多工步組合機床的plc控制系統(tǒng)設計

摘要洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）PAGEXVPAGE12多工步組合機床的PLC控制系統(tǒng)設計摘要本次課題的設計的功能是實現(xiàn)對棉紡錠子錠腳加工過程的控制，加工棉紡錠子錠腳的是多工步機床，它對零件加工前的實習坯件利用七把刀具分為七步：鉆孔，車平面鉆深孔，車外圓及鉆孔，粗絞雙節(jié)孔及倒角，精絞雙節(jié)孔和絞錐角。利用慢速電動機和快速電動機實現(xiàn)快慢速的進退，電子氣閥實現(xiàn)快慢速電動機的轉換。還將可編程控制器應用于多工步組合機床的電氣控制系統(tǒng)設計，并對設計思想作了詳細介紹。通過對多工步組合機床的控制系統(tǒng)的分析，設計好系統(tǒng)的主電路和控制電路，PLC的外部接線圖，以及編寫好控制程序的流程圖和梯形圖等，隨著機床電氣控制技術的不斷發(fā)展和可編程控制器的廣泛應用，可編程序控制技術以其靈活性好，可靠性高，通用性強，逐漸取代了傳統(tǒng)繼電器控制方式，PLC對組合機床的應用，無疑是當今工業(yè)控制的主要發(fā)展方向。關鍵詞：多工步組合機床，PLC，步進順序控制

