機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)

1、目 錄第1章 工程實(shí)踐訓(xùn)練的目的與任務(wù) 11.1 目的 11.2 任務(wù) 1第 2 章 機(jī)加工自動(dòng)線的用途、基本組成和工作原理 32.1 機(jī)加工自動(dòng)線的用途 32.2 機(jī)加工自動(dòng)線的基本組成和工作原理 3 2.2.1 機(jī)械部分的基本組成和工作原理 32.2.2 液壓部分的基本組成和工作原理 42.2.2.1 機(jī)加工自動(dòng)線輸送帶液壓部分工作原理 92.2.2.2 定位、夾緊機(jī)構(gòu)液壓部分工作原理 92.2.2.3 銑端面動(dòng)力頭液壓傳動(dòng)部分工作原理 10第3章 自動(dòng)線控制系統(tǒng)的組成及其各電器元件的作用 12第 4 章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的操作訓(xùn)練 154.1 操作前的準(zhǔn)備 154.2 全線全自動(dòng)方式

2、下的操作 154.3 全線半自動(dòng)方式下的操作 164.4 手動(dòng)方式下的操作 174.5 停止運(yùn)行的操作 17第5章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的編程及其調(diào)試訓(xùn)練 185.1 編程訓(xùn)練 185.2 程序的調(diào)試訓(xùn)練 23 5.2.1 將程序?qū)懭隤LC的內(nèi)存中 23 5.2.2 程序的調(diào)試 23第6章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的故障診斷訓(xùn)練 24第7章 工藝圖紙的設(shè)計(jì) 26心得體會(huì) 27第1章 工程實(shí)踐訓(xùn)練的目的與任務(wù)1.1 目的生產(chǎn)自動(dòng)化是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和生產(chǎn)高度發(fā)展的產(chǎn)物，是一種理想的生產(chǎn)形式。在大批量生產(chǎn)條件下，由于產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且產(chǎn)量大，一般都具備有工步、工序自動(dòng)化和流水作業(yè)的基礎(chǔ)，

3、建立自動(dòng)線使產(chǎn)品零件加工工藝過程自動(dòng)化是少品種大批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一種良好方式。因此，在機(jī)械行業(yè)，機(jī)械加工生產(chǎn)自動(dòng)線已成為一種常見的自動(dòng)化生產(chǎn)形式。 自動(dòng)線由基本工藝設(shè)備及工件傳送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。其中，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)是電氣化技術(shù)人員的崗位職責(zé)。 自從1969年DEC公司研制出PLC。并首次用于美國通用汽車公司的汽車自動(dòng)裝配線以來，PLC得到了迅速的發(fā)展，在工業(yè)控制方面得到了廣泛的應(yīng)用。PLC控制已基本取代了過時(shí)的繼電接觸器控制。PLC應(yīng)用技術(shù)也成為電氣化專業(yè)學(xué)生必需掌握的技術(shù)之一。本系統(tǒng)旨在為學(xué)生進(jìn)行機(jī)加工自動(dòng)線電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)試和維護(hù)提供一個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。通過操作、

4、調(diào)試、排障等工程實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生熟悉機(jī)加工生產(chǎn)自動(dòng)化的運(yùn)行，掌握自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)的布線工藝、調(diào)試和維護(hù)方法，增強(qiáng)PLC的工程應(yīng)用能力，為將來從事PLC應(yīng)用方面的技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。1.2 任務(wù)本項(xiàng)目的訓(xùn)練內(nèi)容分為設(shè)計(jì)訓(xùn)練、操作訓(xùn)練和故障排除訓(xùn)練三個(gè)方面。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容包括機(jī)加工自動(dòng)線控制臺(tái)電氣工藝圖的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制程序的設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練兩個(gè)方面。機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制程序的設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練內(nèi)容包括：（1）PLC控制系統(tǒng)程序的總體結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)。（2）PLC控制系統(tǒng)公用程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。（3）PLC控制系統(tǒng)手動(dòng)程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。（4）PLC控制系統(tǒng)單機(jī)半自

