仿形液壓銑床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、仿形液壓銑床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一、背景、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容

2、量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型與超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。可編程控制器以其簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車、鋼鐵、航空航天、船舶、化工、紡織、食品、造紙、軍工等工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛

3、的應(yīng)用，它的功能豐富，滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)。PLC應(yīng)用于銑床，使銑床自動(dòng)化程度得到提高。PLC易學(xué)易懂、控制簡(jiǎn)單，可使數(shù)控銑床使用得到普與，提高生產(chǎn)效率。由于體積小很容易裝入機(jī)械部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建造的周期大為縮短，使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能，這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。這樣使得機(jī)床的靈活性增強(qiáng)，適應(yīng)現(xiàn)在市場(chǎng)多變，產(chǎn)品跟新速度快的現(xiàn)象。二、設(shè)計(jì)目的 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使自己對(duì)PLC在數(shù)控銑床中的應(yīng)用有更加充分的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步掌握系統(tǒng)工作流程圖的制作，PLC的選

4、型、程序的編制。三、設(shè)計(jì)工作1、概述2、整體設(shè)計(jì)3、硬件設(shè)計(jì)4、PLC控制軟件設(shè)計(jì)四、時(shí)間安排第一周：查閱并收集資料，確定設(shè)計(jì)題目。第二周：確定整體設(shè)計(jì)方案并編寫設(shè)計(jì)開題報(bào)告。第三七周：具體硬件、軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)控制要求。目錄摘要·······························

5、·········································21概述········&#

6、183;·················································&#

7、183;·············31.1銑床的介紹···································

8、;··························31.2自動(dòng)銑床的發(fā)展與現(xiàn)狀·····················

9、83;·····························32整體設(shè)計(jì)···················

10、83;················································43硬件設(shè)計(jì)

11、83;·················································

12、83;················43.1 PLC的特點(diǎn)與主要功能·······························

13、;····················43.2 PLC型號(hào)的選擇···························

14、3;·····························53.3液壓仿形銑床行程分析··················&#

15、183;································83.4 PLC的I/O地址分配圖··············

16、83;····································133.5 PLC外部接線圖···········&

17、#183;············································154PLC控制軟件設(shè)計(jì)···&

18、#183;·················································&

19、#183;······164.1系統(tǒng)工作流程圖·········································&

20、#183;··············164.2梯形圖··································

21、;······························17結(jié)論···················&

22、#183;·················································&

23、#183;···19辭·············································

24、3;···························19參考文獻(xiàn)·····················

25、3;···············································20外文資料·

26、3;·················································

27、3;·················21中文翻譯·······························

28、3;·····································27仿形液壓銑床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：介紹銑床的定義與自動(dòng)化銑床的發(fā)展和現(xiàn)狀，詳細(xì)的介紹了液壓仿形銑床的工作原理并且以一維仿形為例詳細(xì)的介紹了仿形銑

29、床的工作過程與過程分析；PLC的特點(diǎn)（體積小，重量輕，能耗低可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造）主要功能（步進(jìn)順序控制，數(shù)據(jù)處理，限時(shí)控制，條件控制，計(jì)數(shù)控制，模 /數(shù)和數(shù) /模轉(zhuǎn)換）以與PLC型號(hào)選擇所要注意的事項(xiàng)（容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力）；根據(jù)仿形銑床的工作流程制作流程圖，編寫程序制作梯形圖，繪制I/O地址分配圖。關(guān)鍵詞：仿形液壓銑床；PLC；流程圖；梯形圖Abstract：Describes the definition and automation of mil

30、ling machine milling machine development and current situation, described in detail the working principle of hydraulic copy milling machine, and copying a one-dimensional case described in detail the process of copying the work of milling and process analysis; PLC characteristics (volume Small, ligh

31、t weight, low energy consumption, high reliability, strong anti-interference; fully furnished, perfect function, applicability and easy to use, welcomed by the engineering and technical personnel; system design, construction work is small, easy maintenance, easy transformation) the main function (st

32、ep sequence control, data processing, limited control, conditional control, count controls, analog / digital and digital / analog conversion) and the PLC model to select the desired note (capacity, I / O module, power module special function modules, communication networking capabilities); copy mill

33、ing machine according to the workflow flowcharts, programming production ladder, drawing I / O address assignment map. Keywords：hydraulic copying milling machine; PLC; flow; Ladder1概述1.1銑床的介紹銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。電氣系統(tǒng)是其中的主干部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的許多部門得到廣泛應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、電子加工與設(shè)備電

34、氣改造中。 銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。自動(dòng)銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動(dòng)銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在隨著各種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)，銑床控制的設(shè)計(jì)方案也越來越先進(jìn)，越來越趨于完美，各種參考文獻(xiàn)也數(shù)不勝數(shù)。在我國(guó)7080年代大多數(shù)銑床中,大多數(shù)的開關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制,也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控制。因此,繼電器本身固有的缺陷,給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了不利影響,用PLC對(duì)銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。1.2自動(dòng)銑床的發(fā)展與現(xiàn)狀從上世紀(jì)80 年代起

