畢業(yè)設(shè)計(jì)---x52k型立式升降銑床電氣控制系統(tǒng)的plc改造

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　論文題目： X52K型立式升降銑床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造 </p><p>　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　作者姓名：

2、 </p><p>　　導(dǎo)師姓名： </p><p>　　完成時(shí)間： 20120525 </p><p>　　X52K型立式升降銑床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造</p><p><b

3、>　　摘要</b></p><p>　　繼電器接觸器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中曾占有主導(dǎo)地位，該系統(tǒng)采用固定接線(xiàn)的硬件實(shí)現(xiàn)邏輯控制。如生產(chǎn)任務(wù)或工藝發(fā)生變化，需改變硬件結(jié)構(gòu)，從而造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。</p><p>　　PLC是一種新型的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，其控制功能是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)生產(chǎn)工藝和任務(wù)發(fā)生變化時(shí)，不必改變PLC硬件設(shè)備，只需改變PLC中的程序，因而該控制

4、系統(tǒng)更具靈活性。且PLC控制系統(tǒng)體積小、可靠性高、更易于維護(hù)。</p><p>　　通過(guò)對(duì)X52K型立式升降臺(tái)銑床進(jìn)行改造,并用MCGS軟件仿真，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,從而可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；電氣控制系統(tǒng)；X52K；立式升降臺(tái)銑床：MCGS</p><p>　　The transformation about X52

5、K vertical milling machine 's electrical control system with PLC</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Relay and contactor control had a dominant position in the field of industrial

6、 control,The system uses fixed wiring hardware to realize logic control. if the production task or the technology has changed,It is need to change the structure of the hardware .</p><p>　　PLC

7、is a new type of industrial automation control devices,it uses software programming to realize the function of control.When the production task or the technology has changed,it is not needed to change the hardware devic

8、e of PLC ,just change the program.so the control system is more flexible，and the system has small volume,high reliability,easy to repair.</p><p>　　By change the system of the X52K vertical milling machine wi

9、th the PLC ,realize the automatic control and improve the work performance of the electrical control system.</p><p>　　KEY WORD：PLC；electrical control system ；X52K ；vertical milling machine；MCGS</p>&l

10、t;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一 緒論1</b></p><p><b>　　1．1銑床1</b></p><p>　　1.1.1銑床的介紹1</p><p>　　1.1.2銑床的種類(lèi)1</p><p>　　

11、1.1.3 X52K立式銑床的簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.1.4 X52K立式銑床的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2</p><p>　　1.1.5.X52K立式銑床電器元件明細(xì)表4</p><p>　　1.2 可編程序控制器5</p><p>　　1.2.1 PLC的簡(jiǎn)史5</p><p>　　1.2.2 PLC的特點(diǎn)LC

12、的特點(diǎn)：6</p><p>　　1.2.3 PLC的基本組成6</p><p>　　1.2.4 PLC的基本工作原理7</p><p>　　第二章 X52K型立式升降銑床控制系統(tǒng)分析9</p><p>　　2.1電氣原理圖9</p><p>　　2.2主電路分析10</p><p>

13、　　2.3控制電路分析10</p><p>　　2.3.1主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制11</p><p>　　2.3.2工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3的控制11</p><p>　　2.3.3冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制11</p><p>　　第三章　PLC設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 改造的目的12</p&g

14、t;<p>　　3.2 PLC設(shè)計(jì)方案的確定12</p><p>　　3.3 PLC的選擇13</p><p>　　3.3.1 FX特點(diǎn)13</p><p>　　3.3.2 FX系列PLC型號(hào)命名方式14</p><p>　　3.3.3 FX系列PLC的內(nèi)部資源14</p><p>　

15、　第四章 PLC接線(xiàn)圖及程序17</p><p>　　4.1 輸入輸出地址分配及PLC的選擇18</p><p>　　4.1.1輸入輸出地址分配18</p><p>　　4.1.2 輸出地址分配18</p><p>　　4.1.3 PLC的選擇18</p><p>　　4.2 PLC接線(xiàn)圖19</p

16、><p>　　4.3 梯形圖及指令19</p><p>　　4.3.1 FX系列PLC的指令19</p><p>　　4.3.2 梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)介20</p><p>　　4.3.3 梯形圖及指令語(yǔ)句21</p><p>　　第五章 MCGS動(dòng)畫(huà)模擬24</p><p>　　5.1 MCG

17、S介紹24</p><p>　　5.2 組態(tài)動(dòng)畫(huà)27</p><p><b>　　第六章 結(jié)論30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>

18、　　第一章 緒論</b></p><p><b>　?。保便姶?lt;/b></p><p>　　1.1.1銑床的介紹</p><p>　　在機(jī)器的的制造業(yè)中用鍛造、鑄造、壓力加工等方法制成的金屬毛坯都是很粗糙的，而且形狀和尺寸也不太準(zhǔn)確。但是在實(shí)際應(yīng)用中，絕大多數(shù)的機(jī)器零件都是有形狀和尺寸要求的，以及高的精度和表面光潔度這就需要我們?cè)?/p>