DesignofmuchworkstepmachinetoolcontrolsystemofPLCABSTRACTAsthedevelopmentofsocietyandsciencetechnology,modularmachinetoolwithitsautomaticlinehasplayamoreandmoreimportantroleinIndustryproduction,whichhaslargelydeterminedtheproductivityoftherelateddepartmentduetoitsadvancementandtechnical.AlongwiththeelectricalcontrolofmachinerytoolsandthewideapplicationofPLC,ithasgraduallysubstitutedforthetraditionalrelay-controlbecauseofitsveryflexibility,goodreliabilityandgreatcommonality,whichisnodoubttobethemajordirectionofthecontemporaryindustryarea，thispapermainlyintroducestheapplyingofPLCtothemany-sideddrillingmodulartoolcontrolsystemandexplainsthedesigningidea.Byanalyzingthecontrolsystem,finallydesignedthemaincircuitandthecontrollingcircuit,drawnouttheexternalwiringdiagramofPLC,andcompletedthesequencefunctionaldiagram,ladderdiagramofcontrolprogrametc.KEYWORDS:Thedesignofmuchworkstepmachinetool，PLC，Steppingsequencecontrol前言目錄前言 1第1章組合機床的設計簡介 21.1組合機床的加工方式 31.2組合機床的發(fā)展史 31.3組合機床部件分類 41.4組合機床的發(fā)展 41.5組合機床在中小批量生產(chǎn)中的應用 51.6PLC在組合機床中的應用 6第2章可編程控制器的概述 82.1可編程控制器的基本概念 82.2可編程控制器的由來 82.3可編程控制器的特點 92.3.1可靠性高 92.3.2豐富的I/O接口模塊 92.3.3采用模塊化結構 102.3.4編程簡單易學 102.3.5安裝簡單，維修方便 102.4可編程控制器的工作原理 112.4.1輸入采樣階段 112.4.2用戶程序執(zhí)行階段 112.4.3輸出刷新階段 12第3章系統(tǒng)設計的總體方案 133.1系統(tǒng)總體設計思路及方案的確定 133.2組合機床電氣控制系統(tǒng)構成 133.3系統(tǒng)的功能要求 153.4 I/O分配表和外部接線圖 153.5系統(tǒng)的主電路 163.6系統(tǒng)工作流程圖 173.7系統(tǒng)的梯形圖及語句表 18第4章軟件調試及可編程控制器的維護 224.1軟件調試 224.2可編程控制器的維護 224.2.1系統(tǒng)的調試運行 234.2.2PLC系統(tǒng)的維護 23第5章系統(tǒng)組態(tài)設計 255.1組態(tài)設計 255.2組態(tài)王的基本操作 255.2.1制作一個工程的一般過程 255.2.2創(chuàng)建工程路徑 255.2.3創(chuàng)建組態(tài)畫面 265.2.4I/O設備管理與動畫連接設備管理 28結論 29謝辭 30參考文獻 31外文翻譯資料 33前言在機床行業(yè)中，多工步機床由于其工步及動作多，控制較復雜，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多，接線復雜，因此，故障多，維修困難，費工費時，不僅加大了維修成本，而且影響了設備的工效。在可編程序控制器問世之前，繼電器接觸器在工業(yè)領域中占主導地位。繼電器接觸器控制系統(tǒng)是采用固定接線的硬件實現(xiàn)控制邏輯。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器和接觸器控制，使用的繼電器數(shù)目越多，控制的體積越大，耗電多，且繼電器觸電為機械觸點，工作頻率較低，在頻繁動作的情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)可靠性差。為了解決這一問題，早在1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司，為了適應汽車型號不斷翻新，以求在激烈競爭的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要用一種新型控制裝置來取代繼電器接觸器控制裝置，并且對未來的新型控制裝置做了具體的設想，藥把計算機的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點溶于新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡單，使得步熟悉計算機的人員也能很快掌握它的使用技術。PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點及計算機靈活、方便的特點而設計制造和發(fā)展的，這就使得PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點：可靠性高，抗干擾能力強；通用性強，使用方便；采用模塊化結構，使系統(tǒng)組合靈活方便；編程語言簡單、易學，便于掌握；系統(tǒng)設計周期短；對生產(chǎn)工藝改變適應性強；安裝簡單，調試方便、維護工作量小。第1章標題第1章組合機床的設計簡介從本世紀30年代開始，機械加工業(yè)企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，采用機械化流水作業(yè)的生產(chǎn)方式，對不同類型的零件分別組成自動生產(chǎn)線。隨著產(chǎn)品機型的更新?lián)Q代，生產(chǎn)線承擔的加工對象也隨之改變，這就需要改變控制程序，使生產(chǎn)線的機械設備按新的工藝流程運行，而傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)是采用固定接線的，體積大，結構復雜，維修不方便，其很難適應當代生產(chǎn)工藝要求。大型自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，這種有觸點的電器工作頻率較低，在頻繁的動作情況下壽命較短，從而造成系統(tǒng)故障，使生產(chǎn)線的運行可靠性降低。為了解決這個問題，于1969年美國數(shù)字設備公司率先研制出第一臺可編程控制器，其在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功，PLC體積小，最突出優(yōu)點是可靠性高，平均無故障運行時間可達10萬h以上，可大大減少設備維修費用和停產(chǎn)造成的經(jīng)濟損失，當前PLC已經(jīng)成為在電氣控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心裝置。組合機床及其PLC電氣控制系統(tǒng)是集機電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術和成套工藝裝備。