基于PLC的T86卧式镗床电气控制系统的设计【含CAD图纸】
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山西工程技术学院毕业设计说明书毕业生姓名：崔岩岩专业：机械电子工程学号：180533013指导教师：张海所属系（部）：机械电子工程系二二年五月基于PLC的T86卧式镗床电气控制系统的设计摘 要随着自动化技术，计算机技术及网络通信技术的迅猛发展，使 PLC的功能日益增多，它不仅能实现单机的控制，而且能实现多机控制，同时随着 PLC技术 的不断发展，在自动化技术的领域中起到了不可忽略的作用，由于 PLC在与继电器的比较中有着许多的功能胜过或者是优于继电器，从而使 PLC 逐步取代继电器，使其自动化控制有了更一步的发展，无论从操作，维修，保养还是从线路的简化等方面都更加的方便，使其优点更加的突出！在 PLC技术的应用中，电气工程师不需在硬件上花费太多功夫，只考虑将控制按钮或检测传感器连接在 PLC输入点，再通过 PLC内部处理，在输出点连接接触器或继电器，来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接即可。设计对T68卧式镗床的结构和工作原理进行介绍，通过镗床继电器控制系统进行分析，提出了基于PLC变频调速控制对T68卧式镗床进行改造的总体方案的设计。根据 PLC的优点对 T68 镗床进行电器线路改造，采用替代设计法，设计PLC控制系统程序。机床原有的操作方式不变，机床的主电路不变，从而使机床的控制线路简化了，机床故障率降低了。通过GX-Simulator6-C软件进行现场模拟，在此基础上，进行了调试对运行中的问题进行分析提出了具体的解决方法和注意事项，提高PLC的控制质量。关键词：PLC；卧式镗床；变频器；模拟iDesign of Electric Control System of T86 Horizontal Boring Machine Based on PLCABSTRACTWith the rapid development of automation technology, computer technology and network communication technology, the functions of PLC are increasing day by day. It can not only realize single-machine control, but also realize multi-machine control. At the same time, with the continuous development of PLC technology, it plays an important role in the field of automation technology. Because PLC has many functions better than or better than relays in comparison with relays, PLC gradually replaces relays. Make its automatic control have a further development, no matter from the operation, maintenance, maintenance or from the simplification of the line and other aspects are more convenient, make its advantages more prominent!In the application of PLC technology, electrical engineers do not need to spend too much effort on hardware, only consider connecting control buttons or detection sensors to PLC input points, and then connecting contactors or relays at output points through PLC internal processing to control high-power starting equipment, while low-power output equipment can be directly connected.The design introduces the structure and working principle of the T68 horizontal boring machine, analyzes the relay control system of the boring machine, and puts forward the design of the overall scheme of transforming the T68 horizontal boring machine based on PLC frequency conversion speed control. According to the advantages of PLC, the T68 boring machine is reformed in electrical circuit, and the PLC control system program is designed by alternative design method. The original operation mode of the machine tool is unchanged, and the main circuit of the machine tool is unchanged, thus simplifying the control circuit of the machine tool and reducing the failure rate of the machine tool. Through GX-Simulator6-C software for field simulation, on this basis, debugging was carried out to analyze the problems in operation, and specific solutions and precautions were put forward to improve the control quality of PLC.KEY WORDS: PLC；horizontal boring machine；Inverter；Simulationiii目 录摘 要iABSTRACTii前 言11 T68镗床现状21.1 镗床的结构31.2 机床的电力拖动方式51.3 T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求51.4 继电器控制电路的分析61.4.2 进给电动机M2的电路分析111.4.3 主电路的分析111.4.4 联锁保护环节的分析141.4.5 辅助电路分析141.5 原有继电器控制电路存在的问题152 可编程控制器（plc）介绍172.1 PLC技术背景172.2 PLC的系统结构172.2.1 软PLC开发系统182.2.2 软PLC运行系统182.4 PLC工作过程202.5 方案拟定213 T68卧式镗床的PLC改造系统的硬件设计233.1 PLC控制系统设计方法233.1.1 PLC控制系统设计的基本内容233.