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1、 攀枝花學(xué)院 學(xué)生課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目： X52立式升降臺(tái)銑床電氣 及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：李通國(guó) 學(xué) 號(hào)：200710503023 所在院(系)：機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2007級(jí)機(jī)制二班 指導(dǎo)教 師：譚興強(qiáng)職稱： 副教授 二〇一〇年十二月二十八日 攀枝花學(xué)院教務(wù)處制 本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題　目 X52K立式升降臺(tái)銑床電氣及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、課程設(shè)計(jì)的目的 專業(yè)課程綜合訓(xùn)練目的是使學(xué)生通過(guò)對(duì)所學(xué)主要專業(yè)課的綜合應(yīng)用，基本掌握一般機(jī)

2、床電氣控制及PLC的設(shè)計(jì)的能力。綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析及解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高機(jī)床控制分析設(shè)計(jì)的總體意識(shí)和工程實(shí)踐能力。 2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等） 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求：（1）輸入回路的設(shè)計(jì)；（2）(a8b$G y9r eppbbs 7p.l*l(T8~7]能源環(huán)保論壇輸出回路的設(shè)計(jì)；（3）擴(kuò)展模塊的選用；（4）PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；（5）軟件編制。 設(shè)計(jì)結(jié)束后提交4000字左右的課程設(shè)計(jì)論文;包含上述全部?jī)?nèi)容。 3、主要參考文獻(xiàn) 1．高學(xué)民.《機(jī)床電氣控制》.山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社 2．魯

3、遠(yuǎn)棟，冼進(jìn).《PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)》.電子工業(yè)出版社 3．齊占慶.《機(jī)床電氣控制技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社 4．張萬(wàn)忠.《可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例 （西門子S7-200系列）》.中國(guó)電力出版社 4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃 內(nèi)容 學(xué)時(shí) 總體方案分析 8 輸入回路的設(shè)計(jì) 8 輸出回路的設(shè)計(jì) 30 擴(kuò)展模塊的選用 30 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 8 軟件編制 20 合計(jì) 3周 指導(dǎo)教師（簽字） 日期 年 月 日 教研室意見： 年 月 日 學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年

4、月 日 注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。 課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表 題目名稱 評(píng)分項(xiàng)目 分值 得分 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 工作 表現(xiàn) 20% 01 學(xué)習(xí)態(tài)度 6 遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。 02 科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研 7 通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。 03 課題工作量 7 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。 能力 水平 35% 04 綜合運(yùn)用知識(shí)的能力 10 能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)

5、論。 05 應(yīng)用文獻(xiàn)的能力 5 能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。 06 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力 5 能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。 07 計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。 08 對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力） 10 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。 成果 質(zhì)量 45% 09

6、 插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度 5 符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。 10 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）質(zhì)量 30 綜述簡(jiǎn)練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。 11 創(chuàng)新 10 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。 成績(jī) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽名： 年　月　日 摘要 采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。X52K

7、銑床電氣控制線路設(shè)計(jì)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。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問(wèn)題，若采用可編程序控制器（PLC）來(lái)解決自動(dòng)控制問(wèn)題已成為最有效的工具之一，本文敘述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)X52K型立式升降臺(tái)銑床的電氣控制原理進(jìn)行分析，然后確定輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)等，畫出接線圖和其梯形圖。再在程序輸入機(jī)床后進(jìn)行調(diào)試，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。 關(guān)鍵詞：X52K銑床；電氣控

8、制系統(tǒng)；PLC；梯形圖 目 錄 摘要Ⅰ 1 緒論1 2 電氣控制線路圖及其原理分析2 2.1 X52K銑床的電氣控制原理圖2 2.2主電路分析2 2.3控制電路分析2 主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制4 2.4圓形工作臺(tái)的控制5 3 PLC設(shè)計(jì)方案的確定6 4 PLC設(shè)計(jì)X52K銑床7 4.1 PLC機(jī)型的選擇7 4.2 PLC程序設(shè)計(jì)7 4.3 I/O接線圖和梯形圖8 4.4 PLC的程序語(yǔ)句表11 5 PLC調(diào)試14 課程設(shè)計(jì)總結(jié)15 參考文獻(xiàn)16 致謝………………………………………………………………………………………………17

