PLC對T68臥式鏜床的改造

1、目 錄摘要1緒論2第一章 T68機床的用途、主要結(jié)構(gòu)和運動3第二章 電力拖動方式和控制要求6第一節(jié) 機床的電力拖動方式6第二節(jié) T68型臥式鏜床運動對電氣控制電路的要求6第三節(jié) 控制電路的分析6第四節(jié) 主電路的分析8第五節(jié) 聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)的分析9第三章 T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造10第一節(jié) PLC技術(shù)背景10第二節(jié) PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10第三節(jié) PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢12第四節(jié) PLC控制與微機控制的區(qū)別14第五節(jié) T68臥式機床PLC改造的目的14第六節(jié) 總體構(gòu)思14第七節(jié) 電路改造15第八節(jié) 調(diào)試過程20總 結(jié)25參考文獻(xiàn)：26摘要T68鏜床傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)存在著復(fù)雜性、故障率

2、高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點;給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器 對T68鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，在實際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動的力量。PLC對T68鏜床控制改造的梯形圖設(shè)計,提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。關(guān)鍵字：T68鏜床 ，PLC，梯形圖AbstractT68 boring traditional relay contact device control system exists complexity, failure rate high, maintenance workload big, p

3、oor reliability and flexibility super-peer faults. For the production and maintenance to bring a lot of inconvenience, serious influence on production. Adopt PLC to T68 boring tradition of electrical control system reforming, in actual production line has obvious efficiency, this also makes the whol

4、e production system bring push strength. PLC to control T68 boring transformation ladder diagram design, improve the T68 boring electric control system reliability and anti-interference ability. Key word: T68 boring, PLC, ladder diagram 緒論PLC(可編程序控制器)是以微機技術(shù)為核心的通用工業(yè)控制裝置。它是將傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)與計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為

5、一體，具有功能大、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡單、使用方便等優(yōu)點。因此，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面，PLC得到廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用PLC技術(shù)對提高我國工業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機床，這些機床經(jīng)歷了比較長的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機和自動生產(chǎn)線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎(chǔ)的，技術(shù)上比較落后，特別是其觸點的可靠性問題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而用PLC對它進(jìn)行技術(shù)改造，便能取得很好的效果。對T68鏜床的電氣控制線路進(jìn)行了分析與研究后,T68鏜床具有主軸轉(zhuǎn)速高、

6、調(diào)速范圍寬等功能外；T68鏜床的電氣控制系統(tǒng),還存在控制線路上一些復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點;給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器(PLC)對T68鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,在實際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動的力量。PLC對T68鏜床控制改造的設(shè)計梯形圖,提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；然而PLC對T68鏜床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。第一章 T68機床的用途、主要結(jié)構(gòu)和運動鏜床主要用于孔的精加工，可

7、分為臥式鏜床、落地鏜床、坐標(biāo)鏜床和金鋼鏜床等。臥式鏜床應(yīng)用較多，它可以進(jìn)行鉆孔、鏜孔、擴孔、鉸孔及加工端平面等，使用一些附件后，還可以車削圓柱表面、螺紋，裝上銑刀可以進(jìn)行銑削。鏜床在加工時，一般是將工件固定在工作臺上，由鏜桿或平旋盤（花盤）上固定的刀具進(jìn)行加工。機床的基本組成如下：1) 前立柱：固定地安裝在床身的右端，在它的垂直導(dǎo)軌上裝有可上下移動的主軸箱。2) 主軸箱：其中裝有主軸部件，主運動和進(jìn)給運動變速傳動機構(gòu)以及操縱機構(gòu)。3) 后立柱：可沿著床身導(dǎo)軌橫向移動，調(diào)整位置，它上面的鏜桿支架可與主軸箱同步垂直移動。如有需要，可將其從床身上卸下。4) 工作臺：由下溜板，上溜板和回轉(zhuǎn)工作臺三層組

8、成。下溜板可沿床身頂面上的水平導(dǎo)軌作縱向移動，上溜板可沿下溜板頂部的導(dǎo)軌作橫向移動，回轉(zhuǎn)工作臺可以上溜板的環(huán)形導(dǎo)軌上繞垂直軸線轉(zhuǎn)位，能使要件在水平面內(nèi)調(diào)整至一定角度位置，以便在一次安裝中對互相平等或成一角度的孔與平面進(jìn)行加工。5)面板1面板上安裝有機床的所有主令電器及動作指示燈、機床的所有操作都在這塊面板上進(jìn)行，指示燈可以指示機床的相應(yīng)動作。6)面板2面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。7)三相異步電動機兩個380V三相鼠籠異步電動機，分別用作主軸電動機（雙速）和快速移動電動機。8)故障開關(guān)箱設(shè)有32個開關(guān)，其

