基于X68W萬能銑床的PLC改造

1、 基于X68W萬能銑床的PLC改造 目錄. 1 1 緒論. 3 1.1 銑床簡單介紹. 3 1.2 銑床國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢. 3 1.3 銑床的選型. 5 1.4 X62W 機(jī)床特點(diǎn) . 5 2 x62w 萬能銑床系統(tǒng)工藝分析 . 6 2.1 X62W 萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式 . 6 2.2 電氣原理圖. 7 2.3 主電路分析. 9 2.4 控制電路分析. 9 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì). 13 3.1PLC 的編程語言. 13 3.2 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理. 15 3.2.1PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu). 15 3.2.2PLC 的基本工作原理. 17 3.3PLC 的基本功能和基本

2、指令 . 18 3.3.1 PLC 的基本功能. 18 3.4 X62W 型萬能銑床 PLC 控制. 19 3.5 程序流程圖. 20 3.6 現(xiàn)場信號(hào)與 PLC 軟繼電器對照表 . 21 3.7PLC 程序 . 23 4 基于 PLC 控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) . 25 4.1 控制繼電器存在的缺點(diǎn). 25 4.2 可編程序控制器的優(yōu)勢、特點(diǎn)及功能. 25 4 優(yōu)點(diǎn). 2614.4 調(diào)試過程. 26 5 結(jié)束語. 27 6 致謝. 28 參考文獻(xiàn). 29 附錄主要電氣元件表. 30 附錄 II 控制電路原理圖 . 33 附錄 IIIPLC 控制系統(tǒng) I/O 分配表 . 34 附錄 IV PLC 控制程序

3、清單 . 35 附錄 V 控制系統(tǒng) I/O 接線圖 . 3721 緒論1.1 銑床簡單介紹銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過 程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。 銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替 代的作用。銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已成為 現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在隨著各 種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)，銑床控制的設(shè)計(jì)方案也越來越先進(jìn)，越來越 趨于完美，各種參考文獻(xiàn)也數(shù)不勝數(shù)。在我國 7080 年代大多數(shù)銑床中,大多數(shù) 的開關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制,也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控

4、制。因此,繼電器本身固有的缺陷,給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了不利影響,用 PLC 對銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢所趨。1.2 銑床國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢從上世紀(jì) 80 年代起，銑床制造業(yè)的發(fā)展雖有起伏，但對自動(dòng)控制技術(shù) 和自動(dòng)銑床一直給予較大的關(guān)注。 經(jīng)過九五自動(dòng)車床和加工中心包括自動(dòng)銑床的 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的形成， 所生產(chǎn)的中檔普及型自動(dòng)銑床的功能性能和可靠性方面 已具有較強(qiáng)的市場競爭力。 但在中高檔自動(dòng)銑床方面與國外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比仍 存在較大差距。 利用刀具對金屬毛坯進(jìn)行切削， 從而加工出機(jī)械零件的工作機(jī)械稱為金 屬切削機(jī)床，簡稱機(jī)床。機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備，在

5、一般機(jī) 械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量約占機(jī)械制造總工作量 %60%。機(jī) 床的性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。因此，它是國民經(jīng)濟(jì)中具有 戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)工業(yè)， 機(jī)床的擁有量及其先進(jìn)程度將直接影響到國民經(jīng)濟(jì)各部門 生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的能力。3X62W 銑床是由普通機(jī)床發(fā)展而來。它集于機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、伺服驅(qū) 動(dòng)、精密測量、電氣自動(dòng)控制、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)于一體，是一 種高效率、高精度能保證加工質(zhì)量、解決工藝難題，而且又具有一定柔性的生產(chǎn) 設(shè)備。萬能銑床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)帶 來了深刻的變化。這是由于歐美日等先進(jìn)工業(yè)國家于 80 年代先后完

6、成了自動(dòng)機(jī) 床產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，其中一些著名機(jī)床公司，致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)，引導(dǎo)著 數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展，如美國英格索爾公司和德國惠勒喜樂公司，對用于汽車工業(yè) 和航空工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展，日本牧野公司對高效精密加工中心所作的貢 獻(xiàn)，德國瓦德里希公司在重型龍門五面加工銑床方面的開發(fā)，以及日本馬扎克公 司研發(fā)的車銑中心對高效復(fù)合加工的推進(jìn)等等。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展改進(jìn)，特別是計(jì)算機(jī)技 術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌。在控制方法 上，從手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制;在控制功能上，從簡單控制發(fā)展到智能化控制； 在操作上，從策重發(fā)展到信息化處理；在控制原理上，