9、 1 緒論 銑床常用于機(jī)械齒輪、蝸輪蝸桿等特殊機(jī)械零件的加工，按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。它們可來(lái)加工平面、斜面、溝槽等，裝上分度頭，可以銑切直齒輪和螺旋面，而 X52K銑床其原控制電路為繼電器控制，存在接觸觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障多、操作人員維修任務(wù)較大等問(wèn)題。針對(duì)這種情況，我們用 PLC控制改造其繼電器控制電路，克服了以上缺點(diǎn)，降低了設(shè)備故障率，高了設(shè)備使用效率，運(yùn)行效果良好。特別是工藝改變靈活，不用更改任何硬件，只需對(duì)原程序做些修改或者重新編入一個(gè)新的程序，就可以實(shí)現(xiàn)新的加工工藝，省時(shí)省力、靈活方便、效率高。且PLC控制可靠性高、能適

10、應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境，它編程簡(jiǎn)單、易于掌握，接口也簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問(wèn)題，若采用可編程序控制器（PLC）來(lái)解決自動(dòng)控制問(wèn)題已成為最有效的工具之一。正文將介紹X52K型立式升降臺(tái)銑床的PLC改造過(guò)程，通過(guò)對(duì)X52K型立式升降臺(tái)銑床的控制進(jìn)行分析，然后確定輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)等，畫出接線圖和其梯形圖。再在程序輸入機(jī)床后進(jìn)行調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。 2電氣控制線路圖及其原理分析 2.1 X52K銑床的電氣控制原理圖 X52K型立

11、式升降臺(tái)銑床接觸器—繼電器控制電路原理圖見圖2.1和其電器元件目錄表見表2-1所示。 2.2主電路分析 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，QC刀開關(guān)實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的開關(guān)；M2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KM3、KM4實(shí)現(xiàn)；M3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，M3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)M2的

12、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)。 2.3控制電路分析 2.3.1主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制 為了方便操作，主軸電動(dòng)機(jī)M1采用兩地控制方式，起動(dòng)按鈕SB1、SB2，停止按鈕SB5、SB6分別裝在床身和工作臺(tái)上。KM1是主軸電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)接觸器。 ⑴主電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前應(yīng)先選擇主軸所需的轉(zhuǎn)向，即轉(zhuǎn)換開關(guān)QC搬向左邊正轉(zhuǎn)，搬向右邊反轉(zhuǎn)。然后將隔離開關(guān)QS1搬到接通位置，這時(shí)再按下起動(dòng)按鈕SB1（裝在機(jī)床正面）或按下起動(dòng)按鈕SB2（裝在機(jī)床的側(cè)面），接觸器KM1得電吸合，KM1的主觸頭點(diǎn)閉合接通了電動(dòng)機(jī)的定子繞組，主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。KM1的輔助動(dòng)合觸頭

13、點(diǎn)14閉合并將線圈自鎖，輔助動(dòng)合觸頭點(diǎn)15的閉合為工作臺(tái)進(jìn)給線路提供了電源。 ⑵主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 為了使主軸能準(zhǔn)確的停車，主軸制動(dòng)采用了能耗制動(dòng)方式。當(dāng)主軸要制動(dòng)停車時(shí)，按下SB5（機(jī)床正面）或按下SB6（機(jī)床側(cè)面），這時(shí)接觸器KM5得電吸合，KM5的主觸頭閉合，KM5的輔助觸頭8閉合，使電動(dòng)機(jī)M1制動(dòng)，主軸制動(dòng)停車。 ⑶主軸變速時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng) 壓下行程開關(guān)ST5，接觸器KM1線圈瞬時(shí)接通，主電動(dòng)機(jī)作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，以達(dá) 到齒輪的良好嚙合。當(dāng)放開ST5，斷開了主軸瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)線路，恢復(fù)常態(tài)。當(dāng)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)一次沒(méi)有實(shí)現(xiàn)良好嚙合時(shí)，可以重復(fù)進(jìn)行瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作。 表2-1 電器元件目錄表

