銑床改造修改

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于PLC和變頻器的X52K型立式銑床電氣系統(tǒng)改造系部：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)電1701學(xué)號(hào)：姓名：李丹指導(dǎo)老師：穆麗娟2021年5月27日山西能源學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中文題目：基于PLC和變頻器的X52K型立式銑床電氣系統(tǒng)改造英文題目：ElectricalsystemreformofX52KverticalmillingmachinebasedonPLCandinverter姓名：李丹學(xué)號(hào)：系部：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)：機(jī)械電子工程班級(jí)：機(jī)電1701指導(dǎo)教師：穆麗娟職稱(chēng)：教授完成日期：2021年5月27日誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：日期：關(guān)于使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解山西能源學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱或借閱；學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：摘要隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。但是，由于傳統(tǒng)的機(jī)床使用繼電器作為控制系統(tǒng)，因此除了系統(tǒng)占用的空間大，噪聲大，功耗高外，繼電器本身也存在很多故障點(diǎn)。故障不適合檢測(cè)且缺乏靈活性。因此，所有生產(chǎn)企業(yè)都迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。手動(dòng)方法已被使用，特別是在需要自動(dòng)化的企業(yè)中。過(guò)去使用，生產(chǎn)效率低，成本低，但企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力低。可編程控制器PLC是發(fā)達(dá)國(guó)家常用的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制設(shè)備。由于其可靠性高，邏輯功能強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)。此外，小型PLC相對(duì)便宜并且用于電力?？刂齐娐?。它發(fā)揮了非常重要的作用。本文首先對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體分析，勾勒出整體的設(shè)計(jì)理念。然后我們仔細(xì)分析了銑床的工作原理，分析了車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以及其他的輔助運(yùn)動(dòng)，最后據(jù)此制定出來(lái)。X52K銑床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案完成了電氣控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路、PLC硬件配置電路的編程。梯形圖和程序使用PLC測(cè)試臺(tái)進(jìn)行調(diào)試。關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；立式銑床ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofsociety,themarketcompetitionismoreandmorefierce,butbecausethetraditionalmachinetoolsadoptrelayasthecontrolsystem,inadditiontothelargesystemspace,largenoise,moreelectricalenergy,relayitself,sotheproductionenterprisesurgentlyneedtoimproveproductiontechnology,productionefficiency,especiallyintheneedofautomationenterprises,thepasthasbeenusingartificialmethods,resultinginlowproductionefficiency,highproductioncostandpoorcompetitiveness.ProgrammablecontrollerPLCisanadvancedstandardindustrialcontrolequipment,withhighreliabilityandwideapplicationinmanylogicfunctions,andsmallPLCisrelativelycheap,playinganextremelyimportantroleinelectricalcontrolcircuits.Thispaperanalyzesthegeneraldesignconcept,thenanalyzestheworkingprincipleofthemillingmachine,analyzesthemainmovementandfeedmovement,finallydevelopsthedesignschemeofPLCcontrolsystem,completesthedesignofhardwareandsoftware,includingthemaincircuit,controlcircuit,PLChardwareconfigurationcircuit,anddebuggingtheprogramusingPLCexperimentalstation..Keywords:PLC;grinder;controlsystem目錄1緒論1.1研究背景可編程控制器PLC由于其可靠性高而且邏輯功能強(qiáng)，因此是發(fā)達(dá)國(guó)家常用的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制設(shè)備。被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)。此外，小型PLC相對(duì)便宜并且用于電力。控制電路。它發(fā)揮了非常重要的作用。CNC加工技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，將機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展推上了一個(gè)新的臺(tái)階。數(shù)控機(jī)床由于電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密傳感和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)成果的綜合應(yīng)用，具有高柔性、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn)，從而提高了制造水平。通過(guò)加工傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)難以或無(wú)法解決的復(fù)雜異型件，我們?yōu)樯鐣?huì)提供了高質(zhì)量、多功能、高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于傳統(tǒng)機(jī)床采用繼電器作為控制系統(tǒng)，除系統(tǒng)占用空間大、噪聲大、功耗大外，繼電器本身故障點(diǎn)多，存在不適合查找的缺陷。靈活性差在機(jī)電控制單元中，過(guò)去舊的工作方式無(wú)法長(zhǎng)期保持，有時(shí)會(huì)發(fā)生故障。因此，它們不能滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。為了防止這種情況發(fā)生，我們需要將先進(jìn)的技術(shù)融入到機(jī)電機(jī)器的主流中。這就是PLC技術(shù)。邏輯控制相對(duì)于各種電氣元件的觸點(diǎn)控制的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)和動(dòng)作時(shí)間要短得多，連接速度快，可靠性很高，所以重組繼電器控制系統(tǒng)是大勢(shì)所趨。數(shù)控系統(tǒng)已成為許多企業(yè)的選擇，如今所有的生產(chǎn)者隨著社會(huì)的不斷發(fā)展都迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈特別是那些需要自動(dòng)化的生產(chǎn)者都在采用手工方式。生產(chǎn)效率不高的同時(shí)生產(chǎn)成本低這就進(jìn)一步導(dǎo)致了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力差。1.2銑床的概述在中國(guó)，銑床已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工中的重要設(shè)備之一，銑刀切割器主要是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而工件和銑刀的運(yùn)動(dòng)是一種伺服機(jī)構(gòu)。機(jī)器平面、凹槽、各種表面、齒輪等都可以進(jìn)行加工。銑床是一種工件銑床。除了銑削凹槽、齒輪齒、螺紋軸，銑床還可以加工更復(fù)雜的型材。比機(jī)械制造和運(yùn)營(yíng)部門(mén)的使用效率更高。銑床是一種多功能平面加工機(jī)床（水平面、垂直面）、槽（關(guān)鍵槽、t型槽、尾槽燕尾槽等）。齒輪部件（齒輪、開(kāi)口銷(xiāo)）。螺旋表面（細(xì)絲、螺旋槽）和各種彎曲表面。它也可用于加工旋轉(zhuǎn)體的表面和內(nèi)孔，并切割工件。當(dāng)銑床工作時(shí)，工件安裝在工作臺(tái)上或第一批其他附件的分揀上，銑床隨主運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，輔以工作臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)，工件可以獲得所需的加工面。多線切割機(jī)改進(jìn)銑床。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，銑床可以是銑、鉆、鉆工件的機(jī)床。