基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计

基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计34/34基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计大纲随着机床行业和控制技术的不断发展与进步，依照生产的实质需要，机床的升级改造已成为一种新兴的行业。经过对现有机床的所有或局部结构进行改造，来提升机床的各项技术指标，对于实现资源的合理利用和促进经济增加起到重要的作用。本课题主要研究的是采用PLC控制两工位钻孔攻丝组合机床的动作。两工位钻孔攻丝组合机床通电后能自动达成工件的钻孔和攻丝加工。在传统的控制系统的设施中，平时采用的是继电器控制，这种控制系统可靠性低，而采用PLC进行控制改造后，系统可靠性显然提升。本次设计的要点在于控制系统的硬件设计，依照工艺要求选择了控制系统所需要的电气元件，绘出电力拖动系统的主回路电路图、PLC的外面接线图。论文依照机床的加工要求设计了PLC控制的程序，以及对机床的调试进行了简要的归纳。要点词：PLC控制程序设计调试组合机床TheDesignOfTheControlSystemOftwoworktablesdrillingtappingcombinationmachineBasedOnThePLCABSTRACTAlongwiththedevelopmentofmachinetoolindustryandtechnologycontinuestoprogressaccordingtotheactualneedsoftheproductionmachine,upgradinghasbecomeanewgrowthindustrybasedontheexistingmachinetoolsinwholeorinpartthestructureupgradestoimprovemachinetooltechnologyindex.Toachieverationaluseofresourcesandpromoteeconomicgrowthplaysanimportantrolein.ThistopicmainresearchistousePLCtocontroltwoworktablesdrillingtappingmodularmachinetooloperation.Twoworktablesdrillingtappingmodularmachinetoolbythesystemcanautomaticallycompletetheworkpiece.Inthecontrolsystemofthetraditionaliscommonlyusedintherelaycontrol,andthiscontrolsystemreliabilityislow,butwhenitiscontrolledbyaPLCtransformation,systemreliabilityisobviouslyimproved.Thefocusofthisdesignisthatthecontrolsystemhardwaredesign,accordingtotheprocessrequirementsofelectricalcomponentscontrolsystemrequiresthechoice,DrawingtheexternalwiringdiagramofmaincircuitdiagramandthePLCelectricdrivesystem.ThispaperdesignsaPLCcontrolprogramaccordingtothemachineprocessingrequirements,andcommissioningofthemachinearesummarized.KEYWORDS:PLCcontrolTheprogramdesigndebugCombinationmachinetools前言两工位钻孔攻丝组合机床主要用来给工件钻孔和攻丝的，是人类经济和社会发展的重要工具之一。当前，好多工厂的两工位钻孔攻丝组合机床都还是用接触器的逻辑关系控制的。由于继电器系统接线比较复杂，故障的诊断与消除较难，造成这些企业的生产率低下，效益差。随着科学技术的不断发展，PLC在工业控制领域的应用越来越广，若是试一试着将PLC应用在机床上，这样不但提升了系统的精度，而且还可以够为国家节约大量的资源。组合机床是以通用部件为基础的，再配以按工件特定形状和加工工艺来设计的专用部件和夹具，组成半自动和自动的专用机床。一般多采用多轴、多工序、多刀、多工位或多面同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。而加入了PLC则使组合机床抗搅乱能力增强，提升了可靠性，使得功能完满，控制系统的设计、安装、调试方便，控制系统结构简单化，通用性增强，应用更加灵便，编程更加方便。经过对原有资料的查阅和好多人不断的实践证了然用PLC进行两工位钻孔攻丝组合机床的控制系统改造是可行的。PLC是整个机床电气控制系统的核心，也是重要路子。结合我国现有机床建设的实质，掌握PLC的要点支持技术，这对于提升制造业重要意义。为了能将该系统成功的改造，第一应该明确PLC的特点。可编程控制器是一种特地为在工业环境下应用而设计的进行数字运算操作的电子装置。它采用能够编制程序的储藏器，用来在其内部储藏执行逻辑运算、次序运算、准时、计数和算术运算等操作的指令，并能经过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种种类的机械或生产过程。当前，我国正处在全面建设小康社会和大力提升经济发展的重要时期，若是将这一改造技术在机床改造进步行实行，这将对我国经济的发展做出重要的贡献。本次课题设计的主要功能是实现两工位钻孔攻丝组合机床在加工过程中的控制。我采用的是PLC程序控制方法。机床主要由钻孔滑台、攻丝滑台、搬动工作台、夹具、钻孔动力头、攻丝动力头、床身、滑台搬动控制凸轮和液压系统组成。工作台的搬动包括左移和右移以及夹具的动作包括夹紧和放松，钻孔滑台和攻丝滑台的搬动包括前移和后移，都由液压系统控制与执行的，其中钻孔滑台和攻丝滑台的搬动是经过控制凸轮来控制滑台搬动液压系统的液压阀实现的,电气系统不参加，只要启动控制凸轮电机即可，控制过程不在本次设计范围之内。论文简要介绍了PLC的发展、特点与应用，要点介绍PLC的编程特点和方式。第一章绪论1.1课题的提出和控制系统要求课题的提出当前，好多工厂用的两工位钻孔攻丝组合机床都是以接触器的逻辑关系来控制的。随着制造行业的不断进步与发展，用这种老式机床进行加工已经达不到工艺精度要求。随着科技的不断创新，

PLC

在工业控制领域的应用已越来越广泛，而我对

PLC控制有必然的认识，就想若是试着将

PLC应用在老式机床上，系统的可靠性应该能够显然提升，因此就确定了这个题目。两工位钻孔攻丝组合机床的工艺流程对控制系统的要求两工位钻孔攻丝组合机床的归纳机床主要由钻孔滑台、攻丝滑台、搬动工作台、夹具、钻孔动力头、攻丝动力头、床身、控制滑台搬动的凸轮和液压系统等组成。以以下列图