5、動(dòng)程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。（5）PLC控制系統(tǒng)全線單周/連續(xù)循環(huán)（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。（6）PLC控制系統(tǒng)信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。一般來說，調(diào)試運(yùn)行應(yīng)完成以下幾項(xiàng)任務(wù)： 通過調(diào)試運(yùn)行，檢查和糾正PLC用戶程序中的錯(cuò)誤，使之滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的各項(xiàng)工藝要求。 通過調(diào)試運(yùn)行，檢查和糾正PLC I/O接線及其它接線中的錯(cuò)誤。 通過調(diào)試運(yùn)行，調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和壓力繼電器等的設(shè)定值，使之更加符合工藝要求。 通過調(diào)試運(yùn)行，調(diào)整各行程開關(guān)的安裝位置，各行程開關(guān)究竟應(yīng)調(diào)整到什么位置合適，應(yīng)以保證各機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件在工作過程中不發(fā)生碰撞，刀具對(duì)工件的加工位置準(zhǔn)確，對(duì)工件的加工

6、精度符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。第2章 機(jī)加工自動(dòng)線的用途、基本組成和工作原理2.1 機(jī)加工自動(dòng)線的用途機(jī)加工自動(dòng)線可對(duì)工件進(jìn)行銑端面、鉆孔、檢查、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、轉(zhuǎn)位、鉆深孔等工序進(jìn)行加工。由于機(jī)加工自動(dòng)線各動(dòng)力頭具有“在線/離線”選擇功能，故可對(duì)加工工件進(jìn)行其中一種或幾種甚至全部工序的加工，因此，機(jī)加工自動(dòng)線適用的加工范圍廣泛。另外，機(jī)加工自動(dòng)線擁有全線單周/連續(xù)循環(huán)、單機(jī)半自動(dòng)/手動(dòng)和全線自動(dòng)回原點(diǎn)五種工作方式，用戶可根據(jù)需要選擇其中工作方式運(yùn)行機(jī)加工自動(dòng)線，這樣就大大增加了對(duì)機(jī)加工自動(dòng)線操作的靈活性。2.2 機(jī)加工自動(dòng)線的基本組成和工作原理本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、

7、操作臺(tái)及模擬顯示屏幾部分構(gòu)成。為了敘述方便，今后就稱機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。由于PLC控制是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生訓(xùn)練的重點(diǎn)。因此，PLC控制、操作臺(tái)、模擬顯示屏與生產(chǎn)實(shí)際基本一致，自動(dòng)線的機(jī)械和液壓部分則由計(jì)算機(jī)仿真，保證學(xué)生能達(dá)到工程實(shí)訓(xùn)的目的。2.2.1 機(jī)械部分的基本組成和工作原理機(jī)加工自動(dòng)線的機(jī)械部分主要由銑端面、鉆孔、檢查、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、轉(zhuǎn)位、鉆深孔和上、下料等十個(gè)工位和輸送帶、定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)組成，單面加工，隨行夾具傳送工件，其平面布置圖如圖1所示。各工位動(dòng)力頭主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而輸送帶步進(jìn)裝置的向前與向后，定位機(jī)構(gòu)的定位與拔銷，夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊與松開，各工位

8、動(dòng)力頭滑臺(tái)的快進(jìn)工進(jìn)快退，檢查機(jī)構(gòu)的慢進(jìn)與快退，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的右轉(zhuǎn)與左轉(zhuǎn)、抬起與放下等運(yùn)動(dòng)則由液壓系統(tǒng)拖動(dòng)。液壓系統(tǒng)的液壓泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。此外，機(jī)加工自動(dòng)線還配有一臺(tái)冷卻泵，用來在加工時(shí)對(duì)各動(dòng)力頭的刀具和工件的加工面進(jìn)行冷卻。冷卻泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。銑端面 鉆孔 檢查 擴(kuò)孔 鏜孔 攻絲 轉(zhuǎn)位 鉆深孔圖1 機(jī)加工自動(dòng)線平面面面布置圖2.2.2 液壓部分的基本組成和工作原理機(jī)加工自動(dòng)線的液壓泵電機(jī)和冷卻泵電機(jī)直接由接觸器控制，其余電動(dòng)機(jī)由PLC（經(jīng)接觸器）控制。機(jī)加工自動(dòng)線各電動(dòng)機(jī)的主電路、液壓泵電機(jī)和冷卻泵電機(jī)的控制電路和PLC負(fù)載的電源控制電路如圖2所示，機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的PLC I/O接