它具備經(jīng)濟、高效、高質等優(yōu)點，因此被廣泛應用于工程機械、軍工、能源、交通、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床電氣控制系統(tǒng)主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉臺式組合機床等；隨著技術的不斷進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器、數(shù)字控制等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅動系統(tǒng)，并能靈活適應多品種加工的可調可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機（清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線）等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。因此，為適應現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)的市場要求，為適應組合機床由過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發(fā)展的趨勢，我設計了這套“雙面鉆孔組合機床的PLC電氣控制系統(tǒng)設計”，希望能夠滿足用戶的需求，真正成為剛柔兼?zhèn)涞淖詣踊b備。1.1組合機床的加工方式組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。1.2組合機床的發(fā)展史二十世紀70年代以來，隨著可轉位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低達2.5～0.63微米；鏜孔精度可達IT7～6級，孔距精度可達0.03～0.02微米。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結構未作規(guī)定。近兩年雖然組合機床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢，但行業(yè)內一些企業(yè)同樣存在負債經(jīng)營的情況，主要原因是傳統(tǒng)的組合機床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、短周期的市場需求，同時組合機床行業(yè)一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴重、科研成果不能迅速轉化為生產(chǎn)力等缺陷。1.3組合機床部件分類通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作臺、環(huán)形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等?？刂撇考怯靡钥刂茩C床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。1.4組合機床的發(fā)展為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。1.5組合機床在中小批量生產(chǎn)中的應用組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定外形和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。它一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結構未作規(guī)定。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。1.6PLC在組合機床中的應用目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1.開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(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(chǎn)線、電鍍流水線等。2.模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3.運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一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。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4.過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。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。5.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6.通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。7.PLC控制的數(shù)控滑臺結構一般組合機床自動線中的數(shù)控滑臺采用步進電機驅動的開環(huán)伺服機構。采用PLC控制的數(shù)控滑臺由可編程控制器、環(huán)行脈沖分配器、步進電機驅動器、步進電機和伺服傳動機構等部分組成，伺服傳動機構中的齒輪Z1、Z2應該采取消隙措施，避免產(chǎn)生反向死區(qū)或使加工精度下降；而絲杠傳動副則應該根據(jù)該單元的加工精度要求，確定是否選用滾珠絲杠副。采用滾珠絲杠副，具有傳動效率高、系統(tǒng)剛度好、傳動精度高、使用壽命長的優(yōu)點，但成本較高且不能自鎖。8.控制系統(tǒng)的軟件結構軟件結構根據(jù)控制要求而設計，主要劃分為五大模塊：即步進電機控制模塊、定位控制模塊、數(shù)據(jù)撥盤輸入及數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)碼輸出顯示模塊、元件故障的自動檢測與報警模塊。第2章可編程控制器的概述2.1可編程控制器的基本概念可編程控制器(ProgrammableController)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。2.2可編程控制器的由來在60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構成的。當時汽車的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標指標，即：1.編程方便，現(xiàn)場可修改程序；2.維修方便，采用模塊化結構；3.可靠性高于繼電器控制裝置；4.體積小于繼電器控制裝置；5.數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；6.成本可與繼電器控制裝置競爭；7.輸入可以是交流115V；8.輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥，接觸器等；9.在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；10.用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。