9、中K1到K25用于故障設(shè)置；K26到K31保留；K32用作指示燈開關(guān)，可以用來設(shè)置機床動作指示與不指示。 臥式鏜床加工時運動有：1) 主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)與平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。2) 進(jìn)給運動：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給；平旋盤上刀具的徑向進(jìn)給；主軸箱的升降，即垂直進(jìn)給；工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。這些進(jìn)給運動都可以進(jìn)行手動或機動。3) 輔助運動：回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動；主軸箱、工作臺等的進(jìn)給運動上的快速調(diào)位移動；后立柱的縱向調(diào)位移動；尾座的垂直調(diào)位移動。T68臥式鏜床的電氣原理圖：第二章 電力拖動方式和控制要求第一節(jié) 機床的電力拖動方式T68臥式鏜由主軸電動機M1和進(jìn)給電動機M2拖動。其中主軸電動機M1為YY

10、接法的雙速電動機，它不但可以正、反轉(zhuǎn)，高、低速啟動運轉(zhuǎn)，還可以反接制動及點動控制。進(jìn)給電動機M2可以正、反向運轉(zhuǎn)。第二節(jié) T68型臥式鏜床運動對電氣控制電路的要求1) 主運動與進(jìn)給運動由一臺雙速電動機拖動，高低速可選擇；2) 主電動機要求正反轉(zhuǎn)以及點動控制；3) 主電動機應(yīng)設(shè)有快速準(zhǔn)確的停車環(huán)節(jié)；4) 主軸變速應(yīng)有變速沖動環(huán)節(jié)；5) 快速移動電動機采用正反轉(zhuǎn)點動控制方式；6) 進(jìn)給運動和工作臺不平移動兩者只能取一，必須要有互鎖。5)面板1面板上安裝有機床的所有主令電器及動作指示燈、機床的所有操作都在這塊面板上進(jìn)行，指示燈可以指示機床的相應(yīng)動作。6)面板2面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電

11、器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。7)三相異步電動機兩個380V三相鼠籠異步電動機，分別用作主軸電動機（雙速）和快速移動電動機。8)故障開關(guān)箱設(shè)有32個開關(guān)，其中K1到K25用于故障設(shè)置；K26到K31保留；K32用作指示燈開關(guān)，可以用來設(shè)置機床動作指示與不指示。 臥式鏜床加工時運動有：1) 主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)與平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。2) 進(jìn)給運動：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給；平旋盤上刀具的徑向進(jìn)給；主軸箱的升降，即垂直進(jìn)給；工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。這些進(jìn)給運動都可以進(jìn)行手動或機動。3) 輔助運動：回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動；主軸箱、工作臺等的進(jìn)給運動上的快速調(diào)位

12、移動；后立柱的縱向調(diào)位移動；尾座的垂直調(diào)位移動。第三節(jié) 控制電路的分析1、主軸電動機M1的電路分析主軸電動機M1的正、反轉(zhuǎn)控制。在原理圖中，12區(qū)行程開關(guān)SQ3、SQ4在正常情況下是壓合的。主軸電動同M1低速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“低速”擋位置，13區(qū)行程開關(guān)SQ7斷開。按下主軸電動機M1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；18區(qū)、19區(qū)中K1和KM3的常開觸點閉合，使接觸器KM1線圈通電閉合，22區(qū)KM1常開觸點接通接觸器KM4線圈電源，主軸電動機M1接成接法低速正轉(zhuǎn)。按下主軸電動 M1的停止按鈕SB1，主軸電動機M1反接制動停止。按下主軸