9、線圖分別如圖3和圖4所示，機(jī)加工自動(dòng)線的液壓系統(tǒng)圖如圖5所示。圖 3 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)PLC輸入接線圖圖 4 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)PLC輸入接線圖圖 5 機(jī)加工自動(dòng)線液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖 2.2.2.1 機(jī)加工自動(dòng)線輸送帶液壓部分工作原理圖 6 傳送帶步進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)部分原理圖機(jī)加工自動(dòng)線傳送帶步進(jìn)裝置液壓傳動(dòng)部分如圖6所示。由該圖可知，設(shè)傳送帶步進(jìn)裝置處于原位，則原位行程開光動(dòng)作，此時(shí)使電磁換向閥的電磁鐵線圈YV1通電，則壓力油的流動(dòng)路線為：油泵排出的油單向閥液動(dòng)換向閥行程節(jié)流閥油缸10無活塞桿腔?；赜吐肪€為：油缸10 有活塞桿腔液動(dòng)換向閥油箱。于是油缸10 中的活塞向前，將工件輸送到加工

10、工位。當(dāng)工件輸送到加工工位，且油缸10的大腔中的壓力上升到壓力繼電器KP2的動(dòng)作值時(shí)，壓力繼電器KP2發(fā)出信號(hào)，與輸送帶到達(dá)時(shí)碰上的行程開關(guān)SQ2發(fā)出的信號(hào)重合，表明可以進(jìn)行工件的定位、夾緊。2.2.2.2 定位、夾緊機(jī)構(gòu)液壓部分工作原理定位、夾緊機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)部分原理圖如圖7所示。由該圖可知，當(dāng)輸送帶將工件輸送到新工位后，使電磁鐵YV3通電。此時(shí)壓力油的流動(dòng)路線為：油泵單向閥電磁換向閥111217號(hào)定位油缸的無活塞桿腔。回油路線為：各定位油缸有活塞桿腔電磁換向閥11油箱。于是各定位油缸中的活塞向上，拖動(dòng)定位機(jī)構(gòu)對(duì)工件的隨行夾具定位。當(dāng)定位好，且油缸1217的大腔中的壓力上升到壓力繼電器KP3的

11、動(dòng)作值時(shí)，壓力繼電器電器KP3發(fā)出信號(hào)，與定位機(jī)構(gòu)到達(dá)定位位置時(shí)碰上的行程開關(guān)SQ4發(fā)出的信號(hào)重合，從而使電磁鐵線圈YV5通電。此時(shí)壓力油的流動(dòng)路線:為1924號(hào)夾緊油缸的有活塞桿腔電磁換向閥油箱?；赜吐肪€為：各夾緊油缸有活塞桿腔電磁換向閥18油箱。于是各夾緊油缸中的活塞向下，拖動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)工作的隨性夾具夾緊。當(dāng)夾緊動(dòng)作完成，且油缸1924的大腔中的壓力上升到壓力繼電器KP4動(dòng)作值時(shí)，壓力繼電器KP4發(fā)出信號(hào)，與夾緊機(jī)構(gòu)到達(dá)夾緊位置時(shí)碰上的行程開關(guān)SQ6發(fā)出的信號(hào)重合，發(fā)出夾緊完畢的信號(hào)，此時(shí)，各動(dòng)力部件（銑端面、鉆孔、 檢查 、擴(kuò)孔、 鏜孔、攻絲/退絲、深鉆孔）便可以開始工作了。在整個(gè)切削加

12、工過程中，工作都處在定位、夾緊狀態(tài)。圖7 定位、夾緊機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)部分原理圖2.2.2.3 擴(kuò)孔動(dòng)力頭液壓傳動(dòng)部分工作原理擴(kuò)孔動(dòng)力頭液壓傳動(dòng)部分原理圖如圖8所示。有圖可知當(dāng)電機(jī)YV11運(yùn)行時(shí)，38接通，液壓油由左下進(jìn)左上出，同時(shí)YV13接通，這樣可以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)功能，當(dāng)動(dòng)力頭觸及到SQ12的時(shí)候，YV13斷電，YV11繼續(xù)通電，這樣就實(shí)現(xiàn)了工進(jìn)功能。當(dāng)動(dòng)力頭觸及到SQ13的時(shí)候，YV11斷電，YV12與YV13同時(shí)通電，液壓油由左下進(jìn)右上出，這樣就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的快退功能。圖8 擴(kuò)孔動(dòng)力頭液壓傳動(dòng)部分原理圖第3章 自動(dòng)線控制系統(tǒng)的組成及其各電器元件的作用機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分