1-1

所示。图

1-1

为两工位钻孔攻丝组合机床的结构表示图，机床的左、右分别为钻孔和攻丝的刀具，中间为工作台，左侧为

I工位也就是钻孔工位，右侧为工位即为攻丝工位，能够达成对工件钻孔攻丝的工作。工艺流程工件推入夹具按启动按钮→夹紧工件→左侧钻孔→工作台右移→右侧攻丝→工作台左移→放松工件，手动拉出工件达成一个工作循环。刀架的控制工作台的动作要与钻孔滑台和攻丝滑台互相配合，只有钻孔与攻丝滑台在原位时，工作台才能够运动。设置必要的连锁为了保证机床的各部位能够安全可靠的工作，而且动作互相协调，需要设置必要的保护装置，来防范由于机床误动作而引起的损坏甚至人身事故等。图1-1两工位钻孔攻丝组合机床电气控制部分的要求系统通电后，自动启动液压电机。若机床各部分在原位（工作台在钻孔工位，钻孔滑台在SQ2地址、攻丝滑台在SQ3地址），液压系统的压力吻合要求，压力继电器动作，此时原位指示灯亮。把要加工的部件放在工作台上，按下启动按钮，夹紧工件的电磁阀接通，夹具由液压系统控制着将工件夹紧，当SQ4动作后，说明工件被夹具夹紧，与此同时控制凸轮的电动机开始动作。钻孔的动力头电动机启动运转，且由于控制凸轮的电动机运转，用凸轮控制使钻孔滑台前移的液压阀，来进行工件的钻孔加工。当钻孔滑台运动到SQ5时，钻孔滑台自动退回原位，到SQ2时停止退后，同时钻孔动力头的电机停止。等到钻孔滑台到达SQ2地址后，控制工作台向右搬动的电磁阀得电，液压系统控制工作台向右搬动，当工作台运动到攻丝工位SQ6的地址时，限位开关工作，停止工作台向右运动。攻丝的动力头电机开始正转，与此同时凸轮与液压系统控制攻丝滑台向前搬动，开始给部件进行攻丝，当攻丝滑台运动到SQ7的地址时，限位开关动作，制动电磁阀DL得电，攻丝的动力头开始制动，0.3秒后控制攻丝动力头的电机开始反转，此时控制凸轮与液压系统控制攻丝滑台自动退后。攻丝滑台退回到本来的地址SQ3时，凸轮正好运动一个周，控制凸轮转动的电机停转，同时用来攻丝的动力头电机停止，延时3秒后控制工作台向左搬动的电磁阀得电，工作台开始向左运动，当运动到钻孔工位SQ1的地址停止左移。同时放松使工件放松的电磁阀通电，夹具开始放松工件，当放松限位SQ8动作后，停止放松，系统回到原位，此时原位指示灯亮，取下工件，达成了整个加工的过程。在加工过程中要启动冷却泵电机，供给冷却液。论文的主要工作（1）对两工位钻孔攻丝组合机床的电气控制系统进行整体方案设计;（2）设计PLC的外面硬件接线图；3）研究次序控制设计法在PLC程序设计中的应用；4）依照两工位钻孔攻丝组合机床的工艺流程，设计工作台、刀具、滑台运转和控制梯形图；（5）对该机床的调试进行简要的归纳。第二章PLC及组合机床控制系统介绍在设计控制系统的整体方案时，要兼顾全局。既要使系统工作可靠牢固，又要提升系统的性价比。本章的要点为两工位钻孔攻丝组合机床采用控制系统的方案，这要结合其控制历程及其加工工艺综合考虑。2.1两工位钻孔攻丝组合机床控制系统的发展由于科技的不断发展与进步，两工位钻孔攻丝组合机床的控制系统也在不断变化。若是对其系统进行更新，就能提升它的制造性能，否则，它的控制系统将会逐渐被裁汰。机床以前的控制系统两工位钻孔攻丝组合机床是一种广泛使用的给机械部件钻孔和攻丝的机床，是好多大型企业不能缺少的设施之一。该机床的电气系统部分主要由控制系统和主拖动系统组成。主拖动系统的调速方式有以下四种：最原始的是利用人工变换皮带调速法，这种调速属于有级调速；其次是利用变极调速电机调速，这种调速也是有级调速；再者是利用电磁调速电机调速，这种属于无级调速，最后一种是沟通变频调速，这种也属于无级调速。无级调速是可以连续的调速，有档位的调速方式称为有级调速。控制系统有以下两种方式：一种是利用接触器的逻辑关系来控制的，另一种是让可编程序控制器和继电器相结合来控制。当前，好多工厂用的两工位钻孔攻丝组合机床都是以接触器的逻辑关系来控制的，而大多数的电气系统存在以下问题：较高的故障率，可靠性很差，但是保护检修的工作量又较大。电气控制系统接线复杂，判断出现故障原因和查找故障都很困难，即耗资了精力又浪费了时间。由于在不断的加工，继电器和接触器的触点频频的接通和断开，简单造成触点的损坏或着出现接触不良等现象。用机械方式来控制触点动作反响速度比较慢。(5)继电器逻辑控制部分的功能是固定在线路中的，这样不仅功能单一，而且灵便性极差。调治速度的部分不仅噪音大、效率低、体积还特别大、耗资电能也比很多。(7)惯性较大，调治速度的部分静态性能及动向性能都不理想。2.2PLC的介绍2.2.1PLC的出现及其特点PLC中文是可编程序控制器，它是一种拥有微办理机的数字电子装置，专为在工业环境下能够进行数字运算的操作而设计的。它的内部有可编程序的储藏器，它是用来达成计数、准时、算术、次序和逻辑运算等操作指令的储藏与执行，而且能够经过模拟式、数字式的输入与输出，来控制各种机械的运转或生产过程。可编程序控制器拥有好多优点，大体能够归纳为以下几个：性价比高，功能较富强一台小型的PLC内部就有几百或几千个用来编写程序的元件供用户使用，这样能够控制比较复杂的系统，与拥有相同控制功能的继电器对照，可编程序控制器拥有较高的性价比。它还采用了模块化结构，这样系统的规模和功能能够依照用户的需求组合，即灵便又方便。设计编写程序简单，有利于理解和学习编写PLC的程序使用最多的语言是梯形图，它的表达方式和元件符号与接触器逻辑控制的原理图基本一致。梯形图的编写语言特别直观，有利于理解和学习。熟练掌握继电接触器控制图的工程技术人员只要用几天就可以完全掌握梯形图的编程语言，并能够编写用户所需要的程序，这也是能够迅速普及以及实行的重要原因。PLC一般情况下采用设计法来编写梯形图程序，这种方法很简单,简单理解和学习。电气控制较复杂的系统，用可编程序控制器的次序控制设计所需要的时间要比继电接触器逻辑系统设计少得多。PLC在运转编写达成的梯形图程序时，第一要用其他程序将梯形图程序转变成汇编语言后再去运转。体积较小，耗资的能量也比较少当系统的控制部分较复杂时，使用PLC后，能够减少好多时间继电器、接触器和中间继电器。小型PLC的体积差不多与几个继电器加在一起相同这样的话控制柜的体积就可以减少本来的一半以上。由于可编程序控制器的接线要比接触器控制系统的接线少得多，一般情况下只要要用接线的端子连

大，接外面接线即可，好多部件和配线都用不到，故能够缩短大量的安装与接线时间，使效率提升。再加上控制柜的体积减少很多，使整体的花销也大量减少。当前，有很多可编程序控制器的生产厂家，但在实质的工业控制过程中使用很多的是德国的西门子、日本的三菱。拥有较齐全的硬件，通用性很强，方便用户的使用现在的可编程序控制器产品己系列化、标准化和模块化了，而且还配有供用户采用的各种硬件设施，方便用户进行系统的配置，组成各种规模和功能的系统。可编程序控制器使用模块化设计了每个部件，

