反向啟動按鈕la20-22綠色17sb4主軸電動機正向點動按鈕la20-11紅色18sb5冷卻泵電動機停止按鈕la20-1119fu1-fu3熔斷器nt00-10020fr1主軸電動機過載保負熱繼電器jr20-6321fr2冷卻泵電動機過載保護繼電器jr20-1022r限流

25、電阻2x9-6/21623ta電流互感器lm21-0.524qs隔離開關(guān)dz20y-100/300-第3章 硬件設(shè)計3.1plc選型3.1.1 選型分析三菱fx2n系列plc 吸收了整體式和模塊式plc的優(yōu)點,其基本單元，擴展單元和擴展模塊的高度和寬度相等,相互之間的連接無需使用基板,僅通過扁平電纜連接, 緊密拼裝后組成一個長方形的整體。c60p系列plc 具有強大的功能和很高的運行速度,可用于要求很高的機電一體化控制系統(tǒng)。而其具有的各種擴展單元和擴展模塊可以根據(jù)現(xiàn)場系統(tǒng)功能的需要組成不同的控制系統(tǒng)。鑒于以上原因, 此系統(tǒng)選用三菱fx2n系列plc。3.1.2 選型結(jié)果考慮到本機控制規(guī)模、特點

26、和用戶在使用過程中增加新的功能、進行擴展等要求, 本機選擇適用于小系統(tǒng)的三菱fx2n小型可編程控制器作為plc 控制系統(tǒng)的基本單元。3.2i/o地址分配及外部配線 首先確定本設(shè)計的i/o 點數(shù)輸入點數(shù): ni = ei ( pi - 1) , ei 為按鈕數(shù), pi 為狀態(tài)數(shù)( 輸入器件)輸出點數(shù): n0 =e0( p0-1) , e0 為按鈕數(shù), p0 為狀態(tài)數(shù)( 輸出器件)開關(guān)總數(shù): n= ni + n0每項加10%20% 的備用量。根據(jù)工作流程及設(shè)計要求, 本控制系統(tǒng)的基本單元主要用于完成各部分機構(gòu)的控制和各種檢測功能, 包括: 主電動機的正反轉(zhuǎn)控制、主電動機的點動調(diào)整控制、主電動機的反

27、接制動控制、刀架的快速移動及冷卻泵控制等。經(jīng)過計算本系統(tǒng)的plc 控制共需10個輸入點和5個輸出點, 選用的plc 輸入點數(shù)要大于10 個, 輸出點數(shù)要大于5個。i/o 點數(shù)具體功能和分配如表1 所示。表1 i/o 點數(shù)具體功能和分配plc在c650臥式車床電氣控制線路改造中的應(yīng)用。功能表二如下：輸入( in)元件號功能x主電動機反向點動 sb6x5起停 sb4x3快速移動電動機控制 stx6主電動機正轉(zhuǎn) sb1x0主電動機反轉(zhuǎn) sb2x1冷卻泵電動機停轉(zhuǎn) sb5x4 冷卻泵電動機起動 sb3x2主電動機正向反接制動 ks- 1x11主電動機反向反接制動 ks- 2x12過載 kr1 kr2x

28、7 x10輸出( out)元件號功能y主電動機正轉(zhuǎn) km1y0主電動機反轉(zhuǎn) km2y1主電機短接限流電阻 km3y3冷卻泵電動機運行 km4y4電流表a開始檢測 ky5圖表 二，為c65o臥式車床plc改造i/o分配圖。 根據(jù)功能表節(jié)點功能的分配接線plc，我們就可以得到c650臥式車床改造后的外部接線圖，注意接線時，務(wù)必保證好節(jié)點的一一對應(yīng)，務(wù)必做到接線時將接頭擰緊。圖2.c650臥式車床plc改造后的接線圖第4章 軟件設(shè)計4.1改造方案的確定 原車床的工藝加工方法不變。主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法。電氣控制系統(tǒng)控制元件(包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器、接觸器)，作用

