畢業(yè)論文：C650車床的控制線路用PLC改造設計

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12、oPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLin畢業(yè)設計題目：C650車床控制線路用PLC改造設計 系別： 學號：0 班級： 姓名： 設計任務書一、設計題目C650車床的控制線路用PLC改造設計。二、設計目的：1掌握C650車床的電氣控制功能。2掌握PLC改造電器設備的方法選擇。3掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。三、設計要求：結合有關教材選擇適宜的

13、用PLC的設計改造電氣控制1原有的動作順序及功能不變2各種聯(lián)鎖關系不變3增有工作狀態(tài)指示四、完成任務 1選擇PLC型號，分配I/O端口、設計I/O電路、選擇元件、繪制梯形圖、編制語句表。2畢業(yè)設計說明書10000字以上。 1 設計題目 2 控制原理說明設計 3 主要器件選擇依據與計算 五、主要參考文獻： 工廠電氣控制技術 機械工業(yè)出版社 主編 方承遠 工廠電氣控制設備 機械工業(yè)出版社 主編 許廖 機床電氣控制技術 機械工業(yè)出版社 主編 王炳實 可編程控制器的應用技術 機械工業(yè)出版社 主編 王兆義 目錄1摘要確定 10.總結11.參考文獻摘要：針對現(xiàn)有普通車床C650車床存在的缺點提出PLC改造

14、方案和基于控制系的統(tǒng)設計，提高了機床的加工精度，擴大了機床的使用范圍，并提高了生產率。本論文說明了普通車床的數(shù)控化改造的設計過程，較詳盡地介紹了普通車床C650車床設計。如PLC的選型、存儲器和I/O擴展電路設計、其它輔助電路設計、系統(tǒng)管理程序、零件加工源程序的輸入處理程序、插補程序、伺服控制程序、診斷以及鍵盤操作和顯示處理程序的設計。本設計采用FX2三零PLC控制系統(tǒng)，由I/O接口輸出步進脈沖，經一級齒輪傳動減速后，帶動滾珠絲杠轉動，從而實現(xiàn)縱向、橫向的兩軸聯(lián)動進給運動。- To remedy the defects of ordinary latherC650, a design of d

15、ata processing system and its single chip microcomputer system program is put forward to raise the processing precision and extend the machines usage, and to improve production rate.This paper presents the process of designing numerical control reform，and explicitly introduces the design of mechanic

16、al and numerical control system reforms. Such as the choice of the main controller PLC, the design of the memorizes, the I/O expand electric circuit and other assistance electric circuit. Also the design of the system management procedure, the interpolation procedure, the servocontrol procedure, the

17、 diagnose and keyboard operation and display procedure. We adopt control system which has PLC to cope with the signal，and output the step pulse through the I/O interface.After transmitting and slowing down by force 1 gear, the step pulses drive the leading screw to roll.Thus achieve the vertical mov

18、ement and the crosswise movement.主要介紹了利用PLC對C650臥式車床的改造，詳細的系統(tǒng)改造方案，同時根據C650臥式車床的控制要求和特點，確定PLC的輸入輸出分配。在繼電器控制線路的根底上，設計出梯形圖并進行現(xiàn)場調試。關鍵詞：PLC；車床；改造三菱FX2N系列PLC對C650臥式的改造 前言： 普通車床是應用非常廣泛的金屬切削工具，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車床在中小型企業(yè)仍大量使用。由于繼電器系統(tǒng)接線復雜，故障診斷與排除困難，并存在：觸點易被電弧燒壞而導致接觸不良，機械方式實現(xiàn)的觸點控制反映速度慢，繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、 靈活性差等

19、缺點。因而造成了這些企業(yè)的生產率低下，效益差，反過來這些企業(yè)又沒有足夠的資金購置新的數(shù)控車床。因此，當務之急就是對這些普通車床進行技術改造，以提高企業(yè)的設備利用率，提高產品的質量和產量。由于可編程控制器PLC具有：通用性、適應性強，完善的故障自診斷能力且維修方便，可靠性高及柔性強等優(yōu)點，且小型PLC的價格目前亦很廉價，因此在普通車床的控制電路改造中發(fā)揮了及其重要的作用PLC是20世紀70年代以來以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術開展起來的一種新型工業(yè)自動控制，被廣泛應用于各個領域，因為它具有幾個突出的特點：可靠性高，抗干擾強；編程簡單，易于掌握；功能完善，靈活方便；體積小

