鏜床控制線路的改造設計畢業(yè)論文設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目： 鏜床控制線路的改造設計 </p><p>　　系（院）：工業(yè)與信息化 專業(yè)：電氣自動化</p><p>　　姓 名：徐 漢 學號： 1301020125 </p><p><b&g

2、t;　　摘要</b></p><p>　　PLC(可編程序控制器)是以微機技術為核心的通用工業(yè)控制裝置。它是將傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術與計算機技術和通信技術融為一體，具有功能大、環(huán)境適應性好、編程簡單、使用方便等優(yōu)點。因此，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面，PLC得到廣泛的應用。學習、掌握和應用PLC技術對提高我國工業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。</p>

3、<p>　　目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機床，這些機床經(jīng)歷了比較長的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機和自動生產(chǎn)線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎的，技術上比較落后，特別是其觸點的可靠性問題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而用PLC對它進行技術改造，便能取得很好的效果。鏜床分為臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛鏜床和坐標鏜床等類型(見彩圖)。</p><p>

4、;　　還可用以進行劃線、坐標測量和刻度等工作，用于工具車間和中小批量生產(chǎn)中。其他類型的鏜床還有立式轉(zhuǎn)塔鏜銑床、深孔鏜床和汽車、拖拉機修理用鏜床等。</p><p>　　鏜床傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)存在著復雜性、故障率高、維護工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點;給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便，嚴重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器 對T68鏜床傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行改造，在實際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動

5、的力量。PLC對T68鏜床控制改造的梯形圖設計,提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。</p><p>　　本設計在手法上采用模塊化結構，運用圖解的方法，意圖為主，以文為輔。本設計對梯形圖的每個梯級和語句表的每個語句都添加注解說明，解釋和說明該梯級和語句的作用，并且用電路工作過程圖與電器元件和編程元件動作順序表相結合的方法來說明PLC的控制過程。</p><p>　　關鍵字：鏜

6、床 ,PLC , 梯形圖, 可編程控制器, 改造</p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　緒論2</b></p><p>　　第一章 機床的用途、主要結構和運動3</p><p>　　第二章 電力拖動方式和控制要求6</p>

7、<p>　　第一節(jié) 機床的電力拖動方式6</p><p>　　第二節(jié) T68型臥式鏜床運動對電氣控制電路的要求6</p><p>　　第三節(jié) 控制電路的分析6</p><p>　　第四節(jié) 主電路的分析8</p><p>　　第五節(jié) 聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)的分析9</p><p>　　第三章 鏜

8、床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造10</p><p>　　第一節(jié) PLC技術背景10</p><p>　　第二節(jié) PLC的系統(tǒng)結構10</p><p>　　第三節(jié) PLC技術應用的優(yōu)勢12</p><p>　　第四節(jié) PLC控制與微機控制的區(qū)別14</p><p>　　第五節(jié) T68臥式機床PLC改造的目

9、的14</p><p>　　第六節(jié) 總體構思14</p><p>　　第七節(jié) 電路改造15</p><p>　　第八節(jié) 調(diào)試過程20</p><p><b>　　總結25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><

10、;p><b>　　緒論</b></p><p>　　PLC(可編程序控制器)是以微機技術為核心的通用工業(yè)控制裝置。它是將傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術與計算機技術和通信技術融為一體，具有功能大、環(huán)境適應性好、編程簡單、使用方便等優(yōu)點。因此，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面，PLC得到廣泛的應用。學習、掌握和應用PLC技術對提高我國工業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率具有十分重要的

11、意義。</p><p>　　目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機床，這些機床經(jīng)歷了比較長的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機和自動生產(chǎn)線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎的，技術上比較落后，特別是其觸點的可靠性問題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而用PLC對它進行技術改造，便能取得很好的效果。</p><p>　　對T68鏜床的電氣控制線路進行了分

12、析與研究后,T68鏜床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬等功能外；T68鏜床的電氣控制系統(tǒng),還存在控制線路上一些復雜性、故障率高、維護工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點;給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便，嚴重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器(PLC)對T68鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進行改造,在實際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動的力量。PLC對T68鏜床控制改造的設計梯形圖,提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；然而PLC對T

13、68鏜床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進行技術改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準確性、合理性,更好地滿足了實際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　引 言 </b></p><p>　　鏜床是一種精密加工機床。它主要用于加工工件上的精密圓柱孔。按用途的不同，鏜床可分為 臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床等。其中臥式鏜床的用途很廣，除了對各種復雜的大型工件，如

14、箱 體零件、機體等的鏜孔以外，還可以完成鉆、擴、鉸孔、車削內(nèi)外螺紋，用絲錐攻絲，車外圓柱面 </p><p>　　和端面，用端銑刀與圓柱銑刀銑削平面等多種工序。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具有優(yōu)勢。 </p><p>　　其中T68鏜床的電氣控制是由2臺電動機，主軸電機M1拖動主軸的旋轉(zhuǎn)和工作進給，

15、M2 電動機實現(xiàn) </p><p>　　工作臺的快移，M1 電動機是雙速電動機，低速是△接法，高速是YY接法，主軸旋轉(zhuǎn)和進給都由齒 輪變速，停車時采用了反接制動，主軸和進給的齒輪變速采用了斷續(xù)自動低速沖動。 </p><p>　　研究這一課題的目的和意義有以下幾點：1）、將所學的知識得以綜合的應用，2）、將所學的知識與實踐相結合，3）、近年來PLC 機在工業(yè)自動控制領域應用愈來愈廣，它在控

16、制性能、組機周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。用PLC 控制技術對鏜床的控制電路實施改造，則具有普遍的技術及經(jīng)濟意義，4）、提高鏜床控制電路的穩(wěn)定性和自動化程度，5）、 </p><p>　　通過PLC 改造后，可以延長鏜床的使用壽命，還可以降低機床的故障、更加便于控制、方便維修等各種好處。采用PLC 實現(xiàn)T68 鏜床電氣控制時，照明、電源指示燈、低壓備用電源插座及控制電源變壓器及