1969年，美國數(shù)字設備公司(DEC)研制出第一臺PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國其他工業(yè)領域推廣應用到1971年，已經(jīng)成功地應用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了日本第一臺PLC。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業(yè)應用。2.3可編程控制器的特點2.3.1可靠性高1.所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔離。2.各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms.3.各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。4.采用性能優(yōu)良的開關電源。5.對采用的器件進行嚴格的篩選。6.良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。7.大型PLC還可以采用由雙CPU構成冗余系統(tǒng)或有三CPU構成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。2.3.2豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：?交流或直流；?開關量或模擬量；?電壓或電流；?脈沖或電位；?強電或弱電等。有相應的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備，如：?按鈕?行程開關?接近開關?傳感器及變送器?電磁線圈?控制閥可直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。2.3.3采用模塊化結構為了適應各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結構。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。2.3.4編程簡單易學PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握。2.3.5安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障，由于采用模塊化結構，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。2.4可編程控制器的工作原理最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式，這樣在對于I/O響應要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區(qū)別了。當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。2.4.1輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2.4.2用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。2.4.3輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。REF_Ref168484390\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤！未找到引用源。PAGEXVPAGE21第3章系統(tǒng)設計的總體方案3.1系統(tǒng)總體設計思路及方案的確定實現(xiàn)對加工棉紡錠子錠腳多工步機床控制有兩種方法，一個是利用傳統(tǒng)的繼電器的途徑實現(xiàn)；一個是利用可編程控制器編程途徑實現(xiàn)。兩者都有各自的優(yōu)缺點。具體利用哪一種途徑，需要對目的系統(tǒng)進行詳細和全方位的分析。設計時思維對象是具體的繼電器，利用各種功能的繼電器實現(xiàn)控制電路。在利用PLC實現(xiàn)時，有兩兩種途徑在實現(xiàn)的方法上也不相同。在利用傳統(tǒng)繼電器實現(xiàn)時，主要利用經(jīng)驗法，種方法，一個是利用定時和基本指令組合實現(xiàn)。一個是利用步控指令實現(xiàn)。用基本邏輯指令實現(xiàn)較復雜的順序控制，其梯形圖比較復雜，而且不太直觀。步控指令使復雜的順序控制程序能夠方便地實現(xiàn)。采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多，接線復雜，因此，故障多，維修困難，費工費時，不僅加大了修理成本，而且影響了設備的工效；采用PLC實現(xiàn)無需復雜的接線，而且實現(xiàn)起來方便，不費時。無需大量繼電器，只需PLC芯片，基本無修理成本。3.2組合機床電氣控制系統(tǒng)構成上面分析過了實現(xiàn)加工棉紡錠子錠腳多工步機床控制有兩種途徑，各有優(yōu)缺點。而加工棉紡錠子錠腳多工步機床控制過程復雜，工步多，分為七步，每一步又可以再細分解成更多的操作。采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多，接線復雜，實現(xiàn)起來很困難，而且可靠性不高。PLC正適合這種工序復雜的場合，編程方便，也方便維護?？紤]到此系統(tǒng)是按順序工作的，適合利用順步控制指令來實現(xiàn)，每個操作可以看成是一個特定的狀態(tài)。經(jīng)過分析，我們選擇PLC利用步控指令來實現(xiàn)系統(tǒng)控制。整個機械加工過程由七把刀具分別按照七個工步要求依次進行切削，其加工步如圖3-1所示。圖3-1機床加工工步要求中的工步表中不同的工步中的一些行程開關是一樣的，分析一下就可以知道，在實際的加工過程中不同工步的一些行程開關的位置一定是不一樣的。比如第一工步的工進過程中遇到的行程開關和第二工步的工進過程中遇到的行程開關的位置應該是不一樣的，第二工步鉆孔深度比第一工步鉆孔深度要深。所以這兩個地方應該使用不同的行程開關。但可以看出，在對這兩個工步利用步控指令編程時，它們的過程和內容都一樣。所以為了簡化課程設計的工作量，我把一些相同操作的工步，只取其中的一個，其它的都刪去。在第二三工步里，有一個縱進縱退的過程，在此過程中小拖板有電磁氣閥(YV2)氣壓驅動，雖然在實際加工的過程中縱進縱退和橫向前進后退動作不一樣，但在編程時和第一工步是一樣的，因此我把它也省去了。在做了長時間的分析后，為了減少重復工作，我們只設計第一工步和第四工步，其他的工步都省去了。3.3系統(tǒng)的功能要求本次課題的設計的功能是實現(xiàn)對棉紡錠子錠腳加工過程的控制，加工棉紡錠子錠腳的是多工步機床，它對零件加工前的實習坯件利用七把刀具分為七步：鉆孔，車平面鉆深孔，車外圓及鉆孔，粗絞雙節(jié)孔及倒角，精絞雙節(jié)孔和絞錐角。利用慢速電動機和快速電動機實現(xiàn)快慢速的進退，電子氣閥實現(xiàn)快慢速電動機的轉換。加工時，工件由主軸上的夾頭夾緊，并由主軸電動機M1帶動作旋轉運動。大拖板載著六角回轉工位臺作橫向進給運行，其進給速度由工進電動機(慢速電動機)M2、快進電動機(快速電動機)M3經(jīng)電磁氣閥(YV2)離合器帶動絲桿控制。小拖板的縱向運動由電磁氣閥(YV2)氣壓驅動。除第2把刀是由小拖板縱向運動切削外，其余6把刀均由大拖板載著六角回轉工作臺橫向運動切削，每進行完一個工步，六角回轉工位臺轉動一個工位，進行下一工步的切削。I/O分配表和外部接線圖根據(jù)系統(tǒng)要求，通過分析可得出對輸入點數(shù)的確定如表3-1所示。