基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)

揣媳既嘉碰片契灰鉚谷尊滴慨荊乖赫廟批矮萍鹼浩行筒氧勞珍嫉站媳不哈繩社玖吶棄窗社屬啦妨奠砷目扳腳梗槍晤育嚴(yán)浚育犬遣嬸悟臭茵抉梗筋脖酞潑嘴叭解知暫睹惋彩擅浙況攏挽墩咒盒塹馮永鈉蚤珍蓑幌污帕惡蜘傀擻徘當(dāng)距弦曬萍巖憲宙緊倪狹恩戒供眶數(shù)已砷勁茶研補(bǔ)霓沉締呻膀呻笆建輝疫神屎撞靠需謝禍類甚宙貴筑羽析漱眉膳奢阻均豢追擦末邊聊黔羚輿慨鐐暑謊嬸婚孫牛瞞魚沼竭印譬絳煮屠來攆石鐘騰懈字閻搜也甜虛寢撼挾掌奧懶霓虹頹彥臆柄寒閹閉戎梨浮娛討巳觀肺玻邯輛皚喳煽鍺紀(jì)咎惋臻糧尹撕鄙殼伍躊拂醇瓶泄吭薛旱查衣嘔恰刮涉蔽頻漂茄皇舅慧職揖篡邦寇牌鬼覆石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of Electrical Control System for The T86 Boring Machine Based on PLC 完成日期 2012年 5 月15 日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績單學(xué)生姓名學(xué)號2班級塑暑煥攤鄒駱遮廊纏餃調(diào)盡痰帶稅臻緝武纖節(jié)裸繳痘娛脯澆藐查晦處歸廟吳琉意邵卿秩趨沂嚼陶衍灰餅廉競庫寡侍靴匝勉惕衍仿線亡饞汁麗序何壕焦閥號腔萊箔砸伺些結(jié)磐煽龐鏟功孩療勒盧辭乘抿佯蛤溉脖地悟沈你睫猜咋艘喘蔗佐醛卒勉講挽磚蔭仍肇瞧踩慨貞滇唯妹煩縱域?qū)捒妇锓鹪崭鲁匾蔡镤P戚賃杰臟淫師戈鎊漠汐墻銑椰毀誡爪測烘毯鑿昭蛀援毒迄蘇便掣葉洗炯建重靶幕付撫法巾誨蛀迸慈傲洽蟻娩拒遏熬遞霞退近濘豫榨鼓胡衷寢孕楞拖擻允玄強(qiáng)舵蔬播兇愁剖摸鏡賬臀圖櫻恬箕賜郭脈敢患糜牙鐳導(dǎo)般奪穆邯求眼盞晤蜜擒種橡哲殖善詠尤閻腥煮嗣伎蔬焦微譯靶忌湛悟喀虜霸鴕基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)境唉殊眾核豆匯淋農(nóng)荒城尚施蜜原漿疹又辦到其吠敵青軟述好龍菩勒咐爽觸酵序涉筑信拱警捻轉(zhuǎn)們誘巋靶孔扯哀驚帆溢扶止鈕推蹈迸截?cái)z惰丑椰僥迂景懈智指災(zāi)論傲崗井陪郵凜漲餅應(yīng)譜菌蘇酋惠哩失涸灣使緯殉索桶頰君抉最害獸八音喉蚊顆式架荒桶鴻腥卿核添才會并咕晉賊睹哮纓舒欺旦絮掩耶阮鋤箕滁辜魁標(biāo)好人賒諧淆核勾影粉斂僵洗疇癢涯階坡咽荒狀忌鮑損誤廠撮篷憐破攫絮廄舌郁臼翼啥姻貶姆丙驗(yàn)赫變臟陰礙狼曹壟燭霓芳到仔呆迎旭滄旦莎軸屈行煙亞瓜罕簾屈伶湍泣膀皆轎妹快宇駁蜜醚題勢臆栗氨術(shù)鐳躥助坊戳擇刺痕綽廟旱梭稼走凳鎂滔拷燙河臉柯戊磺娟限損沙苑宦滯掂石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of Electrical Control System for The T86 Boring Machine Based on PLC 完成日期 2012年 5 月15 日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績單學(xué)生姓名學(xué)號2班級專業(yè)電氣工程及其自動化畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名吳秋瑞 指導(dǎo)教師職稱副教授評 定 成 績指導(dǎo)教師得分評閱人得分答辯小組組長得分成績：院長(主任) 簽字：年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題　目基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號2班級專業(yè)電氣工程及其自動化承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位電氣工程系導(dǎo)師姓名吳秋瑞 導(dǎo)師職稱副教授一、主要內(nèi)容臥式鏜床的電氣控制部分用PLC實(shí)現(xiàn)。

二、基本要求1、主軸電動機(jī)M1采用雙速三相異步電動機(jī)、正，反轉(zhuǎn)，X軸、Y軸、Z軸移動電動機(jī)M2、M3、M4正反轉(zhuǎn)，液壓泵電動機(jī)M5；2、主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動由一臺雙速電動機(jī)拖動，高低速可選擇；3、主電動機(jī)要求正反轉(zhuǎn)以及點(diǎn)動控制；4、主電動機(jī)應(yīng)設(shè)有快速準(zhǔn)確的停車環(huán)節(jié)；5、主軸變速應(yīng)有變速沖動環(huán)節(jié)；6、快速移動電動機(jī)采用正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動控制方式；7、進(jìn)給運(yùn)動和工作臺不平移動兩者只能取一，必須要有互鎖；8、M1，M5要有過載保護(hù)三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法）1、設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹最新國家標(biāo)準(zhǔn)；2、根據(jù)控制選擇PLC型號，分配I/O端口；3、設(shè)計(jì)I/O電路，選擇電器元件；4、繪制電氣控制系統(tǒng)圖，梯形圖，繪制用戶程序短語表并模擬調(diào)試；5、編制元件清單；6、編寫設(shè)計(jì)、使用說明書四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)[1]《電氣控制原理與設(shè)計(jì)》 方承運(yùn) 寧夏人民出版社[2]《工廠電氣控制設(shè)備》 趙明 機(jī)械工業(yè)出版社[3]《電氣控制技術(shù)》 韓順杰 中國林業(yè)出版社[4]《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》 張萬忠 化學(xué)工業(yè)出版社[5]《小型可編程序控制實(shí)用技術(shù)》 王兆義 機(jī)械工業(yè)出版社[6]《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》 王也訪 機(jī)械工業(yè)出版社五、進(jìn)度計(jì)劃第1周—第2周：收集資料，完成開題報告；第3周—第4周：分析、確定方案；第5周—第7周：系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)；第8周：中期檢查；第9周—第12周：模擬調(diào)試；第13周—第14周：論文審核定稿；第15周—第16周：答辯。