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤243.2 T68卧式镗床控制系统的主电路设计253.3 PLC机型的选择，I/O点分配263.3.1 PLC的选择263.3.2 I/O点统计273.4 硬件电路的设计283.5 变频器的型号的选择与简介293.5.1 变频器的容量的选择294 T68卧式镗床的PLC改造系统软件设计324.1 常用梯形图变成方法324.2 翻译设计法324.2.1 梯形图的设计334.2.2 PLC程序清单344.3 在改造中应该注意的问题355 改造后T68镗床的PLC控制系统安装与调试365.1 程序仿真调试365.1.1 GX系列仿真软件的介绍与使用方法365.1.2 程序的仿真375.1.3 PLC仿真软件调试的监控结果385.2 本系统现场调试425.2.1 程序调试前的准备工作425.2.2 调试中发现的问题及分析436 PLC控制系统的抗干扰设计456.1 影响PLC运行可靠性的常见干扰源456.2 常见的抗干扰硬件的设计456.2.1 抗电源干扰措施456.2.2 防I/O信号干扰措施466.3.1 硬件措施486.3.2 软件措施49结束语50参考文献52外文资料55中文译文63致 谢68山西工程技术学院-毕业设计说明书前 言随着国家经济的发展，企业实力的加强，国内很多企业为了加强自身经济效益和市场竞争力，相继进行了适合本企业特点的改造和升级，在众多的升级改造中使用最多的是可编程控制器。可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中应用最广泛，它是在继承继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，自动技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只是逻辑控制，因此称为可编程逻辑控制器（简称PLC）。随着技术的不断发展，其功能不断完善，还可以进行算术运算、模拟量控制、顺序控制、定时、计数、等，并通过数值，模拟的输入，输出控制各种类型的机械生产过程。随着可编程控制期的发展，传统机械设备的控制柜逐渐被新一代的智能化仪表所代替，对日益复杂的控制功能，传统的控制柜已经无能无力，可编程控制器具有可编程的特点，运行时可以根据要求，选择控制算法，适应性强，可编程控制器采用软件代替硬件的方法，可以简化线路，使控制设备的性能不断提高。我国的机床行业已经跨入世界行列，但是从企业面临的情况来看：一方面企业原有的机床老化，不能发挥其应有的效用，造成现有资产浪费，另一方面企业有急需先进的加工设备来武装自己。如何对待这些不能发挥效用或不能完全发挥效用的设备，使它们焕发新的生命力，不仅仅使企业的问题，更关系到我国国民经济的可持续发展。基于当代数字控制技术、网络技术的发展方向，对老式机床再设计和在制造，既节约资源，减少投资，又可以提高企业的装备水平。机床的PLC改造成本低，周期短，改造后电其控制系统可靠，稳定以及机床的功能可以得到极大的提高，同时具备很好的可扩展性（包括今后的数控化改造），是提高我国机床自动化程度的一个很好的解决方案。11 T68镗床现状图1-1 T68镗床实物图镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。卧式镗床用于加工各种复杂的大型工件，如箱体、机体等，是一种功能很完全的机床。它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。因此，在卧式镗床上，工件一次安装后，既能完成大部分表面加工，有时甚至可以完成全部加工，这在加工大型及笨重的工件时，具有重要的意义。T68型卧式镗床型号的含义为 T 6 8 镗 轴 直 径 为 8 5 mm 卧式 镗床1.1 镗床的结构镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。机床的基本结构如图1-2。图1-2 T68镗床结构示意图（1) 前立柱：固定地安装在床身的右端，在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱。（2) 主轴箱：其中装有主轴部件，主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构。（3) 后立柱：可沿着床身导轨横向移动，调整位置，它上面的镗杆支架可与主轴箱同步垂直移动。如有需要，可将其从床身上卸下。（4) 工作台：由下溜板，上溜板和回转工作台三层组成。下溜板可沿床身顶面上的水平导轨作纵向移动，上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动，回转工作台可以上溜板的环形导轨上绕垂直轴线转位，能使要件在水平面内调整至一定角度位置，以便在一次安装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工。（5)面板1面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。（6)面板2面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。（7)三相异步电动机两个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机（双速）和快速移动电动机。（8)故障开关箱设有32个开关，其中K1到K25用于故障设置；K26到K31保留；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。卧式镗床的床身是有整体的铸件制成，床身的一端装有固定不动的前立柱，在前立柱的垂直导轨上装有镗头架，可以上下移动。镗头架上集中了主轴部件、变速箱、进给箱与操纵机构等部件。切削刀具安装在镗轴前端的锥孔里，或安装在平悬盘的刀具溜板上。在工作的过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向做进给运动。平旋盘只能旋转，装在上面的刀具溜板可以垂直于主轴轴线方向的径向做进给运动。 平旋盘主轴是空心轴，镗轴穿过其中空部分，通过各自的传动链传动，因此可以独立运动。在大部分工作情况下，使用镗轴加工，只有在车刀切削端面时才使用平旋盘。卧式镗床后立柱上安装有尾架，用来夹持装在镗轴上的镗杆的末端。尾架可随镗头架同时升降，并且其轴心与镗头架轴心线保持在同一直线上。后立柱可在床身导轨上沿着镗轴轴线方向上做调整移动。加工时，工件安放在床身中部的工作台上，工作台在溜板上面，上溜板下面是下溜板，下溜板安装在床身导轨上，并可以沿床身导轨移动，上溜板又可以沿下溜板上的导轨运动，工作台相对于上溜板可做回转运动。这样，工作台就可在床身上做前、后、左、右任一个方向的直线运动，并可做回旋运动。再配合镗头架的垂直移动，就可以加工工件上一系列与轴线相平行或垂直的孔。卧式镗床加工时运动有：（1) 主运动：主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。（2) 进给运动：主轴在主轴箱中的进出进给；平旋盘上刀具的径向进给；主轴箱的升降，即垂直进给；工作台的横向和纵向进给。这些进给运动都可以进行手动或机动。（3) 辅助运动：回转工作台的转动；主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动；后立柱的纵向调位移动；尾座的垂直调位移动。 1.2 机床的电力拖动方式T68卧式镗床由主轴电动机M1和进给电动机M2拖动。其中主轴电动机M1为YY接法的双速电动机，它不但可以正、反转，高、低速启动运转，还可以反接制动及点动控制。进给电动机M2可以正、反向运转。1.3 T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求镗床的加工范围广，运动部件多，调速范围广，对电力拖动及控制提出了要求：（1）拖动电动机要采用双速电动机，具有较大的调速范围；（2）电动机变速时，为使滑移的齿轮能够顺利啮合，应有低速或断续变速冲动。（3）主轴能做正反转低速点动调整，要求对主轴电动机实现正反转及点动控制。（4）为使主轴迅速，准确停车，主轴电动机应具有电气控制。（5）由于进给运动直接影响切削量，而切削量又与主轴转速、刀具、工件材料、加工精度等因素有关，所以一般卧式镗床主运动与进给运动由一台电动机拖动，由各自传动链转动。主轴与工作台除工作进给外，为缩短辅助时间，还应有快速移动，有一台快速移动电动机拖动。（6）由于镗床运动部件较多，应设置必要的联锁和保护，并使操作尽量集中。1.4 继电器控制电路的分析T68卧式镗床是使用最为广泛的一种镗床，现以该型号镗床为例，分析卧式镗床的电气控制线路。图1-3所示为T68型卧式镗床电气控制电路图，它包括主电路，控制电路，照明电路和指示灯电路，以及各种保护环节。