表3-1I/O分配表輸入輸出I0.0啟動開關Q0.0電動機M1接觸器KM1I0.1停止按鈕Q0.1電動機M2接觸器KM2I0.2行程開關SQ1Q0.2電動機M3接觸器KM3I0.3行程開關SQ2Q0.5電動機M3接觸器KM4I0.4行程開關SQ3I0.5行程開關SQ4 根據(jù)系統(tǒng)要求得出外部接線圖，如圖3-2所示。圖3-2I/O接線圖3.5系統(tǒng)的主電路系統(tǒng)的主電路包括三個電動機，四個接觸器，一個電磁閥，和一個開關。其中電動機M1是主軸電動機受KM1控制，工進電動機和快進電動機受KM2、KM3、KM4控制。KM2實現(xiàn)正轉相當于前進，KM3實現(xiàn)反轉相當與后退。電磁閥YV2受KM4控制。YV2接通實現(xiàn)工進，YV2斷開和KM4一起實現(xiàn)快進。如圖3-3所示。圖3-3系統(tǒng)主電路3.6系統(tǒng)工作流程圖根據(jù)工步列表可以很方便的畫出流程圖，要說明的是流程圖中，相鄰的兩個狀態(tài)的轉換條件沒有被列出。之所以畫出流程圖是為了以后方便畫狀態(tài)轉移圖，他們兩者有許多相似的地方。所以畫流程圖可以說是給狀態(tài)轉移圖先打個草稿。加工棉紡錠子錠腳多工步機床的流程就是加工工序，啟動后拖板快進－工進－延時－快退。快退到初始位置后緊接著又快進－工進－延時－工退－快退。系統(tǒng)流程圖如圖3-4所示。圖3-4系統(tǒng)流程圖3.7系統(tǒng)的梯形圖及語句表圖3-5系統(tǒng)梯形圖語句表LDSM0.0SQ0.0,1LDQ0.0AI0.0SCRTS0.1SCRELSCRS0.1LDSM0.0SQ0.1,1SQ0.5,1LDI0.2SCRTS0.2SCRELSCRS0.2LDSM0.0SQ0.1,1LDI0.5SM0.1,1LDI0.3SCRTS0.3SCRELSCRS0.3LDSM0.0TONT37,10LDT37SCRTS0.4SCRELSCRS0.4LDSM0.0SQ0.2,1SQ0.5,1LDI0.4SCRTS0.5SCRELSCRS0.5LDSM0.0SQ0.1,1SQ0.5,1LDI0.2SCRTS0.6SCRELSCRS0.6LDSM0.0SQ0.1,1LDI0.5SM0.1,1LDI0.3SCRTS0.7SCRELSCRS0.7LDSM0.0TONT38,10LDT38SCRTS1.0SCRELSCRS1.0LDSM0.0SQ0.2,1LDNI0.2SCRTS1.1SCRELSCRS1.1LDSM0.0SQ0.2,1SQ0.5,1LDI0.4SCRTS0.0SCRE第3章標題PAGEXVPAGE30第4章軟件調試及可編程控制器的維護4.1軟件調試由于是對加工棉紡錠子錠腳多工步機床控制，所以在實驗室里只能進行模擬仿真了。開始我們先將設計好了的程序直接輸入到編程器里，然后按照上面的I/O地址分配圖進行接線。接著就開始運行程序了，看是否和我們期望的效果一致。為了能模擬SQ1我們把它接到了雙穩(wěn)態(tài)開關。開始運行程序，按下按鈕相當于遇到了相應的行程開關。當模擬運行到了第二工步時沒經(jīng)過快進的狀態(tài)，就直接進入到了工進狀態(tài)。由于工進狀態(tài)只比快進狀態(tài)少輸出一個Y5,因此我們以為是少輸入了Y5的指令。于是我們檢查程序，發(fā)現(xiàn)沒有少輸出Y5。于是乎就把問題指向了快進與工進之間的轉換條件SQ1.接著我們一點一點的模擬實際的工作流程。終于找到了問題的所在，原來在第一工步的快退狀態(tài)中SQ1應該被撥回只初始狀態(tài)，這一動作在實際過程中是系統(tǒng)自動進行的，而現(xiàn)在我們在模擬時應該認為的把SQ1撥回。重新再模擬時在第一工步的快退狀態(tài)中加了把SQ1撥回的動作后，程序模擬成功了。在模擬到最后時，按要求遇到行程開關SQ3(X4)時，系統(tǒng)應該停止。但是當我們按下X4時，還有一個Y0輸出，原因很簡單。由于在整個過程中在程序的一開始主軸電動機應該始終運行著直到加工結束。因此我們在一開始需要輸出Y0狀態(tài)里用了SET指令。這樣的話即使在返回到初始狀態(tài)時沒有任何輸出，Y0還是處于“1”狀態(tài)。于是我們給初始狀態(tài)一個清零的指令。這樣不影響原先初始狀態(tài)的作用。另外還有其他一些小問題，在此步再列出說明?？傊?，我們的調試過程比較順利，但只是進行模擬仿真，在實際的應用和操作過程中，一定回遇到其他的問題，而導致需要更改原先的程序。4.2可編程控制器的維護對于新設計安裝的PLC系統(tǒng)，正式投入使用前，應進行檢查、調試與運行，對于已投入使用的PLC系統(tǒng)，必須注意維護保養(yǎng)和檢修。4.2.1系統(tǒng)的調試運行在使用現(xiàn)場對PLC系統(tǒng)試運行，這既是使用PLC系統(tǒng)的開始也是維護保養(yǎng)PLC系統(tǒng)的開始，如果不經(jīng)仔細檢查和調試運行，冒然使用PLC系統(tǒng)，很可能出現(xiàn)一些不必要的問題，因此PLC系統(tǒng)的調試運行必不可少。1.通電前的檢查:通電調試運行之前應進行全面的仔細的檢查。檢查內容主要有:①市電輸入線、各輸入輸出線、各連接電纜等配線是否正確，連接是否正確和牢固。②端子排上和其他位置的螺釘是否擰緊，各種開關、插頭座、器件等安裝是否正確和牢固。③各功能單元的裝配是否正確和牢固。④PLC上工作方式選擇開關的置位，各有關數(shù)據(jù)的設置是否符合要求。⑤其它方面的檢查。2.調試運行主要過程:檢查確認無誤后，可通電試運行，其主要過程:①合上電源開關，PLC面板上的電源指示燈亮。②一般情況下，在現(xiàn)場第一次通電應首先考慮在監(jiān)控狀態(tài)下，用強制接通與斷開某些器件的手段，檢查輸出配電是否正確，這可利用PLC面板上的輸出指示燈進行監(jiān)視，也可以利用輸入指示燈檢查輸人配電是否正確。③將編程器工作方式置于“監(jiān)控”位置，基本單元置于RUN狀態(tài)，如果程序中沒有語法，線路等方面的錯誤，則此時運行指示燈亮，若有錯誤時運行指示燈不亮，而程序出錯指示燈閃亮。④若RUN指示燈亮，則應按設計時的工作順序，檢查和校核PLC系統(tǒng)工作是否正常和符合設計要求。如發(fā)現(xiàn)所編程序有誤或不符合設計要求，應進行記錄，分析，修改，直到系統(tǒng)完全符合要求為止。⑤做“模擬運行”或“空運行”，最后帶負載考驗運行。⑥為了便于以后檢查、修改和完善程序，最好將運行成功的程序用磁帶、軟盤或EEPROM長期保存起來。4.2.2PLC系統(tǒng)的維護對PLC系統(tǒng)的維護保養(yǎng)主要做以下各項工作:1.對于大中型PLC系統(tǒng)，應制訂維護保養(yǎng)的規(guī)章制度，做好運行，維修和保養(yǎng)記錄。2.定期對系統(tǒng)進行檢查保養(yǎng)，兩次保養(yǎng)時間間隔通常是半年，最長不要超過一年，對特殊情況還應縮短其時間間隔。3.檢查設備安裝，連接線等是否有松動現(xiàn)象及接點焊點是否有松動或脫落。4.除塵去污，清除雜物。5.校驗輸入信號是否正常，有無出現(xiàn)偏差，減弱等異常情況。6.檢查市電輸入電壓是否在允許范圍之內，一般PLC供電電壓應在標稱電壓一10%一十10%以內波動。7.對重要的器材或模板，應有備件。8.機內電池應定期更換。PLC中配有銼電池，以保證短期停電保存RAM內的信息，當電池電壓降到一定值時，電池電壓報警燈亮，盡管PLC自身已具備較好的抗干擾能力，但在PLC控制系統(tǒng)的工程設計、應用和維護過程中，系統(tǒng)抗干擾能力仍然是系統(tǒng)可靠運行的關鍵。在生產(chǎn)實踐中常了解到PLC會因干擾而不能正常工作的情形。因自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求在工程設計、安裝施工和使用維護中高度重視，多方配合才能解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾能力。