包括输入

/输出接口、CPU、输入

/输出通道、电源等。

PLC

的带负载能力也比较强，它能够直接驱动一般的接触器与电磁阀的线圈。确定硬件部分后，能够经过更正程序，来适应工艺条件的各种变化。工作可靠，有很强的抗搅乱能力传统的继电接触器逻辑控制系统中应用了好多KT和KA，由于继电接触器控制系统部分的触点动作频频，简单出现接触不良或烧坏。PLC利用软件代替了大量的KA与KT，仅留下与I/O相关的少量硬件部分，使系统的接线可减少为本来继电接触器逻辑控制系统的十分之一到百分之一，大大降低了由触点的接触不良和损坏造成的故障。PLC采用了大量的软件和硬件措施来提升抗搅乱的能力，如：输入/输出采用RC滤波器和光电藕合器进行隔断，其他，PLC自己拥有优异的自诊断功能，一般PLC的安全运转时间平均可达几万小时以上，若工业生产控制现场的搅乱信号较强也能够直接使用可编程序控制器。当前，PLC是工业生产过程使用最多的设施之一。6.维修简单而且工作量不大一般情况下PLC自己的故障率极低，它自己还拥有特别富强的自诊断能力。当PLC自己或与它相连的输入部分和执行部发散生故障时，能够依照PLC上的发光二极管的显示所供给的信息很快地查明故障发生的原因，若是可编程序控制器自己的原因，此时可更换模块来一一消除所发生的故障，这样极大地提升了保护的工作效率，使故障的影响降到最低。控制系统的设计、调试简单，安装方便在各种工业控制过程中PLC都能够运转。只要要在使用时将可编程序控制器得输入/输出端子与现场的各个设施相连，系统即可投入正常的运转。用PLC所编的程序能够先用仿真软件进行仿真，若是程序无误再在实验室进行模拟调试，用开关的通断来代替信号的输入，经过PLC控制板上的发光二极管能够认识到输出信号的状态。若是控制系统的接线和安装达成今后，在现场调试时发现问题能够经过更正所编写的程序来解决，用可编程序控制器控制的系统调试所用的时间要比继电接触器逻辑控制系统少得多，也简单的多。2.2.2PLC的工作原理PLC采用“循环扫描”的工作方式：、每次扫描工作过程，输入信号采样，执行程序，尔后进行刷新输出的信号；、在执行程序过程中，要关闭输入端口，此时若有新状态要输入，新状态则不能够被可编程序控制器读入，只有等到进行下一次扫描程序时，新的状态才赞同被读入PLC；、PLC内部程序执行的过程分为三步：输入扫描（采样），程序执行，输出刷新；4、输入映象存放器的内容不是随着程序的执行变化而变化，而元件映象存放器是的；5、有以下三条原因来决定一次扫描所用的时间：第一，扫描指令自己所用的时间；第二，所编指令的长短；第三，中央微办理器执行指令的快慢。6、由于PLC以不断循环扫描方式进行工作，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延缓。2.3PLC和变频器在机床中的应用从1996年前后，我国开始将可编程序控制器和全数字直流调速应用于两工位钻孔攻丝组合机床的主拖动和电气控制系统部分。此系统的特点以下：(1)用可编程序控制器控制系统代替的原有的控制系统，使控制系统的配线大大减少，也比较方便对系统进行保护，可靠性也大大提升。系统自己拥有自适应功能，保证了钻孔和攻丝加工的要求。(3)用可靠性高、编程简单且使用方便的可编程序控制器代替本来继电器控制系统中大量的KA和KT，能完好无误地操作全数字直流调速系统，不仅提高了加工质量还加快了工作效率。但是，全数字直流调速系统其实不是没出缺点的，它的低速性能不是很好，而且所有的电气参数显示的都是用英文，这样对电气保护人员的英语水平要求较高，使保护和检修的难度大大增加。在1996年左右，沟通变频器获得很大的发展，它性能也完满了好多，而且使用极为方便、可经过其外面的少量几个端子进行全范围的控制，内部还有完满的保护措施，不用在其外面线路中设计各种保护电路，因此开始尝试着将变频器运用于拖动系统。好多企业和大学研究院结合试制，将PLC和变频器成功地应用两工位钻孔攻丝组合机床上，使该机床的电气性能和各项技术指标都获得了极大的改进。比方机床的调速范围宽，一般的通用型变频器都可实现0-400HZ范围内无级调速；机械特点好，节能收效显着提升，能够满足各种工艺要求，该系统的另一大优点是变频器的故障代码显示为消除故障供给了大量的信息，大大缩短了故障消除时间。当前，变频器应用在组合机床的发展趋势表现为：一是高性能：基本上所有的变频器都要求矢量掌握方式；二是易掌握性不断提升：好多变频器在结构上考虑到现场安装的要求，同时在软件上加入起动设置工具，经过用户操作从而简化调试进度；三是功能模块化以及智能化，方便了选型、安装、调试等。2.4改造方案的采用改造方案的采用直接影响整个机床的工作情况。在选择时，要综合解析机床的整体结构,多查阅相关资料，并和相关的工作人员进行谈论，最后确定方案。依照前面的解析，改造两工位钻孔攻丝组合机床的主拖动部份一般采交流变频调速系统，控制部份采用PLC。由于变频调速系统的各种运转情况和故障情况都能够经过显示器显示，因此获得电气设计人员和保护人员的尊敬和喜爱。因此在本设计中对电机的转速控制用沟通变频调速技术。第三章两工位钻孔攻丝组合机床电气控制系统的硬件设计3.1电力拖动系统主回路设计在该控制系统中，依照工艺的要求，共选择电机五个，其中M1作为液压电机;M2为控制凸轮电机：M3为钻孔动立头电机；M4为攻丝动力头电机；M5作为冷却泵电机。QS空气开关一个，KM沟通接触器六个，FU熔断器二十一个，FR热继电器五个，变压器一台。依照控制要求绘制出主回路电路原理图，如图3-1所示。在图3-1中，QS空气开关一般处于闭合状态，设施运转时合上空气开关，非工作时断开。在该控制电路中旋转闭合手动开关