13、。硬件部分包括FX2-128MR型PLC基本單元、FX2-48ER型PLC擴(kuò)展單元、直流穩(wěn)壓電源、各種開關(guān)電器、操作電器、保護(hù)電器、報(bào)警電器和信號(hào)指示燈。其中，PLC是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，自動(dòng)線在各種工作方式下的全部工作過程都是在PLC的監(jiān)控下進(jìn)行的。直流穩(wěn)壓電源為PLC及PLC的輸出負(fù)載如接觸器線圈、電磁換向閥線圈(用仿真子系統(tǒng)模擬)、信號(hào)指示燈提供24VDC電源。接觸器用來控制油泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)及各動(dòng)力頭主軸電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行與停止。電磁換向閥用來控制自動(dòng)線輸送帶、各動(dòng)力頭滑臺(tái)的前進(jìn)與后退等。自動(dòng)開關(guān)用作上述電機(jī)主電路及控制電路的短路保護(hù)和失壓保護(hù)，熱繼電器用作各電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，模擬屏通過

14、燈光信號(hào)來模擬自動(dòng)線的工作過程。信號(hào)顯示屏用來顯示自動(dòng)線的各種工作方式、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)，可在故障時(shí)發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)。控制面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)和許多按鈕。轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用來選擇自動(dòng)線的工作方式、單機(jī)以及各動(dòng)力頭、檢查頭等單機(jī)的在線/離線狀態(tài)。各操作按鈕用來向自動(dòng)線發(fā)布預(yù)開、起動(dòng)、預(yù)停、緊急停止、點(diǎn)動(dòng)等控制命令。在控制臺(tái)的上述各電器元件中，自動(dòng)線的各電動(dòng)機(jī)和電磁換閥線圈是虛沒的，由仿真子系統(tǒng)模擬。其余均為真實(shí)電器元件。PLC控制系統(tǒng)的軟件部分包括自動(dòng)線的公用程序、自動(dòng)回原點(diǎn)程序、全線全自動(dòng)和半自動(dòng)程序、單機(jī)半自動(dòng)程序、手動(dòng)程序、信號(hào)指示程序、故障處理及報(bào)警程序等部分。其中，公用程序是自動(dòng)線在各種工

15、作方式下運(yùn)行時(shí)都要執(zhí)行的程序，這部分程序主要用于處理向自動(dòng)線發(fā)布的各種操作信號(hào)，自動(dòng)線啟動(dòng)前應(yīng)具備的各種初始信號(hào)，對(duì)工件的檢查信號(hào)，由全單周或連續(xù)工作方式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)或單機(jī)半自動(dòng)、自動(dòng)回原點(diǎn)等工作方式時(shí)使自動(dòng)程序復(fù)位的信號(hào)，從單周循環(huán)程序的最后一步返回到初始步或初始步的下一步的轉(zhuǎn)換信號(hào)，液壓系統(tǒng)的過壓力信號(hào)，對(duì)工件的定位、夾緊信號(hào)等，并將處理結(jié)果作為自動(dòng)線啟動(dòng)、停止、急退、步的轉(zhuǎn)換、故障報(bào)警等的一個(gè)條件。全線連續(xù)工作方式的程序是軟件中最重要的部分，它用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線在無人參與的情況下對(duì)成批工件的連續(xù)自動(dòng)加工，在加工完所有工件后才自動(dòng)停下來。因此，全線連續(xù)工作方式的程序可大大提高加工效率，提高產(chǎn)品質(zhì)

16、量，降低加工成本。全線單周工作方式的程序可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線一個(gè)工作周期的自動(dòng)運(yùn)行，并在完成了一個(gè)工作周期的運(yùn)行后自動(dòng)停車。因此這部分程序主要用于自動(dòng)線及其PLC控制系統(tǒng)在安裝接線等工作全部完成后投人生產(chǎn)前的試車以及工人交接班時(shí)對(duì)自動(dòng)線運(yùn)行情況的檢查。在自動(dòng)線中，一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)部分稱為單機(jī)，在本自動(dòng)線中有下述單機(jī)：(1) 輸送帶、定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)。(2) 各動(dòng)力頭。(3) 檢查機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。單機(jī)半自動(dòng)程序就是用來實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)線中各個(gè)單機(jī)的單周循環(huán)控制的。具體說來，就是要實(shí)現(xiàn)這樣的控制，當(dāng)用單機(jī)選擇開關(guān)選中某個(gè)單機(jī)，且按下單機(jī)起動(dòng)按鈕后，該單機(jī)起動(dòng)(此時(shí)其它單機(jī)均停在原位不動(dòng))，完成