29、與原電氣線路相同。主軸和進給起動、制動、低速、高速和變速沖動的操作方法不變。改造原繼電器控制中的硬件接線，改為plc編程實現(xiàn)。4.2三菱fx2n系列plc對c650臥式車床的改造以c650車床的控制系統(tǒng)為例,，車床加工工件時.首先由主軸上的夾頭夾緊工件，然后由主電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，待冷卻液噴流到加工位置后，再進刀進行切削加工,加工完畢，將刀具退回原位，關(guān)閉冷卻液，待主軸停轉(zhuǎn)后取下工件，完成加工工藝。主軸的正、反轉(zhuǎn)由主電動機控制，為使主軸快速停轉(zhuǎn)以提高效率 ，主電動機采取反接制動，制動過程為：通過與主電動機同軸連接的速度繼電器檢測速度信號，正轉(zhuǎn)時，速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點動作閉合，當(dāng)制動轉(zhuǎn)速

30、接近岑時，速度繼電器斷開，切斷三相電源，主電動機停轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)時亦然。為便于操作和維修，車床的位置調(diào)整采取點動控制。車床加工時需要對刀具進行冷卻，冷卻液的噴流由冷卻泵電動機控制。刀具的橫向或縱向運動由快速移動電動機(快移電動機)控制 ，它必須待冷卻液噴流，才可起動進刀。根據(jù)改造方案及c650臥式機床的結(jié)構(gòu)與運動形式，由以上圖1 c650臥式車床的電氣原理圖，我們對plc的i/o口做出以下連接，如圖2所示。 c65o型臥式車床共有三臺電動機，主軸電動機m1由接觸器km3、km4、km 控制，冷卻泵電動機m2由接觸器km1控制，快速移動電動機m3由接觸器km2控制。其中主軸電動機ml可以正、反轉(zhuǎn)控制，也

31、可以點動控制，還可以雙向反接制動控制。c65o臥式車床plc改造i/o分配圖： 圖3。c650臥式車床plc改造后的梯形圖第5章 調(diào)試5.1 調(diào)試規(guī)則1 充分合理利用軟、硬件資源盡量利用plc內(nèi)部功能軟元件，減少硬件投入，降低成本；最好獨立每一路輸出，便于控制和檢查；輸出若為正反向控制的負載，不僅要從plc內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，還要在plc外部采取措施，使系統(tǒng)更安全。2 使用注意事項要正確接線：a.電源連接：plc通常用單相交流電源。接線時，要分清接線端子上“n”端“零線”和“接地”端。plc的供電線路要與其他大功率用電設(shè)備或會產(chǎn)生強干擾的設(shè)備分開。plc應(yīng)遠離強干擾源。電源一般用帶屏蔽層的隔離變壓

32、器供電，在有較強干擾源的環(huán)境中使，應(yīng)將屏蔽層和plc浮動端予接地而接地線截面積不能小于2 mm2接地電阻小于100 q。這樣可以減少外界設(shè)備對pi c的影響。plc的交流電源線應(yīng)單獨從機頂進入控制柜中，不能與其他直流信號線、模擬信號線捆在一起走線，以減少對其他控制線路干擾。b.接地線：良好的接地是保證plc可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害 為了有效的減少干擾，應(yīng)給pi c接專用的地線，接地點應(yīng)與其他動力設(shè)備的接地點分開。禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地及通過水管、避雷線接地。c.run端子的接線：在run端和com 間接入一個銨鈕或開關(guān)，可以控制plc進入運行狀態(tài)，執(zhí)行控制程序。如果按

33、鈕或開關(guān)斷開則plc停止運行。d.緊急停止線路：在plc控制系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置緊急停止線路，緊急停止應(yīng)不受plc控制，使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。e.減少plc輸入點的方法：分組輸人?？刂葡到y(tǒng)有手動和自動的工作方式，可以把手動信號和自動信號疊加起來，按不同控制狀態(tài)分成兩組輸入plc。對外部輸人接線適當(dāng)改進，減少輸入點。多重指令控制一個任務(wù)時 可先在plc外部將它們并聯(lián)后再接人一個輸入點。利用plc內(nèi)部功能和利用轉(zhuǎn)移指令，可將自動和手動操作加以區(qū)別。利用計數(shù)器、移位寄存器移位實現(xiàn)單按鈕啟動和停止等。一般plc均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上：輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸

34、出時宜選用)，輸出可直接帶輕負載(led指示燈等)；plc輸出電路中沒有保護，應(yīng)存外部電路中串聯(lián)熔斷器等保護裝置；輸入、輸出信號線盡量分開走線，以免出現(xiàn)干擾信號，產(chǎn)生誤動作；信號傳輸線采用屏蔽線，并要接地；為保證信號可靠，輸入、輸出線一般控制在20 nl以內(nèi)。3. 提高plc控制系統(tǒng)的抗干擾措施a.工作環(huán)境。安裝plc應(yīng)避開大的熱源，要有足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件。plc的安裝應(yīng)避開強的振動源。盡量避免陽光直射、油霧、雨淋等；避免導(dǎo)電性雜物進人控制器。b防止輸人信號受干擾的措施。當(dāng)輸人端有感性元件時，為防止感應(yīng)電動勢損壞模塊 應(yīng)從輸人端并接rc吸收電路(交流輸人信號)或并接續(xù)流二極管(直流輸人

35、信號)。c.防止輸出信號受干擾的措施。在plc的輸出端接有感性負載時，輸出信號由off變?yōu)閛n時，會產(chǎn)生突變電流；從on變?yōu)閛ff時 會產(chǎn)生反向感應(yīng)電勢。為防止干擾信號的影響，應(yīng)在輸出端，聯(lián)rc吸收電路(交流負載)或并接續(xù)流二極管(直流負載)。4 . plc的故障診斷plc本身具有自診斷功能，從plc面板上指示燈的狀態(tài)可以判斷plc系統(tǒng)的運行情況，通過更換單元或模塊可以迅速排除故障。a.power：電源指示。當(dāng)plc的電源接通該指示燈亮。該燈不亮說明電源不通。b.run：運行指示。當(dāng)plc基本單元的plc端與com端之間開關(guān)閉合或面板上run開關(guān)合上時，plc即處于運行狀態(tài)，run指示燈亮。若

36、此燈不亮，說明基本單元出了故障。c.batf：機內(nèi)鋰電池電壓指示。該指示燈亮說明鋰電池電壓不足應(yīng)該更換。d.proge(cpue)：程序出錯指示。該指示燈閃爍，說明出現(xiàn)程序語法錯誤，鋰電池電壓不足，定時器或計數(shù)器未設(shè)置常數(shù)，干擾信號使程序出錯，程序執(zhí)行時間超出允許時間等問題。e.輸入或輸出指示：plc有正常輸人時，對應(yīng)輸入點的指示燈亮。若plc有輸出且輸出繼電器動作，則對應(yīng)輸出點的指示燈亮。若系統(tǒng)某回路不能按照要求動作，首先應(yīng)檢查plc有無輸人(一般可通過查看輸入led指示燈或直接測量輸入端)。在輸出回路中， 由于短路或其它原因造成plc輸出點在內(nèi)部粘滯，只需將其接線換至空接線點上，同時修改相

37、應(yīng)程序。5.2改造后車床的plc調(diào)試過程1主軸電動機正轉(zhuǎn)控制按下主軸電動機正轉(zhuǎn)啟動按鈕sb1，xo閉合，y0接通并自鎖，t0接通并開始計時；通用繼電器m1接通。y0常閉觸點閉合，通用繼電器m0接通；mo、m1常開觸點閉合，y3接通(因x7的常開觸點在plc通電后即為閉合狀態(tài))，主軸電動機正向啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)主軸電動機正向旋轉(zhuǎn)速度達到120 rmin時，x11常開觸點閉合，為主軸電動機正向旋轉(zhuǎn)反向制動作好準備。t0計時經(jīng)過5s后動作，x11常開觸點閉合，接通y5，電流表a開始監(jiān)測主軸電動機的電流。2.主軸電動機反轉(zhuǎn)控制按下主軸電動機正轉(zhuǎn)啟動按鈕sb2，xl閉合。yo接通并自鎖，to接通并開始計時；通