7、從單一的有觸頭硬接線繼 電器邏輯控制系統(tǒng)， 發(fā)展到以微處理器或微型計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系 統(tǒng)。X62W 銑床綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智 能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)和國防現(xiàn)代化建設(shè)要求機(jī)械產(chǎn)業(yè)不斷地提供各種先進(jìn) 的設(shè)備。如電力機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)車、工程機(jī)械等設(shè)備，其技術(shù)水平高低和擁有量多 少，是衡量一個(gè)國家和企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。41.3 銑床的選型X62W 萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺 旋面及成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用觸點(diǎn)接觸器電路實(shí) 現(xiàn)電氣控制。 是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而

8、設(shè)計(jì)， PLC 其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高， 抗干擾能力強(qiáng)，將 X62W 萬能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以 提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)，維修的工作量。1.4 X62W 機(jī)床特點(diǎn)(1) 能完成很多普通機(jī)床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型面的加工。 (2) 采用 X62W 銑床可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。 (3) 采用 X62W 可以比普通機(jī)床提高 加工，生 產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。 (4) 此機(jī)床具有柔性，只需更換程序，就可以適應(yīng)不同品種及尺寸規(guī)格零件 的自動(dòng)加工。 (5) 大大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 萬能銑床是一種高效率的加工機(jī)械,在機(jī)械加工

9、和機(jī)械修理中得到廣泛 的應(yīng)用，萬能銑床的操作是通過手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械,以達(dá)到機(jī)電緊密配合 完成預(yù)定的操作,是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制,是自動(dòng)化程度較高的 組合機(jī)床。 但是在電氣控制系統(tǒng)中,故障的查找與排除是非常困難的,特別是在繼 電器接觸式控制系統(tǒng)，由于電氣控制線路觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周5期長,給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便,嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。 本文所述方案是對原來的繼 電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 改造而成,經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明該 PLC 控制系統(tǒng)無 論是硬件還是軟件,控制穩(wěn)定可靠, 具有極高的可靠性與靈活性, 更容易維修, 更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

10、2 x62w 萬能銑床系統(tǒng)工藝分析2.1 X62W 萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式1、機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式 （1）主要結(jié)構(gòu) 由床身、主軸、刀桿、橫梁、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板和升降臺(tái)等 幾部分組成，如圖 2.1 所示。 2、運(yùn)動(dòng)形式 1）主軸轉(zhuǎn)動(dòng)是由主軸電動(dòng)機(jī)通過彈性 聯(lián)軸器來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)構(gòu)中的一個(gè)雙 聯(lián)滑動(dòng)齒輪塊嚙合時(shí)，主軸即可旋轉(zhuǎn)。工作 臺(tái)面的移動(dòng)是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，它通過機(jī)圖 2.1X62W 萬能銑床形外形圖械機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)能進(jìn)行三種形式六個(gè)方向的移動(dòng)，即：工作臺(tái)面能直接在溜板上 部可轉(zhuǎn)動(dòng)部分的導(dǎo)軌上作縱向（左、右）移動(dòng)；工作臺(tái)面借助橫溜板作橫向（前、 后）移動(dòng)；工作臺(tái)面還能借助升降

11、臺(tái)作垂直（上、下）移動(dòng)。62.2 電氣原理圖7圖 2.2X62W 萬能銑床電氣原理圖8該銑床共用 3 臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī) M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 和冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3。 X62W 萬能銑床的電路如圖 2.2 所示， 該線路分為主電路、 控制電路和照明電路三部分。2.3 主電路分析主軸電動(dòng)機(jī) M1拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，通過組合開關(guān)來實(shí)現(xiàn)正反 轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2通過操縱手柄和機(jī)械離合器的配合拖動(dòng)工作臺(tái)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)，其正反轉(zhuǎn)由接觸器 KM3、KM4來實(shí)現(xiàn)；冷卻 泵電動(dòng)機(jī) M3供應(yīng)切削液，且當(dāng) M1啟動(dòng)后，用手動(dòng)開關(guān) QS2控制；3臺(tái)電動(dòng)

12、機(jī)共用 熔斷器 FU1作短路保護(hù)，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別用熱繼電器 FR1、FR2、FR3作過載保護(hù)。2.4 控制電路分析控制電路的電源由控制變壓器輸出電壓供電。 主軸電動(dòng)機(jī) M1的控制 主軸電動(dòng)機(jī) M1采用 地控制方式，SB1和 SB2是兩組啟動(dòng)按鈕，SB5和 SB6是 兩組停止按鈕。KM1是主軸電動(dòng)機(jī) M1的啟動(dòng)接觸器，YC1是主軸制動(dòng)用的電磁離 合器，SQ1是主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的位置開關(guān)。 1） 主軸電動(dòng)機(jī) M1啟動(dòng)前， 應(yīng)首先選擇好主軸的轉(zhuǎn)速， 然后合上電源開關(guān) QS1， 再把主軸換向開關(guān) SA3扳到所需要的轉(zhuǎn)向。按下啟動(dòng)按鈕 SB1（或 SB2） ，接觸器 KM1線圈得電，KM1主觸頭和自鎖