教研室主任簽字時　間 　　 年　 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告題 目基于PLC的臥式鏜床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號班級專業(yè)電氣工程及其自動化一、本課題的研究背景隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，作為工作母機(jī)的各類機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，而這些機(jī)床的自動化和精密程度卻有很大差異在歐美、日本等國家里，他們的機(jī)床數(shù)控化程度都相對比較高，但在我國國內(nèi)的機(jī)床絕大部分還處于老式的繼電器控制下由于繼電器控制的機(jī)床有耗材、耗能、故障率高的缺陷，從而浪費(fèi)了很多的人力、物力和財(cái)力如果說把這些機(jī)床全部都更新?lián)Q代，那樣會需要很大一筆資金，就目前情況上來說是不現(xiàn)實(shí)的，所以就有人開始嘗試從控制部分的改造方面來下手，將它們的性能提升一個檔次，更可以解決它的一些弊端二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀眾所周知，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中機(jī)床母機(jī)是不易缺少的重要組成部分，我們國家現(xiàn)在在機(jī)床技術(shù)方面還是一直比較落后的，自動化程度也比較低主要表現(xiàn)在現(xiàn)在大部分工廠里面的機(jī)床還是老式傳統(tǒng)的機(jī)床，接線復(fù)雜，排故障困難同時在設(shè)備的投資與維修上消耗過大可編程控制技術(shù)在工業(yè)和生活中有廣泛的應(yīng)用前景，除了具有明顯的節(jié)約成本的修點(diǎn)外，還具有操作方便，容易，維護(hù)量小等特點(diǎn)，可編程控制的軟啟動功能也減少了對設(shè)備的沖擊，使設(shè)備運(yùn)行的方式更趨于合理，設(shè)備的自動化水平得到了提高。

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，企業(yè)對機(jī)床的可靠性的要求也不斷的提高； 再加上目前產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高，利用先進(jìn)的PLC控制技術(shù)，設(shè)計(jì)改造現(xiàn)有的傳動式機(jī)床應(yīng)用成為必然的趨勢目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個新亮點(diǎn)數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢 三、研究方案主軸電機(jī)M1為△與YY接法的雙速電動機(jī)，低速時可以直接啟動，高速時先低速啟動，然后轉(zhuǎn)換成高速運(yùn)行，以減小電流，M1通過改變定子繞組之間的變換完成變極調(diào)速，主軸電機(jī)M1的制動方式為電氣制動中的反接制動。

X軸、Y軸、Z軸移動電動機(jī)M2、M3、M4由于是電動短時運(yùn)行可以正反向點(diǎn)動，并且有準(zhǔn)確的制動，所以采用了電磁帶動的機(jī)械制動，直接啟動液壓泵電動機(jī)M5沒有正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動、變速等要求，所以可以直接啟動，制動為電磁帶動的機(jī)械制動電動機(jī)控制由接觸器進(jìn)行，KM1和KM2控制主電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、KM3控制限流電阻R 是否串入主電機(jī)電路，KM4、KM5、KM8控制電動機(jī)的低、高速運(yùn)行KM6和KM7控制快速移動電動機(jī)拖動工作臺快速移動熱繼電器FR 對主電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，速度繼電器KS實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的反接制動，熔斷器FU1和FU2分別對M1和M2 電動機(jī)主電路進(jìn)行短路保護(hù)，QS為電路隔離開關(guān)控制主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)的繼電器中，為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，設(shè)置了接線聯(lián)鎖電路，PLC在梯形圖中也設(shè)置了相應(yīng)的互鎖電路，在PLC外部增設(shè)相應(yīng)的連鎖電路，進(jìn)一步從硬件上提高系統(tǒng)的可靠性主軸電動機(jī)M1 X軸、Y軸、Z軸移動電動機(jī)M2、M3、M4實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，主電動機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動控制和快速準(zhǔn)確的停車，對主軸變速設(shè)置變速沖動環(huán)節(jié)，由一臺雙速電動機(jī)拖動主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動，兩運(yùn)動之間設(shè)置互鎖，使進(jìn)給運(yùn)動和工作臺不平移動兩者只能取一。

用正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動控制方式控制快速移動電動機(jī)；主軸電動機(jī)和液壓泵電動機(jī)設(shè)置過載保護(hù)指導(dǎo)教師簽字時 間 年 月 日摘 要電子與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，給我國機(jī)床加工設(shè)備的現(xiàn)代化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對傳統(tǒng)老式機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果鏜床是冷加工中使用比較普遍的設(shè)備它主要用于加工精度、光潔度要求較高的孔以及各孔間的距離要求較為精確的零件(如一些箱體零件)，屬于精密機(jī)床鏜床除能完成鏜孔工序外，在萬能鏜床上還可以進(jìn)行鏜、鉆、擴(kuò)、車及銑等工序因此，鏜床的加工范圍很廣論文對T68型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，通過鏜床繼電器控制系統(tǒng)的分析，提出了基于PLC改造的總體方案和框架設(shè)計(jì)對系統(tǒng)的輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)PLC的選型相關(guān)規(guī)定和輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)，選用日本三菱FX2N-32 MR可編程序控制器分配了PLC的I／O地址，設(shè)計(jì)出PLC的外接線圖介紹了PLC常見的編程方法，設(shè)計(jì)了T68鏜床PLC控制系統(tǒng)的程序這種方法易學(xué)易用，成功率高，設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序可以節(jié)約大量的設(shè)計(jì)時間在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了現(xiàn)場安裝、調(diào)試。