20、，質量輕，功耗低。PLC簡介：1 、 PLC的應用領域目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、 HYPERLINK :/ lunwentianxia /dianli.aspx 電力、建材、 HYPERLINK :/ lunwentianxia /dianzijixie.aspx 機械制造、汽車、輕紡、 HYPERLINK :/ lunwentianxia /jiaotongyunshu.aspx 交通 HYPERLINK :/ lunwentianxia /jiaotongyunshu.aspx 運輸、環(huán)保及 HYPERLINK :/ lunwentianxia /wenhua.as

21、px 文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：1.開關量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。2.工業(yè)過程控制在工業(yè)生產過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量即模擬量，PLC采用相應的A/D和D/A轉換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。3.運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一

22、般使用專用的運動控制模塊，如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4.數(shù)據處理PLC具有 HYPERLINK :/ lunwentianxia /shuxue.aspx 數(shù)學運算含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據傳送、數(shù)據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據的采集、分析及處理。數(shù)據處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。5. HYPERLINK :/ lunwentianxia /tongxin.aspx 通信及聯(lián)網PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著工廠自動化網絡的開展，現(xiàn)在的PLC都

23、具有通信接口，通信非常方便。3、PLC的應用特點：1.可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。使用PLC構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。2.配套齊全，功能完善，適用性強PLC開展到今天，

24、已經形成了各種規(guī)模的系列化產品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的開展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3.易學易用，深受工程技術人員歡送PLC是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程 HYPERLINK :/ lunwentianxia /hanyuyanwenxue.aspx 語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，為不熟悉 HYPER

25、LINK :/ lunwentianxia /dianzijixie.aspx 電子電路、不懂 HYPERLINK :/ lunwentianxia /jisuanji.aspx 計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制翻開了方便之門。4.系統(tǒng)的設計，工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經過改變程序而改變生產過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產場合。2安裝與布線 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠

26、線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內，分開捆扎交流線、直流線，假設條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。 PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內。在柜內PLC應遠離動力線二者之間距離應大于200mm。與PLC裝在同一個柜子內的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯(lián)RC消弧電路。 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關量與模擬量也要分開敷設。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線，屏蔽層應一端或兩端接地，接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10. 交流輸出線和直流輸出線不要

27、用同一根電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，防止并行。3I/O端的接線輸入接線 輸入接線一般不要太長。但如果 HYPERLINK :/ lunwentianxia /huanjinggongcheng.aspx 環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些。 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開。 盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。輸出連接 輸出端接線分為獨立輸出和 HYPERLINK :/ lunwentianxia /gonggongguanli.aspx 公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的

28、輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。 由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，假設將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板。 采用繼電器輸出時，所承受的電感性負載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負載時應合理選擇，或加隔離繼電器。 PLC的輸出負載可能產生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。PLC的選型下面為三菱系列型號表FX2-64MT64主機32入/32出 晶體管輸出FX2-80MT80主機40入/40出 晶體管輸出FX2-128MT128主機64入/64出 晶體管輸出

29、FX2-24MR-D24直流主機12入/12出 繼電器輸出FX2-48MR-D48直流主機24入/24出 繼電器輸出FX2-64MR-D64直流主機32入/32出 繼電器輸出FX2-80MR-D80直流主機40入/40出 繼電器輸出FX2-16MR16主機8點入/ 8 點出 繼電器輸出FX2-24MR24主機12點入/12點出 繼電器輸出FX2-32MR32主機16點入/16點出 繼電器輸出FX2-48MR48主機24點入/24點出 繼電器輸出FX2-64MR64主機32點入/32點出 繼電器輸出FX2-80MR80主機40點入/40點出 繼電器輸出FX2-128MR128主機64點入/64點