19、次切削加工。 　　在現(xiàn)代機(jī)器制造廠(chǎng)的金工車(chē)間里，機(jī)械加工的種類(lèi)有很多，有車(chē)削包削，鉆削以及銑削等。 用銑刀在銑床上面加工工件，就叫銑削。 在銑床上能夠加工出，如銑平面、溝槽、成型表面、螺紋、齒輪以及隔斷材料等等、而每一種銑削、往往還可以用不同的銑刀來(lái)加工。例如銑平面時(shí)可以用圓柱銑刀來(lái)加工、但也可以用高速端面銑刀來(lái)進(jìn)行并且后面一種銑削的效率更高。 </p><p>　　由于銑削加工具有上述很多優(yōu)點(diǎn)，所以機(jī)械制造

20、業(yè)中，銑削被越來(lái)越廣泛地使用，特別是在大量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)中，銑削差不多完全取代了刨削。 因此，如何進(jìn)一步掌握銑削技術(shù)，提高銑削的生產(chǎn)率和精度對(duì)實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化具有非常重要的意義。</p><p>　　1.1．2 銑床的種類(lèi)</p><p>　　因?yàn)殂娤鞯募庸し秶軓V，因此在進(jìn)行不同性質(zhì)的加工時(shí)，所以的銑床的構(gòu)造形式也不一樣。 床按用途和形式的不同，可以將其分為一下幾個(gè)種類(lèi)： 　　1

21、臥室銑、2萬(wàn)能銑床、3立式銑床、4工具銑床、5仿形銑床、6龍門(mén)銑床、7齒輪銑床、8螺紋銑床。</p><p>　　1.1.3 X52K立式銑床的簡(jiǎn)介</p><p>　　本機(jī)床是一種強(qiáng)力金屬切削機(jī)床，機(jī)床的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)由功率為7.5kw的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，能承受重負(fù)荷切屑。主軸錐孔可直接或通過(guò)附件安裝各種圓柱銑刀、圓片銑刀、成型銑刀、端面銑刀等刀具，適于加工各種零件的平面、斜面、溝槽、孔等，是

22、機(jī)械制造、模具、儀器、儀表、汽車(chē)、摩托車(chē)等行業(yè)的理想加工設(shè)備</p><p>　　圖1-1 X52K立式銑床實(shí)物圖</p><p>　　1.1.4 X52K立式銑床的結(jié)構(gòu)</p><p>　　X52K為立式升降臺(tái)銑床，其主軸軸線(xiàn)垂直于工作臺(tái)面，外形如圖1-2所示，主要由床身、立銑頭、主軸、工作臺(tái)、升降臺(tái)、底座組成。</p><p>　　圖

23、1-2 X52K立式銑床結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　(1) 床身—固定和支承銑床各部件；</p><p>　　(2) 立銑頭—支承主軸，可左右傾斜一定角度；</p><p>　　(3 )主軸—為空心軸，前端為精密錐孔，用于安裝銑刀并帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)；</p><p>　　(4 )工作臺(tái)—承載、裝夾工件，可縱向和橫向移動(dòng)，還可水平轉(zhuǎn)動(dòng)；</

24、p><p>　?。?） 升降臺(tái)—通過(guò)升降絲杠支承工作臺(tái)，可以使工作臺(tái)垂直移動(dòng)；</p><p>　　（6） 變速機(jī)構(gòu)—主軸變速機(jī)構(gòu)在床身內(nèi)，使主軸有18種轉(zhuǎn)速，進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)在升降臺(tái)內(nèi)，可提供18種進(jìn)給速度；</p><p>　　（7） 底座—支承床身和升降臺(tái)，底部可存儲(chǔ)切削液。</p><p>　　X52K立式銑床的特點(diǎn)</p>&

25、lt;p>　　(1) 立銑頭可在垂直平面內(nèi)順、逆回轉(zhuǎn)調(diào)整 ±45°，拓展機(jī)床的加工范圍；主軸軸承為圓錐滾子軸承，承載能力強(qiáng)，且主軸采用能耗制動(dòng)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，停止迅速、可靠。</p><p>　　(2) 工作臺(tái)X/Y/Z向有手動(dòng)進(jìn)給、機(jī)動(dòng)進(jìn)給和機(jī)動(dòng)快進(jìn)三種，進(jìn)給速度能滿(mǎn)足不同的加工要求；快速進(jìn)給可使工件迅速到達(dá)加工位置，加工方便、快捷，縮短非加工時(shí)間。</p><p&g

26、t;　　(3) X、Y、Z三方向?qū)к壐苯?jīng)超音頻淬火、精密磨削及刮研處理，配合強(qiáng)制潤(rùn)滑，提高精度，延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。</p><p>　　(4) 潤(rùn)滑裝置可對(duì)縱、橫、垂向的絲杠及導(dǎo)軌進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑，減小機(jī)床的磨損，保證機(jī)床的高效運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，冷卻系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整噴嘴改變冷卻液   流量的大小，滿(mǎn)足不同的加工需求。</p><p>　　(5) 機(jī)床設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)原理，操作方便

27、；操作面板均使用形象化符號(hào)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單直觀(guān)。</p><p>　　1.1.5. X52K立式銑床參數(shù)</p><p>　　表1.1 X52K立式升降銑床參數(shù)</p><p>　　1.2 可編程序控制器</p><p>　　1.2.1 PLC的簡(jiǎn)史 </p><p>　　起源：1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司提出取代繼電器控

28、制裝置的要求。1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器 PDP—14 ，在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱(chēng)Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。 </p><p>　　1969年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP-14 </p><p>　　1971年，日本研制出第一臺(tái)DCS-8 </p&g

29、t;<p>　　1973年，德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC </p><p>　　1974年，中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC </p><p>　　發(fā)展：20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)后，為了方便和反映可