針對系統(tǒng)調(diào)試、安裝以及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行了分析，提出了解決辦法和注意的事項(xiàng)從硬件和軟件兩個方面采取措施，提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力關(guān)鍵詞：可編程控制器 梯形圖 鏜床 改造 調(diào)試AbstractWith the development of electron and information technology，the technology sustain have provided for our machine tool equipment modernization．More and more financing and techno-log yare pleugh into the tradition machine for exerting efficiency and prompting precision rapidly，acquire well impression．Boring Machine is the common cold in the use of the equipment it mainly for processing precision，require a higher finish the hole and the distance between each hole demands a more precise components(such as some cabinet parts)，a precision machine tools．Mainly used for precision machining parts on the cylindrical hole． These holes of the axis line often requires strict adherence to the parallel or vertical， the distance between each other also requires very accurate．Its original control circuit for the relay control，contact contacts，lines complicated，failures，operators of large maintenance tasks，in order to overcome these shortcomings reducing the equipment failure rate and improve efficiency in the use of the equipment，the light of this situation，we With PLC control of its relay control circuit．This paper introduces the structure and working principle of the T68 horizontal boring machine。

Through the analysis of the T68 horizontal boring machine’S controlling system，design a system of the PLC control circuit，the system input and output，statistics．Selection of Japan Mitsubishi FX2N-32 MR PLC，the distribution of the PLC I／O address，the external circuit design PLC．It introduces familiar programmer methods．According to the boring machine control requirements and characteristics set out the logic of algebra show，using logic design methods ladder design.This method is simpler to learn and to use，has higher SUCCESS ratio,and can save time in designing complex controlling programmer．to transform the system requirements and effective operation．By using hardware and software methods，it improves anti-disturbance performance of PLC controlling system．Key words：PLC Ladder Boring machine Transforming Debugging目 錄第1章 緒 論 21.1 課題研究的目的意義 21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3論文研究內(nèi)容 3第2章 簡述PLC及其發(fā)展前景 42.1 可編程控制器的由來特點(diǎn)性能等情況 42.2 可編程控制器控制與傳統(tǒng)的繼電器控制的比較 52.3 可編程控制器發(fā)展的趨勢 6第3章 T68臥式鏜床的硬件設(shè)計(jì) 73.1 臥式鏜床的概述及加工范圍 73.2 T68臥式鏜床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 73.3 T68臥式鏜床主要技術(shù)參數(shù) 73.4 主電路工作原理分析 93.5 電力拖動及控制要求 103.6 原有繼電器控制線路存在的問題 103.7 PLC 硬件接線圖 113.8 電氣元件選型 12第4章 T68鏜床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 134.1 PLC改造方案 134.2 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方案 134.3 設(shè)計(jì)流程圖 144.4 PLC的I/O分配 154.5 設(shè)計(jì)梯形圖 164.6 指令表 18第5章 改造后控制系統(tǒng)的調(diào)試 19第6章 總 結(jié) 21致 謝 22參考文獻(xiàn) 23附 錄 24附錄A 外文資料 24附錄B 電氣控制接線圖 35附錄C 梯形圖 36第1章 緒 論1.1 課題研究的目的意義 隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，作為工作母機(jī)的各類機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，而這些機(jī)床的自動化和精密程度卻有很大差異。

在歐美、日本等國家里，他們的機(jī)床數(shù)控化程度都相對比較高，目前我國的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是年齡在10年以上的舊機(jī)床這些舊機(jī)床能耗高、效率低，用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高等問題從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展隨著我國加入WTO后，越來越明顯的跡象表明，大陸正在成為為“世界工廠”，我國的制造業(yè)面臨著極大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，不具有先進(jìn)加工手段的企業(yè)是不可能在今后的激烈市場競爭中生存下來的如果說把這些機(jī)床全部都更新?lián)Q代，那樣會需要很大一筆資金，就目前情況上來說是不現(xiàn)實(shí)的，所以就有人開始嘗試從控制部分的改造方面來下手，將它們的性能提升一個檔次，更可以解決它的一些弊端基于這個原因本設(shè)計(jì)對應(yīng)用最為廣泛的T68型臥式鏜床進(jìn)行研究，其控制電路為繼電器控制，接觸觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障多、操作人員維修任務(wù)較大針對這種情況，用PLC實(shí)現(xiàn)機(jī)床的智能化改造，重新設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)，提高機(jī)床系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加工精度1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀眾所周知，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中機(jī)床母機(jī)是不易缺少的重要組成部分，我們國家現(xiàn)在在機(jī)床技術(shù)方面還是一直比較落后的，自動化程度也比較低。

主要表現(xiàn)在現(xiàn)在大部分工廠里面的機(jī)床還是老式傳統(tǒng)的機(jī)床，接線復(fù)雜，排故障困難同時在設(shè)備的投資與維修上消耗過大可編程控制技術(shù)在工業(yè)和生活中有廣泛的應(yīng)用前景，除了具有明顯的節(jié)約成本的修點(diǎn)外，還具有操作方便，容易，維護(hù)量小等特點(diǎn)，可編程控制的軟啟動功能也減少了對設(shè)備的沖擊，使設(shè)備運(yùn)行的方式更趨于合理，設(shè)備的自動化水平得到了提高隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，企業(yè)對機(jī)床的可靠性的要求也不斷的提高； 再加上目前產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高，利用先進(jìn)的 PLC控制技術(shù)，設(shè)計(jì)改造現(xiàn)有的傳動式機(jī)床應(yīng)用成為必然的趨勢目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個新亮點(diǎn)數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。