13、觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī) M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，KM1常開輔 助觸頭 （9-10） 閉合， 為工作臺(tái)進(jìn)給電路提供了電源。 按下停止按鈕 SB5 （或 SB6） ， SB5-1（或 SB6-1）常閉觸頭分?jǐn)?，接觸器 KM1線圈失電，KM1觸頭復(fù)位，電動(dòng)機(jī) M1斷電慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，SB5-2（或 SB6-2）常開觸頭閉合，接通電磁離合器 YC1，主軸 電動(dòng)機(jī) M1制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 2)主軸換銑刀時(shí)將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1扳向換刀位置，這時(shí)常開觸頭 SA1-1閉合， 電磁離合器 YC1線圈得電，主軸處于制動(dòng)狀態(tài)以便換刀；同時(shí)常閉觸頭 SA1-2斷 開，切斷了控制電路，保證了人身安全。 3)主軸變速時(shí)，利用變速手柄與沖動(dòng)位置開關(guān)

14、SQ1，通過 M1點(diǎn)動(dòng)，使齒輪系 統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動(dòng)，以便于齒輪順利嚙合，且變速前應(yīng)先停車。9進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2的控制 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸啟動(dòng)后方可進(jìn)行。工作臺(tái)的進(jìn)給可在3個(gè)坐標(biāo)的6 個(gè)方向運(yùn)動(dòng)， 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過兩個(gè)操作手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的位置開關(guān) 使進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，并且6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的，不能同時(shí) 接通。 1）當(dāng)需要圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將開關(guān) SA2扳到接通位置，這時(shí)觸頭 SA2-1 和 SA2-3斷開，觸頭 SA2-2閉合，電流經(jīng)1013141520191718路徑， 使接觸器 KM3得電， 電動(dòng)機(jī) M2啟動(dòng)， 通過一根專用軸帶動(dòng)圓形工作臺(tái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)換開關(guān)

15、 SA2扳到斷開位置，這時(shí)觸頭 SA2-1和 SA2-3閉合，觸頭 SA2-2斷開，以 保證工作臺(tái)在6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 因?yàn)閳A形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和6個(gè)方向的進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)也是聯(lián)鎖的。 2）工作臺(tái)的左右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由左右進(jìn)給操作手柄控制。操作手柄與位置開關(guān) SQ5 和 SQ6 聯(lián)動(dòng)，有左、中、右三個(gè)位置，其控制關(guān)系見表 1。當(dāng)手柄扳向中間 位置時(shí)，位置開關(guān) SQ5 和 SQ6 均未被壓合，進(jìn)給控制電路處于斷開狀態(tài)；當(dāng)手柄 扳向左或右位置時(shí)，手柄壓下位置開關(guān) SQ5 或 SQ6，使常閉觸頭 SQ5-2 或 SQ6-2 分?jǐn)?，常開觸頭 SQ5-1 或 SQ6-1 閉合，接觸器 KM3 或 KM4 得電動(dòng)作

16、，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。由于在 SQ5 或 SQ6 被壓合的同時(shí)，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)已將電動(dòng)機(jī) M2 的 傳動(dòng)鏈與工作臺(tái)下面的左右進(jìn)給絲杠相搭合，所以電動(dòng)機(jī) M2 的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就拖 動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)表1 工作臺(tái)左右進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系手 柄位置 左 動(dòng)作 SQ5 SQ6接觸器 動(dòng)作 KM3 KM4電動(dòng) 機(jī) M2轉(zhuǎn)向 正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn)傳動(dòng)鏈搭合 絲杠 左右進(jìn)給絲 杠 左右進(jìn)給絲 杠工作臺(tái) 運(yùn)動(dòng)方向 向左 停止 向右工作臺(tái)的上下和前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)手柄控制的。該手柄與位置開關(guān) SQ3 和 SQ4聯(lián)動(dòng)，有上、下、前、后、中5個(gè)位置，其控制關(guān)系見表2。當(dāng)手柄扳至中10間位置時(shí)，位置開關(guān) SQ