38、用繼電器m2接通。yo常閉觸點閉合，通用繼電器mo接通；mo、m2常開觸點閉合，y4接通。主軸電動機反向啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)主軸電動機反向旋轉(zhuǎn)速度達到120 rmin時，xl2常開觸點閉合，為主軸電動機反向旋轉(zhuǎn)正向制動作好準備。to計時經(jīng)過5s后動作，t0常開觸點閉合，接通y5，電流表a開始監(jiān)測主軸電動機的電流。3主軸電動機點動控制按下主軸電動機點動按鈕sb6，x5常開觸點閉合，y3接通，主軸電動機串聯(lián)電阻r啟動運行。4主軸電動機正向啟動運行反向制動停止控制當(dāng)yo、y3、t0、y5閉合，主軸電動機正向運轉(zhuǎn)時，按下停止按鈕sb4，x3常閉觸點斷開，yo、t0失電，m1失電；m1常開觸點復(fù)位斷開，y3失電

39、，主軸電動機停止正轉(zhuǎn)。同時，x3常開觸點閉合，y4接通，給主軸電動機通人反轉(zhuǎn)電源，使之產(chǎn)生一個反轉(zhuǎn)力矩制動主軸電動機的正向旋轉(zhuǎn)，主軸電動機的正轉(zhuǎn)速度迅速下降。當(dāng)正轉(zhuǎn)速度下降至100rmin時，速度繼電器ks1觸點斷開，xll常開觸點復(fù)位斷開，y4掉電，完成主軸電動機的正向啟動運行反向制動停止過程。5主軸電動機反向啟動運行正向制動停止控制當(dāng)y0、y4、to、y5閉合，主軸電動機反向運轉(zhuǎn)時。按下停止按鈕sb4，x3常閉觸點斷開，y0、to失電，m2失電；m2常開觸點復(fù)位斷開，y4失電，主軸電動機停止反轉(zhuǎn)。同時，x3常開觸點閉合，y3接通，給主軸電動機通入正轉(zhuǎn)電源，使之產(chǎn)生一個正轉(zhuǎn)力矩制動主軸電動機

40、的反向旋轉(zhuǎn)，主軸電動機的反轉(zhuǎn)速度迅速下降。當(dāng)反轉(zhuǎn)速度下降至100rmin時，速度繼電器ks2觸點斷開，xl2常開觸點復(fù)位斷開，y3掉電，完成主軸電動機的反向啟動運轉(zhuǎn)正向制動停止過程，當(dāng)主軸電動機過載，熱繼電器kr1動作時，x7的常開觸點復(fù)位斷開。yo、y3、y4掉電，主軸電動機停止運行。6 冷卻泵電動機控制按下冷卻泵電動機的啟動按鈕sb3，x2常開觸點閉合，yl接通，冷卻泵電動機啟動運轉(zhuǎn)。7快速移動電動機控制按下位置開關(guān)st，x6常開觸點閉合，y2接通，快速移動電動機啟動運行。第6章 結(jié)論 6.1 論文總結(jié)本論文闡述了c650 臥式機床繼電接觸器控制線路的缺點, 詳細介紹了用plc 改造其電路

41、的原因和具體方法, 以提高整個電氣控制系統(tǒng)的性能。改造結(jié)果表明系統(tǒng)獲得了良好的控制效果, 為機床進行技術(shù)改造提供了有效途徑。用plc模塊、變頻驅(qū)動技術(shù)、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)編程輸入、人機交互、自動化加工的控制方式，擴大加工能力，減少故障，提高效率，已成為企業(yè)進行技術(shù)改造的有效途徑。但是對c650控制系統(tǒng)的改造也存在以下幾個缺陷： 1.掃描周期較長。用plc的輸出口很難實現(xiàn)復(fù)雜、快速的時序控制。2.調(diào)試程序比較麻煩。在以后的研究中還得注意以上兩個缺陷。6.2 進一步研究的方向與內(nèi)容 本設(shè)計基本上達到了設(shè)計目的。利用plc實現(xiàn)了臥式車床控制系統(tǒng)的改造，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計，提高了車床運行的可靠性。本課題的研究表明plc在傳統(tǒng)車床控制領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用。21世紀，plc會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自