图1-3 T68镗床的电气控制原理图T68高低速变速行程开关SQ动作的说明见表1-1，表1-1 主电动机高、低速变换行程开关动作说明触点 位置主轴低速主轴高速ST-+主轴变速和进给变速时行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4动作说明，见表1-2，触点 位置变速孔盘拉出变速后变速孔盘推回ST1-1-+ST1-2+-ST2+-ST3-1-+ST3-2+-ST4+-表1-2 主轴变速和进给时行程开关动作说明T68卧式镗床的电气元件符号及功能说明见表1-3，表1-3 T68型卧式镗床电气元件符号及功能说明符号名称及用途M1主电动机带动主轴和进给M2快速移动电动机FU1-FU4短路保护用熔断器FRM1过载保护用热继电器KM1,KM2M1正、反转接触器KM3短接电阻R用接触器KM6M1低速用接触器KM7,KM8M1高速用接触器KM4,KM5M2正、反转接触器KA1,KA2M1正、反转用中间继电器KSM1反接制动用接触器KTM1高速启动用时间继电器（通电延时式）SA引入电源STM1高、低速用行程开关ST1,ST2主轴变速用行程开关ST3,ST4进给变速用行程开关ST5,ST6主轴箱、工作台与主轴进给联锁用行程开关ST7,ST8M2正、反转用行程开关SBM1停止按钮SB1,SB2M1正、反转控制按钮SB3,SB4M1正、反向点动控制按钮TC控制、照明用变压器R点动、制动用电阻HL指示灯EL照明灯SA1照明用指示开关PE保护接地1.4.1 主轴电动机M1的电路分析（1）主轴电动机M1的正、反转控制。在原理图中，14区行程开关SQ3、SQ4在正常情况下是压合的。主轴电动机M1低速控制：将T68卧式镗床高、低速手柄扳到“低速”挡位置，15区行程开关SQ7断开。按下主轴电动机M1正转启动按钮SB2，中间继电器KA1通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；18区、19区中K1和KM3的常开触点闭合，使接触器KM1线圈通电闭合，21区KM1常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成接法低速正转。按下主轴电动 M1的停止按钮SB1，主轴电动机M1反接制动停止。按下主轴电动机M1的反转启动按钮SB3，中间继电器KA2通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；19区中K2和KM3的常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电闭合，23区KM2常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成接法低速反转。按下主轴电动 M1的停止按钮SB1，主轴电动机M1反接制动停止。（2）主轴电动同M1高速控制。将T68卧式镗床高、低速手柄扳到“高速”挡位置，13区行程开关ST9压合。按下主轴电动 M1正转启动按钮SB2，中间继电器K1通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1和KM4通电闭合，主轴电动机M1接成接法低速正转启动。经过一段时间，时间继电器KT动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5通电闭合，主轴电动机M1接成YY接法高速正转运行。按下主轴电动 M1反转启动按钮SB3，中间继电器K2通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM2和KM4通电闭合，主轴电动机M1接成接法低速反转启动。经过一段时间，时间继电器KT动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5通电闭合，主轴电动机M1接成YY接法高速反转运行。（3）主轴电动机M1制动停止控制。正转制动控制：当主轴电动 M1高、低速正向启动运行，其转速达到120r/min时，20区速度继电器N-KS正转动作常开触点闭合，为主轴电动M1的制动作好了准备。按下主轴电动机M1停止按钮SB1，接触器KM1失电，接触器KM2及KM4得电闭合，主轴电动 M1串电阻R反转反接制动。当转速下降至100r/min时，N-KS正转动作常开触点断开，接触器KM2、KM4断电释放，主轴电动机M1完成正转反接制动控制。反转制动控制：当主轴电动 M1高、低速反转启动运转，其转速达到120r/min时，14区速度继电器n-KS正转动作常开触点闭合，为停车反接制动作好了准备。按下主轴电动机M1停止按钮SB1，接触器KM1失电，接触器KM2及KM4得电闭合，主轴电动 M1串电阻R反转反接制动。当转速下降至100r/min时，n-KS正转动作常开触点断开，接触器KM1、KM4断电释放，主轴电动机M1完成正转反接制动控制。（4）主轴电动机M1点动、变速控制分别按下按钮SB4或SB5，主轴电动机M1可正向或点动运转。当拉出主轴变速操作盘时，行程开关SQ3复位，KM3失电释放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失电释放，主轴电动机M1停转。转动主轴变速操作盘，调整转速后，将操作压回原位。若主轴变速齿轮不能很好啮合，则将压上行程开关SQ5,主轴电动机M1作短时冲动，使主轴变速齿轮啮合良好。1.4.2 进给电动机M2的电路分析机床工作台的纵向和横向进 ：将快速手柄扳至快速正向移动位置，行程开关ST9被压下，23区常开触点闭合，接触器KM6线圈得电闭合，进给电动机M2启动运转，带动各种进给正向快速移动：将快速手柄扳至反向位置时压下行程开关SQ8，接触器KM7线圈得电闭合，进给电动机M2反向启动运转，带动各种进给反向快速移动。、进给变速控制：进给变速控制的控制过程与主轴变速控制程基本相同，只不过拉出的变速手柄是进给变速操作手柄，将主轴变速控制中的行程开关SQ3换成SQ4，而进给变速冲动的行程开关为SQ6。1.4.3 主电路的分析T68型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动，即主拖动电动机M1和快速移动电动机M2。熔断器FU1作电路总的短路保护，FU2作快速移动电动机和控制电路的短路保护。M1设置热继电器作过载保护，M2是短时工作，所以不设置热继电器。M1用接触器KM1和KM2控制正反转，接触器KM4和KM5作三角型一双星型变速切换，接触器KM3用作限制M1的制动电流。M2用接触器KM6和KM7控制正反转。 1. 主电动机的启动控制（1） 主电动机的点动控制 主电动机的点动有正向和反向点动，分别有按钮SB3和SB4控制。按SB3，接触器KM1线圈得电吸合，KM1的辅助常开触点（8-17）闭合，使接触器KM6线圈通电吸合，三相电源经KM6的主触点，电阻R和KM6的主触点接通主电动机M1的定子绕组，接法为三角形，使电动机在低速下正向旋转。松开SB3，主电动机断电停止。反向点动与正向点动控制过程相似，有按钮SB4、接触器KM2、KM6来实现。（2）主电动机正、反转控制 当要求主电动机正向低速旋转时，行程开关ST的触点（12-14）处于断开位置，主轴和进给变速用行程开关ST1-1（13-12）、ST3-1（7-13）均处于闭合状态。按SB1，中间继电器KA1线圈通电吸合，它有三对常开触点，KA1常开触点（7-6）闭合自锁；KA1常开触点（11-4）闭合，接触器KM3线圈通电吸合，KM3主触点闭合短接电阻R；KA1常开触点（16-19）闭合和KM3的辅助常开触点（7-19）闭合，使接触器KM1线圈通电吸合，并将KM1线圈自锁。KM1的辅助常开触点（8-17）闭合，接通主电动机低速用接触器KM6线圈，使其闭合。由于接触器KM1 、KM3、KM6的主触点均闭合，故主电动机在全压、定子绕组三角形联结下直接启动，低速运行。当要求主电动机为高速旋转时，行程开关ST的触点（12-14）、ST1-1(13-12)、ST3-1(7-13)均处于闭合状态。按SB1后，一方面KA1、KM1、KM3、KM6的线圈相继通电吸合，使主电动机在低速下直接启动；另一方面由于ST（12-14）的闭合，使时间继电器KT线圈通电吸合，经延时后，KT的延时断开的常闭触点（17-23）断开，KM6线圈断电，主电动机的定子绕组脱离三相电源，而KT的延时闭合常开触点（17-25）闭合，使接触器KM7，KM8线圈通电吸合，KM7，KM8主触点闭合，将主电动机的定子绕组接成双星形后，重新接到三相电源，故从低速启动转为高速旋转。