30、編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 </p><p>　　20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 </p><p>　　20

31、世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 </p><p>　　20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地

32、位的DCS系統(tǒng)。 </p><p>　　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。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、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。 </p><p>　　1.2.2 PLC的特

33、點(diǎn)LC的特點(diǎn)：</p><p>　　a可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) b豐富的I/O接口模塊 c編程簡(jiǎn)單 d安裝簡(jiǎn)單，維修方便 e配套齊全，功能完美 f體積小，重量輕，能耗低 g系統(tǒng)設(shè)計(jì)，調(diào)試周期短</p><p>　　1.2.3 PLC的基本組成</p><p><b>　　PLC的構(gòu)成 :</b></p><p>　　從結(jié)

34、構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 </p><p><b>　　CPU的構(gòu)成 ：</b></p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套P

35、LC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信的寄存器中，同時(shí)，診斷電源號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。 </p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及

36、狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 </p><p>　　在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制

37、器指揮下工作。 CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 </p><p><b>　　I/O模塊： </b></p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)

38、變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 </p><p>　　常用的I/O分類(lèi)如下： </p><p>　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 </p><p>　　模擬量：按信號(hào)類(lèi)型分，有電流

39、型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 </p><p>　　除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 </p><p>　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。</p&g

40、t;<p><b>　　電源模塊 ：</b></p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。 </p><p><b>　　底板或機(jī)架 ：</b></p><

41、;p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪(fǎng)問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。</p><p>　　1.2.4 PLC的基本工作原理 </p><p>　　作為一種特殊形式的電腦控制系統(tǒng)，PLC是利用電腦技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的硬件邏輯控制系統(tǒng)---繼電器控制柜---進(jìn)行“硬件軟化”的結(jié)果，但在運(yùn)行方式上PL

42、C的軟件邏輯也與繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯存在根本性的區(qū)別。 </p><p>　　繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯采用的是并行運(yùn)行的方式，即如果一個(gè)繼電器的線(xiàn)圈通電或者放電，該繼電器的所有觸點(diǎn)（不論是常開(kāi)還是常閉、也不論其處?kù)独^電器線(xiàn)路的哪個(gè)位置上）都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作；而PLC的軟件邏輯是通過(guò)CPU逐行掃描執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即如果一個(gè)邏輯線(xiàn)圈被接通或斷開(kāi)，該線(xiàn)圈的所有觸點(diǎn)并不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。

43、 </p><p>　　為了消除兩者之間由於運(yùn)行方式不同而造成的這種差異，PLC在程序運(yùn)行方式、輸入輸出操作、特殊功能模板等方面作了特別的考慮。 </p><p>　　循環(huán)掃描∶PLC采用了一種不同於普通微型電腦的運(yùn)行方式---循環(huán)掃描方式。因?yàn)槔^電器控制柜中各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般超過(guò)100ms，因此只要PLC運(yùn)行整個(gè)用戶(hù)程序的時(shí)間---掃描周期---小於100ms，其運(yùn)行結(jié)果與繼電器控

44、制柜就沒(méi)有什麼差別。 </p><p>　　建立I/O映像區(qū)∶PLC在輸入輸出操作上采用定時(shí)采樣、定時(shí)輸出的方式。即在一個(gè)掃描周期的固定時(shí)刻（一般在掃描周期的開(kāi)始或結(jié)束）采樣所有的輸入點(diǎn)，采樣結(jié)果存入RAM中一個(gè)區(qū)域（輸入映像區(qū)）。這樣在執(zhí)行程序時(shí)，所需的現(xiàn)場(chǎng)訊息全部從輸入映像區(qū)中取用，不直接從現(xiàn)場(chǎng)取樣。同樣控制訊息輸出也不是采取生成一個(gè)就輸出一個(gè)的方法，而是先將它們存放在RAM中的一個(gè)區(qū)域（輸出映像區(qū)），掃描

45、周期結(jié)束時(shí)再將輸出映像區(qū)中控制訊息集中輸出。通過(guò)建立I/O映像區(qū)，使PLC成為一個(gè)真正的數(shù)字采樣控制系統(tǒng)；雖然PLC不可能像繼電器控制柜那樣隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)輸出狀態(tài)，但只要采樣周期足夠短，即采樣頻率足夠高，這樣的采樣系統(tǒng)應(yīng)該完全符合實(shí)際系統(tǒng)的需要。 </p><p>　　特殊功能模板∶由於PLC在掃描周期方面限制了用戶(hù)程序的長(zhǎng)度，這對(duì)於一般的數(shù)字量控制應(yīng)該不成問(wèn)題。但實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)PLC提出了更多

46、得要求∶模擬量處理、閉環(huán)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、高速I(mǎi)/O等。對(duì)於模擬量輸入輸出以及簡(jiǎn)單的控制，一般是利用PLC的主CPU和一定的硬件支持，通過(guò)相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)；其它情況由於牽涉到比較的計(jì)算量和CPU運(yùn)算時(shí)間，以及PLC掃描周期的限制，一般采用自帶CPU的專(zhuān)用模板，由模板系統(tǒng)軟件完成相應(yīng)的控制任務(wù)。這樣，這些模板與PLC主CPU并行工作，兩者之間通過(guò)總線(xiàn)接口進(jìn)行聯(lián)系，主CPU定期向模板發(fā)送命令，模板也定期將自身的狀態(tài)訊息發(fā)送給主CPU。<