30、出 繼電器輸出在此次課程設計中我選用的是FX2N-48MR，因為它的編程相對簡單易懂，是理想的可編程控制器。而在設計中的I/O點數(shù)在4以下，那么用的是微型PLC。其根本單元中的輸入點按照X000X007,X010X017這樣的八進制進行編號，而輸出點按照YOOOY007,Y010Y017這樣的八進制進行編號，內部繼電器可屢次使用，定時器將1ms,10ms,100ms等脈沖進行加法計數(shù)，計數(shù)器可進行向上向下計數(shù)。 車床是最常見的一種機床,它的主運動為主軸回轉運動,刀架的移動為進給運動,車削加工一般不要求反轉,但加工螺紋時,為防止亂扣,需要反轉退刀,并保證工件的轉速與刀具的移動速度之間具有嚴格的比

31、例關系,溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接, C650臥式車床是其中較為常見的一種,其原控制電路為繼電器控制,接觸觸點多.故障多.操作人員維修任務較大.針對這種情況,我們用PLC控制改造其繼電器控制電路,克服了以上缺點,降低了設備故障率,提高了設備使用效率,運行效果良好.二、 改造方案確實定1、原車床的工藝加工方法不變;2、在保存主電路的原有元件的根底上,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.熱繼電器.接觸器)，作用與原電氣線路相同；4、主軸和進給起動.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編程實現(xiàn)。三、

32、C650臥式車床主電路設計主電動機M1：KM1、KM2兩個接觸器實現(xiàn)正反轉，F(xiàn)R1作過載保護，R為限流電阻，電流表PA用來監(jiān)視主電動機的繞組電流，由于主電動機功率很大，故PA接入電流互感器TA回路。當主電動機起動時，電流表PA被短接，只有當正常工作時，電流表PA才指示繞組電流。KM3用于短接電阻R。冷卻泵電機M2：KM4接觸器控制冷卻泵電動機的起停，F(xiàn)R2為M2的過載保護用熱繼電器?？焖匐姍CM3：KM5接觸器控制快速移動電動機M3的起停，由于M3點動短時運轉，故不設置熱繼電器。二、利用三菱FX2N系列PLC對C650臥式車床的改造。圖1 C650臥式車床PLC改造I/O分配表現(xiàn)場輸入信號輸入地

33、址號現(xiàn)場輸出信號輸出地址號總停止按鈕SB1X1短接制動電阻KMY0主軸電動機M1的點動按鈕SB2X2主電動機M1正轉KM1Y1主軸電動機M1的正轉按鈕SB3X3主電動機M1反轉KM2Y2主軸電動機M1的反轉按鈕SB4X4冷卻泵電動機M2起、停KM3Y3冷卻泵電動機M2停止按鈕SB5X5快移電動機M3起、停KM4Y4冷卻泵電動機M2起動按鈕SB6X6時間繼電器KTY10快移電動機M3起、停位置開關SQX7速度繼電器正轉常開觸頭SR1X10速度繼電器反轉常開觸頭SR2X11圖12.3、主控電路圖設計 C650型臥式車床共有三臺電動機,主軸電動機M1由接觸器KM1、KM2、KM3控制，冷卻泵電動機M

34、2由接觸器KM4控制，快速移動電動機M3由接觸器KM5控制。其中主軸電動機M1可以正、反轉控制，也可以點動控制，還可以雙向反接制動控制。電氣控制要求根據切削加工工藝，對電氣控制提出以下要求：1主電動機選用籠型異步電動機，采用降壓起動，為調整車床位置，應能實現(xiàn)點動控制。 2主軸的正、反轉由主電動機的正、反轉控制實現(xiàn)。 3為實現(xiàn)快速停車，主電動機采用反接制動4主電動機M1，冷卻泵電動機M2，快移電動機M3，這3臺電動機的起動順序依次為：M1-M2-M3，停機順序為：M3-M2-M1。5當暫停加工時，也可單獨停下快移電動機和冷卻泵電動機。63臺電動機都應有必要的短路和過載保護，任一臺電動機過載，所有