17、相關電路保持原電路配置連接。繼電一接觸器系統(tǒng)中按鈕、速度繼電器、行程開關為PLC 的輸入設備，接觸器線圈及指示燈為PLC 的輸出設備。為了節(jié)省PLC 的I／O 點數(shù)，SQ1、SQ2 的常開觸點并聯(lián)，SQ3、SQ4 的常開觸點串聯(lián)，SQ3、SQ4 的常閉觸點并聯(lián)，SQ5、SQ6 的常開觸點并聯(lián)之后接在PLC 的輸入端。經(jīng)過這樣處理后，僅需要14 個輸入點，7個輸出點，又基于三菱的PLC 在市場 上被廣泛使用且價格便宜，適用于經(jīng)濟型的改造，

18、因此，我選用三菱型號為FX2N-32MR 的PLC。</p><p><b>　　第一章</b></p><p>　　鏜床主要用于孔的精加工，可分為臥式鏜床、落地鏜床、坐標鏜床和金鋼鏜床等。臥式鏜床應用較多，它可以進行鉆孔、鏜孔、擴孔、鉸孔及加工端平面等，使用一些附件后，還可以車削圓柱表面、螺紋，裝上銑刀可以進行銑削。鏜床在加工時，一般是將工件固定在工作臺上，由鏜桿或

19、平旋盤（花盤）上固定的刀具進行加工。機床的基本組成如下：</p><p>　　1) 前立柱：固定地安裝在床身的右端，在它的垂直導軌上裝有可上下移動的主軸箱。</p><p>　　2) 主軸箱：其中裝有主軸部件，主運動和進給運動變速傳動機構以及操縱機構。</p><p>　　3) 后立柱：可沿著床身導軌橫向移動，調(diào)整位置，它上面的鏜桿支架可與主軸箱同步垂直移動。如有需

20、要，可將其從床身上卸下。</p><p>　　4) 工作臺：由下溜板，上溜板和回轉(zhuǎn)工作臺三層組成。下溜板可沿床身頂面上的水平導軌作縱向移動，上溜板可沿下溜板頂部的導軌作橫向移動，回轉(zhuǎn)工作臺可以上溜板的環(huán)形導軌上繞垂直軸線轉(zhuǎn)位，能使要件在水平面內(nèi)調(diào)整至一定角度位置，以便在一次安裝中對互相平等或成一角度的孔與平面進行加工。</p><p><b>　　5)面板1</b>&

21、lt;/p><p>　　面板上安裝有機床的所有主令電器及動作指示燈、機床的所有操作都在這塊面板上進行，指示燈可以指示機床的相應動作。</p><p><b>　　6)面板2</b></p><p>　　面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。</p>&l

22、t;p><b>　　7)三相異步電動機</b></p><p>　　主電路中有兩臺電動機， M1 為主軸與進給電動機，是一臺 4/2 極的雙速電動機，繞組接法為△ / 丫丫。 M2 為快速移動電動機。 </p><p>　　電動機 M1 由 5 只接觸器控制， KM1 和 KM2 控制 M1 的正反轉(zhuǎn)， KM3 控制 M1 的低速運轉(zhuǎn)， KM4 、 KM5 控制

23、 M1 的高速運轉(zhuǎn)。 FR 對 M1 進行過載保護。 </p><p>　　YB 為主軸制動電磁鐵的線圈，由 KM3 和 KM5 的觸點控制。 </p><p>　　M2 由 KM6 、 KM7 控制其正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)快進和快退。因短時運行，不需過載保護。 </p><p>　　臥式鏜床加工時運動有：</p><p>　　1) 主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)

24、與平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。</p><p>　　2) 進給運動：主軸在主軸箱中的進出進給；平旋盤上刀具的徑向進給；主軸箱的升降，即垂直進給；工作臺的橫向和縱向進給。這些進給運動都可以進行手動或機動。</p><p>　　3) 輔助運動：回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動；主軸箱、工作臺等的進給運動上的快速調(diào)位移動；后立柱的縱向調(diào)位移動；尾座的垂直調(diào)位移動。</p><p>　　T68臥式鏜

25、床的電氣原理圖：</p><p>　　表1.1.1 電氣元件一覽表</p><p>　　第二章 電力拖動方式和控制要求</p><p>　　第一節(jié) 機床的電力拖動方式</p><p>　　T68臥式鏜由主軸電動機M1和進給電動機M2拖動。其中主軸電動機M1為△―YY接法的雙速電動機，它不但可以正、反轉(zhuǎn)，高、低速啟動運

26、轉(zhuǎn)，還可以反接制動及點動控制。進給電動機M2可以正、反向運轉(zhuǎn)。</p><p>　　第二節(jié) T68型臥式鏜床運動對電氣控制電路的要求</p><p>　　1）主軸電動機選用△―Y電動機</p><p>　　2）主軸電動機啟動時、利用Y型減少啟動電流</p><p>　　3）主軸電動機能夠?qū)崿F(xiàn)正，反轉(zhuǎn)主軸電動機低速電動調(diào)整位置：</p&

27、gt;<p>　　4）主軸電動機實現(xiàn)有效的快速制動</p><p>　　5）工作臺的運行和停止由工作臺電動機帶動，包括正，反轉(zhuǎn)和控制回轉(zhuǎn)控制分為自動和手動</p><p>　　6）對T68鏜床電氣控制的實物了解，熟悉其工作原理。 </p><p>　　7）通過實物連線畫其相應的電氣接線圖。 </p>

28、<p>　　8）通過原理圖對鏜床電氣部分進行PLC 的設計改造。 </p><p>　　9）對改造后進行調(diào)試、改進并畫出改造后的PLC接線圖。 </p><p>　　第三節(jié) 控制電路的分析</p><p>　　1、主軸

29、電動機M1的電路分析</p><p>　　主軸電動機M1的正、反轉(zhuǎn)控制。在原理圖中，12區(qū)行程開關SQ3、SQ4在正常情況下是壓合的。</p><p>　　主軸電動同M1低速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“低速”擋位置，13區(qū)行程開關SQ9斷開。</p><p>　　按下主軸電動機M1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；1

30、8區(qū)、19區(qū)中K1和KM3的常開觸點閉合，使接觸器KM1線圈通電閉合，22區(qū)KM1常開觸點接通接觸器KM4線圈電源，主軸電動機M1接成△接法低速正轉(zhuǎn)。按下主軸電動 M1的停止按鈕SB1，主軸電動機M1反接制動停止。</p><p>　　按下主軸電動機MI的反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；19區(qū)中K2和KM3的常開觸點閉合，使接觸器KM2線圈通電閉合，23區(qū)KM2常開觸點接通