35、銑床制造業(yè)的發(fā)展雖有起伏但對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)和自動(dòng)銑床床一直給予不是很大的關(guān)注。經(jīng)過九五自動(dòng)車床和加工中心包括自動(dòng)銑床的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的形成，所生產(chǎn)的中檔普與型自動(dòng)銑床的功能性能和可靠性方面已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但在中高檔自動(dòng)銑床方面與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比仍存在較大差距。這是由于歐美日等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家于80 年代先后完成了自動(dòng)機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，其中一些著名機(jī)床公司致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)引導(dǎo)著數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展，如美國(guó)英格索爾公司和德國(guó)惠勒喜樂公司對(duì)用于汽車工業(yè)和航空工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展日本牧野公司對(duì)高效精密加工中心所作的貢獻(xiàn)，德國(guó)瓦德里希公司在重型龍門五面加工銑床方面的開發(fā)以與日本馬扎克公司研發(fā)

36、的車銑中心對(duì)高效復(fù)合加工的推進(jìn)等等。相比之下，我國(guó)大部分?jǐn)?shù)近代機(jī)床產(chǎn)品在技術(shù)處于跟蹤階段。表1以中擋銑床為例列出國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)，由此可以看到效率精度和可靠性等方面均有明顯差。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展改進(jìn)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌。在控制方法上，從手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制;在控制功能上，從簡(jiǎn)單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從策重發(fā)展到信息化處理；在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。X62W銑床綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智能

37、技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)要求機(jī)械產(chǎn)業(yè)不斷地提供各種先進(jìn)的設(shè)備。如電力機(jī)床、燃機(jī)車、工程機(jī)械等設(shè)備。利用刀具對(duì)金屬毛坯進(jìn)行切削，從而加工出機(jī)械零件的工作機(jī)械稱為金屬切削機(jī)床，簡(jiǎn)稱機(jī)床。機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備，在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量約占機(jī)械制造總工作量的40%60%。機(jī)床的性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。因此，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)工業(yè)，機(jī)床的擁有量與其先進(jìn)程度將直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的能力。仿形銑床是由普通機(jī)床發(fā)展而來。它集于機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量、電氣

38、自動(dòng)控制、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)于一體，是一種高效率、高精度能保證加工質(zhì)量、解決工藝難題，而且又具有一定柔性的生產(chǎn)設(shè)備。仿形銑床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)帶來了深刻的變化，其技術(shù)水平高低和擁有量多少，是衡量一個(gè)國(guó)家和企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。2整體設(shè)計(jì)PLC控制液壓泵電機(jī)、驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)、驅(qū)動(dòng)進(jìn)給電機(jī)、驅(qū)動(dòng)冷卻泵電機(jī)。PLC控制液壓泵電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng)仿形指接觸要被仿形的工件，驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)、驅(qū)動(dòng)進(jìn)給電機(jī)、驅(qū)動(dòng)冷卻泵電機(jī)根據(jù)仿形形式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。3硬件設(shè)計(jì)3.1PLC的特點(diǎn)與主要功能3.1.1PLC的一般特點(diǎn)3.1.1.1編制程序簡(jiǎn)單。PLC一般采用易于理解和掌握的梯形語

39、言與面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令編制程序，非常形象直觀。對(duì)于小型PLC而言，幾乎不需要任何專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，特別適合現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員使用。3.1.1.2控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)。雖然PLC種類繁多，但由于其產(chǎn)品的系列化和模塊化，且軟件包齊全，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同的控制系統(tǒng)。用戶在硬件設(shè)計(jì)方面，只需確定PLC的硬件配置和I/O的外部接線，不需要諸如繼電器之類的固體電子器件和大量繁雜的硬接線電路。當(dāng)控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，只要改變存貯器中的控制程序即可。PLC的輸入、輸出可直接與交流220V、直流24V等強(qiáng)電相連，并有較強(qiáng)的帶載能力。3.1.1.3抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。P

40、LC是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的。能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。在PLC的設(shè)計(jì)和制造過程中，采取了多層次抗干擾與精選元器件等措施，使PLC的平均無故障時(shí)間通常在2000小時(shí)以上，這是一般的其他電氣設(shè)備做不到的。絕大多數(shù)用戶都將可靠性作為選取控制裝置的首要條件，因此PLC在硬件和軟件方面均采取了一系列的抗干擾措施。在硬件方面，PLC采取的抗干擾措施主要是隔離和濾波技術(shù)。PLC的輸入和輸出電路一般都用光電耦合器傳遞信號(hào)，使CPU與外部電路完全切斷電的聯(lián)系，有效地抑制外部干擾源對(duì)CPU的影響。在PLC的電源電路和I/O接口中，還設(shè)置了多種濾波電路，以抑制高頻干擾信號(hào)。在軟件方面，PLC設(shè)置了故障檢測(cè)與自診斷程序

41、、用來檢測(cè)系統(tǒng)硬件是否正常，用戶程序是否正確，便于自動(dòng)地做出相應(yīng)的處理，如報(bào)警、封鎖輸出、保護(hù)數(shù)據(jù)等。3.1.1.4易于操作與維護(hù)。PLC的控制程序可通過其專用的編程器輸入到PLC的用戶程序存貯器中。編程器不僅能對(duì)PLC控制程序進(jìn)行寫入、讀出、檢測(cè)、修改等操作，還能對(duì)PLC的工作進(jìn)行監(jiān)控。使得PLC的操作與維護(hù)都很方便。PLC還具有很強(qiáng)的自診斷能力，能隨時(shí)檢查出自身的故障，并顯示給操作人員，使操作人員能迅速檢查、判斷故障原因。由于PLC的故障率很低，并且有完善的診斷和顯示能力，當(dāng)PLC或外部的輸入裝置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，如果是PLC本身的原因，在維修時(shí)只需要更換插入式模塊與其它易損件即可，既