47、/p><p>　　綜合以上所述，在完成系統(tǒng)自身初始化以後，PLC系統(tǒng)執(zhí)行用戶(hù)程序的循環(huán)掃描方式可分為三個(gè)階段∶輸入掃描、程序掃描、輸出掃描。而計(jì)算量比較大或者響應(yīng)實(shí)時(shí)性比較高的應(yīng)用則由自帶CPU的專(zhuān)用模板和專(zhuān)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　X52K型立式升降銑床控制系統(tǒng)分析</p><p><b>　　2.1電氣原理圖</b></p>

48、;<p>　　圖2.1 X52K立式銑床電氣原理圖</p><p><b>　?。?２主電路分析</b></p><p>　　主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1是主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工；SA5刀開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)。M3是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)只有一種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。用

49、機(jī)械操縱手柄和行程相配合的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的互鎖，起正反轉(zhuǎn)有接觸器KM5、KM4實(shí)現(xiàn)M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)冷卻液。與主軸電動(dòng)機(jī)M1之間實(shí)現(xiàn)順序控制即M1啟動(dòng)后，M2才能啟動(dòng)。熔斷器FU1作為3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔斷器FU2作為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3的短路保護(hù)，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　表2.1 元件目錄表</p><p>&l

50、t;b>　?。?３控制電路分析</b></p><p>　　主電路有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，M3為工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制M1的正反轉(zhuǎn)，由橋式整流器VC供給直流能耗制動(dòng)，由接觸器KM4和KM5控制M3的正反轉(zhuǎn)，由機(jī)械傳到得到前后，上下，左右六個(gè)反向的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　控制電路分為如下幾個(gè)部分，主要如下：</p>&l

51、t;p>　　2.3.1　主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制</p><p>　　按鈕SB1或者SB2可以?xún)傻夭僮鲉?dòng)主軸電動(dòng)機(jī)M1.按下按鈕SB1或者SB2，接觸器KM2吸合并自鎖，M1啟動(dòng)，方向由SA5選定。同時(shí)接觸器KM２的常開(kāi)觸頭閉合，接通工作臺(tái)控制電路。按下按鈕SB3或者SB4，接觸器KM２釋放，KM１吸合，單相橋式整流器ＶＣ供給直流電，M1進(jìn)行能耗制動(dòng)。松開(kāi)按鈕SB3或SB4時(shí)，接觸其KM1釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1

52、的制動(dòng)結(jié)束，M1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。變速時(shí)，接通行程開(kāi)關(guān)SQ5，使主軸電動(dòng)機(jī)沖動(dòng)。</p><p>　　2.3.2工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3的控制</p><p>　　加工過(guò)程中，接觸器KM4吸合，工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正方向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作臺(tái)可向右，前，下進(jìn)給。接觸器ＫＭ５吸合時(shí)，M3反向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作臺(tái)可向左，后，上進(jìn)給。接觸器KM3和電磁鐵YA吸合時(shí)，工作臺(tái)作快速移動(dòng)由ＳＢ５和ＳＢ６操縱。工作臺(tái)縱向進(jìn)給由操縱手

53、柄壓合行程開(kāi)關(guān)ＳＱ３和ＳＱ４獲得。</p><p>　　2.3.3冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制</p><p>　　接通轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3，接觸器KM2吸合時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2同時(shí)起轉(zhuǎn)，M2通過(guò)冷卻泵和管道供給切削時(shí)的冷卻液，進(jìn)行加工冷卻。</p><p><b>　　第三章?。校蹋迷O(shè)計(jì)</b></p><p>&

54、lt;b>　　3.1改造的目的</b></p><p>　　傳統(tǒng)X52K立式銑床由于采用的是繼電器控制，繼電器控制存在許多缺點(diǎn)，如電路接線(xiàn)復(fù)雜，觸點(diǎn)多，噪聲大，可靠性差，故障診斷與排除等。絕大多數(shù)控制繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)谌谠谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重后果。而且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線(xiàn)，安裝，如果有簡(jiǎn)單改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量的時(shí)間及人力和物力去改制，安裝和調(diào)試。</p>

55、<p>　　若用PLC控制就避免了這些問(wèn)題，通過(guò)以PLC為控制核心，采用，傳感器等技術(shù)對(duì)X52K機(jī)床控制部分進(jìn)行電氣改造。</p><p>　　因?yàn)镻LC的優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　?。?）PLC系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　（2）PLC有較高的易操作性。它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易

56、等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生誤操作。</p><p>　?。?）PLL是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。編程出錯(cuò)率很低。</p><p>　?。?）對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入可直接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序的尋找，然后進(jìn)行更改。</

57、p><p>　?。?）PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單。</p><p>　　以上特點(diǎn)使用PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能量力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3.2 PLC設(shè)計(jì)方案的確定 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)方

58、案為 </b></p><p>　　(1)不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法。 </p><p>　　(2)不改變?cè)姎庀到y(tǒng)控制元件(包括按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接觸器、中間繼電器，作用均與原電氣線(xiàn)路相同)。 </p><p>　　(3)原控制線(xiàn)路中熱繼電器仍用硬件控制(因過(guò)載使用幾率較少)。

59、 </p><p>　　(4) 主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變。 </p><p>　　(5)原銑床的工藝加工方法不變。 </p><p>　　(6)只是將原繼電器控制中的硬件接線(xiàn)改為用軟件編程來(lái)替代。 </p><p>　　3.3 PLC的選擇</p><p>