SA，HL3指示灯亮，此后可进行手动操作，

KA1常闭触点起保护作用；断开手动开关

SA此后才能闭合SB，KA1线圈得电，达成自锁同时自动指示灯亮，系统自动对工件进行加工。3.2变频器及PLC的选型当前，变频器在我国的使用已经越来越多，平时所应用的变频器是指能适用于工业中平时所用得电机和一般的变频电机、一般情况下供电的电压是：单相220v、三相380v，频率是50hz，用来作为调速控制的变频器。由于这种变频器广泛应用在工业控制领域，因此成为变频器的主流。调速的基本源理本源于以下公式:式中:n1—同步转速(r/min);f1—定子供电电源频率(HZ);?p—磁极对数。在选择变频器的时候，必然要注意变频器输出电流和功率必然要等于或大于被驱动的异步电动机的电流和功率。由于变频器的超负荷能力赶不上异步电动机的过载能力，若是异步电动机出现过载现象，第一变频器就会被损坏。应用变频器前就要理解变频器的调速原理和过程与机械调速之间存在很大的差别，绝对不能够够将异步电动机的机械调速部分变成拥有相等功率的变频器，主若是由于功率是由转矩与转速的乘积获得的。采用机械变速时(如皮带变速、齿转变速)，若它们的变比为k，在不改变电动机功率情况下，电机转速就会降底k倍，同时转矩就高升了k倍，这种属于恒定功率的负载。但是变频器的转速与转矩之间的关系是：当频率不高于它的额定频率时，运转过程转矩不变，电动机输出转矩也不能够被提升；当频率高于它的额定频率时，随着转速的高升转矩就会下降。当电动机在运行过程中低于它的额定频率时，没有增加负载力矩，因此，当电机运转在额定频率以下时，能够依照电动机的功率大小来配置变频器的功率。一些功率不变的负载，转速较低时力矩会有所增加，但是电动机和变频器在低于额定频率时它们的电流都会被限制，也不能够增加力矩，因此当用变频器将电机转速调低时可能会造成电动机带不动负载。选择时必然要依照减速时增加力矩的比率，选择的电机和变频器要比本来的电机功率大。比方本来1.5kw电机，负载转矩1kgm,转速1460r/min，机械变速后转速降到720r/min，转矩即可达2kgm，但本来的电机和变频器不能能输出2kgm的转矩。因此，要改变电机和变频器都是1.5×2=3kw，采用标准功率3.7或4kw的电机和变频器才行。变频器的采用型号还应依照使用要求而仔细考虑以下要素：?考虑内容是使用是电网电压、所处环境条件、负载的大小以及性质。(2)电网电压处于不正常时，变频器可能会受害。电压过高，如对380v的线电压如上升到450v就会造成损坏，因此电网电压高出使用手册规定范围的场合，要使用变压器调整，以保证变频器的安全为使变频器正常的工作，不仅要配置标准的冷却通风系统，而且在选择上要有所增大，这样做是为了对付在额定运转时的温起落落。同时也考虑了，使用时温度素来较高，若是安装在不能够通风冷却优异的机柜内时，那么变频器寿命必然会缩短。更坏的情况是，那些电子精美器件、最典型是电容电解等器件、在大于必然的标准温度后，寿命会随着每高升10℃而下降一半。(4)使用于不相同用途时，选择变频器的系列型号应作解析，对于一般用途的变频器而采用v/f常数得控制模式已可满足，但是对那些数控机床等精美传动等所对应的变频器，显然就不能够满足了，要采用闭环控制方式，自然也要包括对应的接口。整体来说这些变频器变化范围大，而且要求比较高运转精度的时候，典型的是低速而且要求保持必然的速度和负载得能力，那就要选择矢量控制的方式的变频器。整体来说就要综合考虑。当变频器为降低电动机噪声而将调制频率重新设置得较高并高过出厂时设置的频率时,那么会使变频器的耗费加大。设置频率越高，耗费越大，因此要合适减载，不相同企业、不相同系列会有差别，但趋势是相似的。若是一味增加调制频率，则会造成变频器的过热损坏，也许变频器输不出额定功率。。电动机容量之和必然要小于变频器的容量，所对应的情况是一台变频器来驱动好几台电动机时候，而且只能选择v/f控制模式，矢量控制模式不予采用。能够比较正确地运用矢量控制的方式，那么驱动前，对应的变频器对这些电机的一些参数进行自动输入也许自动鉴别还是有必要的。矢量控制方式却只能对应一台变频器而驱动一台电机，电动机的额定电流必然不能够太大于在实质运用的电流(不低于变频器额定电流的1/8)。经过对各主要生产厂家的产品的性能价格比解析，采用无锡富士电机公司的变频器。富士的变频器有以下4种控制方式：无PG（脉冲编码器）矢量控制。带PG矢量控制。无PGV/f控制。带PGV/f控制。V/f是压频比的缩写，变频器一般用PG作为速度反响装置，来实现速度闭环控制，其收效比测速发电机好得多，而且价格适中，安装方便，测量精度完好能满足要求。矢量控制分别独立控制磁场电流和力矩电流，能够像直流电动机调速相同，对电磁力矩进行控制。对调速范围要求不高的主拖动系统，能够选择无PG的开环控制。调速范围要求宽的系统，应选择速度闭环控制。带PG矢量控制方式的调速范围宽广，速度控制精度高，能够用于各种伺服驱动、高精度速度控制和力矩控制。但是带有PG矢量控制功能的变频器的价格相当高，其价格是没有这一功能的系列的价格的1.5倍。为减少成本，而且钻孔攻丝机床对于速度的要求不是太高，因此能够用开环控制方式。基于一上各种要素，本次设计决定采用变频器的型号为FRENIC-MEGA系列无PGV/f控制方式。本次采用的变频装置是用于控制三相异步电动机的变速运转装置。变频器在控制时只要对其参数进行设定即可，钻孔攻丝组合机床所用的参数设置以下：（1）F00设置为3。功能为有数据保护，有数字设定保护。（2）F01频率设定为1。功能为模拟电压输入（DC0－±10v）。（3）F02设置为1。外面信号时，运转，操作。3.2.2PLC的选型PLC的电源应选择220VAC电源，与国内电源电压一致。依照所需的PLC的输入/输出点数，并留有必然的余地。选择PLC时，应该考虑性能价格比，输入输出点数对价格有直接的影响，每增加一块输入输出卡件就需要增加一定的花销，因此在估计和选择时应充分考虑这一点。本次设计的机床所用的输入为10点，输出为13点，选择PLC的基本单元的型号为FX2N-32MR-001，输入输出点数总和为32，其中16点输入，16点输出，M是基本单元，R表示继电器输出，001表示适用于中国，采用该型号的PLC已足够。3.3控制柜及控制面板的设计依照控制部分的电路原理图和所需要的的电气元件来组装电气控制柜。在组装过程中元件的排列次序必然要合理，否则会使控制系统纷乱无序，操作和检修都很困难。由于可编程序控制器是整个控制系统的核心部分，且在运转过程中会产生热量，因此将可编程序控制器放在控制柜的左上角，装在这个地址除了有利于程序的读写之外，散热收效还特别好，降低了PLC工作时产生的热量。在电气控制原理图中，电气元件的连接是有必然次序的，平时是依照以下顺序排列的：保险、空气开关、接触器、中间继电器、因此只要将上述原件按次次排列。由于变压器和变频器的体积和重量都较大，因此在安装时将其布置在控制柜的中间地址。与外界相连接的输入输出端子要放在柜子的下侧，这样有利于这些端子与外界的导线相连。其他输入、输出的端子的数量要多些，以便为公共端留下地址。在选线时，为了易于划分，主电路的配线所有采用黑色。而且线的型号要依照所带电动机的功率采用，而且还要留有必然的余量，防范当有较大电流流过导线时，导线承受不了而烧坏。在控制回路中，火线采用红色的；零线采用蓝色的；可编程序控制器上的输入、输出为信号线，一般采用细蓝线就可以；地线用黄色的。在接主电路的线路时，必然要将线头压紧，由于主电路产生的电流很大，若是线头压的不紧，当通电时可能会由于产生的电火花而使该点烧坏。在接PLC的输入/输出线时必然要小心，由于这部分的线好多，若是因粗心而将线接错会给调试带来很大的困难。在接PLC的输出线时必然要注意以下要素：输如部分的+24V电源端子不能够与外界电源相连，否则会造成PLC的烧坏。输出部分的黑点端子代表内部公共端子，必然不能够与外面相连，否则可能损坏PLC。(2)在配接触器和中间继电器的线时必然要分清常开、常闭、线圈端子的地址，若是不清楚必然要盘问说明书，切不能凭感觉而接线。依照电气原理图和以上的接线要求，将配电柜即可安装好。本控制面板是依照加工工艺的过程以及机械生产过程对机床性能的指标要求，利用可编程序控制器设计开发的，整个控制过程的设计用的是梯形图程序的次序控制设计法来达成的。控制面板设置了电源的启动和停止自着手动选择开关及对应的指示灯，各种控制按钮等输入输出信号。这个控制面板有利于操作者灵便方便地控制机床的各种动作，实现了机床的手动操作，该控制面板还可以够显示机床的各个工作状态。在配置控制面板时，第一依照机床的功能确定所用按钮的型号及数量。其次，要依照PLC的地址表及控制柜上的接线，将相应的线引到控制面板上的控制按钮上。在接线时要严格依照地址表进行，否则会造成控制按钮所示功能与机床的实质功能不符。其他，在配线时，还要留出备用的线，由于操作面板上的信号线是最简单坏的，以便在更换导线时能够方便的进行。为了障蔽外界信号的搅乱，在连接控制面板和控制柜的接线时，要采用电缆线，而且要给相应的导线用导线管标出线号，以方便检修。控制面板部分信号功能介绍:总停：该按钮控制着整个操作过程的电源的接通和断开后，往上拉下该按钮，控制面板控制操作过程上电;该按钮，操作过程会马上停止运动。