17、3和 SQ4均未被壓合，工作臺(tái)無任何進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳 至下或前位置時(shí)， 手柄壓下位置開關(guān) SQ3使常閉觸頭 SQ3-2分?jǐn)啵?常開觸頭 SQ3-1 閉合，接觸器 KM3得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī) M2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)著工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng) 手柄扳向上或后時(shí)，手柄壓下位置開關(guān) SQ4，使常閉觸頭 SQ4-2分?jǐn)?，常開觸頭 SQ4-1閉合，接觸器 KM4得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī) M2反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)著工作臺(tái)向上或向后運(yùn) 動(dòng)。 當(dāng)兩個(gè)操作手柄被置定于某一進(jìn)給方向后，只能壓下四個(gè)位置開關(guān) SQ3、 SQ4、SQ5、SQ6中的一個(gè)開關(guān)，接通電動(dòng)機(jī) M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電路，同時(shí)通過機(jī)械機(jī) 構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與三根絲杠 （左右絲杠、

18、上下絲杠、 前后絲杠） 中的一根 （只 能是一根）絲杠相搭合，拖動(dòng)工作臺(tái)沿選定的進(jìn)給方向運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)沿其他方向 運(yùn)動(dòng)。 表2 手 柄位置 工作臺(tái)上、下、中、前、后進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系 位置開 關(guān)動(dòng)作 接觸 器動(dòng)作 電動(dòng)機(jī) M2轉(zhuǎn)向 傳動(dòng)鏈 搭合絲杠 上下進(jìn) 給絲杠 上 下 中 前 后 SQ4 SQ3 SQ3 SQ4 KM4 KM3 KM3 KM4 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 停止 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 上下進(jìn) 給絲杠 前后進(jìn) 給絲杠 前后進(jìn) 給絲杠 左右進(jìn)給手柄與上下前后手柄實(shí)行了聯(lián)鎖控制， 如當(dāng)把左右進(jìn)給手柄扳向左 時(shí)，若又將另一個(gè)進(jìn)給手柄扳到向下進(jìn)給方向，則位置開關(guān) SQ5和 SQ3均被壓下， 觸頭 SQ5-2

19、和 SQ3-2均分?jǐn)?，斷開了接觸器 KM3和 KM4的通路，電動(dòng)機(jī) M2只能停 轉(zhuǎn)，保證了操作安全。 3） 6個(gè)進(jìn)給方向的快速移動(dòng)是通過兩個(gè)進(jìn)給操作手柄和快速移動(dòng)按鈕配合實(shí) 現(xiàn)的。安裝好工件后，扳動(dòng)進(jìn)給操作手柄選定進(jìn)給方向，按下快速移動(dòng)按鈕 SB3 向上 向下 停止 向前 向后 工作臺(tái) 運(yùn)動(dòng)方向11或 SB4（兩地控制） ，接觸器 KM2得電，KM2常閉觸頭分?jǐn)?，電磁離合器 YC2失電， 將齒輪傳動(dòng)鏈與進(jìn)給絲杠分離；KM2兩對常開觸頭閉合，一對使電磁離合器 YC3 得電，將電動(dòng)機(jī) M2與進(jìn)給絲杠直接搭合；另一對使接觸器 KM3或 KM4得電動(dòng)作， 電動(dòng)機(jī) M2得電正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)沿選定的

20、方向快速移動(dòng)。由于工作臺(tái)的 快速移動(dòng)采用的是點(diǎn)動(dòng)控制，故松開 SB3或 SB4，快速移動(dòng)停止。 4）進(jìn)給變速時(shí)與主軸變速時(shí)相同，利用變速盤與沖動(dòng)位置開關(guān) SQ2使 M1產(chǎn)生瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，齒輪系統(tǒng)順利嚙合123 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1PLC 3.1PL C 的編程語言在 PLC 中有多種程序設(shè)計(jì)語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能 表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符 語言是基本程序設(shè)計(jì)語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多 數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器完成順序控制和邏輯控 制等，通過擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本

21、操作。功能表圖語言和 語句描述語言是高級(jí)的程序設(shè)計(jì)語言， 它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作， 例如， 模擬量的控制，數(shù)據(jù)的操縱，報(bào)表的報(bào)印和其他基本程序設(shè)計(jì)語言無法完成的功 能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控 制功能，它不僅在 PLC 中得到了廣泛的應(yīng)用，在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時(shí)也 常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點(diǎn)，為廣大工程設(shè) 計(jì)和應(yīng)用人員所喜愛。 根據(jù) PLC 應(yīng)用范圍，程序設(shè)計(jì)語言可以組合使用，常用的程序設(shè)計(jì)語言是： 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言（語句表）；功能表圖程序設(shè)計(jì) 語言；功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言；結(jié)構(gòu)化語