60、　　在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，要求使用三菱FX0系列PLC。FX系列PLC是由三菱公司近年來(lái)推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC產(chǎn)品。其中FX2是1991年推出的產(chǎn)品，F(xiàn)X0是在FX2之后推出的超小型PLC，近幾年來(lái)又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機(jī)殼內(nèi)的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。<

61、;/p><p>　　3.3.1 FX特點(diǎn)</p><p>　　先進(jìn)美觀(guān)的外部結(jié)構(gòu)　</p><p>　　三菱公司的FX系列PLC吸收了整體式和模塊式可編程序控制器的優(yōu)點(diǎn)，它的基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度和寬度相同。它們的相互連接不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密瓶裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體。其體積很小，很適于在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。</p><p&

62、gt;　　提供多種系列機(jī)型共用戶(hù)選擇</p><p>　　FX0ｓ的功能簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)格便宜，可用于小型開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)。FX0ｎ可用于要求較高的中小型控制系統(tǒng)。FX2ｎ的功能最強(qiáng)，可用于要求很高的系統(tǒng)。由于不同的FX系列PLC可供不同的用戶(hù)選擇使用，避免可功能的浪費(fèi)，使用戶(hù)能用最少的投資來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。</p><p><b>　　靈活多變的系統(tǒng)配置</b></

63、p><p>　　FX系列PLC的系統(tǒng)配置靈活，用戶(hù)除了可以選擇不同型號(hào)的FX系列PLC外，還可以選擇各種擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同的Ｉ＼ｏ點(diǎn)和不同功能的控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.3.2 FX系列PLC型號(hào)命名方式</p><p>　　FX系列PLC型號(hào)的含義如下：</p><p>　　其中系列名稱(chēng)：如0、2、0S、1S、ON、1N、

64、2N、2NC等</p><p>　　單元類(lèi)型：M──基本單元</p><p>　　E──輸入輸出混合擴(kuò)展單元 </p><p>　　Ex──擴(kuò)展輸入模塊 </p><p>　　EY──擴(kuò)展輸出模塊</p><p>　　輸出方式：R──繼電器輸出</p><p><b>　　

65、S──晶閘管輸出</b></p><p><b>　　T──晶體管輸出</b></p><p>　　特殊品種：D──DC電源，DC輸出</p><p>　　A1──AC電源，AC（AC100~120V）輸入或AC輸出模塊</p><p>　　H──大電流輸出擴(kuò)展模塊</p><p>　

66、　V──立式端子排的擴(kuò)展模塊</p><p>　　C──接插口輸入輸出方式</p><p>　　F──輸入濾波時(shí)間常數(shù)為1ms的擴(kuò)展模塊</p><p>　　如果特殊品種一項(xiàng)無(wú)符號(hào)，為AC電源、DC輸入、橫式端子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出。</p><p>　　例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32個(gè)I/O點(diǎn)基本單位，晶體管輸出，使用直流電源，2

67、4V直流輸出型。</p><p>　　3.3.3 FX系列PLC的內(nèi)部資源</p><p><b>　　輔助繼電器 M</b></p><p>　　（1）通用輔助繼電器</p><p>　　M0--M499（共500個(gè)），關(guān)閉電源后重新啟動(dòng)后，通用繼電器不能保護(hù)斷電前的狀態(tài)。</p><p>　　

68、（2）掉電保持輔助繼電器</p><p>　　M500--M1023（共524個(gè)），PLC斷電后再運(yùn)行時(shí)，能保持?jǐn)嚯娗暗墓ぷ鳡顟B(tài)，采用鋰電池作為PLC掉電保持的后備電源。</p><p>　?。?）特殊輔助繼電器</p><p>　　M8000--M8255（共156點(diǎn)）輔助繼電器都有無(wú)數(shù)個(gè)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)供編程使用，只能作為中間繼電器使用，不能作為外部輸出負(fù)載使用。

69、</p><p><b>　　狀態(tài)繼電器 S</b></p><p>　?。?）通用狀態(tài)繼電器 S0--S499</p><p>　　（2）掉電保持型狀態(tài)繼電器 S499-S899</p><p>　?。?）供信號(hào)報(bào)警用：S900-S999</p><p>　　狀態(tài)繼電器S是對(duì)工作步進(jìn)控制進(jìn)行簡(jiǎn)易

70、編程的重要元件，這里不作進(jìn)一步的介紹。</p><p><b>　　定時(shí)器 T</b></p><p><b>　?。?）定時(shí)器</b></p><p>　　T0--T199 （200只）：時(shí)鐘脈沖為100ms的定時(shí)器，即當(dāng)設(shè)定值K=1時(shí)，延時(shí)100ms。</p><p>　　設(shè)定范圍為0.1--3

71、276.7秒。</p><p>　　T200--T245（46只）：時(shí)鐘脈沖為10ms的定時(shí)器，即當(dāng)設(shè)定值K=1時(shí)，延時(shí)10mS。</p><p>　　設(shè)定范圍為0.01--327.67秒。</p><p><b>　?。?）積算定時(shí)器</b></p><p>　　T246--T249（4只） ：時(shí)鐘脈沖為1ms的積算定