13、電動機MI的反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3通電閉合；19區(qū)中K2和KM3的常開觸點閉合，使接觸器KM2線圈通電閉合，23區(qū)KM2常開觸點接通接觸器KM4線圈電源，主軸電動機M1接成接法低速反轉(zhuǎn)。按下主軸電動 M1的停止按鈕SB1，主軸電動機M1反接制動停止。主軸電動同M1高速控制：將T68臥式鏜床高、低速手柄扳到“高速”擋位置，13區(qū)行程開關(guān)SQ7壓合。按下主軸電動 M1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，中間繼電器KA1通電閉合，繼而接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM1和KM4通電閉合，主軸電動機M1接成接法低速正轉(zhuǎn)啟動。經(jīng)過一段時間，時間繼電器KT動作，接觸器KM4失

14、電釋放，接觸器KM5通電閉合，主軸電動機M1接成YY接法高速正轉(zhuǎn)運行。按下主軸電動 M1反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，中間繼電器KA2通電閉合，繼而接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM2和KM4通電閉合，主軸電動機M1接成接法低速反轉(zhuǎn)啟動。經(jīng)過一段時間，時間繼電器KT動作，接觸器KM4失電釋放，接觸器KM5通電閉合，主軸電動機M1接成YY接法高速反轉(zhuǎn)運行。主軸電動機M1制動停止控制。正轉(zhuǎn)制動控制：當(dāng)主軸電動 M1高、低速正向啟動運行，其轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時，21區(qū)速度繼電器KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點閉合，為主軸電動M1的制動作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動機M1停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，接觸器KM

15、2及KM4得電閉合，主軸電動 M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min時，KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點斷開，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動機M1完成正轉(zhuǎn)反接制動控制。反轉(zhuǎn)制動控制：當(dāng)主軸電動 M1高、低速反轉(zhuǎn)啟動運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時，14區(qū)速度繼電器KS1正轉(zhuǎn)動作常開觸點閉合，為停車反接制動作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動機M1停止按鈕SB1，接觸器KM2失電，接觸器KM1及KM4得電閉合，主軸電動 M1串電阻R反轉(zhuǎn)反接制動。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min時，KS2正轉(zhuǎn)動作常開觸點斷開，接觸器KM2、KM4斷電釋放，主軸電動機M1完成正轉(zhuǎn)反接制動控制。主軸電動機M1點動、變

16、速控制：分別按下按鈕SB4或SB5，主軸電動機M1可正向或點動運轉(zhuǎn)。KM1、KM4得電。當(dāng)拉出主軸變速操作盤時，行程開關(guān)SQ3復(fù)位，KM3失電釋放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失電釋放，主軸電動機M1停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動主軸變速操作盤，調(diào)整轉(zhuǎn)速后，將操作壓回原位。若主軸變速齒輪不能很好嚙合，則將壓上行程開關(guān)SQ6,主軸電動機M1作短時沖動，使主軸變速齒輪嚙合良好。2、電動機M2的電路分析機床工作臺的縱向和橫向進(jìn) ：將快速手柄扳至快速正向移動位置，行程開關(guān)SQ8被壓下，24區(qū)常開觸點閉合，接觸器KM6線圈得電閉合，進(jìn)給電動機M2啟動運轉(zhuǎn)，帶動各種進(jìn)給正向快速移動：將快速手柄扳至反向位置時壓下行程開關(guān)

17、SQ9，接觸器KM7線圈得電閉合，進(jìn)給電動機M2反向啟動運轉(zhuǎn)，帶動各種進(jìn)給反向快速移動。 第四節(jié) 主電路的分析T68型臥式鏜床共由兩臺三相異步電動機驅(qū)動，即主拖動電動機M1和快速移動電動機M2。熔斷器FU1作電路總的短路保護(hù)，F(xiàn)U2作快速移動電動機和控制電路的短路保護(hù)。M1設(shè)置熱繼電器作過載保護(hù)，M2是短時工作，所以不設(shè)置熱繼電器。M1用接觸器KM1和KM2控制正反轉(zhuǎn)，接觸器KM4和KM5作三角型一雙星型變速切換，接觸器KM3用作限制M1的制動電流。M2用接觸器KM6和KM7控制正反轉(zhuǎn)。第五節(jié) 聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)的分析(1) 主軸箱或工作臺與主軸機進(jìn)給聯(lián)鎖。為了防止在工作臺或主軸箱機動進(jìn)給時出現(xiàn)將主