14、符 號(hào) 名 稱 及 用 途 符 號(hào) 名 稱 及 用 途 M1 主電動(dòng)機(jī) KR1 主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器 M2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) KR2 冷卻泵電動(dòng)機(jī)熱繼電器 M3 冷卻泵電動(dòng)機(jī) KR3 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器 KM1 主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 FU1-FU4 熔斷器 KM2 快速接觸器 SA1 六個(gè)方向進(jìn)給及圓工作臺(tái)開關(guān) KM3 正向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 SA2 照明起動(dòng)開關(guān) KM4 反向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器 ST1 工作臺(tái)向左進(jìn)給行程開關(guān) KM5 主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)接觸器 ST2 工作臺(tái)向右進(jìn)給行程開關(guān) QS 冷卻泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)

15、ST3 工作臺(tái)向前、向下進(jìn)給行程開關(guān) QS1 電源轉(zhuǎn)換開關(guān) ST4 工作臺(tái)向后、向上進(jìn)給行程開關(guān) QC 主軸電動(dòng)機(jī)換向開關(guān) ST5 主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) YC 電磁鐵 ST6 進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) SB1、SB2 主軸起動(dòng)按鈕 U 晶閘管整流器 SB3、SB4 工作臺(tái)快速按鈕 TC1 控制變壓器 SB5、SB6 主軸停止按鈕 TC2 照明變壓器 2.3.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸起動(dòng)后方可進(jìn)行，工作臺(tái)的左、右、上、下，前后運(yùn)動(dòng)是通過(guò)操縱手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的行程開關(guān)使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。行程開關(guān)ST1和ST2制動(dòng)工作臺(tái)

16、的向右和向左運(yùn)動(dòng)，ST3和ST4控制工作臺(tái)的向前、向下和向后、向上運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)的方向進(jìn)給 由轉(zhuǎn)位開關(guān)SA1來(lái)控制。 （1）工作臺(tái)的左右運(yùn)動(dòng) 將SA1處于斷開位置，即它的SA1-1，SA1-3接通，SA1-2斷開。當(dāng)壓下行程開關(guān)ST1，使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)接觸器KM3線圈得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓下行程開關(guān)ST2時(shí)，行程開關(guān)ST1復(fù)位，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM4線圈得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。 （2）工作臺(tái)和前后運(yùn)動(dòng) 在手柄扳到向下或向前位置時(shí)，手柄通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使ST3被壓下，ST4的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，這時(shí)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器線圈得電，電動(dòng)機(jī)正

17、轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳到向上或向后位置時(shí)，ST4被壓下，ST3的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，這時(shí)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器線圈得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)向上或 向后運(yùn)動(dòng)。 （3）進(jìn)給變速時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng) 進(jìn)給變速必須在進(jìn)給操縱手柄放在零位置時(shí)進(jìn)給。壓下行程開關(guān)ST6進(jìn)給電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)正轉(zhuǎn)，使齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)。 （4）進(jìn)給方向的快速移動(dòng) 按下快速移動(dòng)按鈕SB3或SB4，快速移動(dòng)接觸器KM2動(dòng)作，接觸器KM4的動(dòng)作觸點(diǎn)閉合，接通快速離合器YC，工作臺(tái)在原方向上作快速移動(dòng)，松開按鈕快速移動(dòng)停止。 2.4圓形工作臺(tái)的控制 首先將圓工作臺(tái)開關(guān)SA1轉(zhuǎn)到接通位置時(shí)，即SA1-1的觸

18、點(diǎn)斷開，SA1-3的觸點(diǎn)也斷開，SA1-2的觸點(diǎn)接通。這時(shí)按下起動(dòng)按鈕SB1或SB2，主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，接著是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正轉(zhuǎn)接觸器KM3線圈得電，M2電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，帶動(dòng)圓形工作臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 3 PLC設(shè)計(jì)方案的確定 設(shè)計(jì)方案為： (1)不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法。 (2)不改變?cè)姎庀到y(tǒng)控制元件(包括按鈕、行程開關(guān)、接觸器、中間繼電器，作用均與原電氣線路相同)。 (3)原控制線路中熱繼電器仍用硬件控制(因過(guò)載使用幾率較少)。 (4) 主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高