35、電動機均不能工作。7應有急停按鈕，防止起動或運行時發(fā)生意外。8車床的工作狀態(tài)由相應的指示燈指示。 主電路 改良后的C650車床的主電路圖，如圖2示。共有3臺電動機，主電動機，冷卻泵電動機和快移電動機，KM1-KM6為接觸器。KM1控制主電動機正轉，KM4控制主電動機反轉，KM2控制主電動機Y起動與運行，KM3控制主電動機起動與運行，KM5控制冷卻泵電動機，KM6控制快移電動機，KI為欠流繼電器，F(xiàn)R1-FR3為熱保護元件，SR為速度繼電器。本電路圖在原圖的根底上增加了Y降壓起動和節(jié)能運行轉換。原因是主電動機的功率為20 kW，屬中型電動機，應采取降壓起動。另外，在車床的拖動系統(tǒng)中，電動機的額定

36、功率是按照車床的最大切削量來配置的，而實際應用中，車床并不總是滿負荷運行，因而在很大程度上存在大馬拉小車的現(xiàn)象，本電路圖采用欠流繼電器控制電動機作Y節(jié)能轉換，當重載時，欠流繼電器不動作，接觸器KM1、KM3吸合，電動機作運行；當輕載時，欠流繼電器動作翻開，KM1、KM2吸合，電動機換接成Y運行，從而實現(xiàn)車床節(jié)能運行。改良后的主電路具有性能穩(wěn)定、可靠，節(jié)電效果明顯的優(yōu)點。以下圖為c650普通車床的電氣控制原理圖圖3-5是C650型臥式車床電氣控制原理圖。該車床共有三臺電動機：M1為主軸電動機，拖動主軸旋轉并通過進給機構實現(xiàn)進給運動，主要有正轉與反轉控制、停車制動時快速停轉、加工調整時點動操作等電

37、氣控制要求。M2是冷卻泵電動機，驅動冷卻泵電動機對零件加工部位進行供液，電氣控制要求圖兔是加工時起動供液，并能長期運轉。M3是快速移動電動 650車床工作原理C650車床共有三臺電動機：M1為主軸電動機，拖動主軸旋轉，并通過進給機構實現(xiàn)進給運動M2為冷卻泵電動機，提供切削液。M3為快速移動電動機，拖動刀架的快速移動。 28主軸電動機M1的點動控制工作過程如下：調整車床時，M1點動控制合上QS，按啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電， M1串接限流電阻R低速轉動，實現(xiàn)點動。松開SB2，接觸器KM1得電，M1停止轉動。2.9主軸電動機M1的正反轉控制1 正轉控制合上刀開關QS，按啟動按鈕SB3，接觸器

38、KM和時間繼電器KA得電，接觸器KM1得電，M1短接電阻R正向啟動。2主軸電動機M1的反轉控制合上刀開關QS，按啟動按鈕SB4，接觸器KM和時間繼電器KT得電，中間繼電器KA得電接觸器KA得電，接觸器KM2得電KM2主觸頭閉合，電動機M1與電源反向連接M1短接電阻R反向啟動。 在以上M1的正反轉控制中，主電路通過電流互感器LA接電流表A，為了防止啟動時啟動電流對電流表的沖擊，啟動時利用時間繼電器KT常閉觸頭把電流表A短接，啟動結束后，KT的常閉觸頭斷開，電流表A開始工作。 3M1主軸電動機的停止按停止按鈕SB1，控制線路的電源全部切斷，電動機M1停轉。292反接制動控制 C650型車床采用速度

39、繼電器實現(xiàn)電氣反接制動，速度繼電器KS與電動機M1同軸連接，正轉時，速度繼電器正向觸頭KSF動作，反轉時，速度繼電器反向頭KSR動作。29.3刀架快速移動控制轉動刀架手柄壓下限位開關SQ，接觸器KM4通電，KM4主觸頭閉合，電動機M3轉動，實現(xiàn)刀架的快速移動。294冷卻泵電動機控制按啟動按鈕SB6，接觸器KM 3得電，KM3主觸頭閉合，電動機M2得電轉動，提供切削液。按停止按鈕SB5時KM3斷電主觸頭斷開，M2停止轉動。為實現(xiàn)上述車床的電氣控制要求，選用日本三菱公司生產的F1- 40MR型PLC ,其I/O分配，如圖3示。圖3 圖3中，SB1為急停按鈕，SB2為正轉起動按鈕，SB3為點動按鈕，