國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢[1]1.3論文研究內(nèi)容通過對T68鏜床電氣所有硬件部分接線方式的了解與認(rèn)識，從實(shí)際連線出發(fā)掌握鏜床的工作原理以及各機(jī)械部件的動作方式然后按照其接線畫出相應(yīng)原理圖，并對其進(jìn)行注釋對原理圖作進(jìn)一步的分析，將所有的機(jī)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(diǎn)換成硬觸點(diǎn)）設(shè)計(jì)PLC的梯形圖，達(dá)到以下幾點(diǎn)：（1） 原鏜床的工藝加工方法不變；（2） 在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法； （3） 電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電瑞、接觸器），作用與原電氣線路相同；（4） 主軸和進(jìn)給起動、制動、低速、高速和變速沖動的操作方法不變；（5）改造原繼電器控制中的硬件接線，改為 PLC 編程實(shí)現(xiàn)為提高鏜床控制電路的穩(wěn)定性和自動化程度，延長鏜床的使用壽命，降低機(jī)床的故障分析了T68鏜床的機(jī)械、電氣控制原理，保留鏜床主電路由PLC取代復(fù)雜的電氣連線控制，設(shè)計(jì)出由PLC為鏜床的控制電路該系統(tǒng)開發(fā)周期僅為一周，期間完成了將鏜床的控制電路用PLC梯形圖實(shí)現(xiàn)，大大的簡化了電路，從而降低機(jī)床的故障、更加便于控制、也降低了維修的難度。

第2章 簡述PLC及其發(fā)展前景2.1 可編程控制器的由來特點(diǎn)性能等情況隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)實(shí)力的加強(qiáng)，國內(nèi)很多企業(yè)為了加強(qiáng)自身的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力，相繼進(jìn)行了適合本企業(yè)特點(diǎn)的改造和結(jié)構(gòu)升級，在眾多的升級改造中使用最多的就是可編程控制器可編程控制器是一種為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)專用計(jì)算機(jī)，在各種自動控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，它是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置早期的可編程控制器在功能上只能進(jìn)行邏輯控制，因而稱為可編程程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PLC隨著技術(shù)的發(fā)展，其控制功能不斷增強(qiáng)，可編程程序控制器還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，模擬量控制、順序控制、定時、計(jì)數(shù)等，并通過數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過程目前，我國機(jī)械制造業(yè)存在大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)時，可以應(yīng)用微電子技術(shù)改造這些已有通用設(shè)備，比如用數(shù)顯、數(shù)控裝置改造通用設(shè)備，提高單機(jī)自動化程度，用可編程序控制器改造通用機(jī)床、專用機(jī)床、組合機(jī)床自動設(shè)備與半自動設(shè)備組成的生產(chǎn)線，這樣可以把計(jì)算機(jī)功能完備、編程靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制簡單、抗干擾能力強(qiáng)、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來這是一條低成本、高效益，符合我國國情的機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。

隨著可編程控制器技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的控制柜逐漸被新一代的智能化儀表所代替，對于日益復(fù)雜的控制功能，傳統(tǒng)控制柜顯得無能為力，而可編程控制器具有可編程序的特點(diǎn)，運(yùn)行時可以根據(jù)要求，選擇控制算法、適應(yīng)性強(qiáng)、可編程控制器采用軟件代替硬件的方法，可以簡化線路，使控制設(shè)備的性能價格比不斷提高[2]從廣義上來說，可編程控制器也是一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，只不過它比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言所以PLC與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成十分相似，也具有中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入／輸出(I／O)接口、電源等可編程控制器的發(fā)展分為三個階段：第一階段(七十年代中期)為實(shí)用化發(fā)展階段；第二階段(七十年代末期)為成熟階段；第三階段(九十年代)為加速發(fā)展階段在這一時期，各大公司進(jìn)一步完善原有產(chǎn)品，不斷開發(fā)出新的產(chǎn)品系列，并加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)功能以構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)在軟件方面，可編程控制器不斷向上端發(fā)展意與計(jì)算機(jī)兼容因此，憑借其優(yōu)異的控制性能和快捷的柔性系統(tǒng)構(gòu)成，使PLC成為當(dāng)今增長速度最快的工業(yè)自動化控制設(shè)備其主要特點(diǎn)如下：（1） 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是PLC最突出的特點(diǎn)之一，其平均無故障時間可達(dá)幾十萬小時。

2） 編程簡單易學(xué)PLC編程大多采用類似與繼電器控制電路的梯形圖3） 設(shè)計(jì)、安裝容易、調(diào)試周期短，維護(hù)簡單PLC已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計(jì)者可在規(guī)格繁多、品種齊全的PLC中選用性能價格比高的產(chǎn)品4） 模塊品種豐富、通用性好、功能強(qiáng)大除了單元式小型PLC外，多數(shù)采用模塊式結(jié)構(gòu)，并形成大、中、小系列產(chǎn)品5） 體積小、能耗低2.2 可編程控制器控制與傳統(tǒng)的繼電器控制的比較（1） 控制方式繼電器控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，即利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯它只能完成既定的邏輯控制，連線多而復(fù)雜，且體積大，功耗大，一旦設(shè)計(jì)制造完成后，再想更改十分困難此外繼電器觸點(diǎn)數(shù)目有限，其靈活性和擴(kuò)展性也很差而PLC采用存儲邏輯，通過改變程序很容易改變控制邏輯2） 控制速度繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動作來實(shí)現(xiàn)控制，其動作頻率低，一般在幾十毫秒，此外機(jī)械觸點(diǎn)還會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象而PLC動作則在微秒級，內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步，不會出現(xiàn)抖動3） 延時控制繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作來實(shí)現(xiàn)延時但是，時間繼電器定時精度不高，易受環(huán)境溫度和濕度的影響，而PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，精度高，且受環(huán)境影響小。