31、接觸器KM4線圈電源，主軸電動機M1接成△接法低速反轉(zhuǎn)。按下主軸電動 M1的停止按鈕SB1，主軸電動機M1反接制動停止。</p><p>　　主軸電動同M1高速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“高速”擋位置，13區(qū)行程開關SQ9壓合。</p><p>　　按下主軸電動 M1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM1和KM4通電閉合，主

32、軸電動機M1接成△接法低速正轉(zhuǎn)啟動。經(jīng)過一段時間，時間繼電器KT動作，接觸器KM4失電釋放，接觸器KM5通電閉合，主軸電動機M1接成YY接法高速正轉(zhuǎn)運行。</p><p>　　按下主軸電動 M1反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM2和KM4通電閉合，主軸電動機M1接成△接法低速反轉(zhuǎn)啟動。經(jīng)過一段時間，時間繼電器KT動作，接觸器KM4失電釋放，接觸器KM5通電閉

33、合，主軸電動機M1接成YY接法高速反轉(zhuǎn)運行。</p><p>　　主軸電動機M1制動停止控制。</p><p>　　正轉(zhuǎn)制動控制：當主軸電動 M1高、低速正向啟動運行，其轉(zhuǎn)速達到120r/min時，21區(qū)速度繼電器KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點閉合，為主軸電動M1的制動作好了準備。按下主軸電動機M1停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，接觸器KM2及KM4得電閉合，主軸電動 M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動。

34、當轉(zhuǎn)速下降至100r/min時，KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點斷開，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動機M1完成正轉(zhuǎn)反接制動控制。</p><p>　　反轉(zhuǎn)制動控制：當主軸電動 M1高、低速反轉(zhuǎn)啟動運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速達到120r/min時，14區(qū)速度繼電器KS1正轉(zhuǎn)動作常開觸點閉合，為停車反接制動作好了準備。按下主軸電動機M1停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，接觸器KM2及KM4得電閉合，主軸電動 M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動

35、。當轉(zhuǎn)速下降至100r/min時，KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點斷開，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動機M1完成正轉(zhuǎn)反接制動控制。</p><p>　　主軸電動機M1點動、變速控制：分別按下按鈕SB4或SB5，主軸電動機M1可正向或點動運轉(zhuǎn)。</p><p>　　當拉出主軸變速操作盤時，行程開關ST3復位，KM3失電釋放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失電釋放，主軸電動機M1停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動主

36、軸變速操作盤，調(diào)整轉(zhuǎn)速后，將操作壓回原位。若主軸變速齒輪不能很好嚙合，則將壓上行程開關SQ6,主軸電動機M1作短時沖動，使主軸變速齒輪嚙合良好。</p><p>　　2、電動機M2的電路分析</p><p>　　機床工作臺的縱向和橫向進 ：將快速手柄扳至快速正向移動位置，行程開關SQ8被壓下，24區(qū)常開觸點閉合，接觸器KM6線圈得電閉合，進給電動機M2啟動運轉(zhuǎn)，帶動各種進給正向快速移動：將

37、快速手柄扳至反向位置時壓下行程開關SQ7，接觸器KM7線圈得電閉合，進給電動機M2反向啟動運轉(zhuǎn)，帶動各種進給反向快速移動。、</p><p>　　進給變速控制：進給變速控制的控制過程與主軸變速控制程基本相同，只不過拉出的變速手柄是進給變速操作手柄，將主軸變速控制中的行程開關SQ3換成SQ4，而進給變速沖動的行程開關為SQ5</p><p>　　第四節(jié) 主電路的分析</p>

38、<p>　　T68型臥式鏜床共由兩臺三相異步電動機驅(qū)動，即主拖動電動機M1和快速移動電動機M2。熔斷器FU1作電路總的短路保護，F(xiàn)U2作快速移動電動機和控制電路的短路保護。M1設置熱繼電器作過載保護，M2是短時工作，所以不設置熱繼電器。M1用接觸器KM1和KM2控制正反轉(zhuǎn)，接觸器KM4和KM5作三角型一雙星型變速切換，接觸器KM3用作限制M1的制動電流。M2用接觸器KM6和KM7控制正反轉(zhuǎn)。</p><p&

39、gt;　　第五節(jié) 聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)的分析</p><p>　　(1) 主軸箱或工作臺與主軸機進給聯(lián)鎖。為了防止在工作臺或主軸箱機動進給時出現(xiàn)將主軸或平旋盤刀具溜板也扳到機動進給的誤操作，安裝有與工作臺、主軸箱進給操縱手柄有機械聯(lián)動的行程開關SQ5，在主軸箱上安裝了與主軸進給手柄、平旋盤刀具溜板進給手柄有機械聯(lián)動的行程開關SQ6。若工作臺或主軸箱的操作手柄扳在機動進給時，壓下SQ5，其常閉觸頭SQ5(3-4)斷開；若

40、主軸或平旋盤刀具溜板進給操縱手柄在機動進給時，壓下SQ6，其常閉觸頭SQ6（3-4）斷開，所以，當這兩個進給操作手柄中的任一個扳在機動進給位置時，電動機M1和M2都可起動運行。但若兩個進給操作手柄同時扳在機動進給位置時，SQ5、SQ6常閉觸頭都斷開，切斷了控制電路電源，電動機M1、M2無法起動，也就避免了誤操作造成事故的危險，實現(xiàn)了聯(lián)鎖保護作用。</p><p>　　(2) M1電動機正反轉(zhuǎn)控制、高低速控制、M2

41、電動機的正反轉(zhuǎn)控制均設有互鎖控制環(huán)節(jié)。</p><p>　　(3) 熔斷器FU1-FU4實現(xiàn)短路保護；熱繼電器FR實現(xiàn)M1過載保護；電路采用按鈕，接觸器或繼電器構成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護作用。</p><p><b>　　第三章</b></p><p>　　第一節(jié)PLC發(fā)展史及發(fā)展趨勢</p><p><

42、b>　　引言：</b></p><p>　　自動化正以超快速增長的趨勢成為現(xiàn)代社會不可或缺的部分，也成為制造商快速服務全球市場的關鍵。ARC咨詢集團高級分析師imanshuShah表示：“很明顯，在競爭日益激烈的全球制造業(yè)環(huán)境下，制造商為了提高產(chǎn)量和利潤率，就必須依賴于自動化技術。”</p><p>　　關鍵詞：PLC ；發(fā)展；趨勢</p><p>