42、方便又減少影響生產(chǎn)的時(shí)間。3.1.1.5設(shè)計(jì)、技工、調(diào)試周期短。用PLC完成一項(xiàng)控制工程時(shí)，由于其硬、軟件齊全，設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于用軟件編程取代了繼電器硬接線，實(shí)現(xiàn)控制功能，使得 控制柜的設(shè)計(jì)與安裝接線工作量大為減少，縮短了施工周期。同時(shí)，由于用戶程序大都可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，調(diào)好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，使得調(diào)試方便、快捷、安全，因此大大縮短了設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。3.1.2PLC的主要功能PLC是采用微電子技術(shù)來完成順序控制功能的自動(dòng)化設(shè)備，可以在現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)作用下，按照預(yù)先輸入的程序?？刂片F(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照一定規(guī)律進(jìn)行動(dòng)作。其主要功能如下：3.1.2.1開關(guān)量控制。

43、這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，用來取代繼電器控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。它既可用于單機(jī)控制或多機(jī)控制，又可用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制。PLC可根據(jù)操作按鈕、限位開關(guān)與其他現(xiàn)場(chǎng)給出的指令信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)，控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。3.1.2.2限時(shí)控制PLC為用戶提供了一定數(shù)量的定時(shí)器，并設(shè)置了計(jì)時(shí)指令，一般可實(shí)現(xiàn)0.1-999.9s與0.001-99.99s的定時(shí)控制，也可按一定方式進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的擴(kuò)展。PLC的限時(shí)控制精度高、定時(shí)時(shí)間設(shè)定方便、靈活，同時(shí)，PLC還提供了高精度的時(shí)鐘脈沖，用于精確的定時(shí)控制。3.1.1.3計(jì)數(shù)控制PLC為用戶提供的計(jì)數(shù)器分為普通計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器、高速

44、計(jì)數(shù)器等、以完成不同用途的技術(shù)控制。當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值變?yōu)?（或設(shè)定值）或在某一數(shù)值圍時(shí)，發(fā)出控制指令。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可以在運(yùn)行中被讀出，也可以在運(yùn)行中進(jìn)行修改。3.1.1.4步進(jìn)控制PLC能通過移位寄存器方便地完成步進(jìn)控制功能。有些PLC專門設(shè)有步進(jìn)控制指令，使得編程更為方便。此功能在進(jìn)行順序控制時(shí)非常有效。3.1.1.5數(shù)據(jù)處理大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，如F2系列、C系列、S5系列等均能完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，如加、減、乘、除、乘方、開方等，邏輯運(yùn)算如與、或、異或、求反等，以與數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞等操作。3.1.1.6模擬量處理。目前很多PLC甚至小型機(jī)都具有模擬量處理功能，而且

45、編程和使用都很方便。這里，模擬量一般為4-20mA的電流，或1-5V的電壓；數(shù)字量為8位或12位二進(jìn)制數(shù)。用PLC進(jìn)行模擬量控制的優(yōu)點(diǎn)是：在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí)，開關(guān)量也可以控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的，或?qū)崿F(xiàn)起來不如PLC方便。3.2PLC型號(hào)的選擇隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號(hào)的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，使用的場(chǎng)合也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。隱刺，合格選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要的意義。PLC的選擇主要應(yīng)用于PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面

46、加以綜合考慮。3.2.1根據(jù)PLC機(jī)型選擇PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)主要考慮一下幾點(diǎn)：3.2.1.1合理的結(jié)構(gòu)型式。PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小，一般用于系統(tǒng)工藝過程比較固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便，在I/O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般與不交復(fù)雜的控制系統(tǒng)。3.2.1.2安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式，遠(yuǎn)程式I/O式以與多天PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需

47、要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I/O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布圍很廣，遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近，連線短，單需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源；多天PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要互相聯(lián)系的場(chǎng)合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。3.2.1.3相應(yīng)的功能要求一般小型（抵檔）PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可以滿足。對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對(duì)于控制較復(fù)雜，要現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制。通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控

48、制規(guī)模大小與復(fù)雜程度，選用中檔或者高檔PLC。但是中、高檔PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。3.2.1.4響應(yīng)速度要求PLC是為永夜自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用遙控器，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足去應(yīng)用圍的需要。遇過跨圍使用PLC，或者某些功能或者信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度，課選用具有高速I/O處理功能的PLC，或者選用具有快速響應(yīng)模塊和終端輸入模塊的PLC等。3.2.1.5系統(tǒng)可靠性的要求對(duì)于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對(duì)于可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或者熱備用系統(tǒng)。3.2.1.6機(jī)型盡量統(tǒng)一一個(gè)企業(yè)，贏精良做到PLC的機(jī)

49、型統(tǒng)一。主要考慮到以下問題：機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品件的采購和管理；機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高；機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上為計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型比較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、PID調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用PLC控制是很必要的。3.2.2根據(jù)I/O模塊選擇目前，國(guó)眾多的生產(chǎn)廠家提供了很多系列功能各異的PLC產(chǎn)品，使用戶眼