主要功能是點(diǎn)位控制功能，可以實(shí)現(xiàn)霍爾系統(tǒng)的加工和高精度的相互定位。連續(xù)輪廓控制功能可以實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)、圓弧和曲線非球面加工的功能。刀具半徑補(bǔ)償功能這個(gè)功能可以根據(jù)部分圖形中顯示的尺寸進(jìn)行編程，而不考慮所用刀具半徑的實(shí)際尺寸，從而減少編程期間復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度，以滿足加工過(guò)程中刀具長(zhǎng)度調(diào)整的要求。鏡像縮放和處理功能可以通過(guò)改變來(lái)自指定刻度的坐標(biāo)值來(lái)執(zhí)行編輯后的處理過(guò)程。鏡面加工也稱(chēng)為奧氏加工。如果部分的形狀與坐標(biāo)軸的對(duì)稱(chēng)性有關(guān)，那么只需要編程一個(gè)或兩個(gè)象限，其余部分的輪廓可以通過(guò)加工鏡面來(lái)實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)功能在處理平面內(nèi)以任意角度旋轉(zhuǎn)編輯后的處理程序。子程序調(diào)用函數(shù)，當(dāng)某些部分必須在不同的位置重復(fù)相同的函數(shù)時(shí)，使用函數(shù)處理程序作為子程序，然后在適當(dāng)?shù)奈恢弥貜?fù)命名，以完成零件處理。宏程序功能可以使用通用指令來(lái)表達(dá)一組指令，這些指令執(zhí)行特定的功能，并且可以在變量上運(yùn)行，以使程序更加靈活和方便[7]。1.3銑床現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)銑床最初是美國(guó)人發(fā)明的臥式銑床?；萏啬嵩?818年。為了在麻花鉆上銑削螺旋槽，美國(guó)JrBROWN于1862年制作了第一臺(tái)通用銑床，升降工作臺(tái)銑床原型，我國(guó)在1884年引進(jìn)了銑床。半自動(dòng)銑床出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代，工作臺(tái)架使用擋塊完成自動(dòng)“快速”轉(zhuǎn)換。銑床在控制系統(tǒng)自1950年以來(lái)發(fā)展迅速，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是20世紀(jì)70年代以后，微處理器的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)被應(yīng)用于銑床，擴(kuò)大了加工機(jī)的種類(lèi)，提高了加工精度和效率。隨著機(jī)械化進(jìn)程的深入，數(shù)控編程已廣泛用于節(jié)省大量勞動(dòng)力的機(jī)床。銑床編程的CNC逐漸取代了目前的手工操作。工作人員要求會(huì)更高，當(dāng)然效率也會(huì)更高在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的情況下，國(guó)內(nèi)各種銑床，尤其是數(shù)控銑床，不能滿足各類(lèi)用戶的需求，需要大量進(jìn)口。根據(jù)中國(guó)機(jī)床協(xié)會(huì)市場(chǎng)部提供的資料，自1998年以來(lái)，各種銑床的進(jìn)口量從4622年的6471臺(tái)增加到2001年的4622臺(tái)，其中數(shù)控銑床的進(jìn)口量有所增加。563到2290。增幅約為258%。盡管進(jìn)口大幅增加，但銑床出口，特別是數(shù)控工廠的出口增長(zhǎng)緩慢，2001年銑床數(shù)量下降了56%和14%。中國(guó)銑床的發(fā)展起步較晚。自1949年中華人民共和國(guó)成立以來(lái)，中國(guó)的機(jī)械工業(yè)已經(jīng)從保守主義逐漸發(fā)展到相對(duì)完整的范疇，具有一定的規(guī)模、技術(shù)水平和完備的工業(yè)輔助企業(yè)。雖然銑床的快速發(fā)展和一些產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界第一，但中國(guó)制造業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位往往處于低端。主要問(wèn)題是，我們的主要部件是在海外控制的，擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比例很小，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足。只有提高技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵部件研發(fā)的動(dòng)力，才能突破外國(guó)封鎖，提高技術(shù)水平。行業(yè)內(nèi)幕人士認(rèn)為，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)存在巨大的技術(shù)黑洞，其中最突出的現(xiàn)象之一是它高度依賴(lài)外國(guó)技術(shù)。很久以前，公司的進(jìn)口設(shè)備成了宣傳噱頭。因此，他們不太關(guān)心自己的創(chuàng)新，人們也不做。只有從國(guó)外進(jìn)口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品保證是可靠的。它主要包括高速主軸、高系統(tǒng)進(jìn)給速度和高速輔助工作。這樣的快速發(fā)展可以有效地提高產(chǎn)量。高速主軸主要是為高速物料打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了達(dá)到高速，除了考慮結(jié)構(gòu)和冷卻模式的直度外，潤(rùn)滑方法選擇軸承也很重要。進(jìn)料系統(tǒng)速度快意味著物料向前和快速前進(jìn)的切割速度快。物料切割速度通常不會(huì)增加，因?yàn)橹饕傻毒?、切口材料可能的切割?guī)格決定，切削規(guī)格由刀、切削材料、加工精度和粗糙度表面要求決定?？焖龠\(yùn)動(dòng)的顯著增加主要是由于未加工時(shí)間的縮短。輔助操作主要指換刀操作和換板操作。換刀動(dòng)作速度快，基本上改變了傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，每個(gè)動(dòng)作依次執(zhí)行。相反，使用相機(jī)控制機(jī)械臂。腔室中的凹槽控制運(yùn)動(dòng)。只要凸輪槽形狀吻合良好，某些操作可能重疊并同時(shí)起作用。高速加工的最終目的是提高效率。采用高速加工工藝可以縮短切割時(shí)間和輔助時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)的高質(zhì)量和高效率。切削前、切削期間和切削后的參數(shù)智能監(jiān)控，異常情況通過(guò)各種測(cè)量因素自動(dòng)進(jìn)行數(shù)控調(diào)整和校正，以保證加工平穩(wěn)，保證零件質(zhì)量，縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。智能數(shù)控機(jī)床技術(shù):1.自動(dòng)振動(dòng)抑制功能。在高速加工過(guò)程中，機(jī)床易于產(chǎn)生振動(dòng)，而且切割工具也易于攜帶。本機(jī)能自動(dòng)抑制振動(dòng)，大大提高加工精度。2.自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償功能。減少高速主軸、立柱和床體熱變形的影響，并大大拉動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的加工精度。3.能夠自動(dòng)避免切削刀具和工件之間的碰撞。從而大大降低了事故發(fā)生率，提高了機(jī)床運(yùn)行可靠性。4.自動(dòng)附加機(jī)油潤(rùn)滑和噪音抑制功能。大大改善了工作條件。5.數(shù)控系統(tǒng)具有特殊的人機(jī)對(duì)話功能。編程時(shí)，工具軌道顯示在監(jiān)控屏幕上，以進(jìn)一步提高切割效率。6.機(jī)器故障可以遠(yuǎn)程診斷。智能技術(shù)提高了數(shù)控機(jī)床的功能和質(zhì)量，智能數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前景十分廣闊。進(jìn)一步提高效率、自動(dòng)化、智能、聯(lián)網(wǎng)和集成是全球制造技術(shù)的目標(biāo)。也是基于數(shù)控工具機(jī)床技術(shù)的進(jìn)步[1]。1.4研究的內(nèi)容及意義X52K銑床是早期立式機(jī)床，應(yīng)用范圍廣。它主要用于機(jī)械制造、模具、儀器、測(cè)量、摩托車(chē)等行業(yè)。由于傳統(tǒng)的X52K立式銑削，主傳動(dòng)系統(tǒng)的速度采用多級(jí)嚙合模式，在實(shí)際加工過(guò)程中暴露出噪音大、起動(dòng)驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定、影響大的問(wèn)題。本課程旨在將PLC控件轉(zhuǎn)換為控制核心。這大大節(jié)約了電能，改善了系統(tǒng)自動(dòng)化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)、保養(yǎng)、調(diào)整、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的配置，可以使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，取代傳統(tǒng)的中繼器控制系統(tǒng)。分析和控制要求，根據(jù)X52K銑刨機(jī)的功率和工作特性，選擇頻率轉(zhuǎn)換器，制定基于PLC控制的電路，完成頻率轉(zhuǎn)換器的硬件結(jié)構(gòu)和安裝參數(shù)，并設(shè)計(jì)電氣主電路。程序圖根據(jù)設(shè)計(jì)電路控制PLC軟件，根據(jù)PLC控制電路圖繪制主電路圖，并打開(kāi)和完成相應(yīng)的保護(hù)工作。銑床已經(jīng)成為機(jī)械行業(yè)的組成部分。特別是各類(lèi)高精度銑床和數(shù)控銑床，是國(guó)防、航空、汽車(chē)、船舶制造、機(jī)床、刀具制造等領(lǐng)域開(kāi)發(fā)品種、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的重要設(shè)備。銑床數(shù)量占機(jī)床總數(shù)的1/10以上。但是，中國(guó)仍以普通銑床為主，而數(shù)控銑床占很小比例，技術(shù)水平低，大部分仍需進(jìn)口。不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新是提高國(guó)產(chǎn)銑削加工水平的關(guān)鍵[3]