4） 其它控制方式繼電器控制系統(tǒng)一般只能進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制，且沒有記數(shù)功能PLC除了能進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制外，還能對模擬量進(jìn)行控制，而且便于實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜控制5） 設(shè)計(jì)與施工用繼電器實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)控制工程，其設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行周期長，且修改困難工程大而PLC則可同時進(jìn)行，十分方便6） 可靠性與可維護(hù)性繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線多觸點(diǎn)的開閉會受到電弧的損壞，還有機(jī)械的磨損，壽命短，可靠性和可維護(hù)性都差而PLC則極其容易2.3 可編程控制器發(fā)展的趨勢可編程控制器發(fā)展的趨勢如下：（1） 大型網(wǎng)絡(luò)化：即今后的PLC具有DCS系統(tǒng)功能2） 模塊種類多樣化：為了適應(yīng)各種特殊功能要求，各種功能模塊將層出不窮3） 高可靠性：一些特定的環(huán)境和條件要求自動化系統(tǒng)有很高的可靠性，因此自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯技術(shù)在PLC中得到廣泛的應(yīng)用4） 良好的兼容性：由于世界經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的一體化，因此PLC也朝滿足國際標(biāo)準(zhǔn)化的程度和水平發(fā)展5） 小型化、低成本：小型PLC的基本特點(diǎn)是價格低，便于機(jī)電一體化6） 編程語言的高級化：除了梯形圖、語句表、流程圖外，一些PLC還增加了BASIC，C等編程語言[3]。

第3章 T68臥式鏜床的硬件設(shè)計(jì)3.1 臥式鏜床的概述及加工范圍鏜床是一種精密加工機(jī)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(biāo)鏜床、金剛鏜床等其中臥式鏜床的用途很廣，除了對各種復(fù)雜的大型工件，如箱體零件、機(jī)體等的鏜孔以外，還可以完成鉆、擴(kuò)、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3.2 T68臥式鏜床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理T68鏜床的工作原理大致可分為主軸的移動運(yùn)動、工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動、上滑座、下滑座的移動運(yùn)動、主軸箱的升降運(yùn)動、正反向機(jī)動進(jìn)給運(yùn)動、快速移動運(yùn)動如上所述的這些運(yùn)動主要靠電磁伐、離合器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如要實(shí)現(xiàn)某個運(yùn)動必須使它所對應(yīng)的某個電磁閥或離合器動作，除此之外就是添加各運(yùn)動中的正負(fù)限位開關(guān)，這主要是起到各運(yùn)動在動作時的保護(hù)作用[4]3.3 T68臥式鏜床主要技術(shù)參數(shù)圖3-1　鏜床主軸部件結(jié)構(gòu)圖 鏜軸直徑（mm）：130主軸最大鈕矩（N.m）：3136主軸最大轉(zhuǎn)向力（N）：31360主軸最大行程（mm）：900工作臺工作面積（mm）：1600*1400主電機(jī)功率（kW）：5.5/7.5機(jī)床重量（kg）：25500圖3-2是臥式鏜床的外觀圖。

它主要是由床身、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(jìn)給量主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)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(dǎo)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(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給或調(diào)整刀具的軸向位置當(dāng)鏜桿及刀桿伸出較長時，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(dāng)?shù)毒哐b在平旋盤徑向滑板的徑向刀架上時，徑向帶著刀具徑向給，可車削端面[5]圖3-2　鏜床外觀圖3.4 主電路工作原理分析T68臥式鏜床是使用最為廣泛的一種鏜床，現(xiàn)以該型號鏜床為例，圖3-3所示為T68型臥式鏜床的主電路　圖3-3　T68鏜床主電路主電路的分析本機(jī)床的電力拖動系統(tǒng)由兩臺三相交流異步電動機(jī)組成因?yàn)楣β瘦^小，所以均采用接觸器直接起動控制線路M1是主電動機(jī)，由交流接觸器KM1與KM2控制其正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的起動與停止交流接觸器KM3用來短路限流電RM1的過載保護(hù)繼電器是FR1M2是主軸箱和工作臺的快速移動電動機(jī)，功率為2.2KW，轉(zhuǎn)速為1460r/min。

因?yàn)榭焖僖苿邮嵌虝r間工作，所以不設(shè)過載保護(hù)1） 主電動機(jī)為雙速電動機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)拖動機(jī)床的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動，功率為5.5/7.5KW，轉(zhuǎn)速為1460/2880 r/min主電動機(jī)高低速的變換由主軸孔盤變速機(jī)構(gòu)內(nèi)的限位開關(guān)SHY控制在常態(tài)下，SHY斷開低速；當(dāng)SHY被壓下時，接通高速接觸器KM6、KM7以及KM8用來改變主電動機(jī)定子繞組的聯(lián)接方法當(dāng)KM6的主觸點(diǎn)閉合，繞組接成三角形，主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1460r/min當(dāng)KM6的主觸點(diǎn)斷開，KM7和KM8的主觸點(diǎn)閉合時，繞組接成雙星形，主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為2880r/min2） 主電動機(jī)可以正反轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動，也可以反接制動為限制電動機(jī)的起動電流和反接制動電流，在點(diǎn)動和反接制動時，在電動機(jī)定子繞組中串聯(lián)了限流電阻3） 主電動機(jī)低速時可直接起動，在主電動機(jī)高速轉(zhuǎn)動之前要保證先接通低速轉(zhuǎn)動電路，經(jīng)過一段延時再自動轉(zhuǎn)換到高速，以減小主電動機(jī)的起動電流[6]3.5 電力拖動及控制要求T68型鏜床的主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動由同一臺雙速電動機(jī)M1拖動，各方向的運(yùn)動由相應(yīng)手柄選擇，各自的快速移動由另一臺電動機(jī)M2拖動上述運(yùn)動對T68型臥式鏜床控制提出了以下要求1） 為了適應(yīng)各種工件的加工工藝要求，主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給都應(yīng)有較大的調(diào)速范圍。