，当控制柜上电当碰到紧急情况时，按下电源指示：当打开操作面板上的总停开关时，电源指示灯亮。表示系统已经上电，能够进行加工操作。手动-自动：该按钮在手动时，能够单独的对机床的单个动作进行操作；在自动时，按下SB系统启动，即可达成所有的机床动作。图3-1两工位钻孔攻丝组合机床主电路图3.3I/O分配I/O的分配有助于我们更好的理解工作过程，使编程简单易懂。表3-1:I/O分配表输入元件输入点编号输出元件输出点编号压力检测PVX000原点指示HL1Y000系统启动钮SBX001液压泵电机M1(KM1)Y001夹紧限位SQ4X002凸轮电机M2(KM2)Y002钻孔滑台终点SQ5X003夹紧电磁阀YV1Y003钻孔滑台原位SQ2X004钻孔动力头M3(KM3)Y004攻丝工位SQ6X005工作台右移电磁阀YV2Y005攻丝滑台终点SQ7X006攻丝动力头电机M4正转Y006(KM4)攻丝滑台原位SQ3X007制动DLY007SQ1X010攻丝动力头电机M4反转Y010钻孔工位(KM5)放松限位SQ8X011工作台左移电磁阀YV3Y011液压泵启动SB1放松电磁阀YV4Y012凸轮电机启动SB2冷却泵电机M5(KM6)Y013钻孔SB3手动控制电源Y014攻丝正转SB4攻丝反转SB5手动控制冷却泵启动SB6夹紧SB7工作台右移SB8工作台左移SB9放松SB103.4硬件接线图的设计由两工位钻孔攻丝组合机床的加工工艺的要求可知，其加工过程为一顺序控制过程，因此可运用状态编程的思想，采用步进控制法对其进行控制。诚然该控制为自动循环次序控制，考虑到详细情况，还需要设置手动控制环节，为了减少输出点，简化程序，将按钮或变换开关接在驱动回路上，可实现各工步的手动操作。在PLC外面输出电路的电源供电线路上装设电源接触器，用按钮SB21/SB20控制接通/断开，当外面负载需重要急断开时，只要按下按钮SB20即可将电源断开，与PLC没关。其他，电源在停电后回复，PLC不能够马上启动，只有在按下启动按钮SB21才会启动。当输出端的负载短路时，PLC的输出元件和印刷电路板将被烧坏，因此应该在输出线路中加装熔断器，熔丝电流应入选择合适大于负载电流。当输出端接的是感性元件时，要加装保护，直流输出时，元件两端并接续流二极管；沟通输出时，元件两端并接阻容吸收电路，这样能够控制由于输出触点断开时电感线圈感觉出的尖峰电压对输出触点的危害及对PLC的搅乱，电路可选0.5W、100-120的电阻和0.1pF的电容。图3-1:PLC的外面接线图第四章PLC控制程序设计4.1PLC控制系统的设计流程图图4-1：PLC系统设计步骤4.2PLC程序设计方法4.2.1PLC程序设计方法归纳现在，PLC程序的设计有3种方法：经验设计法、次序控制设计法和逻辑设计法。经验设计法是在已有的一些典型图形图的基础上，依照被控对象对控制系统的详细要求，进行不断的更正和完满，还有频频调试梯形图，最后获得一个比较满意的结果。这种设计方法实际上是没有规律能够依照的，设计者的能力和经验关系到整个设计的质量和所用的时间，因此这种方法一般只用于一些简单的梯形图设计。依照继电器的电路图设计梯形图的程序是用于将继电接触器逻辑控制系统改造为可编程序控制器控制系统。在编写程序以前要认识被控对象的加工工艺过程以及电气元件的动作情况，尔后再解析继电接触器控制系统的电路图，熟练掌握这种控制系统的工作原理。将这种控制系统直接改写成梯形图，即用可编程序控制器的梯形图程序和它的外面硬件接线图实现继电接触器逻辑控制系统的功能.次序控制设计法也称为是步进控制设计法，这种设计方法比较先进，不但设计速度快，有利于程序的更正与调试，而且简单易学易懂。对于那些被控对象的控制系统比较复杂的，使用这种设计方法能够节约大量的时间，设计收效相当不错。次序功能图的介绍SFC为次序功能图简称，它是采用次序控制设计法的思想来描述控制系统的整个控制过程、特点和功能的一种图形，也是一种经常使用的技术语言，是设计可编程序控制器的次序控制程序的工具之一，能够供不相同专业的人员之间进行编程方面的技术沟通之用。SFC主要由步、动作、有向连线、变换条件、变换5个基本要素和组成。步把控制系统的一个工作周期分成若干个依次序相连的部分，每一个部分称为步。它是依照输出量的状态划分的，一般表示某一个执行元件的状态变化，能够用编程元件(比方状态存放器S和辅助继电器M)代表各步。在任何一步工作时，步内的输出量ON/OFF状态保持不变，但是工作步与相邻两步的输出量状态总是相反的。采用这种方式使编程元件运转状态与输出量运转状态之间的逻辑关系变得极为简单。在SFC中用一个方框表示一步，一般情况下用表示该步的编程元件的元件号作为这一步的代号。初始步初始步就是与控制系统的初始状态相对应的步，是整个控制系统运转的起点。初始步用两个方框表示，每一个控制系统最少要有一个初始步。工作步依照系统可否正在执行，每一个工作步都是有两种状态的：活动步和静止步。活动步就是系统正在运转的阶段，若是步处于活动状态下，那么与步相应的动作都被执行；静止步就是指当前没有运转的步，处于静止步时，与步相对应的不拥有储藏功能的动作会被停止执行。有向连线在绘制次序功能图时，按控制次序把表示各步的方框排列起来，并用带有方向的线段将它们连接起来。控制系统的工作过程在次序功能图中的进展方向一般都是从上到下或从左至右，依照这两个次序的有向连线上的箭头能够不画。变换用一个有向连线来表示变换的方向，用有向连线中间的一段横线表示转换，变换实际上是将相邻的两步分开的。控制系统运转的进展是由变换来完成的。变换条件在次序功能图中，由当前运动步进入下一步的条件称为变换条件，它可能是可编程序控制器内部产生的信号，也可能是外面的输入信号；如控制按钮、准时器、限位开关的常开触点的接通等，其他变换条件还有可能是好多个信号的逻辑控制组合。