2X52K型立式銑床的運(yùn)動(dòng)方式和控制原理2.1X52K型立式銑床的簡(jiǎn)介X52K是立式升降臺(tái)銑床，主軸與工作面垂直，主要由床身、立銑頭、主軸、工作臺(tái)、升降臺(tái)、底座等組成。X52K立式銑床結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示圖2-1X52K型銑床的主要結(jié)構(gòu)（1）床身固定及支撐銑床各部分。（2）端銑頭——支撐主軸，可左右傾斜一定角度。（3）主軸為空心軸，前端有精密錐孔，用于安裝銑刀和旋轉(zhuǎn)銑刀。（4）工作臺(tái)——可以裝載和夾緊工件，可以上下移動(dòng)，也可以水平旋轉(zhuǎn)。（5）升降臺(tái)——通過(guò)升降螺絲支撐工作臺(tái)，使工作臺(tái)可以垂直移動(dòng)（6）變速機(jī)構(gòu)-主軸速度機(jī)構(gòu)在床上，使主軸有18個(gè)速度，電梯臺(tái)面上的進(jìn)給速度機(jī)構(gòu)可以提供更好的進(jìn)給速度選擇。（7）支撐基床和升降臺(tái)，底部可儲(chǔ)存冷卻液。2.2給定技術(shù)性能的指標(biāo)：（1）主軸電機(jī)可順銑、逆銑，并應(yīng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、停止和兩工位控制。主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速由變頻器調(diào)節(jié)。（2）工作臺(tái)的垂直、水平、垂直運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，因此必須提供聯(lián)鎖保護(hù)。（3）主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和工作臺(tái)的應(yīng)有序進(jìn)行，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)應(yīng)在銑刨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（主軸轉(zhuǎn)動(dòng)）后進(jìn)行，加工后的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)應(yīng)在銑刨機(jī)停止前停止。（4）冷卻泵電機(jī)只需正轉(zhuǎn)即可。（5）電氣系統(tǒng)必須有過(guò)壓保護(hù)，主回路工作電流可返回PLC進(jìn)行過(guò)流保護(hù).2.3X52K型立式銑床的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（1）端銑頭為了擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍可在垂直平面上45正反旋轉(zhuǎn)調(diào)整。主軸承載能力強(qiáng)因此軸承為圓錐滾子軸承，主軸采用能耗制動(dòng)停止以及大制動(dòng)力矩。（2）工作臺(tái)X/Y/Z方向有手動(dòng)進(jìn)給、電動(dòng)進(jìn)給和電動(dòng)高速進(jìn)給三種。進(jìn)給速度可滿足各種加工要求。快速進(jìn)給可使工件快速到達(dá)加工位置。減少非加工時(shí)間。（3）X、Y、Z三向?qū)к壐苯?jīng)超聲波淬火、精磨、刮削加工，強(qiáng)制潤(rùn)滑，提高精度，延長(zhǎng)機(jī)床壽命。（4）潤(rùn)滑裝置噴嘴和流量可滿足多種加工要求，而且為了為了減少機(jī)床的磨損可強(qiáng)制潤(rùn)滑橫向和縱向絲杠和導(dǎo)軌。同時(shí)為了保證機(jī)床的高效運(yùn)行可以調(diào)整冷卻系統(tǒng)來(lái)改變冷卻液。（5）機(jī)床設(shè)計(jì)遵循人體工學(xué)原理，操作方便。操作面板采用簡(jiǎn)單直觀的視覺(jué)符號(hào)設(shè)計(jì)2.4X52K型立式銑床的控制線路及工作原理分析控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。X52K銑床電氣原理圖，如圖2-2。圖2-2X52K型銑床電氣原理圖2.4.1X52K型立式銑床主電路分析（1）軸電動(dòng)機(jī)M1的控制SB3、SB4為主軸電機(jī)M1兩組啟動(dòng)鍵因?yàn)槠洳捎脙煞N控制方式。SB1、SB2為兩組停止鍵。啟動(dòng)接觸器KM1負(fù)責(zé)控制主軸電機(jī)M1，主軸制動(dòng)電磁離合器以及主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)位置開(kāi)關(guān)分別為YB和SQ7。（2）只有在主軸啟動(dòng)后橫動(dòng)電機(jī)M2控制臺(tái)的橫動(dòng)運(yùn)動(dòng)才可以開(kāi)始進(jìn)行。3個(gè)坐標(biāo)6個(gè)方向這都是工作臺(tái)進(jìn)給可在移動(dòng)的選擇。傳送運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的位置開(kāi)關(guān)的控制僅僅需要一個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置以及兩個(gè)操作手柄，使傳送電機(jī)（M2）向前或向后移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它不能同時(shí)連接雖然可以雙向工作。傳統(tǒng)的X52K立式銑床采用繼電器控制，存在觸點(diǎn)多導(dǎo)致的電路接線復(fù)雜、噪聲大而且可靠性相對(duì)較差、故障診斷與排除相對(duì)較難等諸多缺點(diǎn)。當(dāng)熔斷器熔合在一起時(shí)大多數(shù)控制繼電器的觸點(diǎn)都容易產(chǎn)生電弧會(huì)導(dǎo)致故障并造成嚴(yán)重后果。繼電器控制系統(tǒng)需要人工接線和安裝，簡(jiǎn)單的改動(dòng)需要大量的時(shí)間、人力和物力進(jìn)行改造、安裝和調(diào)試。2.4.2X52K型銑床控制電路分析1．主軸電電機(jī)M1控制由于沒(méi)有必要經(jīng)常改變銑床主軸的旋轉(zhuǎn)方向，所以M1的正反轉(zhuǎn)由開(kāi)關(guān)SC5控制。無(wú)兩個(gè)接觸器的控制電路，更易于手動(dòng)開(kāi)關(guān)，而且工作更可靠。主軸電機(jī)支架繞組M1可以通過(guò)接觸器KM2的主觸點(diǎn)制動(dòng)。動(dòng)力制動(dòng)用直流電源由UR橋整流器供電。X52K立式銑床有兩組操作按鈕和操作手柄，安裝在機(jī)床的前端和左側(cè)，可以從兩個(gè)位置進(jìn)行控制，其中SB1和SB2是主軸電機(jī)的停止按鈕。M1、SB3和SB4是啟動(dòng)按鈕。主軸馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)方向由啟動(dòng)前速開(kāi)關(guān)SC5選擇。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB3或SB4時(shí)，接觸器線圈KM1被能量充電，通常打開(kāi)的觸點(diǎn)KM1關(guān)閉并自復(fù)位，主觸點(diǎn)KM1關(guān)閉，并且電機(jī)M1被激活。同時(shí)，動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)KM1關(guān)閉，控制臺(tái)控制電路打開(kāi)。按下停止按鈕SB1或SB2時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)干擾接觸器線圈電路KM1和接觸器線圈電路KM2。KM1關(guān)閉觸點(diǎn)復(fù)位后，KM2關(guān)閉。全波修正的電能被輸送到電機(jī)繞組M1，松開(kāi)SB1或SB2，接觸器KM2和制動(dòng)主軸電機(jī)M1結(jié)束。行程開(kāi)關(guān)S7連接到主軸調(diào)速器機(jī)構(gòu)，以使主軸電機(jī)M1在主軸速度切換時(shí)短時(shí)間脈沖。主軸電機(jī)M1停止時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速必須調(diào)整。先打開(kāi)速度控制旋鈕，將速度刻度盤(pán)轉(zhuǎn)到要求的速度，然后將旋鈕拉回到原來(lái)的位置，按下行程開(kāi)關(guān)S7，S7的通常打開(kāi)的觸點(diǎn)S'7-1，使其瞬間關(guān)閉，接觸器KM1短暫閉合釋放，并滑動(dòng)主軸瞬時(shí)沖擊使齒輪易于加工。同時(shí)，通常閉合的F7-2觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM1的自固定電路斷開(kāi)。當(dāng)行程開(kāi)關(guān)恢復(fù)時(shí)，S7斷開(kāi)，線圈KM1斷開(kāi)，S7再次關(guān)閉，主軸電機(jī)M1轉(zhuǎn)動(dòng)。2.冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SC3負(fù)責(zé)M2的控制。合上SC3并且當(dāng)KM1接觸器吸合時(shí)，M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)與M1主軸電動(dòng)機(jī)才會(huì)同時(shí)啟動(dòng)。3.工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SC1在不使用圓形工作臺(tái)時(shí)必須置于斷開(kāi)位置，SC1-1、SC1-3觸點(diǎn)必須閉合，SC1-2必須斷開(kāi)。進(jìn)給發(fā)動(dòng)機(jī)在加工過(guò)程中M3的正反轉(zhuǎn)由兩個(gè)接觸器KM3和KM4控制。電機(jī)M3轉(zhuǎn)動(dòng)的條件便是接觸器KM3的主觸點(diǎn)閉合，并且工作臺(tái)架進(jìn)給方向可以前后或者甚至是上下；M3電機(jī)在KM4關(guān)閉時(shí)發(fā)生變化開(kāi)始反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)可向左移動(dòng)，后退或上升。