40、SB4為反轉起動按鈕，SB5、SB6為M2、M3順序起動，逆序停機按鈕，SRF、SRR為正、反轉速度繼電器，F(xiàn)R1-FR3為M1-M3的熱繼電器，KI為欠流繼電器，HL1-HL6為系統(tǒng)運行狀態(tài)指示燈，H為電源指示燈，它直接與電源相接，不占輸出點。3.梯形圖的設計3.1梯形圖主要有以下特點a.為了防止M1電動機正反轉時造成相間短路，除采用程序上軟繼電器的觸點聯(lián)鎖外，還在KM1和KM2的線圈支路上采用了接觸器常閉觸點的電路聯(lián)鎖；b.為了防止合上QS后有人轉動卡盤，使速度繼電器的常開觸點X10或X11閉合，造成Y1或Y2吸合，M1突然轉動起來造成事故，特引入內部輔助繼電器的M1、M2，在M1或M2沒

41、有接通的情況下，SR的常開觸點即使閉合，電機M1也不可能運轉。 按下主軸電動機正轉啟動按鈕SB1,第一邏輯行中X0閉合，Y0接通并自鎖，T0接通并開始計時；第3邏輯行X0閉合，通用繼電器M1接通。第2邏輯行Y0常閉觸點閉合，通用繼電器M0接通；第5邏輯行M0,M1常開觸點閉合Y3接通，主軸電動機正向啟運轉。當主軸電動機正向旋轉速度到達一定值時，第6邏輯行X11常開觸點閉合，為主軸電動機正向旋反向制動作好準備。T0計時5秒后動作，第9邏輯行T0常開觸閉合，接通Y5，電流表A開始監(jiān)測主軸電動機的電流。3.2主軸電動機反轉控制 按下主軸電動機正轉啟動按鈕SB2，第2邏輯行中X1閉合，Y0接通并自鎖，

42、T0接通并開始計時；第4邏輯行X1閉合，通繼電器M2常開觸點閉合，Y4接通,Y4接通，主軸電動機反向起動運轉。當主軸電動機反向旋轉速度到達一定值時，第5邏輯行X12常開閉合，為主軸電動機反向制動做好準備。T0計時經過5秒后動作，第9邏輯行常開觸點閉合接通Y5，電流表A開始監(jiān)測主軸電動機的電流。3.3主軸電動機點動控制 按下主軸電動機點動控制按鈕SB6，第5邏輯行常開觸點閉合，Y3接通，主軸電動機串電阻R起動運行。3.4主軸電動機正向啟動運行反向制動停止控制 當Y0、Y3、T0、Y5閉合，主軸電動機正向運轉時，按下停止按鈕SB4，第第一邏輯行X3常閉觸點斷開，Y0、T0失電，第3邏輯行X3常閉點

43、斷開，M1失電；而第5邏輯行M1常開觸點復位斷開，Y3失電，主軸電動機停止正轉。同時，第6邏輯行X3常開觸點閉合，Y4接通，給主軸電動機通入反轉電源，使之產生一個反轉力矩制動主軸電動機的正向旋轉，主軸電動機的正轉速度迅速下降。當正轉速度下降至一定速度時，速度繼電器KS1觸點斷開，X11常開觸點復位斷開，Y4斷電，完成主軸電動機的正向啟動運行反向制動停止過程。 當Y0、Y4、T0、Y5閉合，主軸電動機反向運轉時，按下停止按鈕SB4，第一邏輯行X3常閉觸點斷開，Y0、T0失電，第4邏輯行X3常閉點斷開，M2失電；第6邏輯行M2常開觸點復位斷開，Y4失電，主軸電動機停止反轉。同時，第5邏輯行X3常開