18、軸或平旋盤刀具溜板也扳到機動進(jìn)給的誤操作，安裝有與工作臺、主軸箱進(jìn)給操縱手柄有機械聯(lián)動的行程開關(guān)SQ5，在主軸箱上安裝了與主軸進(jìn)給手柄、平旋盤刀具溜板進(jìn)給手柄有機械聯(lián)動的行程開關(guān)SQ6。若工作臺或主軸箱的操作手柄扳在機動進(jìn)給時，壓下SQ5，其常閉觸頭SQ5(3-4)斷開；若主軸或平旋盤刀具溜板進(jìn)給操縱手柄在機動進(jìn)給時，壓下SQ6，其常閉觸頭SQ6（3-4）斷開，所以，當(dāng)這兩個進(jìn)給操作手柄中的任一個扳在機動進(jìn)給位置時，電動機M1和M2都可起動運行。但若兩個進(jìn)給操作手柄同時扳在機動進(jìn)給位置時，SQ5、SQ6常閉觸頭都斷開，切斷了控制電路電源，電動機M1、M2無法起動，也就避免了誤操作造成事故的危險

19、，實現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)作用。(2) M1電動機正反轉(zhuǎn)控制、高低速控制、M2電動機的正反轉(zhuǎn)控制均設(shè)有互鎖控制環(huán)節(jié)。(3) 熔斷器FU1-FU4實現(xiàn)短路保護(hù)；熱繼電器FR實現(xiàn)M1過載保護(hù)；電路采用按鈕，接觸器或繼電器構(gòu)成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護(hù)作用。 第三章 T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造第一節(jié) PLC技術(shù)背景20世紀(jì)90年代后期，人們逐漸認(rèn)識到，傳統(tǒng)PLC（本文簡稱硬PLC）自身存在著這樣那樣的缺點：難以構(gòu)建開放的硬件體系結(jié)構(gòu)；工作人員必須經(jīng)過較長時間的專業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法；傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性價比增長很緩慢。這些問題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因

20、素。近年來，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，一項打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來了，這就是軟PLC技術(shù)。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實上的標(biāo)準(zhǔn)；全部用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。第二節(jié) PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟PLC基于PC機，建立在一定操作系統(tǒng)平臺之上，通過軟件方法實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計算、控制、存儲以及編程等功能，通過IO模塊以及現(xiàn)場總線等物理設(shè)備完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集以及信號的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結(jié)構(gòu)，軟PLC系統(tǒng)由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)兩部分組成。也可分

21、為編輯環(huán)境和運行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運行環(huán)境是客戶服務(wù)器模式，二者之間采用COMDCOM通信機制，運行環(huán)境作為COM服務(wù)器，提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口；編輯環(huán)境作為COM客戶端應(yīng)用，本地或遠(yuǎn)程訪問存取這些接口，進(jìn)行下載代碼、讀取運行環(huán)境的運行信息等操作。軟PLC系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。圖1 軟PLC系統(tǒng)的整體框圖嵌入式系統(tǒng)通常由EPC或嵌入式控制器（也稱智能控制器）和嵌入式軟件組成，嵌入式軟件又分為嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用程序，嵌入式操作系統(tǒng)的特點是程序短小、所需內(nèi)存少，Mi-crosoft公司推出的WindowsCE就是一個嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個嵌入式應(yīng)用程序運行在嵌入式系統(tǒng)中

22、。軟PLC開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)是相互獨立而又密不可分的兩個應(yīng)用程序，可以分別單獨運行。 1軟PLC開發(fā)系統(tǒng)軟PLC開發(fā)系統(tǒng)實際上就是帶有調(diào)試和編譯功能的PLC編程器，此部分具備如下功能：編程語言標(biāo)準(zhǔn)化，遵循IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持多語言編程（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），編程語言之間可以相互轉(zhuǎn)換；豐富的控制模塊，支持多種PID算法（如常規(guī)PID控制算法、自適應(yīng)PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），還包括目前流行的一些控制算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；開放的控制算法接口，支持用戶嵌入自己的控制算法模塊；仿真運行，實時在線監(jiān)控，在線修改程序和編譯；強大的