主电动的反向低速或高速的启动旋转过程和正向启动旋转过程相似，但是反向启动旋转所用的电器为按钮SB2，中间继电器KA2，接触器KM2、KM3、KM6、KM7、KM8，时间继电器KT。2. 主电动机的反接制动的控制当主电动机正转时，速度继电器KS正转，常开触点KS1（17-21）闭合，而正转的常闭触点KS3（17-18）断开。主电动机反转时，KS反转，常开触点KS2（17-16）闭合，为主电动机正反转停止时的反接制动做准备。按停止按钮SB后，主电动机的电源反接，迅速制动，转速降至速度继电器的复位转速时，常开触点断开，自动切断三相电源，主电动机停转。（1） 主电动机正转时的反接制动 设主电动机为低速正转时，电器KA1、KM1、KM3、KM6的线圈通电吸合，KS的常开触点KS1（17-21）闭合。按SB，SB的常闭触点（8-7）断开，使KA1、KM3线圈断电，KA1常开触点（16-19）断开，又使KM1线圈断电，KM1的主触点断开，主电动机脱离三相电源；SB常开触点（8-17）闭合，使KM2线圈通电吸合并自锁，KM2的主触点闭合，使三相电源反接后经电阻R、KM6的主触点接到主电动机定子绕组，进行反接制动。KS正转常开触点KS1（17-21）断开，KM2线圈断电，反接制动完毕。（2） 主电动机反转时的反接制动 反转时的制动过程与正转制动过程相似，但是所用的电器时KM1、KM6、KS的反转常开触点KS2（17-16）。3. 主轴或进给变速时主电动机的缓慢转动控制主轴或进给变速既可以在停车时进行，又可以在镗床运行中变速为使变速齿轮更好的啮合，可接通主电动机的缓慢转动控制电路。当主轴变速时，将变速孔盘拉出，行程开关ST1常开触点ST1-1（13-12）断开，接触器KM3线圈断电，主电路中接入电阻R，KM3的辅助常开触点（7-19）断开，使KM1线圈断电，主电动机脱离三相电源。所以，该机床可以在运行中变速，主电动机能自动停止。旋转变速控盘，选好所需的转速，将变速孔盘推入。此过程中，若滑移齿轮的齿和固定齿轮的齿发生顶撞时，则孔盘不能推回原位，行程开关ST1、ST2的常闭触点ST1-2（8-17）、ST2（18-16）闭合，接触器KM1、KM6线圈通电吸合，主电动机经电阻R在低速下正向启动，接通瞬时点动电路。主电动机转动后，速度继电器KS正转常闭触点KS3（17-18）断开，接触器KM1线圈断电，而KS正转常开触点KS1（17-21）闭合，使KM2线圈通电吸合，主电动机反接制动。当转速降到KS复位转速后，则KS常闭触点KS3（17-18）闭合，常开触点KS1（17-21）断开，重复上述过程。这种间隙启动，制动，使主电动机缓慢旋转，以利于齿轮啮合。若变速孔盘退回原位，则ST1、ST2的常闭触点ST1-2（8-17）、ST2（1816）断开，切断缓慢转动的电路。ST1常开触点ST11（13-12）闭合，使KM3线圈通电吸合，其常开触点（7-19）闭合，又使KM1线圈通电吸合，主电动机在新的转速下重新启动。进给变速时的缓慢转动控制过程与主轴变速相同，不同的时使用的电器是行程开关ST3、ST4。4. 主轴箱、工作台或主轴的快速移动该机床各部件的快速移动，由快速手柄操纵快速移动电动机M2拖动完成。当快速手柄扳向正向快速位置时，行程开关ST7被压动，接触器KM5线圈通电吸合，快速移动电动机M2正转。同理，当快速手柄扳向反向位置时，行程开关ST8被压动，KM4线圈通电吸合，M2反转。 1.4.4 联锁保护环节的分析 主轴箱或工作台与主轴机进给联锁。为了防止在工作台或主轴箱机动进给时出现将主轴或平旋盘刀具溜板也扳到机动进给的误操作，安装有与工作台、主轴箱进给操纵手柄有机械联动的行程开关SQ1，在主轴箱上安装了与主轴进给手柄、平旋盘刀具溜板进给手柄有机械联动的行程开关SQ2。若工作台或主轴箱的操作手柄扳在机动进给时，压下SQ1，其常闭触头SQ1(3-4)断开；若主轴或平旋盘刀具溜板进给操纵手柄在机动进给时，压下SQ2，其常闭触头SQ2（3-4）断开，所以，当这两个进给操作手柄中的任一个扳在机动进给位置时，电动机M1和M2都可起动运行。但若两个进给操作手柄同时扳在机动进给位置时，SQ1、SQ2常闭触头都断开，切断了控制电路电源，电动机M1、M2无法起动，也就避免了误操作造成事故的危险，实现了联锁保护作用。M1电动机正反转控制、高低速控制、M2电动机的正反转控制均设有互锁控制环节。 熔断器FU1-FU4实现短路保护；热继电器FR实现M1过载保护；电路采用按钮，接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。1.4.5 辅助电路分析T68卧式镗床设有36V安全电压局部照明灯EL，由开关SA手动控制。电路还设有6.3V电源指示灯HL。1.5 原有继电器控制电路存在的问题1原有的继电器控制回路接线复杂容易出故障；2继电器长期使用后常出现接头氧化、接触不良和线圈烧损等现象，经常发生故障，可靠性低；3时间继电器老化不稳定，时间参数需经常校对，机床电子元器件市场上缺乏相应的配件；4维修费用高因故障率高，备件使用周期短，维修时配件消耗增大，增加了维修开支；5总体控制系统老化导致加工精度降低。经过市场调研，改造方案有多种，如更新继电器控制线路、可编程控制器、单片机、或计算机控制等，对各种方案进行比较，通过对比可以看出，采用可编程控制器构成的控制系统具有明显的优势，因此，对T68镗床改造采用可编程控制器的控制方案。如表1-4所示。表1-4 各种改造方案的性能比较 方案 比较继电器控制线路更新可编程控制器单片机组成原理单个继电器用连线实现逻辑工业专用微处理器构成、软件编程，以扫描方式实现逻辑以单片机组成，软件编程复杂程度需较多继电器连线复杂简单，编程方便需外围配件，制作印制电路板，编程复杂设计周期较慢快慢可靠性差好一般功能及适应性差强强可维护性维护复杂维护简单调试周期长扩展性无硬件留有余量软件容易修改，扩展功能十分方便软件现场难以修改2 可编程控制器（plc）介绍2.1 PLC技术背景20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统PLC（本文简称硬PLC）自身存在着这样那样的缺点：难以构建开放的硬件体系结构；工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；传统PLC的生产被几家厂商所垄断，造成PLC的性价比增长很缓慢。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用放的通信接口，如以太网、高速串口等；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；全部用软件来实现传统PLC的功能。2.2 PLC的系统结构软PLC基于PC机，建立在一定操作系统平台之上，通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能，通过IO模块以及现场总线等物理设备完成现场数据的采集以及信号的输出。根据传统PLC的组成结构，软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成。也可分为编辑环境和运行环境两部分。编辑环境与运行环境是客户服务器模式，二者之间采用COMDCOM通信机制，运行环境作为COM服务器，提供标准的通信接口；编辑环境作为COM客户端应用，本地或远程访问存取这些接口，进行下载代码、读取运行环境的运行信息等操作。软PLC系统的整体框图如图2-1所示。图2-1 软PLC系统的整体框图嵌入式系统通常由EPC或嵌入式控制器（也称智能控制器）和嵌入式软件组成，嵌入式软件又分为嵌入式操作系统和嵌入式应用程序，嵌入式操作系统的特点是程序短小、所需内存少，Microsoft公司推出的WindowsCE就是一个嵌入式操作系统，而软PLC可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中。软PLC开发系统和运行系统是相互独立而又密不可分的两个应用程序，可以分别单独运行。