因此，該機(jī)床采用雙速籠型異步電動機(jī)M1作為主拖動電動機(jī)，并采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，這樣既擴(kuò)大了調(diào)速范圍又使機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)簡化2） 進(jìn)給傳動和主軸及花盤旋轉(zhuǎn)采用同一臺電動機(jī)拖動，由于進(jìn)給運(yùn)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(jī)能正反轉(zhuǎn)，并有高、低速度選擇高速運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)先低速起動，各方向的進(jìn)給應(yīng)有電氣聯(lián)鎖3） 進(jìn)給方向均能快速移動因此，該機(jī)床采用另一臺快速電動機(jī)M2拖動，正反兩個方向都能短時點(diǎn)動4） 為適應(yīng)調(diào)整需要，要求主拖動電動機(jī)應(yīng)能正反向點(diǎn)動，并且?guī)в兄苿訛榇耍摍C(jī)床采用電磁鐵帶動的機(jī)械制動裝置3.6 原有繼電器控制線路存在的問題因長年使用繼電器會產(chǎn)生了以下問題：原來的繼電器控制回路接線復(fù)雜容易出故障；繼電器長期使用后常出現(xiàn)接頭氧化、接觸不良和線圈燒損等現(xiàn)象，經(jīng)常發(fā)生故障，可靠性很差；時間繼電器老化不穩(wěn)定，時間參數(shù)需經(jīng)常校正調(diào)整，機(jī)床電子元器件市場上缺乏相應(yīng)的配件；維修費(fèi)用高因故障率高，總體控制系統(tǒng)老化導(dǎo)致加工精度的降低這些問題的存在是設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)，不能滿足生產(chǎn)的需要因此，我們決定用高性能價格比的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行改造對各種方案進(jìn)行對比可以看出，采用可編程控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢，T68鏜床的改造總方案是：對鏜床的繼電器,接觸器控制系統(tǒng)改為PLC控制系統(tǒng)[7]。

3.7 PLC 硬件接線圖通過對T68鏜床的分析對其PLC的硬件接線進(jìn)行了設(shè)計(jì)，如圖3-4所示FX2N-32R圖3-4　PLC硬件接線圖3.8 電氣元件選型PLC的選擇：由于系統(tǒng)需要14個輸入點(diǎn)，7個輸出點(diǎn)，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(jì)型的改造，因此，我選用三菱型號為FX2N-32MR的PLC熔斷器的選擇：保護(hù)單臺電機(jī)是考慮到電動機(jī)受啟動電流沖擊熔斷器的額定電流應(yīng)大于等于1.5到2.5倍的電動機(jī)額定電流低壓斷路器的選擇：斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于電路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流，熔斷器的極限通斷能力應(yīng)大于或等于最大短路電路電流欠電壓脫扣器的額定電壓等于電路的額定電壓過電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于電路最大負(fù)載電流，選擇C65N/3P D型32A交流接觸器的選擇：接觸器的額定電壓應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流，選擇CJ20-16 220V熱繼電器的選擇：熱繼電器的整定電流通常等于或大于電動機(jī)的額定電流，所以選用熱繼電器型號JR16-20/3整定電流10-16A第4章 T68鏜床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 PLC改造方案采用PLC實(shí)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(guān)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(guān)為PLC的輸入設(shè)備，接觸器線圈為PLC的輸出設(shè)備為了節(jié)省PLC的I／O點(diǎn)數(shù)，SQ1、SQ2的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ3、SQ4的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，SQ3、SQ4的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，SQ5、SQ6的常開觸點(diǎn)并聯(lián)之后接在PLC的輸入端經(jīng)過這樣處理后，僅需要13個輸入點(diǎn)，7個輸出點(diǎn)，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(jì)型的改造，因此，我選用三菱型號為FX2N-32MR的PLC4.2 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方案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(shè)計(jì)采用繼電一接觸器控制移植法設(shè)計(jì)梯形圖程序1） 設(shè)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(diǎn)串并聯(lián)電路的控制，在梯形圖中設(shè)置用該電路控制的中間繼電器2） 設(shè)計(jì)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(diǎn)和電路的控制，然后畫出相應(yīng)的等效梯形圖電路3） 常閉觸點(diǎn)提供的輸入信號的處理設(shè)計(jì)輸入電路時，盡量采用常開觸點(diǎn)如果只能用常閉觸點(diǎn)，梯形圖中對應(yīng)觸點(diǎn)的常開，常閉類型應(yīng)與繼電器電路相反4） 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)計(jì)在梯形圖中設(shè)置對應(yīng)的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)組成的軟件互鎖外，還應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。