23、網(wǎng)絡(luò)功能。支持基于TCPIP網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程程序修改。 2軟PLC運行系統(tǒng)這一部分是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。通常由IO接口、通信接口，系統(tǒng)管理器、錯誤管理器、調(diào)試內(nèi)核和編譯器組成：IO接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)，遠(yuǎn)程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實現(xiàn)；通信接口。通過此接口使運行系統(tǒng)可以和開發(fā)系統(tǒng)或HMI（或MMI）軟件按照各種協(xié)議進(jìn)行通信，如下載PLC程序或進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；系統(tǒng)管理器，處理不同任務(wù)和協(xié)調(diào)程序的執(zhí)行，而且從IO映像讀寫變量；錯誤管理器，檢測和處理程序執(zhí)行期間發(fā)生的

24、各種錯誤；調(diào)試內(nèi)核，提供多個調(diào)試函數(shù)，如重寫、強制變量、設(shè)置斷點、設(shè)置變量和地址狀態(tài)；編譯器，通常開發(fā)系統(tǒng)將編寫的PLC源程序編譯為中間代碼，然后運行系統(tǒng)的編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺相關(guān)的機器可執(zhí)行代碼（即目標(biāo)碼）。第三節(jié) PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢1、功能強，性能價格比高 一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。2、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。

25、用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有很強的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。3、可靠性高，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場

26、，PLC已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 4、系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。 PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。5、編

27、程方法簡單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。6、維修工作量少，維修方便 PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 7、體積小，能耗低 對于復(fù)雜

28、的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積相當(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/2-1/10。 PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，可以減少大量費用。第四節(jié) PLC控制與微機控制的區(qū)別1）控制模式有些功能相似和接近.有的指令基本相同.有些低端的PLC就是一個以單片機(如8051)為核心的系統(tǒng);2）早期的PLC只能使用開關(guān)量,現(xiàn)在的PLC功能強大,可以選配很多種模塊,如A/D,D/A,溫度,PID,高速I/O,簡易CNC功能,但其CNC功能的使用非常不便,不如專用的CNC系統(tǒng)(

29、高檔的CNC并不是以單片機為核心,而是如80486這種檔次的CPU);3）PLC的指令運用比單片機靈活,但一般的普通I/O口的運行時間比單片機長;4）PLC的硬件使用方便,可根據(jù)需要選擇各種現(xiàn)成的模塊,使用單片機一般要根據(jù)需要自己制作I/O接口.5）PLC是你可以直接拿來用，單片機要用來控制同樣的東西就沒那么簡單，你要作很多東西才可以達(dá)到同樣目的，而且還要考慮工控現(xiàn)場的各種干擾問題；第五節(jié) T68臥式機床PLC改造的目的從T68機床的電氣原理圖可以看出，機床的電氣線路比較復(fù)雜，接線以及電磁閥相當(dāng)?shù)亩啵M成的控制機構(gòu)也比較龐大。由此，容易造成線路的故障，并且發(fā)生故障以后檢修維護(hù)都比較困難；體積的

30、龐大，占據(jù)了更多的空間，會造成機床整體輪廓的增加；器件的數(shù)量過多，不單會受到環(huán)境的制約與相互的干擾，而且會造成機器能耗的增加。因此，為節(jié)省空間、能耗，提高機器的可靠性、易于機器的維修與降低維護(hù)成本等原因，選擇用PLC改造T68臥式鏜床的最好的選擇。第六節(jié) 總體構(gòu)思1)機床原的操作方式不變，加工工藝方法不變。2)機床原有的按鈕、行程開關(guān)、控制變壓器、交流接觸器及熱繼電器等繼續(xù)使用，其控制作用保持不變。 3)將原有的繼電器控制線路改為由PLC編程來實現(xiàn)。第七節(jié) 電路改造1)電路部分不做改動，如圖l所示。2)I/O地址分配表，見表1所示。3)PLC控制電路接線，如圖2所示。4)PLC編程的控制原理由

31、梯形圖體現(xiàn)，如圖3所示。 4調(diào)試過程第八節(jié) 調(diào)試過程（1）主電動機的起動與停止控制主電動機共有正向點動、反向點動、正向低速轉(zhuǎn)動、反向低速轉(zhuǎn)動、正向高速轉(zhuǎn)動和反向高速轉(zhuǎn)動六種運動方式。1)主電動機的正向點動控制按下正向點動按鈕SB3，輸入繼電器I0.3得電，輸出繼電器Q0.1得電，同時輸出繼電器Q0.6也得電，交流接觸器KMl、KM6通電吸合，其主觸點閉合，接通電源。這時，因為接觸器KM7和KM8無電，所以主電動機定子繞組接成三角形。又因為交流接觸器KM3無電，所以限流電阻R串接入主電動機的電源電路中。這樣，主電動機定子繞組接成三角形，經(jīng)限流電阻R接通三相電源，主電動機起動正向旋轉(zhuǎn)。松開正向點動