50、花繚亂、無所適從。所以全面衡量利弊、合理地選擇機(jī)型殘能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目的貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可以從以下幾個(gè)方面考慮。盲目的選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定的浪費(fèi)。要先弄清楚控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)總數(shù)，在按實(shí)際所需要點(diǎn)數(shù)的15%-30%流出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需PLC點(diǎn)數(shù)。另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同事接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同事接通的駛?cè)朦c(diǎn)不得超過總輸入點(diǎn)的60%；PLC每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力（A/點(diǎn)）也是悠閑地，有的PLC其每點(diǎn)輸出電流的大小隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般PLC的允許輸出電流

51、隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選機(jī)型時(shí)要考慮這些問題。PLC的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式集中幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)。單這種PLC平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)該選擇前兩種輸出方式的PLC。3.2.3根據(jù)存儲(chǔ)容量選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能做粗略的估計(jì)。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸出總點(diǎn)數(shù)乘10字/點(diǎn)+輸出總點(diǎn)數(shù)乘5字/點(diǎn)開估計(jì)；計(jì)數(shù)器/定時(shí)器(3-5)字/個(gè)估計(jì)；有運(yùn)算處理時(shí)按（5-10）字/量估算；再有模擬量輸入/輸出的提供中，可以按每個(gè)/（或輸出）一路模擬量約（80-100）字左右的存儲(chǔ)容量估算；有通信處理時(shí)按每

52、個(gè)接口200字以上的數(shù)量粗略估算。隨后一般按估算容量的50-100%留有余量，對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)要有較大的富余。3.2.4根據(jù)I/O響應(yīng)時(shí)間選擇PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在2-3個(gè)掃描周期）等。對(duì)于開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，不必考慮I/O響應(yīng)問題。單對(duì)于模擬量控制系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考兩次這個(gè)問題。3.2.5根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出方式有響應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的PLC有許

53、多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降下，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過電電壓和過電電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交。直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型PLC.3.2.6對(duì)在線和離線編程的選擇離線編程是指主機(jī)和編程器共用一個(gè)CPU，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇PLC的編程、控制和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)，CPU只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè)CPU，主機(jī)的CPU完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔

54、助編程技能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購置基選集，并配置編程軟件。采用哪種編程方法贏根據(jù)需要決定。經(jīng)過對(duì)仿形液壓銑床的電路機(jī)電控制系統(tǒng)的分析可知，系統(tǒng)共需要開關(guān)量實(shí)屬點(diǎn)數(shù)為18個(gè)，開關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)為12個(gè)，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)指標(biāo)，擬選用三菱公司的微型機(jī)FX2N-48MR機(jī)型，該機(jī)基本單元有24個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)，完全能夠滿足控制要求。如圖3-1圖3-1 FX2N-48MR3.3液壓仿形銑床行程分析3.3.1仿形系統(tǒng)工作原理基本原理是使用Renishaw差動(dòng)變壓器的傳感放行頭與伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與X軸（工作臺(tái)左右）、Y軸（前后）和Z軸（上下）的坐標(biāo)系統(tǒng)響應(yīng)的進(jìn)行傳感和驅(qū)動(dòng)。通過仿

55、形頭傳感的各軸的偏轉(zhuǎn)，由差動(dòng)變壓器變換成電壓量。然后經(jīng)過模擬/數(shù)轉(zhuǎn)換編程位移量。最后根據(jù)所算的仿形方式分配各軸的速度。按照仿形時(shí)仿形頭的退讓方向，仿形可分為三種方式：一維仿形、二維仿形、三維仿形。下面加以介紹。3.3.1.1一維仿形一維仿形是指用三個(gè)軸的綜合位移D-1（X軸、Y軸、Z軸）對(duì)進(jìn)給軸和仿形軸進(jìn)行平面等速控制的仿形方式。一維仿形時(shí)，仿形頭只有一個(gè)退讓方向。即沿著所選定的仿形軸（正或負(fù)）的方向退讓。例如，制定Z軸為仿形軸，X軸為進(jìn)給軸時(shí)的一維仿形的仿形動(dòng)作是通過判定Z軸的進(jìn)給位移D-Z的方向，來決定Z軸的運(yùn)動(dòng)方向（是上升還是下降），在根據(jù)綜合位移D-1的大小來決定Z軸的速度。根據(jù)由無行

56、進(jìn)給，一維仿形可分為下面的兩種a.X-Y平面上的一維仿形（無行進(jìn)給），這種情況一般用于二維圖形的加工；b.Z-X或Z-Y平面的一維仿形（帶Y軸或X軸方向上的行進(jìn)給），這種方式為鑄造模具生產(chǎn)中實(shí)際使用的主要加工方式。3.3.1.2二維仿形二維仿形是指仿形頭沿著仿形頭軌跡的法線方向進(jìn)給退讓的仿形形式。二維仿形根據(jù)仿形頭在X軸或Y軸方向的偏置來對(duì)頂?shù)谰咴谶@兩個(gè)方向上的速度分配。根據(jù)有無層進(jìn)給，二維仿形可分為下面兩種形式：a.X-Y平面上的二維仿形（無層進(jìn)給）。b.X-Y平面上的二維仿形加上Z軸方向上的層進(jìn)給。3.3.1.3三維仿形所謂三維仿形是指二維仿形加上一維仿形。在X-Y平面上進(jìn)行二維仿形，而Z