利用变换条件来控制表示每一步的编程元件，使它们的运转状态按设计好的次序变化，此后用表示各步的编程元件来控制可编程序控制器的各种输出量，这是次序功能控制的要点之一。实现变换的条件在SFC中，控制系统运转状态的进展是由实现变换来达成的。达成变换必定同时要满足以下两个条件：第一是此变换所有的前级步是活动步；第二是满足活动步与下一步之间的变换条件。实现变换达成的部分有向连线上端或左端由活动步变成静止步，有向连线下端或右端由静止步变成活动步。实现变换的基本规则是依照利用SFC设计梯形图，在该梯形图中，使用表示每一步的编程元件来代表每一步，当某一步为活动步时，与这一步相对应的编程元件的状态置1。程序设计方法的选择用次序控制设计法设计出的程序很简单一试、更正和阅读，而且设计简单，对于控制要求很复杂的系统，使用该方法能够节约大量的时间，获得满意的设计收效。次序控制系统的程序设计常用方法有四种：逻辑方程法、步进控制法、位移控制阀和以变换为中心法，本次设计采用的是步进控制法。步进梯形指令简称为STL指令，在可编程序控制器中RET指令是使STL指令复位的。利用STL与RET这两条指令，能够很简单地编制出次序控制的梯形图程序。SFC中的每一步都一段程序与之相对应，每一步都是独立的，与其他各步都不相连。在运转过程中，活动状态转移到下一步，上一步就会自动复位。4.3机床加工工步次序表在整个加工过程中，组合机床依照必然的次序进行加工，组合机床的加工工步次序如表4-1所示：表4-1：机床加工工步次序表工步1234567891011攻进钻攻丝行丝滑孔工放夹到滑攻台滑作松通紧攻台丝到各台台完电后丝到工原部钻退到成启启工终作位分孔原钻原动动位端头延在加位孔位液机攻制反时原工工3s工指压床丝动转位作位示泵凸台加延后工放灯轮工时退作右松亮电0.台移机3s左移液压压力检测PV1钻孔工位SQ111111钻孔滑台原位11111111SQ2输入钻孔滑台终点1SQ5及检攻丝滑台原位1111111SQ3测元启动按钮SB1件夹紧限位SQ41111111攻丝工位SQ61111攻丝滑台终点1SQ7放松限位SQ811驱液压泵电机M11111111111动凸轮电机M21111111元夹紧电磁阀YV11111111件钻孔动力头M31冷却泵电机M511111工作台右移电磁1阀YV2攻丝动力头电机1M4正转攻丝动力头制动1DL攻丝动力头电机1M4反转工作台左移电磁1阀YV3放松电磁阀YV41原位指示HL1114.4次序功能图的设计次序功能图是一种简单理解，易于构思的设计程序的工具之一，它有着流程图的直观，又有利于比较复杂的逻辑控制系统的分解与综合，它拥有以下几个特点：、能够将复杂的控制过程分解成若干个简单的程序；、各工序的任务明确而详细；、各工序间的联系清楚，工序间的变换条件直观；、简单理解，可读性很强，能清楚的反响整个控制过程，能带给编程人员清楚的编程思路。以下即是该设计的次序功能图，见图4-2：图4-2次序功能图4.5梯形图设计梯形图的设计整体反响了编者的思想，使我们更清楚的理解程序的作用及用途，它是由状态图进一步转变而来，结合PLC控制将会使程序简易易懂，以下即是该设计的梯形图：原理：系统上电后，给M8002一个初始脉冲，使M8002变成ON状态，激活初始步S0,辅助继电器M01变成ON状态；S20变成活动步，自动启动液压泵电机M1并保持，当钻孔滑台在原位,工作台在钻孔工位,攻丝滑台在原位，夹具在放松限位(即SQ2、SQ1、SQ3、SQ8动作)，而且液压系统压力正常，压力继电器PV动作时，S21变成活动步，原点指示灯HL1亮，将要加工的工件放到工作台上，此后按下系统启动按钮SB，S22变成活动步，夹紧电磁阀得电并保持，夹具由液压系统控制着将待加工工件夹紧，当夹紧限位SQ4动作即表示工件已经被夹紧，紧接着S23变成活动步，控制凸轮的电机M2启动运转并保持，钻孔动力头电机M3得电并保持，冷却泵电机M5也启动运转并保持，钻孔滑台是由控制凸轮的电机M2运转前移进行钻孔加工的。当SQ5动作时表明钻孔滑台已达到终点，此时S24变成活动步，钻孔滑台由凸轮控制着自动退后，同时钻孔动力头电机M3复位停止。等到钻孔滑台回到原位SQ2后，S25变成活动步，右移电磁阀YV2得电，工作台由液压系统控制着右移，当SQ6动作时表示工作台已到达攻丝工位，此时工作台停止右移。接着S26变成活动步，启动攻丝动力头电机电机M4正转，同时攻丝滑台由凸轮控制前移，进行攻丝加工，当攻丝终点限位SQ7动作时，S27变成活动步，制动电磁阀DL得电，攻丝动力头开始制动，同时计时器T1开始计时，0.3S后S28变成活动步，M4开始反转，同时攻丝滑台将自动退后。退到本来的地址时，SQ3动作，S29变成活动步，凸轮电机M2复位停止，冷却泵电机也复位停止，同时计时器T2开始计时，3S后进入S30步，控制工作台向左移的电磁阀YV3通电，工件台开始左移，同时加紧电磁阀复位，钻孔工位SQ1动作时左移停止，放松工件的电磁阀得电后开始放松工件，当放松限位SQ8动作后，停止放松。原位指示灯亮时即可取下工件，整个加工过程到此达成。4.6程序的仿真本次对程序进行仿真采用的是与GXDeveloper编程软件相对应的GXSimulator6-C仿真软件。详细过程以下：按下梯形图的逻辑测试启动按钮后，PLC开始写入，当完好写入后，开始进行测试，内部给M8002一个初始脉冲，满足变换条件，SO置1.步进指令SO也置1.当M1满足转变条件时，S20步变成ON状态，SO步变成OFF状态，此时液压泵得电并保持。手动闭合X000、X010、X004、X007、X011，使变换条件满足，