2.2.1 软PLC开发系统软PLC开发系统实际上就是带有调试和编译功能的PLC编程器，此部分具备如下功能：编程语言标准化，遵循IEC61131-3标准，支持多语言编程（共有5种编程方式：IL，ST，LD，FBD和SFC），编程语言之间可以相互转换；丰富的控制模块，支持多种PID算法（如常规PID控制算法、自适应PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），还包括目前流行的一些控制算法，如神经网络控制；开放的控制算法接口，支持用户嵌入自己的控制算法模块；仿真运行，实时在线监控，在线修改程序和编译；强大的网络功能。支持基于TCPIP网络，通过网络实现PLC远程监控，远程程序修改。2.2.2 软PLC运行系统这一部分是软PLC的核心，完成输入处理、程序执行、输出处理等工作。通常由IO接口、通信接口，系统管理器、错误管理器、调试内核和编译器组成：IO接口，可与任何IO系统通信，包括本地IO系统和远程IO系统，远程IO主要通过现场总线InterBus，ProfiBus，CAN等实现；通信接口。通过此接口使运行系统可以和开发系统或HMI（或MMI）软件按照各种协议进行通信，如下载PLC程序或进行数据交换；系统管理器，处理不同任务和协调程序的执行，而且从IO映像读写变量；错误管理器，检测和处理程序执行期间发生的各种错误；调试内核，提供多个调试函数，如重写、强制变量、设置断点、设置变量和地址状态；编译器，通常开发系统将编写的PLC源程序编译为中间代码，然后运行系统的编译器将中间代码翻译为与硬件平台相关的机器可执行代码（即目标码）。2.3 PLC技术应用的优势1、功能强，性能价格比高 一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可编程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。2、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不同规模的系统。可编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。3、可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。 PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。 4、系统的设计、安装、调试工作量少 PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。 PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。 PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。5、编程方法简单 梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。 梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言，可编程序控制器在执行梯形图的程序时，用解释程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行。6、维修工作量少，维修方便 PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。 7、体积小，能耗低 对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。 PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，可以减少大量费用。2.4 PLC工作过程可编程控制器实现某一用户程序的工作过程如图2-2所示。PLC的工作方式为循环扫描方式，其工作过程大致分为三个阶段：输入采样、程序执行和输入刷新。PLC重复执行上述3个阶段，周而复始，重复一次所需的时间称为一个扫描周期。图2-2 PLC工作过程（1） 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次的读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O影像区中的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映像区中的相应单元的状态和数据也会改变。（2） 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，既程序总是按先左后右，先上后下的顺序逐句扫描。当遇到程序跳转指令时，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件的当前状态。然后进行相应的运算，并将运算结果存入输出映像寄存器中。（3）输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。2.5 方案拟定一般说，PLC构成的控制系统可分为以下几种类型：PLC构成单机控制系统。这种控制系统的被控对象往往是一台设备或一条生产流水线，使用一台PLC来实现被控对象的控制。（1） PLC构成单机控制系统。这种控制系统的被控对象往往是一台设备或一条生产流水线，使用一台PLC来实现被控对象的控制。（2） PLC构成的集成控制系统。这种控制系统的被控对象通常是数台设备或数条生产流水线，使用一台PLC控制多台被控设备。（3） PLC构成的分布式控制系统。这种控制系统的被控对象比较多，他们分布在一个较大的区域内，相互之间的距离较远，且各被控对象之间要求经常的交换信息。（4） PLC构成远程I/O控制系统。这种控制系统适合于被控对象原理控制室的场合，一个控制系统要设置多个远程I/O通道，要实现被控对象的分散程度和距离而定。由于本台设备是单台设备且实行现场操作，所以选用PLC、变频器构成的单机系统。3 T68卧式镗床的PLC改造系统的硬件设计3.1 PLC控制系统设计方法3.1.1 PLC控制系统设计的基本内容（1） 考虑设计的控制系统是否需要双机热备用。这包括系统热备用、电源热备用、CPU热备用、数据线热备用等，根据系统对可靠性的要求设计。（2） 设计控制系统的电源供电系统，包括I/O电源和传感器电源。（3） 选择输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输入设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀）等。（4） PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件。正确选择PLC对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用，选择PLC应包括机型的选择、容量的选、I/O模块的选择、电耗模块的选择等。（5） 分配I/O点，绘制I/O连接图和电气施工图。（6） 设计控制程序。包括设计梯形图、语句表或控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。控制程序的设计必须经过反复的调试、修改、直到满足要求为止。（7） 设计控制柜和控制箱。（8） 编制控制系统的技术文件。包括说明书、电气图、I/O端口分配表、程序图及电气元件明细表等。3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤PLC控制系统的设计步骤如图3-1所示：图3-1 设计调试过程示意图（1） 根据生产工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件、必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动、连续、单周期、单步等）对于较复杂的控制系统，需要绘制系统控制流程图，用以清楚地表明动作的顺序和条件。（2）选择和确定人机接口设备。据此确定PLC的I/O点数，分配PLC的I/O点数，做出PLC的I/O端口表。（3） 选择PLC的型号。（4） 分配PLC的I/O点并设计I/O接线图。（5） 进行PLC程序设计，同时进行控制台的设计和现场施工。（6） 联机统调。（7） 编制技术文件，准备验收材料。（8） 组织验收，交付使用。3.2 T68卧式镗床控制系统的主电路设计T68镗床主电路设计如图3-2所示。有两台电动机，主电动机M1，它通过机械变速箱等传动机构带动主轴及花盘旋转并作为常速进给的动力，同时还带动润滑油泵。