57、軸單獨(dú) 通過判別D-Z的大小和方向來決定將要加到Z軸上的速度，為此進(jìn)行Z軸上的一維仿形。其特征是仿形頭與實(shí)體始終保持兩點(diǎn)（一為測(cè)點(diǎn)，另一個(gè)為底點(diǎn)）接觸，而不是通常的一點(diǎn)。一般挺狂下，三維仿形用于被測(cè)實(shí)體的母線與測(cè)桿軸線平行時(shí)的清跟切削加工（一般用球型測(cè)頭進(jìn)行三維仿形）。下面以一維仿形的動(dòng)作過程為例，簡(jiǎn)述仿形工作過程。AX-Y平面一維仿形X-Y平面的一維仿形一般用于對(duì)板類零件做二維圖形（輪廓），在四個(gè)方向上分別作仿形加工，如圖3-2所示。圖3-2 X-Y 平面一維仿形示意圖a.X仿Y進(jìn)：圖3-3-b中，若選擇X軸為仿形軸，則圖3-3-c所示的仿形進(jìn)給坐標(biāo)選擇開關(guān)無效，此時(shí)隱含著Y軸為仿形進(jìn)給軸，

58、進(jìn)給方向則由圖3-3-d的仿形進(jìn)給方向選擇開關(guān)確定。如果選擇“+”，則以當(dāng)前點(diǎn)位基準(zhǔn)點(diǎn)，沿Y軸的“+”方向仿形進(jìn)給；如選擇“-”，則沿Y軸“-”方向仿形進(jìn)給。而接近軸默認(rèn)為仿形軸，接近方向由點(diǎn)動(dòng)JOG確定?！?JOG”意味著仿形頭沿仿形軸的“+”方向接近實(shí)體；“+JOG”意味著仿形頭沿仿形軸的“-”方向接近實(shí)體；此時(shí)JOG起作用的前提條件是：機(jī)床工作狀態(tài)選擇為“仿形加工”。工作方式選擇為“自動(dòng)”，且“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕已經(jīng)按下。b.Y仿X進(jìn):圖3-3-b中,若選擇Y軸為仿形軸,則由圖3-3-c所示的仿形進(jìn)給坐標(biāo)選擇開關(guān)無效,此時(shí)隱含著X軸為仿形進(jìn)給軸,進(jìn)給方向由圖3-3-d的仿形進(jìn)給方向選擇開關(guān)確

59、定。其操作方法與“X仿Y進(jìn)”一樣。圖3-3 與仿形有關(guān)的幾個(gè)開關(guān)BZ-X平面或Z-Y的一維仿形圖3-3-b中,若選擇Z軸為仿形軸,則圖3-3-c所示的選擇開關(guān)用于仿形進(jìn)給坐標(biāo)軸選擇(可分別選擇X軸或Y軸)。a.若選擇X軸為仿形進(jìn)給軸(即ZX平面一維仿形),則隱含著Y軸為仿形行進(jìn)給軸。仿形進(jìn)給方向則由圖3-3-d的仿形進(jìn)給方向選擇開關(guān)確定;如選擇“+”(見圖3-4),則以當(dāng)前點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),沿X軸“+”方向仿形進(jìn)給;如選擇“-”,則沿X軸“-”方向仿形進(jìn)給,此時(shí)仿形行進(jìn)給方向由圖3-3-d的仿形行進(jìn)給方向選擇開關(guān)確定;如選擇“+”,則沿Y軸“+”方向作仿形行進(jìn)給;如選擇“-”,則沿Y軸“-”方向作仿

60、形進(jìn)給。b.Y(Z-Y平面一維仿形),則隱含著X軸為仿形行進(jìn)給軸。仿形進(jìn)給方向則由圖3-3-d的仿形進(jìn)給方向選擇開關(guān)確定。其它功能與上述ZX平面一維仿形操作一樣。注意:接近軸默認(rèn)為仿形軸(即Z軸),接近方向總是Z軸的負(fù)方向。由點(diǎn)動(dòng)開關(guān)JOG(無論正負(fù))啟動(dòng)測(cè)頭沿仿形軸Z軸的“-”方向接近實(shí)體。此時(shí)JOG起作用的前提條件是,工作狀態(tài)選擇為“仿形加工”,工作方式選擇為“自動(dòng)”,“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕已按下。在圖3-4中,當(dāng)仿形測(cè)頭在X軸方向前進(jìn)至仿形區(qū)域邊界時(shí),按下?lián)Q向開關(guān)或壓下所設(shè)置的換向行程開關(guān),仿形測(cè)頭停止前進(jìn),向Y軸方向(即行進(jìn)給方向)移動(dòng)規(guī)定的距離后,即作反向仿形動(dòng)作。圖3-4 Z-X平面一維