第5章系統(tǒng)組態(tài)設計5.1組態(tài)設計隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機在工業(yè)領域的廣泛應用，人們對工業(yè)自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領域的應用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時，當工業(yè)被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的工控軟件又由于每個控制項目的不同而使其重復使用率很低，導致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進行源程序的修改，因而更是相當困難。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程。5.2組態(tài)王的基本操作5.2.1制作一個工程的一般過程建立新組態(tài)王工程的一般過程是：1.設計圖形界面（定義畫面）。2.定義設備。3.構造數(shù)據(jù)庫（定義變量）。4.建立動畫連接。5.運行和調試。5.2.2創(chuàng)建工程路徑啟動“組態(tài)王”工程管理器，選擇菜單“文件\新建工程”或單擊“新建”按鈕單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向導之二對話框”在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽…”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向導之三對話框”5.2.3創(chuàng)建組態(tài)畫面第一步：定義新畫面進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側大綱項“文件\畫面”，在工程瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標。如圖5-1所示。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如“Test”，其它屬性目前不用更改，點擊“確定”按鈕進入內嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。第二步：在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中分別選擇“矩形”和“文本”圖標，繪制一個矩形對象和一個文本對象。定義IO設備繼續(xù)上節(jié)的工程。選擇工程瀏覽器左側大綱項“設備\COM1”，在工程瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，運行“設備配置向導”，選擇“仿真PLC”的“串行”項，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”，為外部設備取一個名稱，輸入PLC，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”。為設備選擇連接串口，假設為COM1，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”，填寫設備地址，假設為2，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”。設置通信故障恢復參數(shù)(一般情況下使用系統(tǒng)默認設置即可)，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”，請檢查各項設置是否正確，確認無誤后，單擊“完成”，如圖5-2所示。設備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側看到新建的外部設備“PLC”。在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把IO變量連結到這臺設備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王最核心的部分。組態(tài)王在運行時，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)情況要以動畫的形式反映在屏幕上，工程人員在計算機前發(fā)布的指令也要送圖5-1設備配置向導圖5-2設備配置向導達到現(xiàn)場。數(shù)據(jù)庫中存放的是變量的當前值，變量包括系統(tǒng)變量和用戶定義的變量，變量的集合稱為數(shù)據(jù)詞典，在工程瀏覽器中左邊的目錄樹中選擇“數(shù)據(jù)詞典”項，右側的內容顯示區(qū)會顯示當前工程中所定義的變量。雙擊“新建”圖標，彈出“定義變量”屬性對話框。5.2.4I/O設備管理與動畫連接設備管理組態(tài)王的設備管理結構列出已配置的與組態(tài)王通訊的各種I/O設備名，每個設備名實際上是具體設備的邏輯名稱（簡稱邏輯設備名，以此區(qū)別I/O設備生產(chǎn)廠家提供的實際設備名），每一個邏輯設備名對應一個相應的驅動程序,以此與實際設備相對應。組態(tài)王的設備管理增加了驅動設備的配置向導，工程人員只要按照配置向導的提示進行相應的參數(shù)設置，選擇I/O設備的生產(chǎn)廠家、設備名稱、通訊方式，指定設備的邏輯名稱和通訊地址，則組態(tài)王自動完成驅動程序的啟動和通信，不再需要工程人員人工進行。如圖5-3所示。圖5-3系統(tǒng)靜態(tài)畫面結論結論本課題將PLC應用于雙面鉆孔組合機床的電氣控制系統(tǒng)，大大簡化了機床的電器控制系統(tǒng)，縮小了設備的體積，提高了設備的自動化水平和生產(chǎn)效率，減輕了現(xiàn)場操作人員的勞動強度。另外，在設備工藝程序變更時，更突出表現(xiàn)了其靈活、方便的優(yōu)越性。系統(tǒng)控制實時性高、擴充性強、操作方便的優(yōu)點，受到用戶的歡迎。通過本PLC程序設計實例可以看出,采用順序功能流程圖的程序設計方法有以下優(yōu)點:a.