22、句描述程序設(shè)計(jì)語言；梯形圖與結(jié)構(gòu) 化語句描述程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符與功能表圖程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符與 結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言。 1、梯形圖（Ladder Diagram） 程序設(shè)計(jì)語言梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號(hào)來描述程序的一 種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種 程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。 每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果 關(guān)系。 在梯級(jí)中， 描述事件發(fā)生的條件表示在左面， 事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。 它來源于繼電器邏輯控制系 統(tǒng)的描述。 在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏

23、輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由 這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖 程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是：13（1）與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； （2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于掌握 和學(xué)習(xí)； （3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流（Power FLow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng) 用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待。 （4）與布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言有一一對應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序 的檢查。 2、布爾助記符（Boolean Mne monic） 程序設(shè)計(jì)

24、語言布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種 程序設(shè)計(jì)語言。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用 布爾助記符來表示操作功能。 布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)： （1）采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握的特點(diǎn)； （2）在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無計(jì) 算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)； （3）與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本類同。 3、功能表圖（Sepuential Function Chart） 程序設(shè)計(jì)語言功能表圖程序設(shè)計(jì)語言是用功能表圖來描述程序的一種程序 設(shè)計(jì)語言。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用

25、功能表圖的描述，控 制系統(tǒng)被分為若干個(gè)子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于 設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通，便于程序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。 4、功能表圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （1）以功能為主線，條理清楚，便于對程序操作的理解和溝通； （2）對大型的程序，可分工設(shè)計(jì)，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序 設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間； （3）常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合； （4）只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行，對活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因 此，整個(gè)程序的掃描時(shí)間較其他程序編制的程序掃描時(shí)間要大大縮短。功能表圖14來源于佩特利（Petri）網(wǎng)，由于它具有圖形表達(dá)方式，能較簡單

26、和清楚地描述 并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對系統(tǒng)中存有的象死鎖、不安全等反常現(xiàn) 象進(jìn)行分析和建模，在模型的基礎(chǔ)上能直接編程，所以，得到了文泛的應(yīng)用。近 幾年推出的 PLC 和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進(jìn)行 編程的軟件。關(guān)于佩特利（Petri）網(wǎng)的一些基本概念，我在以后有機(jī)會(huì)時(shí)再介 紹給各位，以有助于對功能表圖的進(jìn)一步理解。 5、結(jié)構(gòu)化語句（Structured Text） 描述程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來 描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是一種類似于高級(jí)語言的程序設(shè)計(jì)語言。在大 中型的 PLC 系統(tǒng)中， 常采用結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言

27、來描述控制系統(tǒng)中各個(gè) 變量的關(guān)系。它也被用于集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)。結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì) 語言采用計(jì)算機(jī)的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系， 完成所 需的功能或操作。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述程序設(shè)計(jì)語言與 BASIC 語言、 PASCAL 語言或 C 語言等高級(jí)語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法 及語句的種類等方面 了簡化。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)： （1）采用高級(jí)語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算； （2）需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的知識(shí)和編程技巧，對編程人 員的技能要求較高，普通電氣人員無法完成。 （3）直觀性和易操作性等性能較差； （4

28、）常被用于采用功能模塊等其他語言較難實(shí)現(xiàn)的一些控制功能的實(shí)施。 部分 PLC 的制造廠商為用戶提供了簡單的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言， 它與助記符程序 設(shè)計(jì)語言相似，對程序的步數(shù)有一定的限制，同時(shí)，提供了與 PLC 間的接口或通 信連接程序的編制方式，為用戶的應(yīng)用程序提供了擴(kuò)展余地。3.2 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理3.2.1PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 CPU 運(yùn)算和控制中心起“心臟”作用。15縱：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后 CPU 根據(jù)系統(tǒng)所 賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成 PLC 內(nèi)部所 認(rèn)可的用戶編譯程序。 橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進(jìn)

29、，CPU 將之存入工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 或輸入映象寄存器。然后由 CPU 把數(shù)據(jù)和程序有機(jī)地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸 出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動(dòng)器。 組成：CPU 由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與 I/O 接口電路相連接。 2 存儲(chǔ)器 具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序 存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理 的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM 組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電 不消失。 用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。

30、由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM） 組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般 為 35 年。 3輸入/輸出接口 （1）輸入接口： 光電耦合器由兩個(gè)發(fā)光二極管和光電三極管組成。 發(fā)光二級(jí)管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號(hào)，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸 入信號(hào)變化規(guī)律相同的光信號(hào)。 光電三級(jí)管：在光信號(hào)的照射下導(dǎo)通，導(dǎo)通程度與光信號(hào)的強(qiáng)弱有關(guān)。在光 電耦合器的線性工作區(qū)內(nèi)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)有線性關(guān)系。 輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射 下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向 內(nèi)部電路輸入信號(hào)。 也就是通過輸入接