17、其自身的一個(gè)循環(huán)的工作后，自動(dòng)停在其原位。因此，自動(dòng)線的每一個(gè)單機(jī)都有自己的半自動(dòng)程序。這部分程序主要用于自動(dòng)線安裝或維修工作完成后，技術(shù)人員對(duì)自動(dòng)線各單機(jī)的調(diào)試工作以及檢查各單機(jī)是否能完整地正常地運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。它便于技術(shù)人員集中精力對(duì)自動(dòng)線某一單機(jī)的工作情況進(jìn)行檢查，易于發(fā)現(xiàn)問題，查找故障，待一個(gè)單機(jī)調(diào)試、檢查完成后，再調(diào)試、檢查下一個(gè)單機(jī)。手動(dòng)程序用于實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)線中某一單機(jī)進(jìn)行手動(dòng)控制。手動(dòng)控制方式又稱為點(diǎn)動(dòng)控制方式，所謂手動(dòng)控制，就是當(dāng)用單機(jī)選擇開關(guān)選中某個(gè)單機(jī)，且按下某個(gè)單機(jī)的某一步的點(diǎn)動(dòng)按鈕不松手時(shí)，該單機(jī)的該步就起動(dòng)運(yùn)行。但是，一松開該點(diǎn)動(dòng)按鈕，該單機(jī)的該步就立即停止

18、運(yùn)行。單步程序用于實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)線中某一單機(jī)進(jìn)行單步控制。所謂單機(jī)控制，就是按下某個(gè)單機(jī)的某一步的起動(dòng)按鈕時(shí)，該單機(jī)的該步就起動(dòng)運(yùn)行，松開該起動(dòng)按鈕后，該單機(jī)的該步仍繼續(xù)運(yùn)行，直至完成該步的工作時(shí)才自動(dòng)停止。手動(dòng)程序和單步程序都用于自動(dòng)線安裝、維修完成后，技術(shù)人員調(diào)試檢查其某一單機(jī)的某一步的工作情況。其中手動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)試、檢查過程中，在發(fā)現(xiàn)問題或出現(xiàn)故障時(shí)便于即時(shí)停車；而單步控制的優(yōu)點(diǎn)是操作較為方便，檢查、調(diào)試時(shí)不需要象點(diǎn)動(dòng)控制那樣一直接住按鈕不放，這對(duì)于工作時(shí)間較長的某個(gè)單步的調(diào)試、檢查工作來說是很適合的。由此可見點(diǎn)動(dòng)控制和單步控制各有其優(yōu)點(diǎn)，用戶可根據(jù)自己的實(shí)際情況和需要選

19、擇其中一種控制方式。自動(dòng)回原點(diǎn)程序用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線各單機(jī)從當(dāng)前所處的任何位置自動(dòng)退回到各自的原位，為自動(dòng)線或某個(gè)單機(jī)的起動(dòng)作好準(zhǔn)備。設(shè)置自動(dòng)回原點(diǎn)程序后，可以免除手動(dòng)回原點(diǎn)操作的許多麻煩，減輕手動(dòng)回原點(diǎn)操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大縮短回原點(diǎn)操作的時(shí)間。第4章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的操作訓(xùn)練4.1 操作前的準(zhǔn)備(1) 接通計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。用鼠標(biāo)器雙擊“MICS”快捷圖標(biāo)。以運(yùn)行自動(dòng)線仿真軟件，此時(shí)會(huì)打開自動(dòng)線仿真窗口。單擊該窗口的復(fù)位按鈕，使窗口中自動(dòng)線的各單機(jī)都回到各自的原位。(2) 依次閉合實(shí)驗(yàn)桌電源板上的刀開關(guān)QS、機(jī)加工自動(dòng)線控制臺(tái)內(nèi)的自動(dòng)開關(guān)QF1和QF2，以接通機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的電