44、觸點閉合，Y3接通，給主軸電動機通入正轉電源，使之產生一個正轉力矩制動主軸電動機的反向旋轉，主軸電動機的反轉速度迅速下降。當反轉速度下降至一定速度時，速度繼電器KS2觸點斷開，X12常開觸點復位斷開，Y3掉電，完成主軸電動機的反向啟動運轉正向制動停止過程。3.6冷卻泵電動機控制 按下冷卻泵電動機的啟動按鈕SB3，第7邏輯行X2常開觸點閉合，Y1接通，冷卻泵電動機啟動運轉。3.7快速移動電動機控制 按下位置開關ST,第8邏輯行X6常開觸點閉合，Y2接通，快速移動電動機啟動運行。3.8其他輔助線路 監(jiān)視主回路負載的電流表是通過電源互器接入的。為防止電動機起動、點動和制動電流對電流表的沖擊，線路中采

45、用一個時間繼電器。點動和制動時，電流表對電路進行監(jiān)控?？刂齐娐返碾娫床捎昧丝刂谱儔浩鱐C低壓供電，這樣使之更平安了。為了方便工作還設置了工作照明燈。 4、指令表01 LDX0 22 LDX302 ORX1 23 ORY3 03 ORM0 24 ANDX1204 ANIX3 25 ORB 05 ANDX3 26 ANDX7 06 OUTY0 27 ANIY4 07 OUTT0 28 OUTY308 K50 29 LDM0 09 LDY0 30 ANDM2 10 OUTM0 31 LDX3 11 LDX0 32 ORY4 12 ORM1 33 ANDX11 13 ANIX3 35 ANDX7 14

46、 OUTM1 36 ANIY3 15 LDX1 37 OUTY4 16 ORM2 38 LDX2 17 ANIX3 39 ORY1 18 OUTM2 40 ANIX519 LDM0 41 ANDX1020 ANDM1 42 OUTY1 21 ORX5 43 LDX644 OUTY2 45 LDT0 46 OUTY547 END 5 改造后車床的PLC調試過程可編程控制器控制系統(tǒng)調試主要步驟：如以下圖所示：5.1 主軸電動機正轉控制 按下主軸電動機正轉啟動按鈕SB1， X0閉合，Y0接通并自鎖，T0接通并開始計時；通用繼電器M1接通。Y0常閉觸點閉合，通用繼電器M0接通； M0、M1常開觸點閉合

47、，Y3接通(因X7的常開觸點在PLC通電后即為閉合狀態(tài))，主軸電動機正向啟動運轉。當主軸電動機正向旋轉速度到達120 r/min時， X11常開觸點閉合，為主軸電動機正向旋轉反向制動作好準備。T0計時經過5s后動作， T0常開觸點閉合，接通Y5，電流表A開始監(jiān)測主軸電動機的電流。 5.2 主軸電動機反轉控制 按下主軸電動機正轉啟動按鈕SB2， X1閉合，Y0接通并自鎖，T0接通并開始計時；通用繼電器M2接通。Y0常閉觸點閉合，通用繼電器M0接通； M0、M2常開觸點閉合，Y4接通，主軸電動機反向啟動運轉。當主軸電動機反向旋轉速度到達120 r/min時， X12常開觸點閉合，為主軸電動機反向旋

48、轉正向制動作好準備。T0計時經過5s后動作， T0常開觸點閉合，接通Y5，電流表A開始監(jiān)測主軸電動機的電流。 5.3 主軸電動機點動控制按下主軸電動機點動按鈕SB6， X5常開觸點閉合，Y3接通，主軸電動機串聯(lián)電阻R啟動運行。5.4 主軸電動機正向啟動運行反向制動停止控制當Y0、Y3、T0、Y5閉合，主軸電動機正向運轉時，按下停止按鈕SB4， X3常閉觸點斷開，Y0、T0失電，M1失電； M1常開觸點復位斷開，Y3失電，主軸電動機停止正轉。同時， X3常開觸點閉合，Y4接通，給主軸電動機通入反轉電源，使之產生一個反轉力矩制動主軸電動機的正向旋轉，主軸電動機的正轉速度迅速下降。當正轉速度下降至1