43、;<b>　　正文：</b></p><p>　　我國工業(yè)發(fā)展及自動化應用水平與工業(yè)發(fā)達國家相比有幾十年的滯后，按目前的經(jīng)濟形勢分析，我國將迎來一個PLC市場高速增長的時期?；谥袊?jīng)濟穩(wěn)定迅速增長的現(xiàn)狀，今后若干年內(nèi)中國PLC市場將保持持續(xù)高速增長。相關數(shù)據(jù)顯示，初步估計目前在我國本土銷售的PLC總量為30～40億元人民幣（不含隨進口主設備配套的PLC），年增長率為15～20%。巨大的市場

44、需求為發(fā)展PLC業(yè)務提供了難得的歷史機遇，國內(nèi)有實力的自動化公司應充分利用在市場、技術、行業(yè)影響和品牌等方面的積累，大力拓展PLC業(yè)務，使國產(chǎn)PLC早日成為中國PLC市場的主要參與者之一。</p><p>　　長期以來，可編程控制器始終處于工業(yè)控制自動化領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案，與DCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢。同時，PLC也承受著來自其它技術產(chǎn)品的沖擊，尤其是工業(yè)PC所

45、帶來的沖擊。</p><p>　　ARC咨詢集團最新研究表明，在未來5年內(nèi)，各行各業(yè)對自動化產(chǎn)品領域的資本投資將繼續(xù)保持強勁勢頭。PLC中國市場預期以12．4％的年復合增長率（CAGR）增長，市場份額預計從2006年的接近7.5億美元增長到2011年的13億美元。</p><p>　　近年來，中國OEM機械廠家一直忙于提高國產(chǎn)機械的自動化水平，減少對國外高端機械產(chǎn)品的依賴。因此，PLC作為

46、典型控制產(chǎn)品，在紡織機械、塑料機械、印刷機械、食品機械、包裝機械、起重機械、機床和化工機械等諸多領域被廣泛應用。</p><p>　　由于經(jīng)濟低迷導致需求的下降，在電梯、紡織機械、建筑機械、電源設備、造紙機械、電子制造設備、物料搬運、機床、HVAC、塑料機械、橡膠機械等應用中呈負增長的態(tài)勢。冶金行業(yè)是應用PLC最多的項目型市場，以大、中型PLC為主，由于產(chǎn)能過剩、需求萎縮和價格下降，也使得PLC在該行業(yè)繼續(xù)保持低

47、迷的態(tài)勢。</p><p>　　目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。</p><p>　　縱觀2009年，PLC在大部分OEM行業(yè)的應用都將維持低迷的態(tài)勢，只有少數(shù)如食品機械和包裝機械等受經(jīng)濟周期影響不大的行業(yè)仍能保持一定的增長。但是，一些

48、行業(yè)如，汽車、公共設施、礦業(yè)、市政等直接受國家刺激政策的拉動，PLC需求不減，成為PLC穩(wěn)步增長 的中堅力量。</p><p>　　基于小型plc發(fā)展及趨勢</p><p>　　1.      小型PLC和單片機</p><p>　　目前在很多行業(yè)中，尤其在低端OEM行業(yè)中，繼電器或單片機的應用還非常普遍。</

49、p><p>　　單片機一般用于工控產(chǎn)品或民用產(chǎn)品大批量的開發(fā)，但是單片機必須從底層硬件做開發(fā)，對普通用戶難度大，周期長，無法在使用過程中修改功能，難以達到工業(yè)環(huán)境應用，所以在一些應用環(huán)境相對較好的場合有大量應用 。</p><p>　　PLC相對單片機自行開發(fā)的系統(tǒng)而言，首先在軟件上多了一套可編程邏輯語言，方便將梯形圖轉(zhuǎn)換為控制指令，其次在硬件上集成了電源電路，加強了抗干擾措施，更適合工業(yè)環(huán)境

50、使用。</p><p>　　PLC和單片機相比的優(yōu)點：</p><p>　　使用簡單，運用開發(fā)周期短； 經(jīng)過長期的系統(tǒng)驗證具有高可靠性； 功能更改方便。 相對為通用機械設備控制需求幾近定制的PLC產(chǎn)品，單片機系統(tǒng)則更為某一個類產(chǎn)品定制開發(fā)，所以功能裁剪，成本更低。但隨著用戶開發(fā)新機型的周期越來越短，以及價格在電控系統(tǒng)選擇中的重要度的降低，PLC的應用將越來越普遍。而單片機將繼續(xù)固守控

51、制要求簡單，價格敏感和批量大的應用。</p><p>　　2.小型PLC技術發(fā)展趨勢</p><p>　　小型PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；如今的小型PLC在編程，IO擴展，通訊借口，開關量和模擬量的調(diào)節(jié)以及一些特殊功能模塊如高速計數(shù)輸入和脈沖輸出的應用上已經(jīng)基本滿足用戶的需求了。但隨著應用需求及關聯(lián)產(chǎn)品技術性能的提升（

52、如步進驅(qū)動的脈沖響應頻率及精度，HMI及關聯(lián)系統(tǒng)的通訊功能），PLC將繼續(xù)得已完善和發(fā)展。未來幾年，各廠商會應客戶要求，對小型PLC的以下功能進行強化：</p><p>　?。?）    運動控制功能</p><p>　　用戶對PLC提出更高的運動控制功能要求，主要是控制性能和功能方面。這種需求在機床工具，電子制造和包行業(yè)更加突出。</p>&l

53、t;p>　　未來的發(fā)展方向?qū)⑹牵?lt;/p><p>　　1）脈沖頻率的提高，從10KHZ，20KHZ發(fā)展到目前的100KHZ甚至更高；</p><p>　　2）功能更強，如FP-X，F(xiàn)X-3U，CP1H，EH+SV等產(chǎn)品都具備插補功能，同時脈沖路數(shù)有所增加。</p><p>　?。?）    通訊功能</p><