20、源。(3) 閉合接口裝置的電源開關(guān)，以接通機(jī)加工自動(dòng)線接口子系統(tǒng)的電源，使之處于工作狀態(tài)。(4) 在控制臺(tái)的操作面板上，按下PLC的電源啟動(dòng)按鈕SB4和冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB6，以接通PLC電源、啟動(dòng)油泵電機(jī)(使自動(dòng)線液壓系統(tǒng)(虛擬)啟動(dòng)運(yùn)行)和啟動(dòng)冷卻電機(jī)(使冷卻液(虛擬)循環(huán)，為各工位進(jìn)行金屬切削加工作準(zhǔn)備)。在完成上述準(zhǔn)備工作后，即可對(duì)機(jī)加工自動(dòng)線進(jìn)行各種操作。4.2 全線全自動(dòng)方式下的操作(1) 根據(jù)自動(dòng)線所要加工的工件件數(shù)m，用編程器給PLC的計(jì)數(shù)器C100設(shè)定K值，使K=m+9其中“9”表示每個(gè)工件要經(jīng)過9個(gè)工位(即自動(dòng)線要經(jīng)過9次工作循環(huán))后，才能從上料工位到達(dá)卸料工位。(2)

21、根據(jù)工件所要進(jìn)行的加工工序，確定應(yīng)在線的動(dòng)力頭和應(yīng)離線的動(dòng)力頭，將應(yīng)在線的各動(dòng)力頭的“在線離線”選擇開關(guān)旋至“在線”位置，將應(yīng)“離線”的各動(dòng)力頭的“在線/離線”選擇開關(guān)旋至“離線”位置。最后將“模擬有料”開關(guān)旋至“有料”應(yīng)置。(3) 將自動(dòng)線工作方式選擇開關(guān)SA2旋至“回原點(diǎn)”位置，再將PLC運(yùn)行開關(guān)SA1由“停止”位置旋至“運(yùn)行”位置，以使 PLC投入運(yùn)行。 自動(dòng)線單周連續(xù)循環(huán)程序的活動(dòng)狀態(tài)回到初始步。 計(jì)數(shù)器C100復(fù)位。(4) 將自動(dòng)線工作方式選擇開關(guān)SA2旋到“連續(xù)”位置。(5) 啟動(dòng)運(yùn)行：按下“預(yù)開”按鈕SB1，電鈴BE響，表示自動(dòng)線開始工作的六個(gè)條件(如前所述)都已具備，且油泵電機(jī)

22、和冷卻泵電機(jī)都已啟動(dòng)，此時(shí)，可按下啟動(dòng)按鈕SB2，使機(jī)加工自動(dòng)線啟動(dòng)運(yùn)行。通過計(jì)算機(jī)顯示屏或控制臺(tái)的模擬顯示屏，可以清楚地觀察到機(jī)加工自動(dòng)線運(yùn)行的全過程。在正常情況下，當(dāng)自動(dòng)線加工完要求的工件件數(shù)時(shí)，會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。(6) 預(yù)停：在自動(dòng)線全線全自動(dòng)運(yùn)行過程中，若自動(dòng)線發(fā)生輕微故障，但不影響人身設(shè)備安全，則可按下預(yù)停按鈕SB3，使自動(dòng)線在完成了本次循環(huán)剩余的工作并回到原點(diǎn)后自動(dòng)停止運(yùn)行，以檢查和排除自動(dòng)線故障。(7) 緊急停止：在自動(dòng)線全線全自動(dòng)運(yùn)行以及以其他任何一種方式運(yùn)行的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)線有嚴(yán)重故障，將危及人身或設(shè)備安全時(shí)，可按下緊急停止按鈕SB4，使自動(dòng)線立即停止運(yùn)行。(8) 在自動(dòng)線

23、緊急停止并使SB4復(fù)位后，可視具體情況和需要進(jìn)行下述操作： 在故障排除后，可按下啟動(dòng)按鈕SB2使自動(dòng)線接下去繼續(xù)循環(huán)運(yùn)行。 也可按下急退回原點(diǎn)按鈕SB5，使自動(dòng)線各動(dòng)力頭退回原位并停止。 還可同時(shí)按下SB4和SB5，然后依次使SB4和SB5復(fù)位。再將自動(dòng)線工作方式選擇開關(guān)SA2旋至回原點(diǎn)位置，并按下急退回原點(diǎn)按鈕SB5，使自動(dòng)線全線自動(dòng)回原點(diǎn)。(9) 在自l動(dòng)線按全線全自動(dòng)或全線半自動(dòng)或單機(jī)半自動(dòng)方式運(yùn)行的過程中，按下急退回原點(diǎn)按鈕，可使各動(dòng)力頭、檢查頭立即后退，退回原位后自動(dòng)停止。4.3 全線半自動(dòng)方式下的操作(1) 將自動(dòng)線工作方式選擇開關(guān)SA2旋至“單周”位置。(2) 根據(jù)自動(dòng)線對(duì)工件加