49、00r/min時，速度繼電器KS1觸點斷開，X11常開觸點復位斷開，Y4掉電，完成主軸電動機的正向啟動運行反向制動停止過程。 5.5 主軸電動機反向啟動運行正向制動停止控制 當Y0、Y4、T0、Y5閉合，主軸電動機反向運轉時，按下停止按鈕SB4， X3常閉觸點斷開，Y0、T0失電， M2失電； M2常開觸點復位斷開，Y4失電，主軸電動機停止反轉。同時， X3常開觸點閉合，Y3接通，給主軸電動機通入正轉電源，使之產生一個正轉力矩制動主軸電動機的反向旋轉，主軸電動機的反轉速度迅速下降。當反轉速度下降至100r/min時，速度繼電器KS2觸點斷開，X12常開觸點復位斷開，Y3掉電，完成主軸電動機的反

50、向啟動運轉正向制動停止過程, 當主軸電動機過載，熱繼電器KR1動作時， X7的常開觸點復位斷開，Y0、Y3、Y4掉電，主軸電動機停止運行。5.6 冷卻泵電動機控制按下冷卻泵電動機的啟動按鈕SB3， X2常開觸點閉合，Y1接通，冷卻泵電動機啟動運轉。5.7 快速移動電動機控制按下位置開關ST,X6常開觸點閉合，Y2接通，快速移動電動機啟動運行。日常維護：PLC是一種用于工業(yè)生產自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產生誤輸入并

51、引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問題：1.工作環(huán)境1溫度PLC要求環(huán)境溫度在055oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。2濕度為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%無凝露。3震動應使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為1055Hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可防止震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。4空氣

52、防止有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。5電源PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵抗能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當輸入端使用外接直流來電源時，應選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。 現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的方法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭

53、。1干擾源及一般分類影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產生磁場，對設備產生電磁輻射；磁場改變產生電流，電磁高速產生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)同方向電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種干擾

54、疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。2PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑強電干擾PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。尤其是電網內部的變化，刀開關操作浪涌、大型 HYPERLINK :/ lunwentianxia /dianli.aspx 電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。柜內干擾控制柜內的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。來自信號線引入的干擾與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主

55、要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被無視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾接地是提高 HYPERLINK :/ lunwentianxia /dianzijixie.aspx 電子設備電磁兼容性EMC的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。來自PLC系統(tǒng)內部的干擾主要由系統(tǒng)內部元器件及電路間的相

56、互電磁輻射產生，如 HYPERLINK :/ lunwentianxia /luojixue.aspx 邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。變頻器干擾一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾，引起電網電壓畸變，影響電網的供電質量；二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設備的正常工作。1電源的合理處理，抑制電網引入的干擾對于電源引入的電網干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。4正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條

57、件，可以防止偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了平安，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內又會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。假設系

58、統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產生的地環(huán)流就可能在地線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據存貯，造成數(shù)據混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。 平安地或電源接地將電源線接地端和柜體連線接地為平安接地。如電源漏電或柜體帶電，可從平安接地導入地下，不會對人造成傷害。 系統(tǒng)接地PLC控制器為了與所控的各個設備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4，一般需將PLC設備系統(tǒng)地和控制柜內開關電源負端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。 信號與屏蔽接地

59、一般要求信號線必須要有唯一的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產生傳導干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路。信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要防止多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理，選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接點。5對變頻器干擾的抑制變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：1加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導干擾，可以將絕大局部的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。2使用濾波器，濾波器具有較強的抗干擾能力，還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源，

60、有些還兼有尖峰電壓吸收功能。3使用輸出電抗器，在變頻器到電動機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產生電磁輻射，影響其它設備正常工作。 總結 將以上設計好的PLC程序輸入到FX2N-48MR主機后，連接好輸入輸出分配和主電路，按照以上的步驟進行調試，調試過程全部通過，完全滿足車床的控制要求；C650臥式車床原繼電器電路經三菱FX2N系列PLC改造后，雖然一次性投資較大，但改造后的設備大大降低了運行的故障率，提高了設備運行的穩(wěn)定性和效率，減輕了工人的勞動強度，降低了日常維護本錢，并可防止因誤操作而引起的事故，通過實驗運行結果說明，用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電接觸器控制能到達很好的效