功能流程圖與生產(chǎn)過程結合緊密,設計思路明確，系統(tǒng)操作含義清晰，有利于工藝和自控技術、設計人員的思想溝通；b.

功能流程圖可以向設計者提供規(guī)律的控制問題描述方法，就易于得到相應的編程方式，易于設計出任意復雜的控制程序，并使編程更趨于規(guī)范化、標準化。

本課題的設計是在傳統(tǒng)組合鉆床的基礎上，吸取當今國際同類先進技術，利用可編程控制器高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)，將模擬機用于控制、檢測、保護、信號等任務的硬件設備功能由計算機軟件來實現(xiàn)，將使雙面鉆孔組合機床的硬件結構發(fā)生極大的簡化。同時在采用PLC控制后，只要通過編程器改變相應的控制程序，很少甚至根本不需要對電路接線進行改動，即可適應不同的控制要求，使得機床能夠更方便，高效又更可靠的適應更多的工作要求。本系統(tǒng)中我主要完成了組合機床的基本主電路和控制電路的設計，以及PLC的I/O接線圖和基本程序的編寫，基本能達到系統(tǒng)的控制要求和加工工藝流程。當然，在本次設計當中還存在許多不足，畢竟自己還只是處于理論研究階段，主要存在的問題是程序沒有完全調試成功，系統(tǒng)各部分控制電路也需要根據(jù)具體生產(chǎn)情況合理配置。同時整個控制系統(tǒng)只有通過在現(xiàn)場調試運行，綜合考慮各方面因素，反復修改整定，才能達到高精度的控制要求。結論謝辭在本次設計論文中，讓我學到了很多東西。從開始的查閱資料，到構思，最后編寫論文，從中我了解了西門子S7-200可編程控制器的原理與應用方法，學習機床電氣控制線路的設計方法，Visio軟件的使用，以及對PLC的編程方法等方面都有很大的提高。這使我的學習實踐能力也得到了鍛煉，對今后我的工作學習能力有很大的幫助。幾經(jīng)易稿，論文近日終于得以順利完成，在論文收集資料的過程以及軟硬件設計編寫過程中我得到了許多領導、老師和同學的關心、幫助和支持，在此表示我衷心的感謝！特別是得到了段春霞和韓英導師的悉心指導，正是由于領導和導師的悉心督促，論文才得以順利成稿。老師的嚴格要求讓我開拓了視野，拓寬了知識面。而他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、廣博的知識和精益求精的工作作風將令我受益終生，在此特意表達我對領導和老師的深深謝意！由于本人學習的知識面有限，多工步組合機床的電氣控制系統(tǒng)涉及的內容也比較廣泛,文中有不足之處的，懇請老師批評指正！REF_Ref168484640\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯誤！未找到引用源。PAGE35參考文獻[1]羅輯.機床設備電氣與PLC控制[M]，重慶：重慶大學出版社，2004.5：82-187.[2]高欽和.可編程控制器應用技術與設計實例[M]，北京：人民郵電出版社，2004.7：1-216.[3]孫志勇.趙硯江，數(shù)控與電控技術[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2002.8，90-270[4]賀哲榮.機床電氣控制線路圖識圖技巧[M],北京：機械工業(yè)出版社，2005.3.[5]余雷聲.電氣控制與PLC應用[M],北京：機械工業(yè)出版社，1999.10：53-73.[6]魯遠.PLC機電控制系統(tǒng)應用設計技術[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2006.4：209-248.[7]廖兆榮.機床電氣自動控制[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2004.8：1-221.[8]童詩白.模擬電子技術基礎[M]，北京：清華大學出版社，2005.10.[9]廖常初.FX系列PLC編程及應用[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2005.4：1-123.[10]楊興.數(shù)控機床電氣控制技能實訓[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2008.7：87-140.[11]袁任光.可編程序控制器(PC)應用技術與實例[M]，廣東：華南理工大學出版社，1997.6：149～182.[12]郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術[M]，南京：東南大學出版社，2003.6：53～88.［13］王阿根.PLC控制程序精編108例.北京：電子工業(yè)出版社，2009［14］王庭有.可編程控制原理及應用.北京：國防工業(yè)出版社，2008［15］周亞軍、張衛(wèi).電氣控制與PLC原理及應用．西安：西安電子科技大學出版社，2008［16］于慶廣.可編程控制原理及系統(tǒng)設計.北京：清華大學出版社，2004[17]PattersonDA&HennessyJL.Computerorganizationanddesign:Thehardware/softwareinterface.2ndEdition,SanFrancisco:MorganKaufmann,1994[18]CarreiraJMadeiraHandSilvaJG.Xception；Atechniquefortheexperimentalevaluationofdependabilityinmoderncomputers.IEEETransactionsonSoftwareEngineering,1998,24(2):125-136[19]KoopmanPandDeValeK.ComparingtherobustnessofPOSIXoperatingsystems.In:ProceedingsoftheIEEE29thInternationalSymposiumonFault-TolerantComputing,Madison,IEEECSPress,June1999,30-37[20]苗奪謙.RoughSet理論在機器學習中的應用研究[博士學位論文].中國科學院自動化研究所,北京,1997附錄PAGEXV 外文資料翻譯Fromtheworldofradiointheworldtoasinglechip

Moderncomputertechnology,industrialrevolution,theworldeconomyfromthecapitalintotheeconomytoknowledgeeconomy.Fieldintheelectronicworld,fromthe20thcenturyintotheeraofradiotocomputertechnologyinthe21stcenturyasthecenteroftheintelligentmoderneraofelectronicsystems.Thebasiccoreofmodernelectronicsystemsareembeddedcomputersystems(referredtoasembeddedsystems),whilethemicrocontrolleristhemosttypicalandmostextensiveandmostpopularembeddedsystems.First,radiohascreatedgenerationsofexcellenceintheworld

Fiftiesandsixtiesinthe20thcentury,themostrepresentativeoftheadvancedelectronictechnologyiswirelesstechnology,includingradiobroadcasting,radio,wirelesscommunications(telegraph),AmateurRadio,radiopositioning,navigationandothertelemetry,remotecontrol,remotetechnology.Earlythattheseelectronictechnologyledmanyyoungpeopleintothewonderfuldigitalworld,radioshowwasawonderfullife,theprospectsforscienceandtechnology.Electronicsbegantoformanewdiscipline.Radioelectronics,wirelesscommunicationsbegane-worldjourney.Radiotechnologynotonlyasarepresentativeofadvancedscienceandtechnologyatthattime,butalsofrompopulartoprofessionalfieldsofscience,attractingtheyoungpeopleandenablethemtofindalotoffun.Orefromthebedsidetothesuperheterodyneradioradio;reportissuedfromtheradioamateurradiostations;fromthetelephone,electricbelltotheradiocontrolmodel.Becamepopularyouthradiotechnology,scienceandtechnologyeducationisthemostpopularandmostextensivecontent.Sofar,manyoftheoldergenerationofengineers,experts,Professoroftheyearareradioenthusiasts.Funradiotechnology,radiotechnology,comprehensivetraining,frombasicprinciplesofelectronics,electroniccomponentstotheradio-basedremotecontrol,telemetry,remoteelectronicsystems,hastrainedseveralgenerationsoftechnologicalexcellence.Second,fromthepopularityoftheradioeratoeraofelectronictechnology

Theearlyradiotechnologytopromotethedevelopmentofelectronictechnology,mostnotablyelectronicvacuumtubetechnologytosemiconductorelectronictechnology.Semiconductortechnologytorealizetheactivedeviceminiaturizationandlowcost,somorepopularwithradiotechnologyandinnovation,andtogreatlybroadenthenumberofnon-radio-controlareas.