另一台电动机M2，它是快速进给电动机，它带动主轴的轴向进给、主轴箱的垂直进给、工作台的横向和纵向进给的快速移动。主电机M1可以提供两种速度，它的两种速度由一台变频器通过变频给出，可进行点动或连续正反转控制，停车制动采用由速度继电器KS控制的反接制动，速度继电器KS与电动机M1同轴连接。为了限制制动电流和减小机械冲击，M1在制动、点动及主轴和进给的变速冲动控制时串入电阻器R。图3-2 T68卧式镗床主电路3.3 PLC机型的选择，I/O点分配3.3.1 PLC的选择常见的plc有三菱plc与西门子plc。首先它们的编程理念不同，三菱plc是日系品牌，编程直观易懂，学习起来会比较车松，而西门子plc是德国品牌，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，而三菱的令较多。三菱的优势在于离散控制和运动控制。三菱的指令丰富，有专用的定位指令，控制服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱没有专用的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂，控制精度不高。过程控制与通信控制,西门子是强项。西门子的模拟量模块价格便宜，程序简单，而菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单三菱在这块功育较弱。所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用PLC，用其长处，避其短处例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的PLC；像中央空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适，某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。三菱的PLC是较早进入中国市场的产品，在20世纪80年代，三菱电机公司推出F1和F2系列，其中F1系列在我国PLC市场占有很高的市场占有率，而后又推出FX系列PLC，在容量、速度、特殊功能和网络功能等方面都有全面加强。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的一个系列。其基本指令执行时间为0.08微秒，用户存储容量可扩展到16k步，最大可以扩展到256个I/O点。FX有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加/减计数器、8000多点16位数据寄存器，另外FX2N有128种功能指令。由于它的上述优点，且大学本科教学中即是用此系列的PLC为例，讲述电气控制，故本次设计采用了三菱FX2N系列PLC对T68镗床控制系统进行改造。3.3.2 I/O点统计I/O 点数的确定应以控制设备所需的所有输入/输出点数的总和为依据。在一般情况下，PLC的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增加 10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。T68镗床PLC改造所需的输入点数为：17点；所需的输出点数为7点；所需I/O点数一共需要：24点，所以我们选择的PLC的型号所需的I/O点数至少为：24*（1+10%）=27点系统有19个开关输入点，7个开关输出点，其分配统计如表3-1、3-2所示。表3-1 输入信号地址分配表名称代号输入编号名称代号输入编号M1停止SBX000高低速转换开关SQX006M1正转启动SB1X001主轴变速行程开关SQ1SQ2X007X010M1反转启动SB2X002进给变速行程开关SQ3SQ4X011X012M1正向点动SB3X003主轴箱、工作台进给开关SQ5SQ6X020X021M1反向点动SB4X004M2正反转行程开关SQ7SQ8X013X014M1主电路控制SB5X005M1反接制动速度继电器KS1KS2KS3X015X016X017表3-2 输出信号地址分配表名称代号输入编号名称代号输入编号M1正转接触器Y000点动控制Y004M1反转接触器Y001主电路接触器KM1Y005M1高速Y002短接电阻R接触器KM2Y006 M1低速Y003M2正反转接触器KM3KM4Y007Y0103.4 硬件电路的设计控制系统采用的FX2N64MR001的可编程控制器，PLC系统控制线路如图3-3所示：需注意：图中对输入的常闭触点进行了处理，即常闭按钮改用常开按钮，热继电器的常闭触点改用常开触点。为避免M1和M2电动机正反转时造成电源相间短路，除采用程序上软继电器的触点联锁外，外围设置了联锁电路。图3-3 T68镗床PLC改造I/O接线图3.5 变频器的型号的选择与简介3.5.1 变频器的容量的选择总负载电流不超过变频器的额定电流，是选择变频器的基本原理。由于变频器输出中包含谐波电流成分，其中电流有所增加，应适应考虑加大容量。当电动机频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁工作时，可选取大一挡的变频器，以利于变频器长期、安全地运行。还应考虑最小和最大运行速度极限，满载低速运行时电动机可能会过热，所选通用变频器应有可设定下限频率、可设定加速减速时间功能，以防止在低于该功率下运行。一般风机、泵类负载不宜在15Hz以下长期运行，需考虑电动机的容许温升，必要时应采用外置强迫风冷措施。对于恒转矩负载，转矩基本上与转速无关，当负载调速运行到15Hz以下时，电动机的输出转矩下降，温升会增加。对于要求频繁提供较大制动转矩的场合，必须外加制动单元。在恒功率负载设备上采用变频器时，则在异步电动机的额定转速、机械强度和输出转矩上应慎重考虑。一般采用变频器专用的电动机或6 或8极电动机。这样，在低速时，电动机的输出转矩较高。选择变频器时，负载电机的功率表达式：P=Tn/9550式中 P异步电动机的功率（KW）； T异步电动机的转矩（Nm）； n异步电动机的转速（r/min）。 选择变频器的容量一般取1.11.5倍异步电动机的容量。除上述之外，必要时按下列情况选择变频器容量。变频器驱动一台电动机。 I INVN KI MN式中 I INVN变频器额定输出电流（A）； I MN电动机额定输入电流（A） K电流波型补偿系数，一般取1.051.1.依上述，根据电动机功率选用三菱FR-S520变频器，其接线图如3-4所示。图3-4 FR-F500J接线图设定在工作方式3及外部控制方式下工作，变频器的两个工作速度是高速RH、低速RL，设定方法是：变频器高速RH设置是把Pr.4里的内容写为50Hz，低速RL设置是把P.r6里的内容写为25Hz。三菱变频器没有点动JOG端子，需要把RM端子定义为点动端子，方法是把Pr.61（RM端子代号）里的内容写为9即可，这是RM端子就变为JOG端子。点动频率的设置是把Pr.15里的内容写为25即可，即把点动的频率设置为25Hz。Y000Y004是PLC的输入触点，分别控制变频器的正转端子STF、反转端子STR、高速端子RH、低速端子RL、点动端子JOG。快速移动电动机M2能进行正反转控制，由于它的工作性质是短时工作制，故不采用热继电器进行过载保护。4 T68卧式镗床的PLC改造系统软件设计4.1 常用梯形图变成方法PLC的软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商编写的，并存入PLC的系统存储器中，用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息转送程序、监控程序等。PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言，根据控制要求编制程序。在PLC应用中，最重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。由于PLC是专门为工业控制开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，PLC的主要编程语言比采用计算机语言相对简单、易懂、形象的专用语言。