72、設(shè)定范圍：0.001--32.767秒。</p><p>　　T250--T255 (6只) ：時(shí)鐘脈沖為100ms的積算定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.1--3267.7秒。</p><p>　　積算定時(shí)器的意義：當(dāng)控制積算定時(shí)器的回路接通時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)算延時(shí)時(shí)間，當(dāng)設(shè)定時(shí)間到時(shí)定時(shí)器動(dòng)作，如果在定時(shí)器未動(dòng)作之前控制回路斷開(kāi)或掉電，積算定時(shí)器能保持已經(jīng)計(jì)算的時(shí)間，待控制回路重新接通時(shí)，積算定時(shí)器

73、從已積算的值開(kāi)始計(jì)算。</p><p>　　積算定時(shí)器可以用RST命令復(fù)位。</p><p><b>　　計(jì)數(shù)器 C</b></p><p>　?。?）16bit加計(jì)數(shù)器</p><p>　　C0--C99（100點(diǎn)）：通用型</p><p>　　C100-C199（100點(diǎn)）：掉電保持型<

74、/p><p>　　設(shè)定值范圍：K1--K32767</p><p>　?。?）32bit可逆計(jì)數(shù)器</p><p>　　C200--C219（20點(diǎn)）：通用型</p><p>　　C220--C234（15點(diǎn)）：掉電保持型。</p><p>　　設(shè)定值范圍：-2147483648到+2147483647</p>

75、<p>　　可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向（加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)）由特殊輔助繼電器M8200--M8234設(shè)定。</p><p>　　即M8△△△接通時(shí)作減計(jì)數(shù)，當(dāng)M8△△△斷開(kāi)時(shí)作加計(jì)數(shù)。</p><p>　　（3）高速計(jì)數(shù)器：C235--C255（后面章節(jié)實(shí)例中作介紹）</p><p><b>　　數(shù)據(jù)寄存器 D</b></p>

76、<p>　　D0--D199（200只）：通用型數(shù)據(jù)寄存器，即掉電時(shí)全部數(shù)據(jù)均清零。</p><p>　　D200--D511（312只）：掉電保護(hù)型數(shù)據(jù)寄存器。</p><p><b>　　變址寄存器</b></p><p>　　第四章 PLC接線(xiàn)圖及程序</p><p>　　4.1 輸入輸出地址分配及P

77、LC的選擇</p><p>　　4.1.1輸入輸出地址分配 </p><p>　　表4.1 PLC輸入地址分配 </p><p>　　4.1.2 輸出地址分配</p><p>　　表4.2 輸出地址分配 </p><p>　　4.1.3 PLC的選擇</p>

78、;<p>　　選擇FX0s-30MR-001，AC電源100－240Ｖ，輸入點(diǎn)16，輸出點(diǎn)14.FX0s容量為800步，基本指令有20條，步進(jìn)指令2條，功能指令35種和50條。FX0s編程元件包括500多點(diǎn)輔助繼電器，64點(diǎn)狀態(tài)寄存器，56點(diǎn)定時(shí)器和一個(gè)模擬定時(shí)器，有16個(gè)16位的計(jì)數(shù)器及4點(diǎn)1相7kHz或1點(diǎn)2相32位高速加/減計(jì)數(shù)器，61點(diǎn)16位數(shù)據(jù)寄存器，還有64點(diǎn)轉(zhuǎn)移用跳步指針及4點(diǎn)中斷指針。</p>

79、<p>　　4.2 PLC接線(xiàn)圖</p><p>　　圖4.1 PLC接線(xiàn)圖</p><p>　　4.3 梯形圖及指令</p><p>　　4.3.1 FX系列PLC的指令</p><p>　　觸點(diǎn)取用與線(xiàn)圈輸出指令 LD、LDI、OUT</p><p>　　單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)指令 AND、ANI</p&g

80、t;<p>　　單個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)指令 OR、ORI</p><p>　　串聯(lián)電路塊的并聯(lián) OR</p><p>　　并聯(lián)電路塊的串聯(lián) ANB</p><p>　　LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF(FX2n型有）</p><p>　　多重輸出電路 MPS、MRD、MPP</p><p>　　主

81、控及主控復(fù)位指令 MCMCR</p><p>　　脈沖輸出 PLS、PLF</p><p>　　自保持與解除 SET、RST</p><p>　　計(jì)數(shù)器、定時(shí)器線(xiàn)圈輸出和復(fù)位指令 OUT、RST</p><p><b>　　空操作指令 NOP</b></p><p>　　程序結(jié)束指令 END<

82、;/p><p>　　4.3.2 梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)介</p><p>　　梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來(lái)的圖形語(yǔ)言。它是借助類(lèi)似于繼電器的動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)、線(xiàn)圈以及串、并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和符號(hào)，根據(jù)控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀(guān)易懂。</p><p>　　梯形圖中常用 圖形符號(hào)分別表示PLC編程元件的動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)；<

83、/p><p>　　用 （ ） 表示它們的線(xiàn)圈。梯形圖中編程元件的種類(lèi)用圖形符號(hào)及標(biāo)注的字母或數(shù)加以區(qū)別。觸點(diǎn)和線(xiàn)圈等組成的獨(dú)立電路稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)，用編程軟件生成的梯形圖和語(yǔ)句表程序中有網(wǎng)絡(luò)編號(hào)，允許以網(wǎng)絡(luò)為單位給梯形圖加注釋。</p><p>　　梯形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意到以下三點(diǎn)：</p><p>　　梯形圖按從左到右、自上而下地順序排列。每一邏輯行（或稱(chēng)梯級(jí)）起始于左母線(xiàn)，然后