31、口電路把外部的開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成 PLC 內(nèi)部 所能接受的數(shù)字信號(hào)。 （2）輸出接口 PLC 的繼電器輸出接口電路1 作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 1，有電流流過，繼電器線圈有電流， 然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 0， 則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點(diǎn)斷開，斷開負(fù)載的電流或 電壓。 也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或不 動(dòng)作。 三種類型： 繼電器輸出：有觸點(diǎn)、壽命短、頻率低、交直流負(fù)載 晶體管輸出：無觸點(diǎn)、壽命長、直流負(fù)載 晶閘管輸出：無觸點(diǎn)、壽命長、交流負(fù)載 4編程器 編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便。我們

32、實(shí)驗(yàn)室使用的就是手持編 程器。 二種是通過 PLC 的 RS232 口。 與計(jì)算機(jī)相連。 然后敲擊鍵盤。 通過 NSTP-GR 軟件（或 WINDOWS 下軟件）向 PLC 內(nèi)部輸入程序。3.2.2PLC 3.2.2PLC 的基本工作原理PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 1每次掃描過程。集中對輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。 2輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有 新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。 3一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 4元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 5掃描周期

33、的長短由三條決定。（1）CPU 執(zhí)行指令的速度（2）指令本身 占有的時(shí)間（3）指令條數(shù) 6由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸 入/輸出響應(yīng)延遲。173.3PLC 的基本功能和基本指令3.3.1 PLC 的基本功能1存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指用戶程序存儲(chǔ)器的容量。用戶程序存儲(chǔ)器的容量大，可以編制 出復(fù)雜的程序。一般來說，小型 PLC 的用戶存儲(chǔ)器容量為幾千字，而大型機(jī)的用 戶存儲(chǔ)器容量為幾萬字。 2I/O 點(diǎn)數(shù) 輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)是 PLC 可以接受的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總和，是衡 量 PLC 性能的重要指標(biāo)。 點(diǎn)數(shù)越多， I/O 外部可接的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備就越

34、多， 控制規(guī)模就越大。 3掃描速度 掃描速度是指 PLC 執(zhí)行用戶程序的速度，是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)。一般 以掃描 1K 字用戶程序所需的時(shí)間來衡量掃描速度，通常以 ms/K 字為單位。PLC 用戶手冊一般給出執(zhí)行各條指令所用的時(shí)間， 可以通過比較各種 PLC 執(zhí)行相同的 操作所用的時(shí)間，來衡量掃描速度的快慢。 4指令的功能與數(shù)量 指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)。編程指令的功 能越強(qiáng)、數(shù)量越多，PLC 的處理能力和控制能力也越強(qiáng)，用戶編程也越簡單和方 便，越容易完成復(fù)雜的控制任務(wù)。 5內(nèi)部元件的種類與數(shù)量 在編制 PLC 程序時(shí)，需 到大量的內(nèi)部元件來存放變

35、量、中間結(jié)果、保持 數(shù)據(jù)、定時(shí)計(jì)數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。這些元件的種類與數(shù)量越多， 表示 PLC 的存儲(chǔ)和處理各種信息的能力越強(qiáng)。 6特殊功能單元 特殊功能單元種類的多少與功能的強(qiáng)弱是衡量 PLC 產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。 近 年來各 PLC 廠商非常重視特殊功能單元的開發(fā)，特殊功能單元種類日益增多，功 能越來越強(qiáng)，使 PLC 的控制功能日益擴(kuò)大 7可擴(kuò)展能力18PLC 的可擴(kuò)展能力包括 I/O 點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、 存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展、 聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展、 各種功能模塊的擴(kuò)展等。在選擇 PLC 時(shí)，經(jīng)常需要考慮 PLC 的可擴(kuò)展能力。3.4 X62W 型萬能銑床 PLC 控制X62W 萬能銑床電氣控制

36、線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變， 在控制電路中，變壓器 TC 的輸出及整流器 VC 的輸出部分去掉。用可編程控制器 改造后的 PLC 為了保證各種聯(lián)鎖功能， SQ1SQ6,SB1SB6按圖示分別接入 PLC 將 的輸入端，換刀開關(guān) SA1和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2分別用其一對常開和常閉觸 頭接入 PLC 的輸入端子。輸出器件分兩個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器使用的110V 電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的36V 直流電，這樣也將 PLC 的輸出口分為兩組 連接點(diǎn)。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇西門子 s7-200型 PLC。 根據(jù) X62W 萬能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的 PLC