PLC编程语言是多种多样的，对于不同生产厂家、不同系列的PLC产品采用编程语言的表达式多种多样，但基本上可归纳为两种类型：一是采用字符表达式的编程语言，如语句表等；二是采用图形符号表达式编程语言，如梯形图等。PLC的编程方法有经验设计法、翻译设计法、和逻辑设计法、顺序控制设计法、功能模块法。4.2 翻译设计法翻译设计法又称替代设计法。它是把继电器接触器控制系统的电器原理图直接翻译成PLC的梯形图，翻译设计法的步骤如下：（1） 将检测元件、控制元件（如行程开关、按钮等）合理安排，接入PLC的输入口。（2） 将被控对象（如电磁阀线圈、接触器线圈等）接入PLC的输出口。（3） 把由继电器接触器硬件完成的控制功能有PLC的软件来完成。这种方法，其优点是程序设计方法简单。这些原有的继电器控制设备，经过多年实践，证明其设计是成功的。有现成的电气控制线路作依据，设计周期短。4.2.1 梯形图的设计从T68的卧式镗床的电气控制原理图，采用替代法，按被控对象和各个控制功能，逐一设计出主电动机M1的梯形图和电动机M2的梯形图在GX Developer编程软件上设计出整个梯形图如图4-1所示图4-1 T68卧式镗床梯形图4.2.2 PLC程序清单根据梯形图，在编程软件中把梯形图转换为相应的指令表,如下所示：4.3 在改造中应该注意的问题1. 在选择PLC机型中，要留有一定的余量，为日后系统的修改及工艺的提供方便。2. 原有继电器控制电路复杂，利用继电器控制电路设计PLC的梯形图时要特别注意高速运行，先要低速启动。当低速启动一段时间后，才能转化为高速运行，在编程时要正确使用定时器的常闭和常开区别。T68的镗床的花盘进给和主轴进给有机械和电气的连锁机构，防止误操作引起2个方向同时进给，在改造时间，保留机械联锁，硬件线路的联锁、通过PLC的程序实现联锁，为避免在加工工件时，误操作损坏设备和加工工件。3. 在梯形图中，对主轴电动机正反转控制、主轴电动机的高低速的互锁保护，均应实现硬件和软件的双重保护，避免电源短路，有效保证安全。4. 为保证安全，各热继电器常闭出头不作为PLC输入端，直接接在输出端，对负载电路进行保护控制。5. 可编程控制器、变频器应可靠接地。5 改造后T68镗床的PLC控制系统安装与调试5.1 程序仿真调试利用MELSOFT系列仿真软件对设计的程序进行仿真调试。5.1.1 GX系列仿真软件的介绍与使用方法GX Developer为一个GX系列可编程控制器的编程软件，可在Windows95/98/2000/XP下运行。在GX Developer中，可通过梯形图符号，指令语句及SFC符号来创建程序，还可以在程序中加入中英注解，它还能监控PLC运行时的动作状态和数据变化情况。总之，GX 系列软件为用户提供了程序录入、编辑和监控手段，是功能较强的PLC编程软件。运行GX Developer 软件后，将启动初始化画面，点击工具栏中“新建”图标，即将出此案图5-1所示的界面。从界面可以看到最上面是菜单栏。接着是工具栏编辑区下面分别是状态栏和功能栏。在各项菜单中包含了工具栏、功能栏。功能图中所有的功能。 图5-1 GX Developer软件初始界面当点击工具栏中的“新建”图标，会弹出PLC机型选择对话狂，选择相应的机型，即可竟如编程状态。各菜单中的主要子菜单功能介绍，请读者自行体会，在这不做具体的介绍。5.1.2 程序的仿真将设计好的程序写入PLC后，首先逐条认真检查，并改正写入时出现的错误。将程序下载到仿真软件上进行调试，调试程序的主要任务上检查程序的运行是否符合功能图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换条件所有的前级步是否变为步活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展道路，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。如果程序中某些定时器或者计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将他们减小，模拟调试结束后再写入他们的实际设定值。本次设计时利用模拟仿真软件借助计算机调试程序，调试效果很好，操作方便简单。调试步骤如下：（1）将编好的梯形图程序在软件上转换，如图5-2所示。图5-2梯形图变换操作（2）点击逻辑测试即可进行调试，如图5-3所示。 图5-3 梯形图下载操作图（3）选中启动触点，点击逻辑测试启动按钮：如图5-4所示。 图5-4 元件ON操作图5.1.3 PLC仿真软件调试的监控结果整个控制系统是一个循环控制的，程序里采用“移母线”使程序在PLC系统时钟下不断循环，控制简单。1.M1的点动控制主轴变速杆SQ1压下，X007置1，进给变速杆SQ3压下，X011置1.正向点动：按SB3X003置1Y000、Y004置1M1低速串电阻点动运行，如图5-5所示： 图5-5 M1正向点动运行反向点动按SB4实现。2.M1的正转连续控制主轴变速手柄低速SQ断开X006置0。按下正转启动按钮SB1X001置1M101置1自锁Y006、Y000、M101、Y003置1变频器处于低速启动状态nKS1（X015置1）为反接制动做准备。按下SB5X005置1Y005自锁，电动机M1正向低速运行。如图5-6所示： 图5-6 M1正向低速运行M1的反向低速运行由按钮SB2实现。3.M1的正向高速启动主轴变速手柄高速SQ受压X006置1。控制过程同低速类似，按下正转启动按钮SB1X001置1M101置1自锁Y006、Y000、M101、Y003置1变频器处于低速启动状态nKS1（X015置1）为反接制动做准备。按下按钮SB5X005置1Y005置1Y005自锁，电动机M1正向低速运行，延时3S，T1动作Y003失电，同时Y002闭合M1高速运行。如图5-7所示：图5-7 M1正向高速运行 4.正转低速停车：反接制动按下停车按钮SBX000闭合（动断断开，动合闭合）M101、Y006、Y000、Y003置0失电，同时Y001置1，Y001串电阻R进行反接制动NX015断开Y001失电M1停车结束。如图5-8所示： 图5-8 M1正转低速停车5.主运动的变速控制主轴变速时，将变速孔盘拉出，行程开关SQ1断开X007置0若正转状态反接制动停车调整变速孔盘到所需的速度将操作手柄推回原位。若发现顶齿现象，则进行变速冲动，行程开关SQ1、SQ2的常闭触点闭合X007，X010置1，主电动机经电阻R在低速下正向启动，接通瞬时点动电路，主电动机转动后，速度继电器常闭触点KS3断开X017置0，Y000线圈断电，而KS正转常开触点KS1闭合X015置1Y001得电电动机反接制动，当速度继电器n到100r/min时，则KS3闭合，常开触点断开，重复上述过程直至齿轮啮合好手柄推上受压，SQ1、SQ2复位切断冲动电路，变速过程结束。6.进给变速控制由行程开关SQ3、SQ4控制，控制过程同主轴变速。7.镗头架、工作台的快移由快移操作手柄控制，通过SQ7、SQ8即X013、X014控制M2的正反转实现。5.2 本系统现场调试5.2.1 程序调试前的准备工作PLC的应用程序安装好后，需要对其进行调试。调试前准备工作包括如下几部分。1外部接线的检查外部接线的检查包括对I/O信号的接线正确性检查，对地的绝缘检查，屏蔽接线的检查等。确保各输入输出和信号线连接正确、可靠。2供电系统的检查供电系统的检查包括对PLC、变频器的供电电源接线的检查、外部供电电压检查等。确保电源正确，防止短路、断路和电压不符合的现象，尤其是电压过高和短路。3执行机构的运行检查执行机构的运行检查包括执行机构对输入信号的相应时间和正反等状态的检查（动作为点动或手动），有时要和检测元件和开关的运行进行联校，一便了解执行机构运行后检测元件和开关是否有相应的输入信号等。本系统中主要检查油泵电机、主轴电机的正反转和主轴电机的正反高低运行等问题。4检测元件和开关的运行检查检测元件和开关是PLC输入信号的来源，要对检测元件、开关、按钮等信号在运行后的响应进行检查，了解他们的状态是否有相应的变化等。本系统中主要是限位开关和接近开关的运行检查。程序调试前的准备工作的好坏与程序调试有很大的关系，准备工作做得好，程序调试时就可以只考虑时程序方面的出错原因，使程序的调试时间缩短。5.2.2 调试中发现的问题及分析1接通电源后，PLC无电源显示问题现象：设备硬件线路接好后，和上开关，无电源显示。原因分析：可能在改造时间，PLC工作电源无正常，解决方案：检查PLC电源接线，发现PLC的交流输入接触点接触不良。