19、速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變。 (5)原銑床的工藝加工方法不變。 (6)只是將原繼電器控制中的硬件接線改為用軟件編程來(lái)替代。 4 PLC設(shè)計(jì)X52銑床 X52K銑床通常具有下列運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 輔助運(yùn)動(dòng)：工件的移動(dòng)或進(jìn)給箱的移動(dòng)，工作臺(tái)的快速移動(dòng)，圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為縮短傳動(dòng)鏈和便于分別搖制，銑床采用主軸和工作臺(tái)分別用單獨(dú)的電機(jī)拖動(dòng)。 4.1PLC機(jī)型的選擇 由三臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，分別為主軸電機(jī)M1，進(jìn)給電機(jī)M2，冷卻泵電機(jī)M3，其中，主軸電機(jī)M1由接觸器KM1控制，進(jìn)給電機(jī)M2由接觸器KM3、KM4控制，冷卻泵電機(jī)M3由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS控制。 1．主電動(dòng)機(jī)與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的聯(lián)

20、鎖。這是電器上的聯(lián)鎖，由電氣圖可知，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)接觸器KM3、KM4的電源只有當(dāng)KM1接通時(shí)才能接通。 2．工作臺(tái)各進(jìn)給方向的聯(lián)鎖。這是機(jī)械與電氣的雙重聯(lián)鎖，工作臺(tái)縱向進(jìn)給操作手柄及工作臺(tái)橫向進(jìn)給操作手柄是十字型操作手柄，手柄每次操作只能撥向某一位置，這是機(jī)械聯(lián)鎖。此外，從電路圖中可以知道，當(dāng)這兩支操作手柄同時(shí)從中間移開時(shí)，KM3及KM4的電流通道被切斷。這是電氣聯(lián)鎖。 為了在使用PLC作為主要控制裝置后以上聯(lián)鎖功能都能保留，以上聯(lián)鎖所涉及的器件都需接入PLC的輸入口。SA2的處理則不同，經(jīng)統(tǒng)計(jì)：以上器件再加上各種按鈕及沖動(dòng)開關(guān)等器件，銑床控制所需要輸入口為13個(gè)。在具體連接時(shí)，原電路中串聯(lián)

21、及并聯(lián)連接的觸點(diǎn)均在連接后接入PLC，且熱繼電器觸點(diǎn)均串在輸出器件電路中，不占用輸入口。在考慮輸出口數(shù)量時(shí)，注意到輸出器件有兩個(gè)電壓等級(jí)，并將控制邏輯簡(jiǎn)單的電路，如一些在機(jī)外連接，不在通過(guò)PLC。這樣輸出口共有兩組接點(diǎn)。再考慮一些電源要占居一些接口和輸入輸出口的數(shù)量及控制功能選取公司的三菱FX2n系列機(jī)一臺(tái)。 4.2 PLC程序設(shè)計(jì) 使用梯形圖設(shè)計(jì)X52K銑床PLC程序。設(shè)計(jì)的基本原則是“復(fù)述”原繼電器電路所敘述的邏輯內(nèi)容。由于梯形圖總是輸出列寫支路的 4.2.1數(shù)字量輸入部分 這個(gè)控制系統(tǒng)的外部輸入有起動(dòng)按鈕，主軸制動(dòng)按鈕，快速進(jìn)給按鈕，進(jìn)給方向的控制開關(guān)，5個(gè)行程開關(guān)，主軸變速?zèng)_動(dòng)

22、行程開關(guān)和進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān)等12個(gè)輸入點(diǎn)。起具體的輸入地址分配如表 表4.2.1X52K銑床的輸入地址分配 序號(hào) 輸入器件 輸入地址 1 SB1、SB2主軸起動(dòng) X0 2 SB5、SB6主軸制動(dòng) X1 3 SB3、SB4快速進(jìn)給 X2 4 ST1工作太向左運(yùn)動(dòng)行程開關(guān) X3 5 ST2工作太向右運(yùn)動(dòng)行程開關(guān) X4 6 ST3工作太向左前、向下運(yùn)動(dòng)行程開關(guān) X5 7 ST4工作太向左后、向上運(yùn)動(dòng)行程開關(guān) X6 8 ST5主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) X7 9 ST6進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) X10 10 六個(gè)方向進(jìn)給SA1 X11 1