37、 控制梯形圖。 該程序共有 8 條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第 1 支路中， 因 SQ1 和 SB5、 都采用常閉觸頭分別接至輸入端子 I1.3、 SB6 I0.2， I1.3、 則 I0.2 的常開觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕 SB1 或 SB2 時(shí)，I0.0 常開觸點(diǎn)閉合，Q0.0、M0.0 線圈得電并自鎖，第 3 支路中 Q0.0 常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器 M1 線圈得電，其 常開觸點(diǎn)閉合，為第 4 支路以下程序執(zhí)行做好 準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。Q0.0 的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕 SB5 或 SB6 時(shí)，I0.2 常開觸點(diǎn)復(fù)位，Q0

38、.0 線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí) I0.3 常開觸 點(diǎn)閉合，Q0.4 線圈得電接通電磁離合器 YC1，主軸制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 第 2 支路表達(dá)了 KM2 及 YC3 的工作邏輯， 當(dāng)按下快速移動(dòng)按鈕 SB3 或 SB4 時(shí)， I0.1 常開觸點(diǎn)閉合， 則 Q0.1 及 Q0.5 線圈得電，KM2 常閉觸頭斷開，電磁離合器 YC2 失電，YC3 得電， 工作臺(tái)沿選定方向快速移動(dòng)；松開 SB3 或 SB4 則 YC2 得電，YC3 失電，快速移動(dòng) 停止。第 4、5、6、8 支路表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái) 的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 動(dòng)作，4、5 支路中 I0.5 的

39、常開觸 點(diǎn)分?jǐn)?，?6 支路中 I0.5 常閉觸頭復(fù)位，M0.4 及 Q0.2 線圈得電，使 KM3 得電， 電動(dòng) 圈失電，圓形工 作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。左右進(jìn)給時(shí)，SQ5 或 SQ6 被壓合，I0.6 常開觸點(diǎn)復(fù)位，第 5、6 支路被分?jǐn)?，?I1.0 或 I1.1 常開觸點(diǎn)閉合，M2（其常開觸點(diǎn)使 Q0.2 線圈得電）19或 Q0.3 線圈得電，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)。同樣， 工作臺(tái)上下、前后進(jìn)給時(shí)，SQ3 或 SQ4 被壓合，I0.7 常開觸點(diǎn)復(fù)位，第 5、6 支 路被分?jǐn)啵琈0.2 或 Q0.3 線圈得電，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定 的方向（上、下、

40、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該程序及 PLC 的硬接線不僅 保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資少、工 作量較小。3.5 程序流程圖20分析控制要求選擇 PLC確定硬件配置I/O 地址分配設(shè)計(jì)外部硬件接線圖設(shè)計(jì)制作控制面板 進(jìn)行硬件連接設(shè)計(jì)梯形圖程序 進(jìn)行模擬調(diào)試N 滿足要求？ Y 現(xiàn)場總調(diào)試N 滿足要求？ Y 交付使用圖 3.3PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試過程示意圖3.6 現(xiàn)場信號(hào)與 PLC 軟繼電器對照表X62W 萬能銑床 PLC 控制21X62W 萬能銑床 PLC 控制輸入輸出分配表 經(jīng)過對 X62W 萬能銑床 PLC 控制進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)

41、 為 14 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 7 點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出的數(shù)量，可選擇西門子 S7-200 型 PLC萬能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的 PLC I/O 地址分配如下表所示：表3I/O 地址分配表分類 輸入信號(hào)信號(hào)名稱 M1 啟動(dòng)按鈕 快速進(jìn)給點(diǎn)動(dòng) 停止制動(dòng)按鈕現(xiàn)場信號(hào) SB1,SB2 SB3,SB4 常閉 SB5,SB6 常開 SB5,SB6PLC 線圈編號(hào) I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q0.0,Q0.1 Q0.2 Q0.3 COM Q0.4 Q05換刀開關(guān) 圓工作臺(tái)開關(guān) 左右進(jìn)給 上下前后進(jìn)給SA1 SA2 SQ5

42、,SQ6 SQ3,SQ4 常開 SQ3,SQ5 常開 SQ4,SQ6進(jìn)給沖動(dòng) 主軸沖動(dòng) 輸出信號(hào) 主軸啟動(dòng)接觸器 M2 正傳接觸器 M2 反轉(zhuǎn)接觸器 正常進(jìn)給電磁閥 主軸制動(dòng)電磁閥 快速進(jìn)給電磁閥SQ2 SQ1 KM1,KM2 KM3 KM4 YC2 YC1 YC3223.7PLC 程序23244 基于 PLC 控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)PLC 在社會(huì)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，其技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，并且在各個(gè)領(lǐng)域 所涉及到的內(nèi)容都存在著很大的空間。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可編程控制器(PLC) 作為自動(dòng)控制以成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)， 同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了前 所未有的非凡變化。使用 PLC 的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用