S21步变成ON状态，S20步变成OFF状态，但是在S20步中表示液压泵的输出由于有SET指令，素来保持ON状态。在S21步中表示原点指示灯的

Y001Y000得电。按下启动按钮X001，S22步变成ON状态，S21步变成OFF状态，这时候表示夹紧电磁阀的输出Y003通电并保持。当表示夹紧限位SQ4的X2闭合时，S23步变成ON状态，S22步变成OFF状态。此时，冷却泵电机、钻孔动力头电机、控制凸轮电机都得电并保持。表示钻孔滑台终点SQ5的X4闭合后，S24步变成ON状态，S23步变成OFF状态，但冷却泵电机、控制凸轮电机依旧运动，由于S24步中有一条让Y4复位的指令RSTY004，因此Y004的状态变成OFF。钻孔滑台到达原位SQ2,也就是X4闭合，S25步变成ON状态，S24步变成OFF状态。工作台开始右移。以下仿真部分不再一一讲解,在仿真过程中，输入部分的信号都是有开关的通断控制，若输出状态是ON时，程序中就会有蓝色表示。此次仿真不但是对程序的一种检测，还使我对整个控制过程有了进一步的认识。第5章机床调试5.1机床调试的工作过程调试准备依照相关的资料和技术指标达成实质操作的主电路与控制回路之间的接线,必然要保证接线没有错误;依照设计对电气元件要求的通电次序，把所用到的电动机还有辅助元件都安装到组合机床，对所有需要的设施进行联机调试。依照机床使用说明书中的技术要求来给机床各个需要润滑的部分加入规定型号的润滑油，其他还要将润滑油油箱加满。打开电源开关，给机床通电时，为了防范出现故障造成损坏,应时辰准备按下急停按钮，随时都能够关闭电源。若检查线路完好正确后，能够进行通电试车，通电后第一看看各部分是否正常，尔后再操作手动控制的各个按钮进行一步一步的运转，观察每一步可否依照设计的过程来运转，还有各个主轴可否能正常运转，其他安装的各种保护装置可否能起到保护作用，仔细听听系统各部分运转的声音可否在正常范围内等。对于液压系统检查，第一要观察液压管道中可否有油压的形成，尔后是查察各个管道接头有无渗漏现象等。若是所有正常就可以进行下一步工作。5.2控制系统调试的主要步骤系统调试分为两个阶段：第一阶段为模拟调试，一般在实验室进行；第二阶段为联机调试，一般在现场进行。先检查编写达成的程序，看看在拼写上和正语法可否有错误，若发现问题及时更正，尔后写入可编程序控制器，在模拟调试过程中，实质上的输入元件与输出负载一般情况下都不连接，一般都是用模拟开关代替输入信号，而输出负载则借助PLC输出端的发光二极管来显示。模拟调试的目的是检验设计的程序可否吻合控制系统的要求，因此必然考虑到可能出现的各种情况，应该先对控制系统次序功能图的所有分支一一进行测试，若发现问题及时更正控制系统的程序，直至完好吻合控制要求。在调试过程中，若是控制系统是由几个部分组成，则应该先作局部调试，再进行整体调试，若是控制程序的步序很多，则可先进行分段调试，在连接起来调试。程序模拟调试通过后，将PLC安装在控制现场进行联机调试。开始时，先带上输出设施(接触器线圈等)，不带负载进行调试，各部分都调试正常后，再带上实质负载运转，如不吻合要求，则对付硬件和程序作调整，平时只要更正部分程序即可。系统调试达成今后，为防范程序碰到损坏和扔掉，要注意程序的保存和固化。5.3机床试运转进行机床试运转即考机，在考机过程中应包括PLC系统的主要的功能使用，变频器在控制电机转速方面的使用情况，各接触器的动作情况及液压站的供油特点。此时能够全面检查机床的功能及工作可靠性。在机床试运转时要先试手动功能，再试自动功能。当试行一段时间发现机床的工作牢固可靠后方可进行部件的加工的试运转，否则简单造成事故。在试机的过程中，工作人员必然要注意安全，并派专人守在急停按钮旁，一旦出现不正常情况，马上按下急停按钮进行断电。若是机床在自动和手动下的空运转都正常，能够经过整机在带必然负载的条件下，经过48h的连续自动运转进行测试机床的性能，在测试的过程中要有工作人员监察机床的运转情况并作下记录。如无故障出现，则表示机床的牢固性达到要求，经过对两工位攻丝机床加工中心的试运转，考据了机床的可靠性与牢固性。5.4调试结果控制机床运转的梯形图程序和机床的主回路及控制部分之间的接路正确。将变换开关变换到自动时，组合机床能够依照预定的加工过程进行加工，而且加工出来的部件吻合要求。经过调整液压系统和各种机械传动装置的参数，使机床的性能获得进一步的优化。解决了在调试过程中碰到的各种问题，进一步完满了机床的操作功能。经过此次试运转，两工位钻孔攻丝组合机床加工中心的各种操作功能的设置都又精准了很多、正个运转过程没有什么问题了，考据了机床加工中心的可靠性与牢固性，实现了用PLC对整个加工过程有效控制的目标。事实证明，采用三菱的可编程序控制器编写的次序功能图变换成的梯形图能够正确有效地达成两工位钻孔攻丝组合机床加工中心的控制要求，改造后的机床功能比较完满，通用性也很强，牢固性能也极好，简单被大多机床用户所接受。结论基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计是在机床更新理论及基本源则的指导下，提出了用沟通变频调速技术和可编程控制器对老旧机床电气系统进行改造的思路，要点研究了变频器和PLC基本源理及PLC的编程部分，还有在机床电气系统改造中的应用这两技术大体过程及注意事项。本次设计的主要工作和结论以下：对主拖动的调速和控制部分的现状进行了简单的介绍，而且对机床设施更新提出了可行的方法，将沟通变频调速和可编程控制器这两项技术应用在机床中。对沟通变频调速技术和可编程控制器技术进行了详细的解析和研究，并总结出两项技术的应用要点。在上述研究的基础上，结合该机床的电气控制特点要点研究了可编程控制器技术及变频调速技术在电气改造中的应用方案及步骤，主要包括装置选型、主电路的设计、程序设计、调试等。两项技术对两工位钻孔攻丝组合机床电气系统改造收效进行了比较解析。解析表示两项技术的成功应用使电气故障率降低了好多，改造后机床运转牢固性大大提升，为企业创立了较好的经济效益。用可编程控制技术和变频调速技术来对重型机床电气系统改造达到了理想的投入产出，而且拥有对故障的自诊断能力，维修方便，值得在一般机床和一些电气控制中进行电气控制系统改造实行。配线时要纵观全局，当接某一个点的线时要看下原理的其他地方有没有与该点相连的地方，若是有把它们一次性接在一起；否则，要拆掉重接，会造成好多麻烦和重复性的工作。(7)机床的调试是一项复杂的工作，必然要有耐心，且要依照机床的实质动作与设计要求进行比较。比较后要解析是硬件的原因还是PLC程序的原因，得出结论后进行相应的更正。在本次设计和现场的工作中，我也进行了独立的思虑。下面是我的一些建议，仅供大家参照。电气控制系统，做完后要为控制系统写一个简单的说明书和注意事项，以供厂家在生产时使用。当改造后的系统送到厂家后，要与他们多沟通，接收他们所反响的建议，这样能够提升改造的水平。当液压站上的线接完后再给液压站供油，若是先供油再接线，这样在电工操作时会影响他们的工作。不足之处：由于所掌握的知识有限，好多问题没有解决，致使于机床的加工范围受限；报警装置没有介绍；PLC的扩展部分也没有考虑等，不足之处有待今后进一步研究解决。参照文件廖常初.PLC基础及应用.北京：机械工业初版社，2005.4何衍庆.可编程序控制器原理及应用技巧.北京：化学工业初版社.2000高安邦等编.新编机床电气与PLC控制技术.北京：机械工业初版社，2008钟肇新.可编程序控制器原理及应用.北京：华南理工大学初版社2001[5]贺家李.电力系统继电保护原理.北京：中国电力初版社，2010.6陶权.PLC控制系统设计、安装与调试.北京：北京理工大学初版社，2011.7黄晓红.工厂电气控制与可编程序控制器.北京：中国科学初版社，2003.10Troys,Dougalas.DevelopmentEnvironmentforBatchProcessControlComputersinIndustry,1996,31(1):61-84[9]谢云敏，郭贵中，党保华主编.电气与可编程控制技术.上海：上海交通大学初版社，2012[10]曾令宜主编.AutoCAD2008工程绘图技术训练教程.北京：高等教育初版社，2009.2[11]张鹤鸣，刘耀元主编.可编程控制器原理及应用教程.北京：北京大学初版社，2007.2李士勇.模糊控制和智能控制理论与应用.哈尔滨:哈尔滨工业大学初版社,1990丁莉主编.沟通与调速技术应用.北京：化学工业初版社，2006.7郑华耀主编.检测技术.北京：机械工业初版社，2004.7[15]Hogenson,DavidC.FourApproachestoBatchControl.AdvancesinInstrumentationProceeding,1995,48(6):26-28雷冠军，孔祥伟主编.电气控制与PLC应用.北京：北京理工大学初版社，2010.2任杰.数控机床的调试和维修.西安：西安机床厂，2009-12-02丁莉主编.沟通与调速技术应用.北京：化学工业初版社，2006.7附录由梯形图变换成的指令表以下：外文资料翻译TransformationofmachinetoolMachineToolsOverviewModificationsofmachinetoolistheuseofpreviouslyunusedoldequipment,thenecessarytechnology,tomeetnewProductionfortheneedofatechnicalinnovationmeans.Itisreported,insomedevelopedcountries.Theaverageagelimitcontrolinbetween15-20years,equipment"aging"periodisshorterthan10year.AboveNationaloldmachinemodifiedrateofmorethan80%.Atpresentourcountrymostmanufacturersuseareold.Thereexistobviouslackofpreparation,process,technologytheproblemofaging,butalsoontheoldmachinetoolordeviceadaptedrelatively.Later,thenumberofconversionless.