61、仿形示意圖3.3.2主軸電動(dòng)機(jī)的控制3.3.2.1主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)啟動(dòng)前，先選擇好主軸轉(zhuǎn)速，并將主軸換向的轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到所需轉(zhuǎn)向上。然后，按下啟動(dòng)按鈕，接觸器通電吸合并自鎖，主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。接觸器的輔助常開觸點(diǎn)閉合，接通控制電路的進(jìn)給線路電源，保證了只有先啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)，才可啟動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，避免損毀工件或刀具。3.3.2.2主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)為了使主軸停車準(zhǔn)確，且減少電能損耗，主軸采用電磁離合器制動(dòng)。該電磁離合器安裝在主軸傳動(dòng)鏈中與電動(dòng)機(jī)軸相連的第一根傳動(dòng)軸上。當(dāng)按下停車按鈕時(shí)，接觸器斷電釋放，電動(dòng)機(jī)失電。與此同時(shí)，停止按鈕的常開觸點(diǎn)接通電磁離合器，離合器吸合，將摩擦片壓緊，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。直

62、到主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，才可松開停止按鈕。主軸制動(dòng)時(shí)間不超過0.5s。3.3.2.3主軸變速?zèng)_動(dòng)主軸變速是通過改變齒輪的傳動(dòng)比進(jìn)行的。當(dāng)改變了傳動(dòng)比的齒輪組重新嚙合時(shí)，因齒之間的位置不能剛好對(duì)上，若直接啟動(dòng)，有可能使齒輪打牙。為此，本機(jī)床設(shè)置了主軸變速瞬時(shí)電動(dòng)控制線路。變速時(shí)，先將變速手柄拉出，再轉(zhuǎn)動(dòng)蘑菇形變速手輪，調(diào)到所需轉(zhuǎn)速上，然后，將變速手柄復(fù)位。就在手柄復(fù)位的過程中，壓動(dòng)了行程開關(guān)，行程開關(guān)觸點(diǎn)先斷開，常開觸點(diǎn)后閉合，接觸器線圈瞬時(shí)通電，主軸電動(dòng)機(jī)作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，使齒輪系統(tǒng)抖動(dòng)一下，達(dá)到良好嚙合。當(dāng)手柄復(fù)位后，限位開關(guān)復(fù)位，斷開主軸瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)線路。若瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)一次沒有實(shí)現(xiàn)齒輪良好嚙合，可重復(fù)上述動(dòng)作。

63、3.3.2.4主軸換刀控制在主軸上刀或換刀時(shí)，為避免人身事故，應(yīng)將主軸置于制動(dòng)狀態(tài)。為此，控制線路中設(shè)置了換刀制動(dòng)開關(guān)。只要將換刀開關(guān)撥到“接通”位置，其常開觸點(diǎn)斷開接通電磁離合器，將電動(dòng)機(jī)軸抱住，主軸處于制動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開，切斷控制回路電源。保證了上刀或換刀時(shí)，機(jī)床沒有任何動(dòng)作。當(dāng)上刀、換刀結(jié)束后，應(yīng)將換刀開關(guān)扳回“斷開”位置。3.3.3進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為工作進(jìn)給和快速進(jìn)給。工作進(jìn)給只有在主軸啟動(dòng)后才可進(jìn)行，快速進(jìn)給是點(diǎn)動(dòng)控制，即使不啟動(dòng)主軸也可進(jìn)行。工作臺(tái)的左、右、前、后、上、下6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都是通過操縱手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)相應(yīng)的行程開關(guān)使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來

64、實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)行程開關(guān)控制工作臺(tái)的向右和向左運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)行程開關(guān)控制工作臺(tái)的向前、向下和向后、向上運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)用了兩個(gè)電磁離合器，都安裝在進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的第4根軸上。當(dāng)左邊的離合器吸合時(shí)，連接上工作臺(tái)的進(jìn)給傳動(dòng)鏈；當(dāng)右邊的離合器吸合時(shí)，連接上快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈。3.3.3.1工作臺(tái)的縱向(左、右)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的縱向運(yùn)動(dòng)由縱向進(jìn)給手柄操縱。當(dāng)手柄扳向右邊時(shí)，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈撥向工作臺(tái)下面的絲杠，使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過該絲杠作用于工作臺(tái)。同時(shí)，壓下行程開關(guān)，行程開關(guān)常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器線圈得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)縱向進(jìn)給手柄扳向左邊時(shí)，行程開關(guān)受壓常開觸點(diǎn)

65、閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。3.3.3.2工作臺(tái)的垂直(上、下)與橫向(前、后)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的垂直與橫向進(jìn)給手柄操縱。該手柄有5個(gè)位置；即上、下、前、后、中間。當(dāng)手柄向上或向下時(shí)，機(jī)械機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)鏈和升降臺(tái)上下移動(dòng)絲杠相連；向前或向后時(shí)，機(jī)械機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)鏈與溜板下面的絲杠相連；手柄在中間位時(shí)，傳動(dòng)鏈脫開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 以工作臺(tái)向下(或向前)運(yùn)動(dòng)為例，將垂直與橫向進(jìn)給手柄扳倒向下(或向前)位，手柄通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓下行程開關(guān)，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器線圈得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)做向下(或向前)運(yùn)動(dòng)。若將手柄扳倒向上(或向