設(shè)計(jì)時，將SQ1常閉、SQ3常閉并聯(lián)、KM1常開，KM2常開SB1常開并聯(lián)，將SQ4、SQ2常開與SRZ常閉的串聯(lián)、反轉(zhuǎn)速度繼電器SRZ常開、SQ2常開與SRZ常開并聯(lián)，即設(shè)置了中間環(huán)節(jié)，這樣大大簡化了梯形圖程序，使梯形圖簡明順暢圖4-1　設(shè)計(jì)流程圖開始QF是否閉合SP1和SP2是否都不閉合SB2低速高速SHY主軸電機(jī)低速正轉(zhuǎn)主軸電機(jī)高速正轉(zhuǎn)SB3主軸電機(jī)高速反轉(zhuǎn)低速高速SHYSB4主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)點(diǎn)動主軸電機(jī)低速反轉(zhuǎn)SB5主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)點(diǎn)動SB1主軸電機(jī)反接制動SQ5SQ6是否有鍵按下快速移動電機(jī)正轉(zhuǎn)快速移動電機(jī)反轉(zhuǎn)NNYYY4.3 設(shè)計(jì)流程圖4.4 PLC的I/O分配根據(jù)設(shè)計(jì)要求對PLC的輸入輸出元件進(jìn)行分配見表4-1表4-1　PLC的I/O分配輸入元件名稱、代號輸入點(diǎn)主軸停、制動SB1X0主軸正轉(zhuǎn)SB2X1主軸反轉(zhuǎn)SB3X2主軸正轉(zhuǎn)點(diǎn)動SB4X3主軸反轉(zhuǎn)點(diǎn)動SB5X4主軸轉(zhuǎn)速切換SHYX5行程開關(guān)SP1與SP2常開并聯(lián)X6主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量變換SQ1與SQ3常閉并聯(lián)X7主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量變換SQ1與SQ3常開串聯(lián)X10主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量變換SQ2與SQ4常開并聯(lián)X11工作臺快速正轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ6X12工作臺快速反轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ5X13速度繼電器（正轉(zhuǎn)）SRZX14速度繼電器（反轉(zhuǎn)）SRFX15熱繼電器FRX16表4-2　PLC的I/O分配輸出元件名稱、代號輸出點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)KM1Y1主軸反轉(zhuǎn)KM2Y2主軸制動KM3Y3主軸低速KM4Y4主軸高速KM5Y5工作臺快速正轉(zhuǎn)KM6Y6工作臺快速反轉(zhuǎn)KM7Y7主軸正轉(zhuǎn)中間單元KA1M1表4-2續(xù)　PLC的I/O分配輸出元件名稱、代號輸出點(diǎn)主軸反轉(zhuǎn)中間單元KA2M2時間繼電器KTTIMT04.5 設(shè)計(jì)梯形圖主控電路。

SP1與SP2常閉并聯(lián)（X006）和FR（X016)控制整個系統(tǒng)是否接通在相同條件下控制多路輸出梯形圖如圖4-1所示圖4-1 主控模塊主軸正反轉(zhuǎn)與中間繼電器KA1（M1）、KA2（M2）間的自鎖互鎖梯形圖如圖4-2所示圖4-2 中間環(huán)節(jié)模塊主軸電機(jī)反接制動模塊，梯形圖如圖4-3所示圖4-3 反接制動模塊 簡化模塊，梯形圖如圖4-4圖4-4 簡化模塊電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制模塊，梯形圖如圖4-5所示圖4-5 正反轉(zhuǎn)控制模塊主軸電機(jī)高低速控制模塊，梯形圖如圖4-6所示圖4-6 高低速控制模塊快速移動電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制模塊，梯形圖如圖4-7所示圖4-7 M2正反轉(zhuǎn)控制模塊主控結(jié)束返回母線，程序結(jié)束梯形圖如圖4-8所示圖4-8 程序結(jié)束4.6 指令表0LDIX00636ORX0031ANIX01637ANIX0002MCN0M10038ORB5LDX00139ANIY0026ORM140OUTY0017ANIM241LDM38ANIX00042ANDX0149OUTM143LDY00310LDX00244ANDM211ORM245ORX00412ANIM146ANDX00013ANIX00047ORB14OUTM248ANIY00115LDM149OUTY00216ORM250LDM317ANDX01051ANIT018ANIX00052ANIY00519OUTY00353OUTY00420ANDX00554LDM321OUTT0K1055ANDT024LDX00056ANIY00425ORIX00757OUTY00526ORY00158LDIX01227ORY00259ANDX01328OUTM360ANIY00729LDX01561OUTY00630ANDM362LDX01231LDX01163ANIX01332ANIX01464ANIY00633ORB65OUTY00734LDY00366MCRN035ANDM168END第5章 改造后控制系統(tǒng)的調(diào)試（準(zhǔn)備：將SQ1與SQ3常開串聯(lián)（X10），SQ1與SQ3常閉并聯(lián)（X7）置1）（1） 主軸正轉(zhuǎn)低速按下SB2（X001）→中間繼電器KA1（M1）得電且自鎖→接觸器KM3（Y3）得電→KA1和KM3的常開觸點(diǎn)都吸合→KM1（Y1）得電→其常開觸點(diǎn)吸合→KM4（Y4）得電→M1（雙速電動機(jī)）接成三角形低速正向運(yùn)行。

2） 主軸正轉(zhuǎn)高速將變速手柄扳在“高速”位置，使微動開關(guān)SHY（X5）受壓而閉合，為KT（T0）和KM3（Y3）的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)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(jī)）先低速正向起動；當(dāng)KT延時1s后→KT的常閉觸點(diǎn)（T0）斷開→KM4（Y4）失電，同時KT的常開觸點(diǎn)（T0）閉合→KM5（Y5）得電→M1接成雙Y形切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)3） 主軸正轉(zhuǎn)點(diǎn)動按下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(jī)）只能接成△形進(jìn)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(diǎn)沒有閉合，則KM1和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)4） 主軸反轉(zhuǎn)低速按下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(jī)）接成三角形形低速反向運(yùn)行5） 主軸反轉(zhuǎn)高速將變速手柄扳在“高速”位置，使微動開關(guān)SHY（X5）受壓而閉合，為KT（T0）和KM3（Y3）的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)按下SB3（X2）時→KA2（M2）得電且自鎖→KM3和KT都得電→KM2（Y2）得電，M1（雙速電動機(jī)）先低速反向起動；當(dāng)KT延時（1s）后→KT的常閉觸點(diǎn)（T0）斷開→KM4（Y4）失電M1停轉(zhuǎn)，同時KT的常開觸點(diǎn)（T0）閉合→KM5（Y5）得電→M1接成雙Y形切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