32、按鈕SB3，輸入繼電器I0.3斷電，輸出繼電器Q0.1斷電，同時輸出繼電器Q0.6也斷電，接觸器KMl和KM6斷電釋放，他們的主觸點斷開，切除電源，主電動機停轉(zhuǎn)。2)主電動機的反轉(zhuǎn)點動控制控制線路及其控制原理均和正向點動相似，只要把點動按鈕SB3換成SB4，輸入繼電器I0.3換成I0.4，輸出繼電器Q0.1換成Q0.2，交流接觸器KMl換成KM2即可。3)主電動機正向低速轉(zhuǎn)動控制主電動機低速轉(zhuǎn)動時，限位開關(guān)SQ的動合觸點處于斷開位置，SQ3和SQl處于閉合位置。按下主電動機正向起動按鈕SB1，輸入繼電器I0.1得電，內(nèi)部繼電器M0.1得電并自鎖，輸出繼電器Q0.3得電， Q0.3與M0.1的得

33、電，又使輸出繼電器Q0.1得電， Q0.1的得電，又使輸出繼電器Q0.6得電。輸出繼電器Q0.3、Q0.1、Q0.6的相繼得電，使接觸器KM3、KMl和KM6得電。KM3的主觸點閉合，將限流電阻R短路。KMl的主觸點閉合，引入三相電源。KM6的主觸點閉合，接通主電動機M1的三相電源。因為高速轉(zhuǎn)動交流接觸器KM7和KM8無電，所以主電動機定子繞組接成三角形，在全電壓(不經(jīng)限流電阻R)下起動正向低速旋轉(zhuǎn)。4)主電動機反向低速轉(zhuǎn)動控制控制線路及其控制原理均和正向低速轉(zhuǎn)動時相似，只要把正向轉(zhuǎn)動起動按鈕SBl換成反向轉(zhuǎn)動起動按鈕SB2，輸入繼電器I0.1換成I0.2，內(nèi)部繼電器M0.1換成M0.2，輸出

34、繼電器Q0.1換成Q0.2，接觸器KMl換成KM2即可。5)主電動機正向高速轉(zhuǎn)動控制需要主電動機高速轉(zhuǎn)動時，通過變速機構(gòu)的機械動作，將行程開關(guān)SQ的動合觸點閉合輸入繼電器I0.0得電，為時間繼電器T37的得電作準(zhǔn)備按下正向轉(zhuǎn)動起動按鈕SBl，輸入繼電器I0.1得電，內(nèi)部繼電器M0.1得電并自鎖輸出繼電器Q0.3、Q0.1、Q0.6得電，交流接觸器KM3、KMl、KM6先后得電吸合，主電動機定子繞組接成三角形在全電壓下正向低速轉(zhuǎn)動。 Q0.3得電的同時，時間繼電器T37得電經(jīng)過3秒左右的延時，時間繼電器T37延時斷開的動斷觸點斷開，輸出繼電器Q0.6斷電，低速轉(zhuǎn)動接觸器KM6斷電釋放。同時，時間

35、繼電器T37延時閉合的動合觸點閉合，輸出繼電器Q0.7得電，高速轉(zhuǎn)動接觸器KM7和KM8通電吸合，將主電動機定子繞組接成雙星形并重新接通三相電源，使主電動機從低速正向轉(zhuǎn)動變?yōu)楦咚僬蜣D(zhuǎn)動。 6)主電動機反向高速轉(zhuǎn)動控制控制線路及其控制原理均和正向高速轉(zhuǎn)動相似，只要把正向轉(zhuǎn)動起動按鈕SB1換成反向轉(zhuǎn)動起動按鈕SB2，輸入繼電器I0.1換成I0.2，內(nèi)部繼電器M0.1換成M0.2，輸出繼電器Q0.1換成Q0.2，接觸器KMl換成KM即可。（2）主電動機的反接制動控制反接制動由停止按鈕SB5和速度繼電器SR控制。速度繼電器分為正轉(zhuǎn)SRl和反轉(zhuǎn)SR2兩種，在電動機轉(zhuǎn)速較高時，SRl(正轉(zhuǎn)時)和SR2(