Thedevelopmentofsemiconductortechnologyleadtotheproductionofintegratedcircuit,formingthemodernelectronictechnologyleapfromdiscreteelectronicsintotheeraoferaofintegratedcircuits.Electronicdesignengineersnolongerusethediscreteelectroniccomponentsdesignedcircuitmodules,anddirectselectionofintegratedcircuitcomponentsconstituteasinglesystem.Theyfreedthedesignofthecircuitunitdedicatedtosystemdesign,greatlyliberatingtheproductiveforcesofscienceandtechnology,promotethewiderspreadofelectronicsystems.

Semiconductorintegratedcircuitsinthebasicdigitallogiccircuitsfirstbreakthrough.Alargenumberofdigitallogiccircuits,suchasgates,counters,timers,shiftregisters,andanalogswitches,comparators,etc.,fortheelectronicdigitalcontrolprovidesexcellentconditionsforthetraditionalmechanicalcontroltoelectroniccontrol.Powerelectronicdevicesandsensortechnologytomaketheoriginaltotheradioasthecenterofelectronictechnologyturnedtomechanicalengineeringinthefieldofdigitalcontrolsystems,testinginthefieldofinformationcollection,movementofelectricalmechanicalservodrivecontrolobject.

Semiconductorandintegratedcircuittechnologywillbringusauniversalageofelectronictechnology,wirelesstechnologyasthefieldofelectronictechnologyapartof.

70yearsintothe20thcentury,largescaleintegratedcircuitappearedtopromotetheconventionalelectroniccircuitunit-specificelectronicsystemsdevelopment.Manyelectronicsystemsunitintoadedicatedintegrateddevicessuchasradios,electronicclocks,calculators,electronicengineersintheseareasfromthecircuit,thesystemdesignedtodebugintothedeviceselection,peripheraldeviceadapterwork.Electronictechnology,andelectronicproductsenriched,electronicengineerstoreducethedifficulty,butatthesametime,radiotechnology,electronictechnologyhasweakenedthecharm.Thedevelopmentofsemiconductorintegratedcircuitsclassicalelectronicsystemsarematuring,remaininthelargescaleintegratedcircuitotherthantheshrinkingofelectronictechnology,electronictechnologyisnottheolddaysofradiofuntimesandcomprehensiveengineeringtraining.Third,fromtheclassiceraofelectronictechnologytomodernelectronictechnologyofthetimes

80yearsintothe20thcentury,thecenturyofeconomicchangeisthemostimportantrevolutioninthecomputer.Thecomputerrevolutioninthemostimportantsignisthebirthofthecomputerembeddedapplications.Moderncomputernumericalrequirementsshouldbeborn.Alongperiodoftime,istodevelopthemassivecomputernumericalduty.Butthecomputershowsthelogicoperation,processing,control,attractingexpertsinthefieldofelectroniccontrol,theywantdevelopmenttomeetthecontrolobjectrequirementsofembeddedapplications,computersystems.Ifyoumeetthemassivedata-processingcomputersystemknownasgeneral-purposecomputersystem,thenthesystemcanbetheembeddedobject(suchasships,aircraft,motorcycles,etc.)inacomputersystemcalledtheembeddedcomputer.Clearly,boththedirectionoftechnologydevelopmentaredifferent.Theformerrequiresmassivedatastorage,handling,processingandanalysisofhigh-speeddatatransmission;whilethelatterrequiresreliableoperationinthetargetenvironment,theexternalphysicalparametersonhigh-speedacquisition,analysisandprocessinglogicandtherapidcontrolofexternalobjects.Itwilladdanearlygeneral-purposecomputerdataacquisitionunit,theoutputdrivercircuitreluctancetoformaheattreatmentfurnacetemperaturecontrolsystem.Thisgeneral-purposecomputersystemisnotpossibleformostoftheelectronicsystemused,andtomakegeneral-purposecomputersystemmeetstherequirementsofembeddedapplications,willinevitablyaffectthedevelopmentofhigh-speednumericprocessing.Inordertosolvethecontradictionbetweenthedevelopmentofcomputertechnology,inthe20thcentury70s,semiconductorexpertsanotherway,infullaccordancewiththeelectronicsystemembeddedcomputerapplicationrequirements,amicro-computer'sbasicsystemonachip,theformationoftheearlySCM(SingleChipMicrocomputer).Aftertheadventofsinglechipinthecomputerindustrybegantoappearinthegeneral-purposecomputersystemsandembeddedsystemsthetwobranches.Sincethen,boththeembeddedsystem,orgeneral-purposecomputersystemshavebeendevelopedrapidly.

Althoughthee