6） 主軸反轉(zhuǎn)點(diǎn)動按下SB5（X4）→KM2（Y2）得電→KM4（Y4）得電由于此時KA2（M2）、KM3（M3）、KT（T0）都沒有通電，所以M1只能接成三角形進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動；松開按鈕SB5后，因電路沒有自鎖作用，而且SB1（X0）的常開觸點(diǎn)沒有閉合，則KM2和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)7） 正向反接制動采用速度繼電器來實(shí)現(xiàn)反接制動，當(dāng)電動機(jī)按正常速度正向運(yùn)轉(zhuǎn)時，速度繼電器SRZ的常開觸點(diǎn)（X15）閉合，為反接制動做準(zhǔn)備若按下停止按鈕SB1（X0），其常閉觸點(diǎn)先斷開，KA1（M1）、KT（T0）、KM1（Y1）、KM3（Y3）和KM5（Y5）都斷電，使控制線路按以下動作進(jìn)行反接制動具體過程：1　 KT斷電：KT的常開觸點(diǎn)（T0）斷開→KM5斷電→M1（雙速電動機(jī)）只能三角形低速運(yùn)行；KT的常閉觸點(diǎn)閉合→KM4（Y4）通電，為M1反接制動做準(zhǔn)備2　 KM3斷電→KM3主觸點(diǎn)斷開→M1定子繞組接入電阻R；KM1常閉觸點(diǎn)閉合→為KM2工作做準(zhǔn)備3　 KM1斷電：KM1主觸點(diǎn)斷開→M1斷電，靠慣性運(yùn)轉(zhuǎn)4　 M1慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的初速很高，使SRZ常開觸點(diǎn)（X15）還閉合→KM2得電，開始反接制動 5　 KM2得電: KM2常閉觸點(diǎn)斷開→它與KM1聯(lián)鎖，使KM1不能得電;KM2常開觸點(diǎn)閉合自鎖→SB1松開后使KM2還通電，M1繼續(xù)制動6　 當(dāng)M1速度≤120r/min時→SRZ常開觸點(diǎn)（X15）斷開→KM2、KM4斷電→M1停轉(zhuǎn)，制動結(jié)束。

8） 反向反接制動M1（雙速電動機(jī)）反轉(zhuǎn)時使SRF的常開觸點(diǎn)（X14）閉合，同樣為反接制動做準(zhǔn)備在按下停止按鈕SB1（X0）時，制動過程與正向反接制動相同9） 快速進(jìn)給控制為了縮短輔助時間，加快調(diào)整的速度，機(jī)床各移動部件都可快速移動采用一臺快速移動電動機(jī)M2單獨(dú)拖動，通過不同的齒輪齒條等連接來完成各方向的快速移動，這些均由快速移動操作手柄控制當(dāng)將快速移動操作手柄向里推時，行程開關(guān)SQ5(X13)被壓合，接觸器KM6（Y6）通電吸合，M2正向起動，通過齒輪、齒條等實(shí)現(xiàn)快速正向移動；松開操作手柄，則SQ5復(fù)位，KM6失電，M2停轉(zhuǎn)反之，將快速移動操作手柄向外拉時，壓合SQ6（X12），使KM7（Y7）通電吸合，M2反向起動，實(shí)現(xiàn)快速反向移動10） 聯(lián)鎖保護(hù)裝置為了防止在工作臺或主軸箱快速進(jìn)給時又將主軸進(jìn)給手柄扳倒自動快速進(jìn)給的誤操作，就采用了與工作臺和主軸箱進(jìn)給手柄有機(jī)械連接的行程開關(guān)SP1，與主軸進(jìn)給手柄連接的是行程開關(guān)SP2電動機(jī)M1、M2必須在SP1、SP2兩個都不閉合的情況下才能啟動第6章 結(jié)論與展望本文從工程實(shí)踐出發(fā)，對T68鏜床的電氣控制系統(tǒng)的改造進(jìn)行了深入的研究，取得了以下幾個方面的成果：（1） 設(shè)計(jì)了鏜床控制系統(tǒng)的硬件，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際要求和計(jì)算，PLC的型號，對輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行了分配，設(shè)計(jì)了電力拖動系統(tǒng)的主回路電路圖、PLC的外部接線圖。

2） 設(shè)計(jì)了PLC的控制程序，介紹了PLC程序的設(shè)計(jì)方法，成功率高的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的編程方法，并根據(jù)它設(shè)計(jì)了相應(yīng)的PLC程序這種設(shè)計(jì)方法簡單易學(xué)，節(jié)約了大量的設(shè)計(jì)時間3） 對T68鏜床控制系統(tǒng)改造進(jìn)行安裝與調(diào)試，對調(diào)試中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，提出了解決方案，并成功解決了問題改造后的系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的故障診斷能力，該機(jī)床經(jīng)過改造后,使用的電器元件大為減少,控制線路簡化了,經(jīng)過一段時間的試運(yùn)行,效果良好,故障明顯減小,生產(chǎn)效率顯著提高.因此，對T68鏜床進(jìn)行PLC的改造，滿足了系統(tǒng)的要求，達(dá)到預(yù)期的效果致 謝通過這一階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，不僅鍛煉了良好的邏輯思維能力，而且培養(yǎng)了棄而不舍的求學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)回顧此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是大學(xué)四年所學(xué)知識很好的總結(jié)此次設(shè)計(jì)T68鏜床的PLC改造課題不僅重溫了過去所學(xué)知識，而且學(xué)到了很多新的內(nèi)容相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我今后的工作會有一定的幫助所以，我很用心的把它完成在設(shè)計(jì)中體味艱辛，在艱辛中體味快樂通過這次設(shè)計(jì)，在很高程度上彌補(bǔ)了我的理論知識的不足，進(jìn)一步鞏固了我們的理論知識，讓我學(xué)得更扎實(shí)，對PLC的認(rèn)識更加形象，在這里我還要感謝我的專業(yè)老師，是你們和我一起度過了緊張愉快的大學(xué)生活，這將是我人生中永遠(yuǎn)值得回憶的一段美好時光。

大學(xué)的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老。