66、后)位，行程開關(guān)被壓下，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)做向上(或向后)運(yùn)動(dòng)。3.3.3.3進(jìn)給快速?zèng)_動(dòng)在改變工作臺(tái)進(jìn)給速度時(shí)，為使齒輪易于嚙合，也需要使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)一下。其操作順序是：先將進(jìn)給變速的蘑菇形手柄拉出，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤，選擇好速度。然后，將手柄繼續(xù)向外拉到極限位置，隨即推回原位，變速結(jié)束。就在手柄拉到極限位置的瞬間，行程開關(guān)被壓動(dòng)，常開觸點(diǎn)先斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，接觸器得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)正轉(zhuǎn)。在手柄推回原位時(shí)，限位開關(guān)復(fù)位，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)只瞬動(dòng)一下。由接觸器的得電路徑可知，進(jìn)給變速只有各進(jìn)給手柄均在零位時(shí)才可進(jìn)行。3.3.3.4工作臺(tái)的快速移動(dòng)工作臺(tái)

67、6個(gè)方向的快速移動(dòng)也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。當(dāng)工作臺(tái)工作進(jìn)給時(shí)，按下快移按鈕，接觸器得電吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開電磁離合器，常開觸點(diǎn)接通電磁離合器。另一個(gè)接觸器的吸合，使進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)跳過齒輪變速鏈，電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)絲杠套，工作臺(tái)快速進(jìn)給，進(jìn)給方向仍由進(jìn)給操縱手柄決定。松開接觸器的按鈕，該接觸器斷電釋放，快速進(jìn)給過程結(jié)束，恢復(fù)原來的進(jìn)給傳動(dòng)狀態(tài)。由于在主軸啟動(dòng)接觸器的常開觸點(diǎn)上并聯(lián)了快速進(jìn)給接觸器的一個(gè)常開觸點(diǎn)，故在主軸電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)的情況下，也可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。3.3.4圓工作臺(tái)的控制當(dāng)需要加工螺旋槽、弧形槽和弧形面時(shí)，可在工作臺(tái)上加裝圓工作臺(tái)。圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。使用圓工作臺(tái)時(shí)，先

68、將控制開關(guān)扳到“接通”位。再將工作臺(tái)的進(jìn)給操縱手柄全部扳到中間位，按下主軸啟動(dòng)按鈕，主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，接觸器線圈經(jīng)得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓工作臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？梢?，圓工作臺(tái)只能沿一個(gè)方向做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于啟動(dòng)電路途經(jīng)4個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，故扳動(dòng)工作臺(tái)任一進(jìn)給手柄，都會(huì)使圓工作臺(tái)停止工作，保證了工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與圓工作臺(tái)工作不可能同時(shí)進(jìn)行。3.3.5冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與工作照明由主電路可以看出，只有在主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，冷卻泵電動(dòng)機(jī)才有可能啟動(dòng)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)還受開關(guān)定時(shí)開關(guān)控制。變壓器將380V交流電變?yōu)?4V的安全電壓，供給照明燈，用轉(zhuǎn)換開關(guān)控制。3.3.6控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù)3.3.6.1進(jìn)

69、給運(yùn)動(dòng)與主軸運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖進(jìn)給拖動(dòng)的控制電路接在主軸啟動(dòng)接觸器常開觸點(diǎn)之后，故只有在主軸啟動(dòng)之后，工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)行。由于常開觸點(diǎn)上并聯(lián)了的常開觸點(diǎn),因此，在主軸未啟動(dòng)情況下，也可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。3.3.6.2工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖3.3.6.3進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的極限位置保護(hù)采用機(jī)械和電氣相結(jié)合的方式，由擋塊確定各進(jìn)給方向上的極限位置。當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，擋塊碰撞操縱手柄，使其返回中間位置。電氣上使得相應(yīng)進(jìn)給方向上的行程開關(guān)復(fù)位，切斷了進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制電路，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止。3.4PLC的I/O地址分配圖據(jù)仿形銑床電氣控制要求，輸入輸出均為開關(guān)量，需要PCL的輸入信號(hào)有6個(gè)按鈕，6個(gè)行程開關(guān)

70、，6個(gè)選擇開關(guān)，共計(jì)18個(gè)。PLC輸出控制信號(hào)有3個(gè)電磁離合器，8個(gè)繼電器，1個(gè)照明燈，共計(jì)12個(gè)。因此，選用FX2N-48MR式PLC能滿足控制要求。PLC的I/O通道分配是根據(jù)其控制對(duì)象的特點(diǎn)和控制要求，將I/O的輸入輸出口與相應(yīng)的電氣設(shè)備相連，達(dá)到控制和檢測(cè)的目的，具體的I/O分配如下表所示:表3-1輸入口序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口1主電機(jī)停止、制動(dòng)按鈕SB1X0002主電機(jī)停止、制動(dòng)按鈕SB2X0013 主電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB3X0024 主電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB4X0035快速進(jìn)給啟動(dòng)按鈕SB5X0046快速進(jìn)給啟動(dòng)按鈕SB6X0057冷卻泵啟、停轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1X0068 上刀制動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA

71、2X0079圓、矩形工作臺(tái)選擇開關(guān)SA3X01010主電機(jī)正轉(zhuǎn)選擇開關(guān)SA4X01111主電機(jī)反轉(zhuǎn)選擇開關(guān)SA5X01212照明選擇開關(guān)SA6X01313縱向右進(jìn)給位置開關(guān)SQ1X01414縱向左進(jìn)給位置開關(guān)SQ2X01515垂直下/橫向右位置開關(guān)SQ3X01616垂直上/橫向左位置開關(guān)SQ4X01717主軸變速?zèng)_動(dòng)位置開關(guān)SQ5X02018進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)位置開關(guān)SQ6X021表3-2輸出口序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口1瞬時(shí)通斷繼電器KA1Y0012瞬時(shí)通斷繼電器KA2Y0023瞬時(shí)通斷繼電器KA3Y0034主電動(dòng)機(jī)用接觸器KM1Y0045主電動(dòng)機(jī)用接觸器KM2Y0056進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用接觸器KM3Y