36、反轉(zhuǎn)時)的動合觸點閉合。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器的動合觸點斷開。1)主電動機正向轉(zhuǎn)動時的反接制動控制線路主電動機正向轉(zhuǎn)動時，正向速度繼電器SRl的動合觸點閉合。需要停車時，按下停止按鈕SB5，輸入繼電器I0.5動斷觸點斷開。如果原來為低速轉(zhuǎn)動，交流接觸器KMl、KM3、KM6斷電釋放；如果原來為高速轉(zhuǎn)動，則交流接觸器KMl、KM3、KM7、KM8斷電釋放，限流電阻R接入電動機電路。雖然電動機已和電源斷開，但由于慣性作用，主電動機仍以較高的速度正向轉(zhuǎn)動，速度繼電器SRl觸點為閉合狀態(tài)。在按下SB5時，輸入繼電器I0.5其動合觸點閉合，輸出繼電器Q0.2得電，交流接觸器K

37、M2的線圈通電吸合。同時，輸出繼電器Q0.6得電，接觸器KM6的線圈吸合。接觸器KM2和KM6的主觸點閉合，經(jīng)限流電阻R接通主電動機的三相電源，主電動機進(jìn)行反接制動，轉(zhuǎn)速立即下降。當(dāng)主電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器SRl的動合觸點斷開，輸入繼電器I0.6斷電，輸出繼電器Q0.2、Q0.6斷電，接觸器KM2和KM6的線圈先后斷電釋放，它們的主觸點斷開，切除主電動機的電源，主電動機停轉(zhuǎn)，反接制動結(jié)束。2)主電動機反向轉(zhuǎn)動時的反接制動控制控制線路及其控制原理均和正向轉(zhuǎn)動時的反接制動相似，只要將正向轉(zhuǎn)動速度繼電器SRl換成反向轉(zhuǎn)動速度繼電器SR2，輸入繼電器I0.6換成I0.7，

38、輸出繼電器Q0.2換成Q0.1，將交流接觸器KM2換成KMl，即可（3）主軸變速或進(jìn)給變速時主電動機的緩轉(zhuǎn)控制該機床的主軸變速和進(jìn)給變速既可在主電動機停車時進(jìn)行，也可在機床正常運行時進(jìn)行。變速時主電動機可緩轉(zhuǎn)以利于齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)。1)主電動機在主軸變速時的緩轉(zhuǎn)控制主軸變速時，將變速孔盤拉出，拉動限位開關(guān)SQl，使動合觸點斷開，輸入繼電器I1.0斷電，同時也放開限位開關(guān)SQ2，它的動合觸點斷開，輸人繼電器I1.1斷電，選好主軸轉(zhuǎn)速后，將孔盤推入。如滑移齒輪和固定齒輪發(fā)生碰赤現(xiàn)象，則變速孔盤不能推回原位。機床主軸變速時，如果主電動機處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，速度繼電器SRl的動合觸點斷開，輸入繼電器I

39、0.6斷電由于輸入繼電器I1.0、I1.1、I0.6的斷電，I1.1的動斷觸點閉合，使輸出繼電器Q0.1、Q0.6相繼得電，所以接觸器KMl、KM6通電吸合，其主觸點閉合，經(jīng)限流電阻R接通主電動機的三相電源，主電動機的定子繞組接成三角形，正向旋轉(zhuǎn)。主電動機的轉(zhuǎn)速逐漸升高到一定程度之后，正向速度繼電器SRl的動合觸點閉合，輸入繼電器I0.6得電，輸出繼電器Q0.1斷電，接觸器KMl的線圈斷電釋放。KMl的主觸點斷開，切斷主電動機的電源，主電動機在慣性作用下繼續(xù)正向轉(zhuǎn)動。輸入繼電器I0.6得電同時輸出繼電器Q0.2得電，接觸器KM2通電吸合接觸器KM6仍然得電吸合。KM2、KM6的主觸點閉合，接通主電動機的電源，主電動機經(jīng)限流電阻R進(jìn)行反接制動，轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)主電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器的動合觸點斷開，KM2斷電釋放。 KMl又得電吸合，主電動機重復(fù)上述動作。這樣間歇地起動與反接制動，使主電動機處