工作臺(tái)還由一個(gè)快速接觸器KM5和一個(gè)快速移動(dòng)的電磁鐵YC控制，所以它也可以快速移動(dòng)。工作臺(tái)的快速和橫移運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)電機(jī)M3驅(qū)動(dòng)X52K立銑工作臺(tái)面的水平運(yùn)動(dòng)由手柄控制。進(jìn)給電機(jī)M3可在兩種情況下工作。典型情況是，通常情況下，KM1的接觸器碰到觸點(diǎn)，電機(jī)主軸工作后，電機(jī)控制電路的進(jìn)給工作臺(tái)架電源。否則，當(dāng)主軸電機(jī)不工作時(shí)，快速移動(dòng)工作臺(tái)面，按下SB5或SB6，線圈KM5上臺(tái)，KM5控制電路上的電源觸點(diǎn)，使工作臺(tái)面快速移動(dòng)。用于縱向移動(dòng)工作臺(tái)的操作手柄有三個(gè)位置：左，右和停止位置。向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)縱向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)手柄，通過(guò)按下離合器打開(kāi)縱向進(jìn)給絲杠。同時(shí)，手柄通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)操作行程開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2，將手柄轉(zhuǎn)至正確位置，行程開(kāi)關(guān)SQ1的常開(kāi)觸點(diǎn)SQ1-1閉合，常閉觸點(diǎn)SQ1-2已斷開(kāi)連接。SQ1-1閉合，手柄拉回左側(cè)位置，行程開(kāi)關(guān)SQ1復(fù)位，SQ2按下，SQ2-2斷開(kāi)，SQ2-1閉合，接觸器KM4線圈得電，電機(jī)M3反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)離開(kāi)進(jìn)給至?xí)r，把手拉至零位，SQ1、SQ2復(fù)位，接觸器KM3、KM4的線圈電路均斷開(kāi)，進(jìn)給電機(jī)M3停止。工作臺(tái)的水平和垂直進(jìn)給操作手柄有五個(gè)位置：前進(jìn)、后退、向下、向上和零位。手柄連接到水平和垂直進(jìn)給螺釘，并且連接機(jī)構(gòu)允許控制行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4。當(dāng)手柄向前和向下定位時(shí)，SQ3的常開(kāi)觸點(diǎn)SQ3-1閉合，常開(kāi)觸點(diǎn)SQ3-2斷開(kāi)，當(dāng)手柄在后向上位置時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)SQ5SQ4的-1閉合，常閉觸點(diǎn)SQ5-2斷開(kāi)，手柄處于零位，SQ3和SQ4的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。操作手柄位置互鎖，不能同時(shí)連接不同方向SQ1-2和SQ2-2為行程開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)，通常情況下串聯(lián)接入，而且SQ3-2和SQ5-2在通常情況下也是串聯(lián)接入，兩個(gè)串聯(lián)支路由通過(guò)并聯(lián)的方式接入。錯(cuò)誤地在零位。如果離開(kāi)它是如何工作的。并聯(lián)支路在兩個(gè)手柄都不在零位的情況下兩個(gè)不會(huì)接通，工作臺(tái)進(jìn)給電機(jī)在接觸器KM4和KM5的線圈不通電的情況下不會(huì)啟動(dòng)進(jìn)行工作。工作臺(tái)還采用速度控制板和速度控制手柄進(jìn)行速度控制。速度控制時(shí)，工作臺(tái)兩個(gè)手柄不要處于零位，主軸電機(jī)M1啟動(dòng)，變速步長(zhǎng)與主軸變速步長(zhǎng)相同。當(dāng)手柄返回到其原始位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ6短暫地被致動(dòng)，SQ6-1常開(kāi)觸點(diǎn)將會(huì)閉合與此同時(shí)SQ6-2常閉觸點(diǎn)將會(huì)斷開(kāi)不僅如此接觸器KM3閉合。M3工作臺(tái)進(jìn)給電機(jī)脈沖時(shí)間短因此齒輪容易嚙合。工作臺(tái)的轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)具有由手柄操作的優(yōu)點(diǎn)，但手柄與電機(jī)容易發(fā)生故障因?yàn)檫B接機(jī)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜。工作臺(tái)架可以主軸電機(jī)不工作的情況下在任何方向快速移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手柄的位置決定快速移動(dòng)的方向。按下SB5按鈕可以用來(lái)設(shè)定長(zhǎng)椅操作手柄的位置。SB6和接觸器KM5線圈被電磁鐵閉合,KM5主軸點(diǎn)導(dǎo)通,電磁鐵YC導(dǎo)通,工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)快速動(dòng)作,KM5動(dòng)觸點(diǎn)閉合,工作臺(tái)工作控制電路導(dǎo)通,使接觸器KM3或KM4線圈。操作平臺(tái)在通電的情況下可以朝選定的方向快速移動(dòng)。工作臺(tái)架的快速運(yùn)動(dòng)通過(guò)釋放按鈕SB5或SB6來(lái)控制點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以用于阻止工作臺(tái)架的快速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主軸和操作平臺(tái)開(kāi)始向選定方向移動(dòng)時(shí)，按下高速運(yùn)動(dòng)按鈕SB5或SB6，線圈接觸器KM5進(jìn)行供電，電磁線圈YC被牽引，操作平臺(tái)快速移動(dòng)到原來(lái)設(shè)定的位置。當(dāng)按鈕SB5或SB6被釋放時(shí)，工作臺(tái)架的快速運(yùn)動(dòng)成為初始供給運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.5改造的目的傳統(tǒng)的X52K立式銑床采用控制繼電器，包括電路布線復(fù)雜、觸點(diǎn)多、噪聲大、可靠性低、故障診斷和故障排除。大多數(shù)控制繼電器觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，當(dāng)保險(xiǎn)絲拖在一起時(shí)，可能會(huì)引起故障并產(chǎn)生嚴(yán)重后果。此外，繼器控制系統(tǒng)需要手動(dòng)布線和安裝，簡(jiǎn)單的修改需要大量的時(shí)間、人力和物力來(lái)維修、安裝和調(diào)試。PLC控制是可以有效改善上述問(wèn)題。X52K機(jī)床控制部分的電氣改造是以PLC為控制核心，并利用PLC的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行的（1）系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)時(shí)間短。采用一套可靠性設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了PLC。（2）PLC非常操作。它具有編程簡(jiǎn)單、操作方便、維護(hù)方便等特點(diǎn)，一般不會(huì)引起故障。（3）PLC是一種用于控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制裝置，與一般計(jì)算機(jī)控制相比，編程語(yǔ)言更加簡(jiǎn)單，設(shè)備更加穩(wěn)定。使用簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程錯(cuò)誤率極低。（4）操作包括程序輸入和程序校正操作。您可以直接顯示節(jié)目輸入，或者在搜索或搜索節(jié)目后，立即根據(jù)您想要的地址號(hào)碼或聯(lián)系信息修改節(jié)目更改。（5）使用的編程語(yǔ)言包括樓梯圖形、功能圖、功能模塊和聲明描述編程語(yǔ)言。不同的編程方法可以簡(jiǎn)化編程。上述功能為PLC控制系統(tǒng)，可靠性高，編程靈活，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)[6]。2.6整體方案設(shè)計(jì)（1）主軸電機(jī)M1有正反起動(dòng)、正反制動(dòng)和變速三種控制。（2）進(jìn)給電機(jī)M2發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)給、快速運(yùn)動(dòng)和變速三種控制。（3）M3拖動(dòng)冷卻泵，確保冷卻裝置僅向一側(cè)運(yùn)動(dòng)。（4）為保證安全，防止事故發(fā)生，機(jī)床使用聯(lián)鎖裝置來(lái)保證銑床的連續(xù)動(dòng)作。（5）三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有短路保護(hù)，工作臺(tái)的六個(gè)方向，都設(shè)有限位裝置。