54、p>　　有很多廠家認為網(wǎng)絡通訊是未來PLC的發(fā)展方向，這樣可以從系統(tǒng)結構上得到簡化，從而降低成本。很多之前只支持一種現(xiàn)場總線的產(chǎn)品供應商，都在考慮推出支持更多總線和工業(yè)以太網(wǎng)的PLC產(chǎn)品。</p><p>　　長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非常可靠的控制應用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動

55、化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。PLC需要解決的問題依然是新技術的采用、系統(tǒng)開放性和價格。</p><p>　　PLC技術展的最終趨勢仍然是人們所爭論的焦點之一。大多數(shù)人認為，PLC將會繼續(xù)失去市場份額；更有甚者認為，在工業(yè)PC面前，PLC將會一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工業(yè)應用領域仍將為PLC提供一定的市場份額。 &

56、lt;/p><p>　　在全球工業(yè)計算機控制領域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件技術的誕生與進一步完善和發(fā)展，安裝有SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實使傳統(tǒng)PLC供應商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實，在傳

57、統(tǒng)PLC的技術發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。對于控制軟件來講，這是PLC控制器的核心，PLC供應商正在向工業(yè)用戶提供開放式的編程組態(tài)工具軟件，而且對于工業(yè)用戶表現(xiàn)得非常積極。此外，開放式通信網(wǎng)絡技術也得到了突破，其結果是將PLC融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。</p><p>　　盡管傳統(tǒng)PLC被應用于離散過程控制領域，但現(xiàn)在，PLC已被廣泛應用于連續(xù)過程控制領域，而且基于連續(xù)過程控制技術的發(fā)展趨勢正在進一步得

58、到增長。通信是PLC應用的關鍵技術，這種技術在PLC領域已經(jīng)得到擴展。同系統(tǒng)一樣，對PLC進行分散化處理已經(jīng)成為可能，所以更容易進行管理，以便能夠更好地集成在一起。 </p><p>　　面對傳統(tǒng)工業(yè)過程控制市場所存在的巨大競爭壓力，許多PLC供應商正在開始主動轉(zhuǎn)移他們所服務的過程控制應用領域，而且必須放棄傳統(tǒng)PLC應用已經(jīng)占據(jù)的一些市場份額。 </p><p>　　經(jīng)過較短時間的努力開發(fā)

59、，Siemens公司便陸續(xù)推出了基于過程控制的PLC產(chǎn)品，1990年以前就推出了SIMATIC PCS產(chǎn)品，而在1997年便將產(chǎn)品提升到了PCS 7. 這種開發(fā)工作一直要持續(xù)到Siemens公司滿意為止，但隨著各種各樣新技術的不斷誕生和發(fā)展，所開發(fā)工作不會停止的。盡管離散和連續(xù)過程控制應用都使用了同樣的硬件產(chǎn)品和網(wǎng)絡系統(tǒng)，可能還需要額外增加一些特殊模件，但它們之間始終存在著一些不同的差異。只要將不同類型的應用軟件裝入到同樣的系統(tǒng)之中，就

60、能夠完成不同的過程控制應用。 </p><p>　　任何PLC供應商將會繼續(xù)全神貫注于批量和混合型過程控制的研究開發(fā)。作為一個很好的例子，Schneider自動化公司正好給我們帶來了其QPC（Quantum Process Control）產(chǎn)品，在過程控制領域能夠使得一個控制系統(tǒng)真正實現(xiàn)完全目標化。QPC利用一套網(wǎng)絡化分布式PLC系統(tǒng)來完成過程控制應用。QPC完全基于Quantum PLC和Momentum I/

61、O操作平臺，能夠從單個Quantum PLC逐步延伸到分布式系統(tǒng)中去，并且也能夠全部與Ethernet、Internet和TCP/IP技術完全集成在一起。 </p><p>　　第二節(jié) PLC技術背景</p><p>　　20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統(tǒng)PLC（本文簡稱硬PLC）自身存在著這樣那樣的缺點：難以構建開放的硬件體系結構；工作人員必須經(jīng)過較長時間的專業(yè)培訓才能掌握某一

62、種產(chǎn)品的編程方法；傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性價比增長很緩慢。這些問題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因素。近年來，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展以及PLC方面國際標準的制定，一項打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術發(fā)展起來了，這就是軟PLC技術。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的體系結構，采用放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等；采用各種相關的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；全部用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能

63、。</p><p>　　第三節(jié) PLC的系統(tǒng)結構</p><p>　　軟PLC基于PC機，建立在一定操作系統(tǒng)平臺之上，通過軟件方法實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計算、控制、存儲以及編程等功能，通過IO模塊以及現(xiàn)場總線等物理設備完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集以及信號的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結構，軟PLC系統(tǒng)由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運行環(huán)境是客戶服務器模式，二者

64、之間采用COMDCOM通信機制，運行環(huán)境作為COM服務器，提供標準的通信接口；編輯環(huán)境作為COM客戶端應用，本地或遠程訪問存取這些接口，進行下載代碼、讀取運行環(huán)境的運行信息等操作。軟PLC系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 軟PLC系統(tǒng)的整體框圖</p><p>　　嵌入式系統(tǒng)通常由EPC或嵌入式控制器（也稱智能控制器）和嵌入式軟件組成，嵌入式軟件又分為嵌入式操作系統(tǒng)和嵌

65、入式應用程序，嵌入式操作系統(tǒng)的特點是程序短小、所需內(nèi)存少，Mi-crosoft公司推出的WindowsCE就是一個嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個嵌入式應用程序運行在嵌入式系統(tǒng)中。</p><p>　　軟PLC開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)是相互獨立而又密不可分的兩個應用程序，可以分別單獨運行。</p><p>　　1．軟PLC開發(fā)系統(tǒng)</p><p>　　軟PLC開發(fā)系

66、統(tǒng)實際上就是帶有調(diào)試和編譯功能的PLC編程器，此部分具備如下功能：①編程語言標準化，遵循IEC61131-3標準，支持多語言編程（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），編程語言之間可以相互轉(zhuǎn)換；②豐富的控制模塊，支持多種PID算法（如常規(guī)PID控制算法、自適應PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），還包括目前流行的一些控制算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡控制；③開放的控制算法接口，支持用戶嵌入自己的控制算法模塊；④