24、工工序的要求，將自動(dòng)線各動(dòng)力頭的“在線/離線”選擇開關(guān)旋至要求的位置。(3) 將PLC的運(yùn)行開關(guān)SA1旋至“運(yùn)行”位置。(4) 此后，自動(dòng)線的啟動(dòng)、緊急停止、緊急后退的操作方法以及自動(dòng)回原點(diǎn)的操作方法與自動(dòng)線連續(xù)循環(huán)方式下的相應(yīng)操作方法相同，此處不再復(fù)述。4.4 手動(dòng)方式下的操作(1) 將自動(dòng)線工作方式選擇開關(guān)SA2旋至“手動(dòng)”位置。(2) 將單機(jī)選擇開關(guān)SA3或SB4旋至需按手動(dòng)方式運(yùn)行的單機(jī)位置，以選中該單機(jī)。(3) 將PLC運(yùn)行開關(guān)旋至“運(yùn)行”位置。(4) 根據(jù)所要手動(dòng)運(yùn)行的某個(gè)步，按下手持式按鈕盒上SB6SB11中控制該步運(yùn)行的某一按鈕，所選單機(jī)即按該步的運(yùn)行；當(dāng)松開該按鈕時(shí)，所選單機(jī)

25、將立即停止該步的運(yùn)行；在未松開該按鈕的情況下，若所選單機(jī)運(yùn)行完該步，則將自動(dòng)停止運(yùn)行。4.5 停止運(yùn)行的操作(1) 關(guān)閉機(jī)加工自動(dòng)線仿真子系統(tǒng)：用鼠標(biāo)器單擊“機(jī)加工自動(dòng)線工藝流程及布置畫面”窗口中的“退出”按鈕，即可關(guān)閉機(jī)加工自動(dòng)線仿真子系統(tǒng)。之后，按一定的操作路徑即可安全地關(guān)閉計(jì)算機(jī)。(2) 關(guān)閉機(jī)加工自動(dòng)線接口子系統(tǒng)：只要將接口裝置上的電源開關(guān)斷開，即可關(guān)閉機(jī)加工自動(dòng)線接口子系統(tǒng)。(3) 關(guān)閉機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)：將控制臺(tái)操作面板上的PLC運(yùn)行開關(guān)SA1旋至“停止”位置依次按下PLC電源停止按鈕SB1、油泵電機(jī)停止按鈕SB3和冷卻泵電機(jī)停止按鈕SB5依次斷開自動(dòng)開關(guān)QF2和QF1斷開實(shí)驗(yàn)桌

26、電源板上的刀開關(guān)QS，在完成上述操作后，機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)即被關(guān)閉。第5章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的編程及其調(diào)試訓(xùn)練5.1 編程訓(xùn)練（1）機(jī)加工自動(dòng)線擴(kuò)孔機(jī)構(gòu)按單周方式運(yùn)行部分的流程圖圖 9 機(jī)加工自動(dòng)線擴(kuò)孔機(jī)構(gòu)按單周方式運(yùn)行部分的流程圖（2）機(jī)加工自動(dòng)線擴(kuò)孔機(jī)構(gòu)按單周方式運(yùn)行部分的順序功能圖圖 10 機(jī)加工自動(dòng)線擴(kuò)孔機(jī)構(gòu)按單周方式運(yùn)行的順序功能圖（3）機(jī)加工自動(dòng)線實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔加工工序的梯形圖圖11 機(jī)加工自動(dòng)線實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔加工工序的梯形圖圖11 機(jī)加工自動(dòng)線實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔加工工序的梯形圖（續(xù)）（4）機(jī)加工自動(dòng)線擴(kuò)孔機(jī)構(gòu)按單周方式運(yùn)行部分的指令表5.2 程序的調(diào)試訓(xùn)練 程序的調(diào)試由程序?qū)懭隤LC內(nèi)存和程序的