3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1電氣元件的選型3.1.1保護(hù)電器的選擇（1）熔斷器熔斷器主要用于短路保護(hù)和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)，以保護(hù)系統(tǒng)安全。保險(xiǎn)絲與受保護(hù)電路進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)通過(guò)它的電流小于指定值時(shí)，保險(xiǎn)絲就像電線一樣充當(dāng)連接。達(dá)到指定值（嚴(yán)重短路過(guò)載或短路）后，保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)閉合。螺旋熔斷器廣泛用于電氣控制電路和通用產(chǎn)品RL5、RL6、RL7和RL8系列。一般來(lái)說(shuō)，熔化電流應(yīng)該是電機(jī)額定電流的1.5-2.5倍。主軸電機(jī)電路保險(xiǎn)絲型號(hào):RL1-100/100。冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵，并快速前進(jìn)回路發(fā)動(dòng)機(jī)選定型號(hào)的保險(xiǎn)絲RL1-15/2、RL1-15/6。RL1-15/2控制電路的選擇模型。（2）熱繼電器熱中繼器是根據(jù)當(dāng)前熱效應(yīng)原理操作的保護(hù)裝置。反時(shí)限保護(hù)特性類(lèi)似于發(fā)動(dòng)機(jī)特有的允許過(guò)載。它主要用于電機(jī)過(guò)載、相位不足和當(dāng)前不平衡運(yùn)行保護(hù)。它們還經(jīng)常與接觸器結(jié)合以形成電池啟動(dòng)器。選擇原則:應(yīng)根據(jù)使用條件、工作環(huán)境、起動(dòng)條件、受保護(hù)物體的負(fù)載特性、發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)的允許載重量加以考慮。一般原則是保持熱中繼器所特有的放大器低于電機(jī)過(guò)載特性，充分利用電機(jī)過(guò)載以及電機(jī)短路。循環(huán)重載和啟動(dòng)不受影響。通常，熱中繼器選擇的額定電流必須大于或等于電機(jī)的額定電流。設(shè)定電流通常是電機(jī)額定電流的1.051.1倍。JR36-63主軸電機(jī)電路熱中繼器型號(hào)選擇，設(shè)定電流:60A。冷卻泵回路熱繼電器型號(hào):JR36-20，設(shè)定電流0.36A。3.1.2控制開(kāi)關(guān)電器的選擇（1）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，也稱(chēng)為組合開(kāi)關(guān)，通常用在電氣設(shè)備、電源開(kāi)關(guān)和負(fù)載中的間歇電路中，通過(guò)測(cè)量三向電壓，直接監(jiān)控小容量感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。傳動(dòng)開(kāi)關(guān)由移動(dòng)觸點(diǎn)（移動(dòng)閘瓦）、靜態(tài)觸點(diǎn)（靜態(tài)閘瓦）、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)和住房組成。一般的選擇原則是允許電流大于或等于電路電流評(píng)級(jí)。按此鍵選擇開(kāi)關(guān)。常見(jiàn)的產(chǎn)品是H'5、H'10和H'15系列。該結(jié)構(gòu)選用H'10-100/3。（2）按鈕開(kāi)關(guān)盒按鈕按鈕按鈕開(kāi)關(guān)（也稱(chēng)為控制按鈕）是一種手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于打開(kāi)或關(guān)閉小電流電路的裝置。通常，如果不直接控制主電路的ON/OFF，將在控制電路中開(kāi)始或停止命令。接觸器線圈、中繼器和電磁起動(dòng)器的遠(yuǎn)程電擊控制，然后控制主電路。目前LA4系列按鈕被廣泛使用，本文選擇為L(zhǎng)A5-3H。1、整流器使用二極管轉(zhuǎn)換器，將電源中的電源轉(zhuǎn)換成直流電源。兩組晶體管轉(zhuǎn)換器也可以用來(lái)形成可逆轉(zhuǎn)換器，因?yàn)殡娫捶较蚴强赡娴摹?.平面波電路修正整流后的直流電壓包含6倍于電源頻率的脈動(dòng)電壓，逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也在直流電壓波動(dòng)中。使用電感器和電容器來(lái)抑制電壓波動(dòng)。吸取脈動(dòng)電壓（電擊）。如果器件電容小，當(dāng)電源和主電路元件有空間時(shí)，電感器可以省略，并且簡(jiǎn)單的平滑電路被使用。3.逆變器與整流器不同，逆變器直接將流速轉(zhuǎn)換成所需頻率的交流電流，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)打開(kāi)和關(guān)閉六個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備，以產(chǎn)生三鈍的交流輸出?？刂齐娐繁硎鞠虍惒诫姍C(jī)主電路提供控制信號(hào)（電壓和頻率可調(diào)）的電路。電壓頻率“計(jì)算電路”，“電壓電流檢測(cè)電路”主電路和“速度檢測(cè)”“電機(jī)電路”，操作電路控制信號(hào)增益“電路保護(hù)”，頻率轉(zhuǎn)換器和電機(jī)“電路保護(hù)”。（1）計(jì)算電路:將指令的外部速度和扭矩與電路感測(cè)電壓的電流和信號(hào)進(jìn)行比較，以確定逆變器的輸出電壓和頻率。（2）電壓和電流檢測(cè)電路:與主電路隔離，用于檢測(cè)電壓和電流。（3）驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)電路主體裝置的電路。其與控制電路隔離，以打開(kāi)和關(guān)閉電路的主單元。（4）速度檢測(cè)電路:接收設(shè)置在電動(dòng)自動(dòng)機(jī)軸異步電機(jī)中的速度傳感器信號(hào)作為速度信號(hào)，并將其發(fā)送到計(jì)算電路。根據(jù)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算，發(fā)動(dòng)機(jī)可以按照說(shuō)明書(shū)操作。（5）電路保護(hù):為了防止變頻器和異步電機(jī)在異常過(guò)載或壓力過(guò)大時(shí)損壞，變頻器會(huì)停止或抑制主電路的電壓和電流值等。3.2變頻器的選擇3.2.1的特點(diǎn)和基本工作原理變頻器的組成變頻器是一種電源控制裝置，用于改變電源電機(jī)的運(yùn)行頻率和交流電機(jī)的控制頻率。頻率設(shè)置模式包括操作鍵盤(pán)設(shè)置、接觸信號(hào)設(shè)置、模擬信號(hào)設(shè)置、脈沖信號(hào)設(shè)置、通信模式設(shè)置等。它可以實(shí)現(xiàn)各種功能，如軟啟動(dòng)、節(jié)能、變頻和調(diào)速、提高工作精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)負(fù)荷保護(hù)。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，變頻器也得到廣泛的應(yīng)用。變頻器主要由AC-DC、濾波器、逆變器(DC-AC)和控制單元組成。基本結(jié)構(gòu)如圖3-1所示圖3-1變頻器基本構(gòu)成變頻器的特點(diǎn)1、輸出電壓波形通過(guò)多PWM控制接近正弦波。整流電路的脈沖數(shù)高而且多路復(fù)用因而功率因數(shù)高而且輸入諧波低。2、結(jié)構(gòu)緊湊的模塊化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品兼容性的同時(shí)維護(hù)方便。3.沒(méi)有任何形式的過(guò)濾器非常低的輸出。產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性由于光纖通信技術(shù)的使用從而顯著提高。電源可自動(dòng)旁路電路，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)故障功能。變頻器的工作原理變頻器的工作原理是應(yīng)用變頻技術(shù)和微電子技術(shù)來(lái)改變電源電機(jī)的工作頻率，以控制交流電機(jī)的電源控制設(shè)備。我們使用的電源分為交流電源和直流電源，大多數(shù)常規(guī)直流電源是通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換、修復(fù)和過(guò)濾交流電源來(lái)獲得的。交流電源的供電量約占總用電量的95%。3.2.2變頻器的選型及接線方式變頻器的選型MICROMASTER420轉(zhuǎn)換器適用于各種變速驅(qū)動(dòng)器，尤其是在泵、風(fēng)扇和運(yùn)載系統(tǒng)中。其特征在于:設(shè)備性能適應(yīng)用戶需求，使用方便。電源電壓規(guī)格有很多，所以有很多不同的應(yīng)用。MICROMASTER430變頻器適用于各種變速驅(qū)動(dòng)器，其靈活性使其適用于各種各樣的應(yīng)用。變頻器的特點(diǎn)是設(shè)備性能適應(yīng)用戶需求，使用方便。逆變器的輸入/輸出終端比MICROMASTER420多，優(yōu)化的操作面板具有手動(dòng)/自動(dòng)切換功能和具有適配器功能的軟件。所以最后選擇使用MICROMASTER430變頻器。變頻器接線及運(yùn)行方式其接線方式如圖3-2所示，運(yùn)行過(guò)程為：當(dāng)主軸電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，QF1閉合主軸電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)KM1閉合時(shí)，變頻器開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)變頻器故障時(shí)，保護(hù)電路運(yùn)行，斷開(kāi)連接。圖3-2變頻器接線圖變頻器的參數(shù)設(shè)置其參數(shù)設(shè)置如表3-1所示。

表3-1變頻器調(diào)試參數(shù)設(shè)置工作原理名稱(chēng)代碼參數(shù)用戶訪問(wèn)級(jí)P00033開(kāi)始快速調(diào)試P00101選擇工作地區(qū)P01000選擇命令源P07002選擇頻率設(shè)定值P10002電動(dòng)機(jī)最小頻率P108020電動(dòng)機(jī)最大頻率P108250控制方式P13002結(jié)束快速調(diào)試P39003