67、仿真運行，實時在線監(jiān)控，在線修改程序和編譯；⑤強大的網(wǎng)絡功能。支持基于TCPIP網(wǎng)絡，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)PLC遠程監(jiān)控，遠程程序修改。</p><p>　　2．軟PLC運行系統(tǒng)</p><p>　　這一部分是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。通常由IO接口、通信接口，系統(tǒng)管理器、錯誤管理器、調(diào)試內(nèi)核和編譯器組成：①IO接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠程IO系

68、統(tǒng)，遠程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實現(xiàn)；②通信接口。通過此接口使運行系統(tǒng)可以和開發(fā)系統(tǒng)或HMI（或MMI）軟件按照各種協(xié)議進行通信，如下載PLC程序或進行數(shù)據(jù)交換；③系統(tǒng)管理器，處理不同任務和協(xié)調(diào)程序的執(zhí)行，而且從IO映像讀寫變量；④錯誤管理器，檢測和處理程序執(zhí)行期間發(fā)生的各種錯誤；⑤調(diào)試內(nèi)核，提供多個調(diào)試函數(shù)，如重寫、強制變量、設置斷點、設置變量和地址狀態(tài)；⑥編譯器，通常開發(fā)系統(tǒng)將編寫的PLC源程

69、序編譯為中間代碼，然后運行系統(tǒng)的編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺相關的機器可執(zhí)行代碼（即目標碼）。</p><p>　　第四節(jié) PLC技術應用的優(yōu)勢</p><p>　　1、功能強，性能價格比高 </p><p>　　一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比。可篇程序

70、控制器可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。</p><p>　　2、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 </p><p>　　可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有很強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥

71、和交流接觸器。</p><p>　　3、可靠性高，抗干擾能力強 </p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10--1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 </p><p>　　P

72、LC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。 </p><p>　　4、系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少 </p><p>　　PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。 &l

73、t;/p><p>　　PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 </p><p>　　PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)

74、試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。</p><p><b>　　5、編程方法簡單 </b></p><p>　　梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 </p><p>　　梯形圖語言實

75、際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。</p><p>　　6、維修工作量少，維修方便 </p><p>　　PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 <

76、/p><p>　　7、體積小，能耗低 </p><p>　　對于復雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關柜的體積縮小到原來的確1/2-1/10。 </p><p>　　PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，可以減少大量費用。</p

77、><p>　　第五節(jié) PLC控制與微機控制的區(qū)別</p><p>　　1）控制模式有些功能相似和接近.有的指令基本相同.有些低端的PLC就是一個以單片機(如8051)為核心的系統(tǒng);</p><p>　　2）早期的PLC只能使用開關量,現(xiàn)在的PLC功能強大,可以選配很多種模塊,如A/D,D/A,溫度,PID,高速I/O,簡易CNC功能,但其CNC功能的使用非常不便,不如

78、專用的CNC系統(tǒng)(高檔的CNC并不是以單片機為核心,而是如80486這種檔次的CPU);</p><p>　　3）PLC的指令運用比單片機靈活,但一般的普通I/O口的運行時間比單片機長;</p><p>　　4）PLC的硬件使用方便,可根據(jù)需要選擇各種現(xiàn)成的模塊,使用單片機一般要根據(jù)需要自己制作I/O接口.</p><p>　　5）PLC是你可以直接拿來用，單片機要

79、用來控制同樣的東西就沒那么簡單，你要作很多東西才可以達到同樣目的，而且還要考慮工控現(xiàn)場的各種干擾問題；</p><p>　　第六節(jié) T68臥式機床PLC改造的目的</p><p>　　從T68機床的電氣原理圖可以看出，機床的電氣線路比較復雜，接線以及電磁閥相當?shù)亩?，組成的控制機構也比較龐大。由此，容易造成線路的故障，并且發(fā)生故障以后檢修維護都比較困難；體積的龐大，占據(jù)了更多的空間，會造成

80、機床整體輪廓的增加；器件的數(shù)量過多，不單會受到環(huán)境的制約與相互的干擾，而且會造成機器能耗的增加。因此，為節(jié)省空間、能耗，提高機器的可靠性、易于機器的維修與降低維護成本等原因，選擇用PLC改造T68臥式鏜床的最好的選擇。</p><p><b>　　第七節(jié) 總體構思</b></p><p>　　1)機床原的操作方式不變，加工工藝方法不變。</p><

81、;p>　　2)機床原有的按鈕、行程開關、控制變壓器、交流接觸器及熱繼電器等繼續(xù)使用，</p><p>　　工作原 理以及各機械部件的動作方式。然后按照其接線畫出相應原理圖，并對其進行注釋。對原理圖作進 一步的分析，將所有的機械動作原件（接觸器、繼電器、按鈕等）轉(zhuǎn)換成以PLC 的軟件控制（即軟觸點換成硬觸點）。設計PLC 的梯形圖，要求與原有電氣部分控制的工作原理相同。 </p><p&g

82、t;<b>　　1.3 設計目的 </b></p><p>　　在工業(yè)控制領域，為了實現(xiàn)弱電對強電的控制，使機械設備實現(xiàn)預期的要求，繼電器系統(tǒng)曾被廣泛使用并占主導地位。雖然它具有結構簡單、易學易懂、價格便宜的優(yōu)點，但其控制過程是由硬件接線的方式實現(xiàn)的。如果某一個繼電器損壞，甚至僅僅是一對觸點接觸不良，就可能造成系統(tǒng)的癱瘓，而故障的查找和排除又往往是困難的，需要花費很長時間。如果產(chǎn)品更新?lián)Q代，

83、則需要改變整個系統(tǒng)的控制周期?？梢?，繼電器控制系統(tǒng)存在著可靠性低、適應性差的缺點，給人們在使用上帶來很大的不便和遺憾。而機床作為工作母機，對電氣的控制也有了很高的要求必須有很強的抗干憂能力，運行可靠，并且簡化電氣控制方式，提高機床電氣的使用壽命。因此根據(jù)實際生產(chǎn)需要對鏜床的控制電路進行PLC 改造。</p><p>　　第四章T68 臥式鏜床的基本結構及工作原理 </p><p>　　2.