27、調(diào)試兩步組成。5.2.1 將程序?qū)懭隤LC的內(nèi)存中要想將程序?qū)懭隤LC的內(nèi)存中，首先得將低壓斷電器（自動(dòng)開關(guān)）打開、按下PC電源開、油泵啟動(dòng)、冷卻泵啟動(dòng)，其次將PC運(yùn)行撥至停止，再用鼠標(biāo)單擊菜單欄的PLC/傳送/寫出，接著彈出一個(gè)對(duì)話框，我們應(yīng)該選中范圍，將我們所編寫程序的步數(shù)寫入終止步，起始步為零，最后按確定即可將程序?qū)懭隤LC內(nèi)存中。5.2.2 程序的調(diào)試調(diào)試運(yùn)行工作應(yīng)在有目的、有計(jì)劃、有步驟的前提下進(jìn)行。在調(diào)試運(yùn)行前，學(xué)生應(yīng)先擬定一個(gè)調(diào)試運(yùn)行步驟，這個(gè)步驟可參照上述各項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)的排列順序擬定。凋試運(yùn)行時(shí)，待一項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)完成后，再完成下一項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)。在凋試用戶程序時(shí)最好按手動(dòng)程

28、序單機(jī)半自動(dòng)程序全線單周循環(huán)動(dòng)程序全線連續(xù)循環(huán)程序自動(dòng)回原點(diǎn)程序的順序進(jìn)行調(diào)試，這種從簡到繁的調(diào)試順序的步驟可以使調(diào)試工作少走彎路，易于一次凋試成功。由于用戶設(shè)計(jì)不當(dāng)，電器元件安裝接線不正確，定時(shí)數(shù)、計(jì)數(shù)器、壓力繼電器的設(shè)定值設(shè)定得不合理，行程開關(guān)的安裝位置不準(zhǔn)確，都有可能導(dǎo)致調(diào)試過程中發(fā)生一些電路短路、機(jī)械碰撞等安全事故，因此，調(diào)試前應(yīng)在電路中采取一些相應(yīng)的保護(hù)措施如在電路中設(shè)置短路保護(hù)、過載保護(hù)、失壓保護(hù)、過壓力保護(hù)、互鎖環(huán)節(jié)、聯(lián)鎖環(huán)節(jié)等，并熟悉控制臺(tái)操作面板上的自動(dòng)線的緊急停止按鈕，各動(dòng)力頭的緊急后退按鈕的顏色、形狀及具體的安裝位置，熟悉各故障指示燈的安裝位置。這樣，在調(diào)試過程中，一旦發(fā)

29、現(xiàn)故障，可迅速按下緊急停止按鈕或緊急后退按鈕，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。第6章 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的故障診斷訓(xùn)練機(jī)加工自動(dòng)線仿真與控制裝置可為學(xué)生提供控制系統(tǒng)中的所有行程開關(guān)和壓力繼電器的故障設(shè)置、分析與排除方面的訓(xùn)練，但在故障分析與排除的訓(xùn)練中，只要求學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的那部分程序中涉及到的行程開關(guān)和壓力繼電器進(jìn)行故障分析與排除即可。一個(gè)實(shí)際的機(jī)加工自動(dòng)線通常由機(jī)械、電氣傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電氣控制四個(gè)基本部分組成，每一部分都有可能出故障，因此，機(jī)加工自動(dòng)線的故障分為機(jī)械類故障、電氣傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)類故障和電氣控制類故障。這里只對(duì)自動(dòng)線的電氣控制類故障，即自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析。本自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)主要由直流穩(wěn)壓電源、PLC機(jī)、主令電器、檢測電器、執(zhí)行電器、保護(hù)電器、報(bào)警電器和信號(hào)指示燈等元件組成。上述各類電器元件都有可能發(fā)生故障，這些故障可依次分為直流穩(wěn)壓電源故障、PLC故障、主令電器故障。這是按照發(fā)生故障的電器元件的種類來劃分的。若按故障的性質(zhì)劃分，則可分為短路故障、過載故障和失壓故障。若按產(chǎn)生故障的時(shí)間和原因來分。還可分為電器元件本身的質(zhì)量引起的故障、安裝和接線不正確引起的故障、操作使用不當(dāng)引起的故障、年久失修及元件老化引起的故障等。而在實(shí)訓(xùn)中