3.3PLCPLC的概述及選型3.3.1PLC的概述PLC的全稱(chēng)是可編程邏輯控制裝置。PLC中最重要的是中央處理單元。根據(jù)編輯的程序，有重復(fù)掃描和操作并最終產(chǎn)生結(jié)果的任務(wù)。每次掃描程序時(shí)，都會(huì)打印結(jié)果并繼續(xù)。停止輸入端口。它執(zhí)行連續(xù)的掃描和寫(xiě)入，然后對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和排序，最后將其存儲(chǔ)在內(nèi)存中進(jìn)行存儲(chǔ)。下一步是一步一步地閱讀和運(yùn)行程序。對(duì)于可編程控制器，所涉及的I/O數(shù)量決定了是否可以完成相對(duì)復(fù)雜的項(xiàng)目。同時(shí)，計(jì)算速度也直接影響工作效率。計(jì)算速度越快，性能越好。速度多為10毫秒，有些類(lèi)型的PLC在40毫秒時(shí)相對(duì)較慢。PLC之所以如此強(qiáng)大，是因?yàn)樗梢阅M模擬量，也可以將數(shù)字信號(hào)輸入機(jī)器中得到結(jié)果。制作PLC的目的是為了應(yīng)對(duì)各種繁瑣的工業(yè)操作環(huán)境，所以它抗環(huán)境干擾，其編程方式比其他軟件更方便快捷。分步構(gòu)建梯形圖的框圖可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的環(huán)境，可以滿足大部分工作需要，并且具有很強(qiáng)的抗外部環(huán)境干擾的能力。與微控制器相比，方便快捷，與可編程邏輯控制器相比，編程內(nèi)容龐大復(fù)雜，不利于人們的使用，所以我用PLC來(lái)完成課題設(shè)計(jì)。PLC一般分為集成型和模塊化型兩種。集成的PLC通常由處理器板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存和電源組成。PLC模塊通常由處理器模塊、i/o模塊、內(nèi)存模塊、電源模塊、基板或機(jī)架組成。1）CPU（中央處理器）微型計(jì)算機(jī)PLC的核心像一般的微型計(jì)算機(jī)一樣是CPU，它以實(shí)現(xiàn)算術(shù)單元主要由地址總線，控制總線以及數(shù)據(jù)總線組成，控制器，寄存器及其之間的連接。CPU在很大程度上決定了PLC的控制規(guī)模、運(yùn)行速度和內(nèi)存容量等大部分整體性能，而且還影響CPU控制PLC的運(yùn)行，解釋指令并進(jìn)行讀取，引導(dǎo)PLC有序工作。2）存儲(chǔ)存儲(chǔ)(存儲(chǔ)器)主要用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，是PLC的一部分。PLC存儲(chǔ)器通常由系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩部分組成。系統(tǒng)程序通常不能由用戶修改由制造商編寫(xiě)。PLC控制對(duì)象定義的用戶程序是用戶根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制要求編寫(xiě)的應(yīng)用程序。目的。3）輸入輸出模塊輸入模塊和輸出模塊通常稱(chēng)為I/O模塊或I/O設(shè)備。PLC提供了各種操作級(jí)別、連接類(lèi)型和驅(qū)動(dòng)功能的I/O模塊，可以支持各種功能的I/O模塊。I/O分?jǐn)?shù)決定了模塊的規(guī)格和數(shù)量。I/O模塊可能更多或更少，但是最大數(shù)量受PLC可以管理的配置功能（即底板）的限制。PLC還提供i/O領(lǐng)域的各種專(zhuān)用模塊，如高速計(jì)算器、熱感器、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、中斷控制、溫度控制、位置控制和音頻輸出以及打印機(jī)等專(zhuān)用類(lèi)型或用于享受各種特殊功能的控制要求。智能接口模塊是一個(gè)有自己的處理器和系統(tǒng)程序以及內(nèi)存和連接到PLC系統(tǒng)總線口的接獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。4）編程器編程器的作用是將用戶編寫(xiě)的程序加載到用戶PLC程序存儲(chǔ)器中，檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行情況，并顯示PLC系統(tǒng)狀態(tài)以及內(nèi)部設(shè)備和參數(shù)。典型的編程器包括簡(jiǎn)單的便攜式編程器、智能圖形編程器和專(zhuān)門(mén)的基于PC的編程軟件。目前，大多數(shù)PLC制造商都開(kāi)發(fā)了軟件，支持用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PLC編程。PLC編程支持軟件安裝在個(gè)人電腦上后，可以作為圖形編程器來(lái)編輯和修改用戶程序，并在個(gè)人電腦之間進(jìn)行交流。PLC:此接口實(shí)現(xiàn)用戶程序的雙就緒傳輸，控制PLC的運(yùn)行狀態(tài)。5）電源PLC電源整個(gè)PLC的供電中心將外部供應(yīng)的交流能量轉(zhuǎn)換為處理器、內(nèi)存所需的直流功率，大多數(shù)PLC采用工作穩(wěn)定性好高質(zhì)量的穩(wěn)定開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓源因?yàn)榭垢蓴_能力相對(duì)較強(qiáng)。許多PLC電源還可以提供外部DC24V穩(wěn)壓電源，以提供輸入接口外圍配置的電氣組件。PLC設(shè)計(jì)的初衷是為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，所以目前通用的編程語(yǔ)言是梯形圖，可以反映其邏輯結(jié)構(gòu)。與其他語(yǔ)言程序相比，它可以更直觀地表達(dá)繼電器之間的邏輯關(guān)系。方便工程師盡快熟悉編程規(guī)則，熟練操作。PLC由五部分組成：中央處理器，存儲(chǔ)器，輸入/輸出單元，電源單元和編程器。如圖5-1所示。其中CPU是PLC的核心，輸入電路和輸出電路用于連接CPU與現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備電路的接口，編程器用于連接上位機(jī).用于編程控制的其他設(shè)備。構(gòu)建框圖如圖3-3所示。，圖3-3PLC的組成部分PLC硬件主要由三部分組成。輸入（CPU+寄存器）：用于收集和存儲(chǔ)有關(guān)受控對(duì)象實(shí)際操作的數(shù)據(jù)和信息。邏輯部分：首先對(duì)輸入部分采集和存儲(chǔ)的信息進(jìn)行分析和處理，然后根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際要求，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作響應(yīng)。輸出部分：為被控制的所有設(shè)備之間進(jìn)行實(shí)際操作處理而提供的設(shè)備[4]。1970年是控制技術(shù)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。研究人員開(kāi)發(fā)了一種可以編輯程序的控制器，安裝在汽車(chē)上，并將其投入工業(yè)生產(chǎn)。獲得的結(jié)果非常重要。PLC技術(shù)出現(xiàn)于1990年。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷成熟，其控制和計(jì)算功能不斷完善，基于此，PLC技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域得到了應(yīng)用。迄今為止，該技術(shù)仍在相關(guān)領(lǐng)域得到改進(jìn)和應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用。控制傳統(tǒng)的邏輯電路需要使用大量的硬件和電線，這使得工作人員連接或修理電線非常不方便、耗時(shí)和昂貴，這是無(wú)法滿足的?，F(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。而PLC則不同，可用于各種程序的編輯、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算，并可在輸出和輸入程序端口之間建立仿真和鏈接，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)的完整在線控制。目前流行的檢測(cè)方式有PLC控制、繼電器控制、單片機(jī)控制等。其中，PLC檢測(cè)控制系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。因?yàn)樗哂幸韵绿攸c(diǎn)：1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)由于PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)和嚴(yán)格的制造技術(shù)，內(nèi)部電路采用先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，可靠性高，利用PLC形成控制系統(tǒng)。同一刻度的接觸器系統(tǒng)、電線、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)減少至千分之一，故障顯著。此外，PLC具有硬件故障自驗(yàn)證功能，并能在發(fā)生故障時(shí)發(fā)送報(bào)警信息。應(yīng)用軟件允許用戶為外圍設(shè)備編寫(xiě)診斷程序本身的故障，從而允許PLC之外的電路和設(shè)備。2.配套設(shè)施齊全，功能齊全，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，形成了大、中、小型系列產(chǎn)品?？捎糜诟鞣N規(guī)模的工控事件。除了邏輯處理能力外，大多數(shù)現(xiàn)代具有完整的數(shù)據(jù)計(jì)算能力PLC，可用于各種數(shù)字控制應(yīng)用。PLC功能單元近年來(lái)層出不窮，PLC正在滲透到位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制領(lǐng)域。隨著PLC通訊功能的完善和人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC配置各種控制系統(tǒng)變得非常容易。4、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是工礦企業(yè)的工業(yè)控制設(shè)備。界面簡(jiǎn)單，編程語(yǔ)言容易被工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)和表示方式非常接近繼電器電路圖，只需少量的PLC邏輯控制指令即可輕松實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置小，易于維護(hù)，不易變形。PLC采用存儲(chǔ)邏輯而不是布線邏輯，大大降低了控制設(shè)備的外部布線，大大縮短了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工周期，也簡(jiǎn)化了維護(hù)。