23、1 圓工作臺(tái)行程開關(guān)SA1 X12 12 主軸、冷卻泵電動(dòng)機(jī)熱繼電器 X13 13 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器 X14 4.2.2數(shù)字量輸出部分 這個(gè)控制系統(tǒng)的輸出外部設(shè)備有主軸的起動(dòng)，制動(dòng)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正、反旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的快速運(yùn)動(dòng)五個(gè)狀態(tài)，所以系統(tǒng)共有5個(gè)輸出點(diǎn)，且5個(gè)輸出點(diǎn)的地址分配如表所示。 表4.2.2X52K銑床的輸出地址分配 序號(hào) 輸出器件 輸出地址 1 KM1主軸起動(dòng) Y0 2 KM2快速進(jìn)給 Y1 3 KM3電機(jī)M2正轉(zhuǎn) Y2 4 KM4電機(jī)M2反轉(zhuǎn) Y3 5 KM5主軸制動(dòng) Y4 4.3 I/O接線圖和梯形

24、圖 根據(jù)上面對(duì)系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的分配畫出可編程控制器的I/O接線圖，如圖4.1所示，并畫出PLC的梯形圖，如圖4.2所示。 圖4.1 PLC外部接線圖 網(wǎng)絡(luò)1 主軸啟動(dòng)控制回路 網(wǎng)絡(luò)2 主軸制動(dòng)控制回路 網(wǎng)絡(luò)3 快速進(jìn)給控制回路 網(wǎng)絡(luò)4 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制回路 網(wǎng)絡(luò)5 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制回路 圖4.2 PLC梯形圖 4.4 PLC的程序語(yǔ)句表 原程序語(yǔ)句如下： LD X0 0RY0 ANI X1 ANI X7 AND X3 OR X7 OUT Y0 LD X1 ANI X13 OUT

25、 Y4 LD X2 ANI X1 ANI X7 ANI X13 ANI X14 OUT Y1 LDI X10 ANI X5 ANI X6 AND X11 AND X13 LD X11 ANI X3 ANI X4 AND X5 ORB LD X11 ANI X3 ANI X4 ANI X6 ANI X5 ANI X10 LDI X10 ANI X5 ANI X6 AN

26、I X4 ANI X3 AN X12 ORB ORB LD Y0 ORY1 ANB AND X14 ANI X13 CUT Y2 LDI X10 ANI X5 ANI X6 AND X11 AND X4 LD X11 ANI X3 ANI X4 ANI X6 ORB LD Y0 OP Y1 ANB AND X14 ANI Y2 OUT Y3

27、 5 PLC調(diào)試 對(duì)X52K立式升降臺(tái)銑床進(jìn)行PLC改造后要對(duì)起進(jìn)行調(diào)試。將以上設(shè)計(jì)好的PLC程序輸入到三菱FX2n主機(jī)后，連接好輸入輸出分配和主電路，按照以上的步驟進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試過(guò)程全部通過(guò)，完全滿足銑床的控制要求。改造后的設(shè)備大大降低了運(yùn)行的故障率，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，改造后的設(shè)備經(jīng)使用運(yùn)行，結(jié)果表明效果非常好。 結(jié)論 銑床在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用，X52銑床的操作是通過(guò)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

28、,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、檢修周期長(zhǎng),給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便,嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。本文所述方案是對(duì)原來(lái)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P(yáng)LC控制系統(tǒng)無(wú)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。 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，課程設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)

29、自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 參考文獻(xiàn) [1] 高學(xué)民.《機(jī)床電氣控制》.山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社 [2] 魯遠(yuǎn)棟，冼進(jìn).《PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)》.電子工業(yè)出版社 [3] 齊占慶.《機(jī)床電氣控制技術(shù)》.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2007. [4] 肖峰.《可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例 （三菱FX2N系列）》.中國(guó)電力出版社 致 謝 感謝譚興強(qiáng)老師在本次課程設(shè)計(jì)期間給予我的指導(dǎo)和幫助。由于時(shí)間和個(gè)人能力有限，本設(shè)計(jì)難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。