84、1 臥式鏜床的概述及加工范圍 </p><p>　　鏜床是一種精密加工機床。它主要用于加工工件上的精密圓柱孔。按用途的不同，鏜床可分為臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床等。其中臥式鏜床的用途很廣，除了對各種復雜的大型工件，如箱體零件、機體等的鏜孔以外，還可以完成鉆、擴、鉸孔、車削內(nèi)外螺紋，用絲錐攻絲，車外圓柱面和端面，用端銑刀與圓柱銑刀銑削平面等多種工序。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

85、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具有優(yōu)勢。 </p><p>　　2.2 T68 臥式鏜床的基本結構及工作原理 </p><p>　　T68 鏜床的工作原理大致可分為主軸的移動運動、工作臺的回轉(zhuǎn)運動、上滑座、下滑座的移動運動、主軸箱的升降運動、正反向機動進給運動、快速移動運動。如上所述的這些運動主要靠電磁伐、離合器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如要實現(xiàn)某個運動必須使它所對應的某個電磁閥

86、或離合器動作，除此之外就是添加各運動中的正負限位開關，這主要是起到各運動在動作時的保護作用。 </p><p>　　2.3T68 臥式鏜床主要技術參數(shù) </p><p>　　鏜軸直徑（mm）：130 </p><p>　　主軸最大鈕矩 （N.m）：3136 </p><p>　　主軸最大轉(zhuǎn)向力 （N ）：31360 </p>&

87、lt;p>　　主軸最大行程 （mm）：900 </p><p>　　工作臺工作面積（mm ）： </p><p>　　1600*1400 </p><p>　　主電機功率（kW ）：15 </p><p>　　機床重量 （kg）：25500 </p><p>　　它主要

88、是由床身、主軸箱、前立柱、帶后支承的后立柱、下滑座、上滑座和工作臺等部分組成。加工時，刀具裝在主軸箱的鏜軸和平旋盤上，由主軸箱獲得各種轉(zhuǎn)速和進給量。主軸箱可沿前立柱的導軌上下移動。工件安裝在工作臺上，可與工作臺一起隨下滑座或上滑座作縱向或橫向移動。此外，工作臺還可繞上滑座12 的圓導軌的水平面內(nèi)調(diào)整至一定的角度位置，以便加工互成一定角度的孔。裝在鏜軸上的鏜刀還可隨鏜軸作軸向運動，以實現(xiàn)軸向進給或調(diào)整刀具的軸向位置。當鏜桿及刀桿伸出較長時

89、，可用后立柱上的去承來從左端加以支承，以增加刀桿及鏜軸的剛性。當?shù)毒哐b在平旋盤徑向滑板的徑向刀架上時，徑向帶著刀具徑向進給，可車削端面。 </p><p>　　2.4 電力拖動及控制特點 </p><p>　　T68 型鏜床的主運動與進給運動由同一臺雙速電動機M1 拖動，各方向的運動由相應手柄選擇，各自的快速移動由另一臺電動機M2 拖動。上述運動對T68 型臥式鏜床控制提出了以下要求。 &

90、lt;/p><p>　　(1）為了適應各種工件的加工工藝要求，主軸旋轉(zhuǎn)和進給都應有較大的調(diào)速范圍。因此，該機床采用雙速籠型異步電動機M1 作為主拖動電動機，并采用機電聯(lián)合調(diào)速，這樣既擴大了調(diào)速范圍又使機床傳動機構簡化。 </p><p>　　（2）進給傳動和主軸及花盤旋轉(zhuǎn)采用同一臺電動機拖動，由于進給運動有幾個方向(主軸軸向.花盤徑向、主軸垂直方向、工作臺橫向、工作臺縱向)，所以要求電動機能正

91、反轉(zhuǎn)，并有高、低速度選擇。高速運轉(zhuǎn)應先低速起動，各方向的進給應有電氣聯(lián)鎖。 </p><p>　?。?）進給方向均能快速移動。因此，該機床采用另一臺快速電動機M2 拖動，正反兩個方向都能短時點動。 </p><p>　?。?）為適應調(diào)整需要，要求主拖動電動機應能正反向點動，并且?guī)в兄苿印榇?，該機床采用電磁鐵帶動的機械制動裝置。2.5PLC 改造方案 </p><p&g

92、t;　　采用PLC 實現(xiàn)T68 鏜床電氣控制時，照明、電源指示燈、低壓備用電源插座及控制電源變壓器及相關電路保持原電路配置連接。繼電一接觸器系統(tǒng)中按鈕、速度繼電器、行程開關為PLC 的輸入設備，接觸器線圈為PLC 的輸出設備。為了節(jié)省PLC 的I／O 點數(shù)，SQ1、SQ2 的常開觸點并聯(lián)，SQ3.SQ4 的常開觸點串聯(lián)，SQ3、SQ4 的常閉觸點并聯(lián)，SQ5、SQ6 的常開觸點并聯(lián)之后接在PLC 的輸入端。 經(jīng)過這樣處理后，僅需要13個

93、輸入點，7個輸出點，因此，又基于三菱的PLC 在市場上被廣泛使用且價格便宜，適用于經(jīng)濟型的改造，因此，我選用三菱型號為FX2N-32MR 的PLC。 </p><p>　　2.6 梯形圖程序的設計方案 </p><p>　　T68 鏜床的PLC 梯形圖程序參照T68 鏜床電氣控制線路《附件3：T68 電氣控制圖》設計。采用繼電一接觸器控制移植法設計梯形圖程序。 </p>&l

94、t;p>　?。?）設置中間單元在梯形圖中，為簡化電路，多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制，在梯形圖中設置用該電路控制的中間繼電器。 </p><p>　　（2）設計梯形圖時以線圈為單位，分別考慮繼電器電路圖中每個線圈受到哪些觸點和電路的控制，然后畫出相應的等效梯形圖電路。 </p><p>　?。?）常閉觸點提供的輸入信號的處理設計輸入電路時，盡量采用常開觸點。如果只能用常閉觸點，

95、梯形圖中對應觸點的常開，常閉類型應與繼電器電路相反。 </p><p>　?。?）外部聯(lián)鎖電路的設計在梯形圖中設置對應的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的常閉觸點組成的軟件互鎖外，還應在PLC 外部設置硬件互鎖電路。 </p><p>　　設計時，將SQ1常閉、SQ3 常閉、KM1 常開，KM2 常開與SB1常開并聯(lián)區(qū)域用中間繼電器KA3 綜合，將SQ4、SQ2 常開與SRZ 常閉的串聯(lián)、反轉(zhuǎn)速度繼電