84、是觸點(diǎn)的串、并聯(lián)接，最后是線(xiàn)圈。</p><p>　　梯形圖中每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒(méi)有電源。這個(gè)“概念電流”只是用來(lái)形象地描述用戶(hù)程序執(zhí)行中應(yīng)滿(mǎn)足線(xiàn)圈接通的條件。</p><p>　　輸入寄存器用于接收外部輸入信號(hào)，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入寄存器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線(xiàn)圈。輸出寄存器則輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸

85、出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出寄存器線(xiàn)圈得電時(shí)，就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過(guò)輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。輸出寄存器的觸點(diǎn)也可供內(nèi)部編程使用。</p><p><b>　　指令語(yǔ)句表</b></p><p>　　指令語(yǔ)句表是一種用指令助記符來(lái)編制PLC程序的語(yǔ)言，它類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，但比匯編語(yǔ)言易懂易學(xué)，若干條指令組成的程序就是指令語(yǔ)句表

86、。一條指令語(yǔ)句是由步序、指令語(yǔ)和作用器件編號(hào)三部分組成。</p><p>　　4.3.3 梯形圖及指令語(yǔ)句</p><p>　　圖4.2 梯形圖 </p><p>　　程序 LD X0</p><p><b>　　OR

87、 Y0</b></p><p><b>　　ANI XI</b></p><p><b>　　ANI X7</b></p><p><b>　　OR X7</b></p><p>　　AND X13</p><p&

88、gt;<b>　　OUT Y1</b></p><p><b>　　LD XI</b></p><p>　　ANI X13</p><p>　　OUT Y0</p><p>　　LD X2 </p><p>　　ANI X1 <

89、/p><p>　　ANI X7 </p><p>　　ANI X13 </p><p>　　ANI X14 </p><p>　　OUT Y2 </p><p>　　LD X3 </p>&l

90、t;p>　　ANI X5 </p><p>　　ANI X6 </p><p>　　AND X11 </p><p>　　ANI X10</p><p>　　LD X5 </p><p>　　ANI X3</p><p>　　ANI X

91、4</p><p>　　AND X11</p><p><b>　　ORB </b></p><p>　　LDI X10 </p><p>　　ANI X3 </p><p>　　ANI X4 </p><p>　　ANI X6 <

92、;/p><p>　　ANI X5 </p><p>　　AND X11</p><p><b>　　ORB </b></p><p>　　LD X12 </p><p>　　ANI X5 </p><p>　　ANI X6 </p&

93、gt;<p>　　ANI X4 </p><p>　　ANI X3 </p><p>　　ANI X10</p><p><b>　　ORB </b></p><p>　　LD Y1 </p><p>　　OR Y2 </p>

94、<p><b>　　ANB </b></p><p>　　AND X14 </p><p>　　ANI Y3</p><p>　　OUT Y4 </p><p>　　LDI X10 <

95、;/p><p>　　ANI X5 </p><p>　　ANI X6 </p><p>　　AND X11 </p><p>　　AND X4 </p><p>　　LD X11 </p><p>　　ANI X3 </p>

96、<p>　　ANI X4 </p><p>　　AND X6 </p><p><b>　　ORB </b></p><p>　　LD Y1</p><p>　　OR Y2 </p><p><b>　　ANB </b><

97、;/p><p>　　AND X14 </p><p>　　ANI Y4 </p><p><b>　　OUT Y3</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)室PLC工作臺(tái)上模擬燈光效果，達(dá)到預(yù)期效果，說(shuō)明程序沒(méi)有問(wèn)題

98、。</p><p>　　第五章 MCGS動(dòng)畫(huà)模擬</p><p>　　5.1 MCGS介紹</p><p>　　MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺(tái)上運(yùn)行，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯

99、示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶(hù)提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案，它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專(zhuān)用機(jī)開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　MCGS的主要特點(diǎn)和基本功能如下：</p><p>　　??? 簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面。MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開(kāi)發(fā)界面，符合中

100、國(guó)人的使用習(xí)慣和要求，以窗口為單位，構(gòu)造用戶(hù)運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡(jiǎn)單直觀(guān)，又靈活多變。用戶(hù)可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置，生成各種類(lèi)型和風(fēng)格的圖形界面，包括DOS風(fēng)格的圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)Windows風(fēng)格的圖形界面以及帶有動(dòng)畫(huà)效果的工具條和狀態(tài)條等。</p><p>　　??? 實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理性能。MCGS是真正的32位系統(tǒng)，充分利用了32位Windows操作平臺(tái)

101、的多任務(wù)、按優(yōu)先級(jí)分時(shí)操作的功能，以線(xiàn)程為單位對(duì)在工程作業(yè)中實(shí)時(shí)性強(qiáng)的關(guān)鍵任務(wù)和實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的非關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行分時(shí)并行處理，使PC機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可能。例如MCGS在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時(shí)，可在主機(jī)運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)插空進(jìn)行像打印數(shù)據(jù)一類(lèi)的非關(guān)鍵性工作，實(shí)現(xiàn)并行處理。</p><p>　　??? 豐富、生動(dòng)的多媒體畫(huà)面。MCGS以圖像、圖符、數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行

102、中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息；用變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫(huà)面的動(dòng)態(tài)顯示效果；對(duì)圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果。MCGS還為用戶(hù)提供了豐富的動(dòng)畫(huà)構(gòu)件，每個(gè)動(dòng)畫(huà)構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫(huà)功能。MCGS還支持多媒體功能，使能夠快速地開(kāi)發(fā)出集圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等于一體的漂亮、生動(dòng)的工程畫(huà)面。</p><p>　　??? 開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。MCG