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,goupcenturyseventytimedeveloptheuseofprogrammablecontroller.PLCautomaticcontrolsystem,isnotaffectedbyenvironmentconditions,highreliability,strongfunction,flexibleandgeneral.Characteristics,bytheindustry'sfavor.PLCtechnologyhasundergoneanunprecedenteddevelopment,andnumericalcontroltechnology,industrialmachine.Forpeopleareknownasthethreepillarsofindustryautomaticcontrol.Modifiedmachineimprovesthemachiningaccuracyandautomationdegree,sothattheproductionefficiencygreatly.Change,whichhastheadvantagesofsmallinvestment,quickeffect,modifiedlessworkload,manufactureandthedebuggingcycleshort,oldequipmentutilizationrate.High,andfutureprocessingofsuchpartscanbeeasilyrestoredtheoriginalmachineworkperformance,tothesmallandmedium-sizedtypeofproductionenterprisesofprocessinghascertainpracticalsignificance.ProgrammablelogiccontrollerProgrammablelogiccontrollerisessentiallyadedicatedtoindustrialcontrolcomputer,thehardwarestructureandmicromachinesimilarto,basicform:Aprogrammablelogiccontroller,powersupplyinthesystemplaysaveryimportantrole.Theabsenceofagood,reliablepowersupplysystemisnotworkingproperly,therefore,programmablelogiccontrollerofthemanufacturersofpowersupplydesignandmanufactureisalsoveryseriously.GeneralACvoltagefluctuationin+10%(+15%)range,cannottakeothermeasureswillbedirectlyconnectedtotheACpowernetworkPLCuptwo,acentralprocessingunit(CPU)centralprocessingunit(CPU)isaprogrammablelogiccontrollercontrolsystem.Accordingtotheprogrammablelogiccontrollersystemtofunctionreceivesandstoresfromtheprogrammertypeduserprogramsanddata;checkthepower,memory,I/Oandwarningtimerstate,andcandiagnosetheuserprogramsyntaxerrors.Whentheprogrammablelogiccontrollerwhenputintooperation,itfirsttoscantheinputdevicereceivingsiteconditionanddata,andseparatelyintheI/Oimagearea,andthenfromtheuserprogrammemoryreadingtheuserprogram,afterthecommandaccordingtotheinstructionperformsalogicalorarithmeticoperationoftheprovisionsoftheresultsintotheI/Oimageordataregister.Alltheuserprogramexecutioniscompleted,theI/Oimageregionsoftheoutputstateoroutputregisterwithinthedatatransmittedtotheoutputdevice,sothecycleoperation,untilthecessationofoperation.Inordertofurtherimprovethereliabilityofprogrammablelogiccontroller,inrecentyearsforlarge-scaleprogrammablelogiccontrollerutilizesdualCPUredundantsystem,orbyusingathreeCPUvotingsystem.Thus,evenifaCPUfailure,thewholesystemcanstilloperatenormally.Inthree,thememorystoragesystemiscalledthesystemprogrammemory.Storagesoftwarememoryknownastheuserprogrammemory.Infour,aninputandoutputinterfacecircuit1theinputinterfacecircuitiscomposedofanopticalcouplingcircuitandcomputerinputinterfacecircuit,roleofprogrammablelogiccontrollerandfieldcontrolinterfaceinputchannel.2liveoutputinterfacecircuitfromtheoutputdataregister,thegatingcircuitandinterruptrequestcircuitintegration,roleofprogrammablelogiccontrollerthroughtheoutputinterfacecircuittothesiteoftheexecutionunitforoutputtingacorrespondingcontrolsignal.Five,functionalmodalssuchascounting,positioningfunctionmodal.Insix,acommunicationmoduleeditorthisparagraphworkingprinciple.Whentheprogrammablelogiccontrollerisputintooperation,itsworkprocessisgenerallydividedintothreestages,programmablelogiccontrollerinputsampling,theuserprogramexecutionandoutputsarefreshinthreestages.Thecompletionofthethreephaseiscalledascancycle.Duringthewholeoperation,programmablelogiccontrollerCPUtocertainscanningspeed,repeattheabovethreestages.Asamplingphase,inputintheinputsamplingphase,theprogrammablelogiccontrollertoscansequentiallyreadsallinputstatesanddata,andplacetheminaI/Oimageareainthecorrespondingunit.Thesamplinginputend,intotheuserprogramexecutionandoutputsarefreshphase.Inthetwostage,eventhoughtheinputstateandthedatachanges,I/Omappingsinunitareacorrespondingtothestateandthedatawillnotchange.Therefore,iftheinputisapulsesignal,thepulsewidthmustbegreaterthanonescanningcycle,toensurethatinanycase,theinputcanberead.Two,theuserprogramexecutionstageintheuserprogramexecutionphase,theprogrammablelogiccontrollerisalwaysintop-downordertoscantheuserprogram(map).Inthescanningeachoftheladderdiagramandladderdiagram,alwaysfirstscanleftbythecontactofthecontrolcircuit,andaccordingtothefirstleft,afterthefirstsequenceofthecontrolcircuitbycontactwiththelogicoperation,thenaccordingtotheresultofthelogicoperation,refreshthelogiccoilinRAMsystemstorageareacorrespondingtoastate;orrefreshtheoutputcoilinI/Oimageareacorrespondingtoastate;ortodeterminewhethertoexecutetheladderdiagramoftheprovisionsofthespecialfunctioninstruction.Namely,whentheuserduringexecutionoftheprogram,onlytheinputpointsinI/Oimageareastateandthedatawillnotchange,whiletheotheroutputpointandsoftequipmentinI/OimageareaorsystemRAMstorageareawithinthestateanddatamayhavechanged,buttheupperladderdiagram,theproceduresfortheimplementationoftheresultsontherowbelowgeneralusethesecoilsordataladderplayarole;instead,therowbelowthetrapezoidalchart,therefreshlogiccoilstateordatacanonlytothenextscancycletorowintheprogramwork.IntheprogramexecutionprocessiftheuseofimmediateI/OinstructioncandirectlyaccesspointI/O.UsingtheI/Oinstructionwords,inputimageregistervalueisnotupdated,programdirectlyfromtheI/Omodulevalue,outputimageregisterwillbeupdatedimmediately,withtheimmediateinputsomedifference.Inthree,theoutputstagewhenscanningtheuserrefreshaftertheprocedure,theprogrammablelogiccontrollertooutputtherefreshphase.Duringthisperiod,CPUaccordingtoI/Oimageareacorrespondingtothestateanddatarefreshalloutputlatchcircuit,theoutputcircuitdrivesthecorrespondingperipheral.Then,istherealoutputofprogrammablelogiccontroller.Editorthisparagraphfeaturesprogrammablelogiccontrollerhasthefollowingcharacteristics.Asystemstructure,flex