96、器SRZ 常開、SQ2 常開與SRZ 常開并聯(lián)區(qū)域用中間繼電器KA4 綜合，即設置了中間環(huán)節(jié)，這樣大大簡化了梯形圖程序，使梯形圖簡明順暢</p><p><b>　　控制線路工作原理</b></p><p>　　（1）主軸的點動控制</p><p>　　主軸的正反向點動由按鈕SB3和SB4操縱。按下正向點動按鈕SB3后，PLC輸出使KM1、KM

97、6線圈得電動作。因此，三相電源經(jīng)KM1主觸點、限流電阻R和接觸器KM6的主觸點接通電動機M1，使電動機在低速下旋轉(zhuǎn)。放開按鈕時，KM1和KM6都相繼斷電釋放，電動機斷電停止。反向點動與正向點動相似，由SB4操縱，經(jīng)接觸器KM2及KM6相互配合動作來完成。</p><p>　?。?）主電機的正反向長動</p><p>　　主電機正反控制由SB1和SB2操縱。當要求電動機低速運轉(zhuǎn)時，限位開關X

98、K為斷開狀態(tài)，按下起動按鈕SB1、KM1、KM3、KM6得電動作。主電機就在全電壓和三角形接線下，直接起動低速運行。</p><p>　　使用高速時，限位開關XK閉合，按下SB1后，電動機先低速起動，延時5秒后KM6斷開，再經(jīng)0.6秒KM7得電動作。KM7的主觸點使電機的繞組連成雙星形并重新接入電流，從而使主電動機從低速再起動到高速。</p><p>　　反向起動原理與正向起動相同，但參與

99、控制的按鈕為SB2，接觸器為KM2、KM3、KM6及KM7。</p><p>　　（3）主電機的反接制動控制</p><p>　　當電動機正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點Kn閉合，而正轉(zhuǎn)動斷觸點Kn斷開，當按下SB5時，KM1斷電釋放，切斷了主電機電源。延時0.6秒后，KM2閉合和KM6得電，使三相電源經(jīng)過KM2主觸點，限流電阻R和KM6主觸點反接給電動機。電動機反接制動。當電動機轉(zhuǎn)速降低

100、到一定速度時，正轉(zhuǎn)動合觸點Kn打開，切斷KM2的通電回路，使KM2和KM6相繼斷電釋放，及時切斷電動機的反接電源，制動結束。反向運行時的制動過程與正向相似。此時參與控制的電器是速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點Kn 接觸器KM1、KM2。</p><p>　?。?）主軸或進給變速時主電機的緩轉(zhuǎn)控制</p><p>　　主軸變速時，主軸電動機可獲得緩慢轉(zhuǎn)動，以利于齒輪順利嚙合。將S1、S2閉合，KM1

101、、KM6線圈得電動作，電機得電正向加速，當達到一定速度時，速度繼電器Kn的動斷觸點斷開，動合觸點閉合，延時0.6秒后，KM2閉合，電機開始反接制動，當電機低于某一速度時，Kn動作，KM2斷開，延時0.6秒后KM1閉合，正向加速，如此反復，實現(xiàn)緩動。進給變速時緩轉(zhuǎn)控制原理與主軸時完全相同，不過用的是限位開關是S3、S4。</p><p>　?。?）主軸箱、工作臺或主軸的快速移動</p><p&g

102、t;　　機床的各部件的快速移動由限位開關S2、S6和快速電機M2驅(qū)動。S2被壓動，PLC輸出使KM4得電動作，快速移動電動機M2正轉(zhuǎn)、限位開關S6被壓動，PLC輸出使接觸器KM5得電動作，快速電動機M2反轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖1 T68型臥式鏜床電氣控制主回路</p><p>　　圖3 控制面板按鈕、行程開關平面布置圖</p><p>　　圖5 鏜床控制系統(tǒng)

103、PLC梯形圖</p><p><b>　　圖6 觸摸屏控制</b></p><p>　　表1 電氣元件一覽表</p><p><b>　　第五章 調(diào)試說明</b></p><p>　　（準備：將SQ1 與SQ3 常開串聯(lián)（X10），SQ1 與SQ3常閉并聯(lián)（X7）置1） </p>&

104、lt;p>　　6.1 主軸正轉(zhuǎn)低速 </p><p>　　按下SB2 （X001）→中間繼電器KA1 （M1）得電且自鎖→接觸器KM3 （Y3）得電→KA1和KM3 的 </p><p>　　常開觸點都吸合→KM1 （Y1）得電→其常開觸點吸合→KM4 （Y4）得電→M1 （雙速電動機）接成三角形低速正向運行。 </p><p>　　6.2 主軸正轉(zhuǎn)高速 &l

105、t;/p><p>　　將變速手柄扳在“高速”位置，使微動開關SHY （X5）受壓而閉合為KT （T0）和KM3 （Y3）的工作做準備；當按下SB2 （X1）時→KA1 （M1）得電且自鎖→KM3和KT 都得電→KM1 得電，M1 （雙 速電動機）先低速正向起動；當KT 延時1s后→KT 的常閉觸點（T0）斷開→KM4 （Y4）失電，同KT 的常開觸點（T0）閉合→KM5 （Y5）得電→M1 接成雙Y 形切換為高速運轉(zhuǎn)

106、。 </p><p>　　6.3 主軸正轉(zhuǎn)點動 </p><p>　　按下SB4 （X3）→KM1 （Y1）得電→KM4 （Y4）得電。由于此時KA1 （M1）、KM3 （Y3）、KT （T0）都沒有通電，所以M1 （雙速電動機）只能接成D 形進行低速轉(zhuǎn)動；松開按鈕SB4后，因電路沒有自鎖作用，而且SB1 （X0）的常開觸點沒有閉合，則KM1 和KM4 都失電，使M1 停轉(zhuǎn)。 </p

107、><p>　　6.4 主軸反轉(zhuǎn)低速 </p><p>　　按下SB3 （X2），繼電器和接觸器的通電順序KA2 （M2）→KM3 （Y3）→KM2 （Y2）→KM4 （Y4），使M1 （雙速電動機）接成三角形形低速反向運行。 </p><p>　　6.5 主軸反轉(zhuǎn)高速 </p><p>　　將變速手柄扳在“高速”位置，使微動開關SHY （X5）受