更重要的是，同一設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程可以在程序改變后改變。非常適合各種小批量的產(chǎn)品。6、體積小、重量輕、能耗低以超小型PLC為例，新生產(chǎn)的品種占地面積不到100毫米，重量不到150克，功耗只有幾瓦。其體積小，易于安裝在機(jī)器內(nèi)部，使其成為機(jī)電一體化的理想控制單元。以顯示。3.3.2PLC的選型PLC的種類(lèi)雖然很多，但其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)非常相似。根據(jù)I/O口的估算和設(shè)計(jì)要求，PLC在控制系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，所以需要比較多家公司的PLC，選擇合適的PLC。在網(wǎng)上查了資料，做了詳細(xì)的對(duì)比之后，我選擇了西門(mén)子S7-200PLC。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工廠車(chē)間，具有成本低、員工易學(xué)易操作等諸多優(yōu)點(diǎn)。機(jī)電控制中有不同類(lèi)型的技術(shù)。因此，在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，需要合理設(shè)計(jì)工藝，選擇最適合的工藝類(lèi)型。準(zhǔn)確合理的工藝類(lèi)型是設(shè)計(jì)前的基礎(chǔ)。為了保證PLC技術(shù)的運(yùn)行，在設(shè)計(jì)之前必須選擇好的技術(shù)類(lèi)型。與分布式控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有操作方便、安裝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。確定PLC技術(shù)的類(lèi)型是一項(xiàng)更系統(tǒng)的任務(wù)。選擇時(shí)，要從各個(gè)方面綜合考慮可能出現(xiàn)的問(wèn)題。因此，必須慎重選擇技術(shù)類(lèi)型，使PLC技術(shù)的應(yīng)用更加合理、科學(xué)。西門(mén)子S7-200系列PLC現(xiàn)已應(yīng)用在多個(gè)行業(yè)中，具有良好的發(fā)展前景，并且由于其檢測(cè)、監(jiān)控等特點(diǎn)，在自動(dòng)化控制中也得到了廣泛的應(yīng)用。S7-200系列PLC具有多種功能，因此即使在復(fù)雜的環(huán)境中也能控制系統(tǒng)，自行完成操作，也可與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接進(jìn)行操作。在企業(yè)生產(chǎn)中，更適合選擇S7-200系列PLC，性?xún)r(jià)比非常高。S7-200系列PLC的優(yōu)勢(shì)是：一個(gè)程序中可以執(zhí)行的命令有很多種?？煽啃苑浅８?。初學(xué)者也能輕松學(xué)會(huì)。人員操作方便。有多種類(lèi)型的擴(kuò)展模塊。溝通能力強(qiáng)?？梢詫?shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的控制系統(tǒng)。在企業(yè)工廠中具有很高的可行性。根據(jù)你參考的資料可以看出，西門(mén)子S7-200系列PLC主要有4種型號(hào)，8個(gè)CPU容量。每個(gè)容量的CPU單元都可以用作負(fù)載電源。CPU221和222具有相同的尺寸和功能，輸出為180mA，CPU224，CPU224XP具有相同的特性，只是功能相同，輸出為280mA。不同的是CPU224只有一個(gè)通訊口，CPU224XP有兩個(gè)。通訊端口。CPU221可以連接6個(gè)輸入設(shè)備和4個(gè)輸出設(shè)備，CPU222可以連接8個(gè)輸入設(shè)備和6個(gè)輸出設(shè)備，CPU224和CPU224XP可以連接14個(gè)輸入設(shè)備和10個(gè)輸出設(shè)備，CPU226可以連接24個(gè)輸入設(shè)備和16個(gè)輸出設(shè)備。還有其他擴(kuò)展模塊可用。通過(guò)考慮此設(shè)計(jì)中確定的17個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)以及綜合因素，發(fā)現(xiàn)S7-200PLC的CPU226符合要求。它便宜且具有成本效益。由于可靠性高，符合本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，最終選用了西門(mén)子S7-200的PLC和226容量的CPU。3.4PLC的硬件電路設(shè)計(jì)3.4.1I/O地址的分配根據(jù)該系統(tǒng)輸入/輸出信號(hào)的要求以及電氣控制的要求，得出X52K型平面銑床的輸入/輸出元件分配表情況如下表3-2所示。表3-2X52K型銑床的輸入/輸出元件分配表IO分配表開(kāi)關(guān)量輸入開(kāi)關(guān)量輸出模擬量輸入模擬量輸出主軸啟動(dòng)I0.0左右脈沖Q0.0溫度信號(hào)AIW0速度給定AQW0主軸停止I0.1前后脈沖Q0.1冷卻啟動(dòng)I0.2左右方向Q0.2冷卻停止I0.3前后方向Q0.3主軸上行I0.4主軸故障燈Q0.4主軸下行I0.5冷卻故障燈Q0.5平臺(tái)右行I0.6上下故障燈Q0.6平臺(tái)左行I0.7左右故障燈Q0.7平臺(tái)前行I1.0前后故障燈Q1.0平臺(tái)后行I1.1主軸溫度高Q1.1打開(kāi)照明I1.2主軸運(yùn)行Q1.2主軸上限I1.3冷卻運(yùn)行Q1.3主軸下限I1.4主軸上運(yùn)行Q1.4平臺(tái)右限I1.5主軸下運(yùn)行Q1.5平臺(tái)左限I1.6液壓抱閘Q1.6平臺(tái)前限I1.7照明輸出Q1.7平臺(tái)后限I2.0主軸故障I2.1冷卻故障I2.2上下故障I2.3左右故障I2.4前后故障IPLC的硬件接線圖根據(jù)我們所確定的I/O口的輸入輸出點(diǎn)數(shù)以及分配表，將電動(dòng)機(jī)控制電路的控制回路各部分元件連接起來(lái)，用導(dǎo)線連接時(shí)要耐心仔細(xì)，各部分對(duì)應(yīng)起來(lái)，多檢查幾遍，確保準(zhǔn)確無(wú)誤。X52K型銑床控制系統(tǒng)的PLC接線圖如下圖3-4所示，圖3-4X52K型銑床控制系統(tǒng)改造的PLC接線圖

3.5控制系統(tǒng)電氣回路圖的設(shè)計(jì)根據(jù)電氣原理圖及控制要求，主軸啟動(dòng)、主軸停止、冷卻啟動(dòng)、冷卻停止、主軸上升、主軸下降、平臺(tái)右、平臺(tái)左、平臺(tái)前進(jìn)、平臺(tái)后退、燈亮均為常開(kāi)按鈕。上限位、主軸下限位、平臺(tái)右限位、平臺(tái)左限位、平臺(tái)前限位、平臺(tái)后限位常閉一系列開(kāi)觸點(diǎn)、主軸誤差、冷卻誤差、上下誤差、左右誤差、前和后部錯(cuò)誤對(duì)于接觸、控制，設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路如圖3-5所示。圖3-5控制系統(tǒng)電氣回路圖4PLC的軟件設(shè)計(jì)4.1PLC編程軟件的介紹PLC編程軟件在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。學(xué)習(xí)PLC編程軟件也是一門(mén)學(xué)問(wèn)。編程語(yǔ)言是通過(guò)PLC編程軟件編寫(xiě)的。每種類(lèi)型的PLC都有自己專(zhuān)用的編程軟件，不同品牌的PLC之間的編程軟件不能通用。對(duì)于此設(shè)計(jì)，選擇了西門(mén)子S7-200PLC和容量為226的CPU。因此，使用專(zhuān)用的編程軟件STEP7-MicroWINV4.0SP9，該軟件具有非常高級(jí)的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜編程任務(wù)的向?qū)Чδ埽脩艨梢酝ㄟ^(guò)自己設(shè)計(jì)的程序自動(dòng)創(chuàng)建和保存軟件。強(qiáng)大而完整的在線技術(shù)支持這一點(diǎn)。在離線（離線）模式下創(chuàng)建用戶程序并修改和編輯原始用戶程序。在在線（online）模式下，可以直接在與計(jì)算機(jī)建立了通訊關(guān)系的PLC上進(jìn)行各種操作，如用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)的上傳和下載。在編輯程序的過(guò)程中，語(yǔ)法檢查可以防止一些語(yǔ)法錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)類(lèi)型錯(cuò)誤。設(shè)置PLC的運(yùn)行方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控，以及用戶程序的文件管理、加密處理等。PLC編程軟件是最新的中文軟件。本程序可實(shí)現(xiàn)模擬操作，即使是初學(xué)者也能解決簡(jiǎn)單易學(xué)復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)，主要為編程開(kāi)發(fā)者提供PLC編程教學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)，該程序支持32位和64位操作系統(tǒng)。]。在編寫(xiě)編程語(yǔ)言之前，必須先深入了解編程軟件，了解每條指令的含義和用法。學(xué)完編程軟件后，能否寫(xiě)出正確的梯形圖，更好地使用它來(lái)實(shí)現(xiàn)你的程序操作。