72、0067進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用接觸器KM4Y0078液壓馬達(dá)泵電機(jī)用接觸器KM5Y0109電磁制動(dòng)器YB1Y01110電磁制動(dòng)器YC1Y01211電磁制動(dòng)器YC2Y01412照明燈ELY0153.5PLC外部接線圖：4PLC控制軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)工作流程圖4.2梯形圖結(jié)論至此，基于PLC的仿形液壓銑床的控制系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了三菱公司的微型機(jī)FX2N-48MR機(jī)型。該型號(hào)經(jīng)初步分析與最終驗(yàn)證均能滿足本設(shè)計(jì)需要。設(shè)計(jì)中充分應(yīng)用了PLC編制程序簡(jiǎn)單，控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高并且易于操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短的特點(diǎn)；使銑床自動(dòng)化程度得到提高。將PLC應(yīng)用于銑床使銑床的工

73、作平穩(wěn)可靠，方便了操作與維護(hù)，并且明顯的降低了運(yùn)行成本。并且PLC體積小很容易裝入機(jī)械部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。本設(shè)計(jì)用PLC存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建造的周期大為縮短，使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能，這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。這樣使得機(jī)床的靈活性增強(qiáng)，適應(yīng)現(xiàn)在市場(chǎng)多變，產(chǎn)品跟新速度快的現(xiàn)象。該設(shè)計(jì)基本上滿足了生產(chǎn)中的需要，結(jié)果表明效果非常良好,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品一次下線合格率有所提高，設(shè)備故障率降低。該設(shè)計(jì)收到了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。設(shè)計(jì)中PLC充分表現(xiàn)了其在控制中的靈活性；軟件和硬件兩方面實(shí)現(xiàn)了安全互鎖控制，也體

74、現(xiàn)了其較高的可靠性。但是在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可能考慮得不是很全面，并且設(shè)計(jì)中難免會(huì)存在缺陷，這些設(shè)計(jì)方面的不足將在今后的應(yīng)用中慢慢總結(jié)并進(jìn)行改善。而生產(chǎn)過程中的各種突發(fā)的與人為的事件對(duì)PLC控制系統(tǒng)的性能產(chǎn)生的不可測(cè)的影響，對(duì)系統(tǒng)將可能出現(xiàn)的故障，將在今后的使用過進(jìn)一步總結(jié)研究來制定出防措施并對(duì)系統(tǒng)做出改進(jìn)和完善。辭大學(xué)的生活即將過去，只剩下了畢業(yè)設(shè)計(jì)這一最后答卷！同學(xué)們都很用心的準(zhǔn)備著，院領(lǐng)導(dǎo)也非常重視。因?yàn)?，老師曾講過畢業(yè)設(shè)計(jì)，將是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)化和總結(jié)；還有要深入學(xué)習(xí)與論文相關(guān)的全新的知識(shí)。比如，本次設(shè)計(jì)的核心PLC技術(shù)我們雖然做過深入的學(xué)習(xí)，但在實(shí)際中生產(chǎn)中的應(yīng)用卻從來沒有過。早在從

75、功勇老師那申請(qǐng)到畢業(yè)論文題目后，我就開始了準(zhǔn)備；心里想著要全力以赴！一方面這是鍛煉自己的一個(gè)機(jī)會(huì)，使自己的能力得到充分的發(fā)揮；另一方面為即將的就業(yè)打下一個(gè)好的開端。每個(gè)星期，功勇老師都會(huì)召集小組一起開會(huì)討論；并給了我們很多重要的意見與建議。還有每次與組同學(xué)的交流都給了我很多的啟示和收獲。原本畢業(yè)設(shè)計(jì)模糊的影子，慢慢的在我的頭腦里變得清晰！在此我由衷的感老師的指導(dǎo)！回顧我大學(xué)的生活，就像我們美麗的校園一樣，在一天天的茁壯成長(zhǎng)；我當(dāng)初的選擇是對(duì)的！在這里重要的不僅是我學(xué)到本專業(yè)的很多知識(shí)；這里也讓我變得更加堅(jiān)強(qiáng)、獨(dú)立和自信；更重要的是懂得了如何去思考、觀察與發(fā)現(xiàn)以與追求人生！參考文獻(xiàn)1袁任光，可編程序控制器（PC）應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例M，廣：華南理工大學(xué)，19972廖常初，F(xiàn)X系列PLC編程與應(yīng)用M，：機(jī)械工業(yè)，20053徐健豐，徐麗珍，基于PLC的XA6132型臥式萬能銑床改造J,機(jī)械工程師，2005,11期4國(guó)光，文勝，PLC在XF716仿形銑床數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用J，新技術(shù)新工藝·機(jī)械加工與自動(dòng)化，2002年，第4期5高云河，PLC在仿形銑床改造上的應(yīng)用J，冶金，2005年第3期6毛洪泉，液壓仿形銑床的數(shù)控化改造J，燃機(jī)，1994年，第四期外文資料PLCtec