43、繼電器的工業(yè)控制系 統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個(gè)方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在 工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會(huì)被完全淘汰，但是由于 PLC 的出 現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。4.1 控制繼電器存在的缺點(diǎn)今天繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制 域。 他們比以往的產(chǎn)品具 有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都 是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電 弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對一個(gè)具體使用的裝 有上百個(gè)繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下， 大的繼電器將產(chǎn)生大

44、量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制 系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和 物力去改制、安裝和調(diào)試。4.2 可編程序控制器的優(yōu)勢、特點(diǎn)及功能 可編程序控制器的優(yōu)勢、可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏 輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通 過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系， 從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程 的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，擴(kuò)展了 PLC 的功能， 使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。254.3 主要優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過此次改造，X62W

45、 銑床由原有的繼電器控制變?yōu)?PLC 控制，功能與 原有功能相同，但從各方面看優(yōu)勢明顯，主要優(yōu)點(diǎn)如下： (1) 控制方式上看：電器控制硬接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功 能很是困難；而 PLC 軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。 (2) 工作方式上看：電器控制并行工作，而 PLC 串行工作，不受制約。 (3) 控制速度上看：電器控制速度慢，觸點(diǎn)易抖動(dòng)；而 PLC 通過半導(dǎo)體來控 制，速度很快，無觸點(diǎn)，故而無抖動(dòng)一說。 (4) 定時(shí)、記數(shù)看：電器控制定時(shí)精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且 無記數(shù)功能；PLC 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬；有記數(shù)功能。 (5)

46、可靠、維護(hù)看：電器控制觸點(diǎn)多，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損和電弧燒傷，接線也 多，可靠、維護(hù)性能差；PLC 無觸點(diǎn)，壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行 的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)方便。4.4 調(diào)試過程在調(diào)試過程中，遇到了許多問題，在鄭老師的耐心解答下才得以解決 1. 在調(diào)試電機(jī)的過程中，由于把星形接法跟角型弄混，導(dǎo)致沒有得出實(shí)驗(yàn) 結(jié)果，后經(jīng)鄭老師指點(diǎn)改正過來后，實(shí)驗(yàn)得以繼續(xù)。 2. 在連接 PLC 跟按鈕、開關(guān)時(shí)，由于疏忽沒有把按鈕和開關(guān)區(qū)分開，導(dǎo)致 沒有得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后經(jīng)鄭老師指點(diǎn)改正過來后，實(shí)驗(yàn)得以繼續(xù)。 3. 在使用變頻器的時(shí)候，由于沒有仔細(xì)閱讀說明說，就著急操作，沒有按 說明書調(diào)試參數(shù)，導(dǎo)致變頻器

47、沒有按照 方式運(yùn)行，后經(jīng)鄭老師指點(diǎn) 改正過來后，實(shí)驗(yàn)得以繼續(xù)。265 結(jié)束語本文利用 PLC 對變頻器和電動(dòng)機(jī)的控制與調(diào)節(jié)。 本系統(tǒng)在系統(tǒng)中使用調(diào)試成 功，實(shí)現(xiàn)了 PLC 對電動(dòng)機(jī)的左、右轉(zhuǎn)的控制，為現(xiàn)代工業(yè)控制的生產(chǎn)起到了積極 作用，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、靈活，具有較好的實(shí)際價(jià)值和使用性。 由于設(shè)計(jì)水平有限和時(shí)間的倉促，本文中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，請給予批評指 正。 通過本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合 開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得 了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。 在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到

48、過的知識(shí)，于是圖書館成了 我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知 不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在 以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域， 這方面的能力便會(huì)使我們受益非 淺。 在設(shè)計(jì)過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候，需 要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起 來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。276 致謝在本論文的完成過程中，首先感謝我的指導(dǎo)老師鄭講師，在鄭老師的悉心指 導(dǎo)與無微不至的關(guān)懷幫助下，才使我的論文得以順利完成。鄭老師為論文課題的 研究提出了許多指導(dǎo)性的意見，為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫 助。他在指導(dǎo)中如朋友般的給我們提意見、講方法，使得我們的思維更加活躍， 在輕松的氛圍里學(xué)到了知識(shí)，完成了論文。他嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、不斷探索的科研作風(fēng)， 給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，是我今后人生路上的最好榜