103、S采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動(dòng)；支持Microsoft開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互連（ODBC）接口，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)連接能力；MCGS全面支持OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)，既可作為OPC客戶(hù)端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以和更多的自動(dòng)化設(shè)備相連接；MCGS通過(guò)DDE（Dynamic Data Exchange，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換）與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計(jì)算機(jī)豐富的

104、軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控件，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)圖形功能以及豐富的圖形庫(kù)。</p><p>　　??? 完善的安全機(jī)制。MCGS提供了良好的安全機(jī)制，為多個(gè)不同級(jí)別用戶(hù)設(shè)定不同的操作權(quán)限。此外，MCGS還提供了工程密碼、鎖定軟件狗、工程運(yùn)行期限等功能，以保護(hù)組態(tài)開(kāi)發(fā)者的成果。</p><p>　　??? 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。MCGS支持TCP/IP、Modem、RS-

105、485/RS-422/RS-232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便地瀏覽到實(shí)時(shí)和歷史的生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與企業(yè)管理的集成。</p><p>　　??? 多樣化的報(bào)警功能。MCGS提供多種不同的報(bào)警方式，具有豐富的報(bào)警類(lèi)型和靈活多樣的報(bào)警處理函數(shù)，方便用戶(hù)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置，并且系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示、打印報(bào)警信息，對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與應(yīng)答，給工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全可靠地生產(chǎn)運(yùn)行

106、提供有力的保障。</p><p>　　??? 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶(hù)分部組態(tài)提供極大方便。MCGS由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶(hù)窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。在生成用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每一部分均可分別進(jìn)行組態(tài)配置，獨(dú)立建造，互不相干，而在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)

107、部分都通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。</p><p>　　??? 支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無(wú)關(guān)”。MCGS針對(duì)外部設(shè)備的特征，設(shè)立設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。用戶(hù)在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備構(gòu)件。不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作或改動(dòng)，不影響

108、其它構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此MCGS是一個(gè)“設(shè)備無(wú)關(guān)”的系統(tǒng)，用戶(hù)不必因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。</p><p>　　??? 方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程。MCGS開(kāi)辟了“策略窗口”，用戶(hù)可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件，用圖形化的方法和簡(jiǎn)單的類(lèi)Basic語(yǔ)言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開(kāi)或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，同

109、時(shí)也可以由用戶(hù)創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。</p><p>　　??? 良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性。MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類(lèi)型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫(huà)顯示和流程控制）的所有工作。除此之外，MCGS提供了一套開(kāi)放的可擴(kuò)充接口，用戶(hù)可根據(jù)自己的需要用VB、VC等高級(jí)開(kāi)發(fā)

110、語(yǔ)言，編制特定的構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。</p><p>　　??? 用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性高。MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象和報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的存盤(pán)數(shù)據(jù)。</p><p>　

111、　??? 設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)，組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便。對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類(lèi)存儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的圖庫(kù)。組態(tài)時(shí)，可把制作完好的對(duì)象（包括圖形對(duì)象、窗口對(duì)象、策略對(duì)象以至位圖文件等）以元件的形式存入圖庫(kù)中，也可把元件庫(kù)中的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程所用，隨著工作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將日益擴(kuò)大和豐富。這樣解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問(wèn)題。組態(tài)工作將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單方便。</p><p>　　??? 實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制

112、和管理。考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢(shì)，MCGS充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計(jì)算機(jī)協(xié)同工作方式)技術(shù)，來(lái)使分散在不同現(xiàn)場(chǎng)之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作，不同的工作站之間通過(guò)MCGS可以實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。</p><p><b>　　5.2 組態(tài)動(dòng)畫(huà)</b></p>&

113、lt;p>　　本次運(yùn)用的是昆侖動(dòng)態(tài)公司MCGS 嵌入版，嵌入版的功能如下。</p><p>　　簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面。　　</p><p>　　實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有良好的并行處理性能?！?lt;/p><p>　　豐富、生動(dòng)的多媒體畫(huà)面。</p><p><b>　　完善的安全機(jī)制。</b></p><p

114、><b>　　強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能?！?lt;/b></p><p>　　多樣化的報(bào)警功能?！?lt;/p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶(hù)分步組態(tài)提供極大方便。 　　</p><p>　　支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無(wú)關(guān)”。</p><p>　　方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程。 　　</p><p>　　良好的可維護(hù)

115、性?！　?lt;/p><p>　　用自建文件系統(tǒng)來(lái)管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性更高。</p><p>　　設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)，組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便。</p><p>　　MCGS嵌入版組態(tài)軟件具有強(qiáng)大的功能，并且操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，普通工程人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間的培訓(xùn)就能迅速掌握多數(shù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。同時(shí)使用MCGS嵌入版組態(tài)軟件能夠避開(kāi)復(fù)雜的嵌入版計(jì)算機(jī)軟、硬件問(wèn)題，而將精力集中

116、于解決工程問(wèn)題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專(zhuān)業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　圖5.1 機(jī)床組態(tài)動(dòng)畫(huà)</p><p>　　打開(kāi)軟件，在繪出機(jī)床簡(jiǎn)圖之后，對(duì)塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。</p><p><b>　　參數(shù)設(shè)定</b></p><p>　　升降臺(tái)： 屬性 垂