4.2控制流程圖的繪制根據(jù)對(duì)X52K型立式銑床控制電路圖的分析以及實(shí)際工作要求，其程序流程圖如下圖4-1所示。圖4-1程序流程圖4.3PLC的軟件編程作為一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅依賴(lài)于硬件的支持，還依賴(lài)于軟件的編程和應(yīng)用。這些程序主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序由本公司設(shè)計(jì)并永久記錄在PLC中。用戶程序是指用戶的系統(tǒng)控制要求，符合實(shí)際生產(chǎn)要求。運(yùn)行控制程序首先是使用PLC預(yù)先編寫(xiě)語(yǔ)言，編寫(xiě)完成后即可檢查和操作。PLC專(zhuān)用的編程語(yǔ)言稱(chēng)為PLC編程語(yǔ)言[11]。只有熟練掌握PLC編程語(yǔ)言，才能準(zhǔn)確、快速地設(shè)計(jì)PLC編程語(yǔ)言，本設(shè)計(jì)選用梯形圖語(yǔ)言來(lái)完成控制程序的編程。在學(xué)習(xí)這些知識(shí)的過(guò)程中，一定要分清主次。即關(guān)注電路的控制目的、設(shè)備的特性和工作原理，以及對(duì)設(shè)備的控制要求。寫(xiě)程序的時(shí)候更方便。寫(xiě)完程序后，應(yīng)該再次運(yùn)行，再次檢查是否有寫(xiě)入錯(cuò)誤，并且最好盡可能進(jìn)行模擬運(yùn)行，因?yàn)槔碚撌歉鶕?jù)實(shí)踐來(lái)判斷其正確性的。此外，在學(xué)習(xí)一門(mén)編程語(yǔ)言和提高編程技能的過(guò)程中，更要注重編程實(shí)踐和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，這將有助于你快速掌握可以應(yīng)用于實(shí)際工作的編程方法和技能。[12]。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中PLC梯形圖設(shè)計(jì)方法有很多，但常用的梯形圖設(shè)計(jì)方法主要有以下三種：首先是介紹PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法結(jié)合了之前豐富的功能，并在一些經(jīng)典應(yīng)用和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上分析控制系統(tǒng)中設(shè)備的實(shí)際需求。選擇并組合主鏈接的體驗(yàn)。因此，啟發(fā)式設(shè)計(jì)方法僅適合有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師。持續(xù)的設(shè)計(jì)改進(jìn)需要反復(fù)調(diào)試和修改，最終才能得到滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果，這種方法只適用于一些常用控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單或相似的設(shè)計(jì)，主要包括5個(gè)步驟。分析控制要求，合理分配控制系統(tǒng)中電氣元件的輸入和輸出端口，并選擇要使用的電氣設(shè)備；步驟2：確定PLC的輸入和輸出模塊，并根據(jù)需要選擇PLC。下列的。計(jì)算并合理分配選定的點(diǎn)輸入/輸出模塊Step3：繪制程序流程圖Step4：使用軟件創(chuàng)建PLC梯形圖語(yǔ)言Step5：設(shè)計(jì)其他控制所需的程序Step6：更改每一步編寫(xiě)的程序得到滿足控制要求的程序[15]。二是介紹PLC梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)方法。目前，大多數(shù)工業(yè)電氣控制電路都是由復(fù)雜的電氣元件控制的。編寫(xiě)繼電器和接觸器的邏輯功能時(shí)，必須遵循兩個(gè)原則，以確?？刂齐娐返恼＿\(yùn)行。首先是明確哪些主從序列不能用作參數(shù)。同時(shí)，否則系統(tǒng)會(huì)混亂。第二點(diǎn)是確保電路中所做的工作是正確的。由于工作模式只有關(guān)閉和打開(kāi)，設(shè)計(jì)者只需確定電氣元件之間的邏輯關(guān)系，然后將它們表示為“0”和“1”。設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用程序有五個(gè)主要步驟。第一步：了解設(shè)備的工藝和機(jī)械行為，第二步：根據(jù)分配的I/O點(diǎn)繪制PLC的外部接線圖，第三步：根據(jù)工作原理進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)。第四步：根據(jù)設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系制作梯形圖。第五步：也可以運(yùn)行檢查程序，進(jìn)行仿真調(diào)試。三是介紹PLC梯形圖的順序控制方法。通過(guò)以上兩種方法的介紹，順序控制方法可以用基本的邏輯指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)方法是按照以下方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法?？刂祈樞虬雌浔碛^含義順序控制方法中最常用的工具是功能圖。第一步是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)順序功能圖，第二步是創(chuàng)建順序。根據(jù)設(shè)計(jì)的功能圖控制程序。最終的程序更復(fù)雜也更容易理解，但它的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)清晰，可讀性好。因此，制造PLC的公司開(kāi)發(fā)了更方便執(zhí)行復(fù)雜控制程序的分步順序控制命令[13]。根據(jù)這次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，對(duì)X52K立式銑床的控制電路進(jìn)行了編程，以按順序控制的方式創(chuàng)建逐步的梯形圖。首先，根據(jù)電氣原理圖制作控制電路中主軸啟動(dòng)和完全停止按鈕的梯形圖。按下主電源啟動(dòng)按鈕I0.0后，電流流過(guò)整個(gè)回路，啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，只需按下控制每個(gè)電機(jī)的啟動(dòng)按鈕。按下電路中的主電源停止按鈕I0.1后，整個(gè)電路無(wú)電流流過(guò)，車(chē)床的主電路和控制電路停止工作。但是，必須確保控制每個(gè)電機(jī)和設(shè)備的按鈕或開(kāi)關(guān)處于原始關(guān)閉位置，以防止重新啟動(dòng)時(shí)發(fā)生事故。如果主軸溫度過(guò)高，啟動(dòng)Q1.1，同時(shí)啟動(dòng)主軸故障指示燈Q0.4。編程語(yǔ)言如下圖4-2所示。。圖4-2主軸啟動(dòng)和停止梯形圖接下來(lái)要寫(xiě)的是變頻器停止梯形圖。其程序語(yǔ)言如下圖4-3所示。圖4-3變頻器的梯形圖然后冷卻梯形圖。啟動(dòng)電路時(shí)，確認(rèn)主軸高溫Q1.1已經(jīng)啟動(dòng)，如果按下0.2，冷卻操作將一直等到Q1.3開(kāi)始，當(dāng)冷卻達(dá)到指定閾值I0時(shí)停止冷卻。3啟動(dòng)時(shí)，冷卻電機(jī)停止工作，當(dāng)電機(jī)冷卻時(shí)，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則冷卻故障指示燈Q0.5點(diǎn)亮。編程語(yǔ)言如圖4-4所示。圖4-4工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)的梯形圖按下控制電源的啟動(dòng)并按下按鈕I0.4來(lái)控制主軸的上側(cè)，控制上側(cè)的伺服電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，主軸開(kāi)始向上移動(dòng)。當(dāng)按下控制主軸下降的按鈕I0.5時(shí)，控制下降的伺服電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，主軸開(kāi)始下降。編程語(yǔ)言如下圖4-5所示。圖4-5工作臺(tái)移動(dòng)電動(dòng)機(jī)左移、右移控制梯形圖按下控制電源啟動(dòng)后，按下按鈕I0.6控制操作平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，控制運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)開(kāi)始工作，操作平臺(tái)開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)按下控制工作平臺(tái)左移的按鈕I0.7時(shí)，控制左移的伺服電機(jī)開(kāi)始工作，工作平臺(tái)開(kāi)始向左移動(dòng)。SM0.0限制平臺(tái)左右移動(dòng)的上限，如果左右移動(dòng)電機(jī)異常，Q0.7激活，如左右故障。編程語(yǔ)言如下圖4-6所示。圖4-6操作平臺(tái)控制左右移動(dòng)的梯形圖按下控制電源啟動(dòng)后，按下按鈕I1.0控制操作平臺(tái)前進(jìn)，控制前進(jìn)的伺服電機(jī)開(kāi)始工作，操作平臺(tái)開(kāi)始前進(jìn)。當(dāng)按下控制工作平臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)的按鈕I1.1時(shí)，控制反向運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平臺(tái)開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)。平臺(tái)進(jìn)退運(yùn)動(dòng)上限限制為SM0.0，當(dāng)電流和倒退電機(jī)異常時(shí)，左右故障指示燈Q1.0激活。編程語(yǔ)言如下圖4-7所示。圖4-7操作平臺(tái)控制前后移動(dòng)的梯形圖信號(hào)量控制的梯形圖。按下控制電源的啟動(dòng)，系統(tǒng)正常工作，按下燈I1.2打開(kāi)，燈輸出Q1.7。當(dāng)接觸器I2.1帶電觸點(diǎn)閉合時(shí)，主軸有故障，控制主軸電機(jī)運(yùn)行的指示燈Q0.4亮。如果接觸器I2.2通電觸點(diǎn)閉合，冷卻系統(tǒng)將發(fā)生故障。并控制冷卻電機(jī)工作。當(dāng)燈Q0.5亮?xí)r，接觸器I2.3通電，觸點(diǎn)閉合，控制主軸升降的電機(jī)故障，指示燈亮?？刂浦鬏S電機(jī)運(yùn)行的Q0.6導(dǎo)通，I2.4通電，觸點(diǎn)閉合，如果控制操作平臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)的電機(jī)故障，指示燈Q0.7操作平臺(tái)的左右控制移動(dòng)的開(kāi)關(guān)打開(kāi)。當(dāng)接觸器I2.5通電，觸點(diǎn)閉合時(shí)，控制執(zhí)行平臺(tái)進(jìn)退的電機(jī)故障，執(zhí)行平臺(tái)為電機(jī)控制。前后活動(dòng)指示燈Q1.0亮起其程序