2开关闭合，但是输入指示等不亮问题现象：存在的可能性有2个，一是开关质量不好，二是输入的多个公共端COM与电源连接线接触不良。解决方案：用万用表排除开关质量等问题，确定是输入的多个公共端（COM）连线方式不对，改变连接方式。3不动作问题现象：在运行程序块的调试过程中发现在进行选加工程序是操作按钮不起作用（工作台不移位）解决方案：重新定义后圆满解决此问题。4加工后工件上有刀具拖痕问题现象：在加工后工件表面有刀具拖动痕迹，影响工件质量。解决方案：此问题可有软件方式来解决，将刀具退刀位置参数设置原理工件表面即可。5主轴进给出现误动作问题现象：在正常加工的时候，偶尔出现主轴进给误动作。原因分析：控制主轴进给的开关在刚开始使用时，触点接触较好，抖动影响不明显，但是运行一段时间以后，由于磨损、污物、抖动等影响，使得触点的接触受到影响，从而使得信号不稳定，使主轴进给出现误动作。解决方案：为了解决触点接触式的抖动现象，本系统只能够采用RC回路滤波，使得触点刚接通时的不稳定的信号变得稳定平滑，解决了信号抖动现象，也使得原来认为已经损坏的接近开关能够继续使用，解决了问题，降低了成本。修改后的电路如5-9所示。 图5-9 RC滤波电路6 PLC控制系统的抗干扰设计可编程控制器（PLC）由于抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、性能比高等优点，在工业控制领域得到越来越广泛应用。其中PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行。但是他们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，都不能保证系统的正常运行。干扰可能使可编程控制器接受到错误的信号，造成误动作，或使可编程控制器的内部数据丢失，严重时甚至是系统失控。6.1 影响PLC运行可靠性的常见干扰源影响PLC运行的可靠性常见的有来自电源、空间的电磁、输入信号的输出信号、接地系统混乱、和环境干扰等多种干扰因素。6.2 常见的抗干扰硬件的设计6.2.1 抗电源干扰措施电网中的干扰信号很容易进入控制系统，为了抑制电网的干扰，常采用的方法是：1. 使用隔离变压器。在使用隔离变压器时，其容量比实际需要大1.21.5倍，为了改善隔离变压器的抗干扰效果，须注意以下两点：（1）屏蔽层要良好接地；（2）次级连线要用双绞线，以减少电源线间的干扰。2. 使用滤波器。使用滤波器代替隔离变压器，在一定的频率范围内有一定的抗电网干扰作用，但要选择好滤波器的频率范围比较困难。为此通常是既使用滤波器，又使用隔离变压器，但在使用时必须把滤波器接在隔离变压器之前，如图6-1所示。此时，隔离变压器的初级和次级的连线要使用双绞线。图6-1 滤波器和隔离变压器同时使用3. 分离供电系统。在系统要求要高，环境恶劣时，可将控制器、I/O通道和其他设备的供电分离开来，以利于抗电网干扰。6.2.2 防I/O信号干扰措施1.从抗干扰角度选择I/O模块；（1） 在干扰多的场合，使用绝缘型的I/O模块；（2） 安装在控制对象侧的I/O模块应为绝缘型的；（3） 驱动线圈时，使用双向晶闸管型的无触点输出比有触点输出好。2.防输入信号干扰的措施输入设备的输入信号的线间干扰（差模干扰）用输入模块的滤波可以使其衰减，然而对于的输入信号线与大地间的共模干扰；可以通过系统良好接地抑制。当输入端由感性负载时，为防止反冲感应电势损坏模块，在负载两端并接电容C和电阻R（交流输入信号）或并接续流二极管D（直流输入信号）如图6-2所示。 图6-2 输入断有感性负载时的抗干扰措施RC的选择：R可以取51120，电容可以取0.10.47uF，续流二极管可以选1A的管子，其额定电压大于电源电压的3倍。3防输出信号干扰的措施在感性负载下，输出信号有OFF变为ON时，或从ON变为OFF时，都有可能产生干扰。（1） 在交流感性负载的场合，在负载的两端并接RC浪涌吸收器。如图6-3a示。（2） 在直流感性负载的场合，在负载两端并接续流二极管D，二极管尽量靠近负载，如图6-3b示 a b图6-3 防感性负载的措施（3） 在控制器触点（开关量）输出的场合，不管控制器本身有无干扰措施，都应采取并接RC吸收电路（交流负载）或并联续流二极管（直流负载）。4. 在开关量产生干扰较大的场合，对于交流负载可以使用双向晶闸管输入模块。5. 交流接触器在开、闭产生电弧干扰，可在触点两端并接RC浪涌吸收器。当电动机或变压器干扰时，可在线间并接RC浪涌吸收器，如图6-4所示。图6-4 防大容量负载干扰措施6.3 T68镗床PLC改造的抗干扰设计作为一种应用与工业控制的自控装置，PLC本身具有一定的抗干扰能力，比较适合工业现场的环境。尽管如此，由于T68镗床所在的车间有高频淬火炉等强电磁干扰源，各类干扰信号较多，为了保证T68镗床控制系统能够长期稳定的运行，在进行PLC改造中，对其抗干扰进行软硬件进行抗干扰设计。6.3.1 硬件措施1. 使用隔离变压器为了抑制串入的外来高频干扰信号，在为PLC提供AC110V的工作电源的线路上，使用110V/1A的隔离变压器时，为改善隔离变压器的抗干扰效果；将隔离变压器的屏蔽层接地；变压器的初级、次级连接线采用双绞线，以减少电源线间的干扰。2. 屏蔽接地在程控系统中，良好接地可以消除各种电路电流流经公共底线阻抗时产生的噪音电压，避免磁场及电位差的影响，使其形成地环路。接地的抑制干扰、使系统可靠工作的重要方法，和屏蔽结合起来使用即可解决大部分干扰问题。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是大问题，而接地形成的环路干扰影响确很大，因此在设计控制系统是采用单点接地方式。把PLC、电源设备、接触器等都放在控制柜内，对电磁场的屏蔽较好。噪声主要有传输导线引入，因此对I/O信号导线采取了完全屏蔽的信号电缆，并且电缆的金属屏蔽层也要接地。3. 电缆的选择与敷设信号传输线之间的相互干扰主要来自导线间分布电容、电磁引起的电磁耦合，为了防止干扰，选用了金属铠装屏蔽性型电缆，一方面可以减少噪声干扰，另一方面也增强了电缆的机械强度；其次，电缆的敷设施工也是一项重要的工作，施工时把动力电缆和控制电缆分开。6.3.2 软件措施为提供系统运行的可靠性，使PLC在信号出错的情况下能及时发现错误，并能排除错误的影响继续工作，在程序编制中还应用了软件容错技术。1.在机床工作室，对于非严重影响设备运行的故障信号，在程序中采取不同时间的判断，以防止输入接点的抖动而产生“伪报警”。结合实际情况在程序中设定15S的延时，若延时后信号仍不消失，再执行相应的动作。2.充分利用信号间的组合逻辑关系构成条件判断，使个别信号出现错误时，系统不会因错误判断而影响正常的逻辑功能。例如：在主轴高速运行故障中，必须是在低速启动后，才能出现。这样在系统调试中就有很强的灵活性。77结束语 自二十世纪70年代以来，自动化技术取得了惊人的成就，已在工业生产和科学发展中起着重要的作用。当前，自动化装置已成为大型设备不可分割的重要组成部分。作为现代工业技术的三大支柱之一的PLC，是以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通行技术融为一体的工业自动控制装置，已被广泛应用于各种控制领域。本文从工程实践出发，对T68镗床的电气控制系统的改造进行了认真、深入的研究，取得了一下几方面的成果：1. 设计了镗床控制系统的硬件，根据机床的实际要求和计算，PLC的型号，对输入输出点进行了分配，设计了电力拖动系统的设计变频调速电路，PLC的外部接线图。2. 设计了PLC的控制程序，介绍了PLC程序的设计方法，选择替代设计法，并根据原电路，设计出了相应的PLC程序。这种方法简单，设计周期短，节约了大量的时间。3. 对软件进行了模拟仿真，调试、监控。4. 对改造系统进行了抗干扰设计，从硬件和软件两个方面对PLC控制系统进行了研究，使改造后的系统能够适应复杂的工作环境。5. 对T68卧式镗床控制系统进行现场的安装与调试，对调试中出现的问题进行解决，并成功解决问题。6. 改造后的系统最大的特点是具有很强的故障诊断力，发生故障时能及时报警和提示。因此，对T68镗床的PLC改造，满足系统的要求，达到预期的效果。本设计针对机床继电器接触器的PLC改造问题，围绕工程化应用，做了一定的工作，但是仍有许多不完善的地方，需要结合PLC的技术发展，在今后的学习和工作中进一步研究。1. 通过编程实现PLC控制软件与高级语言、数据库和其他人机交互软件的接口，从而实现加工球面、抛物面和复杂曲面加工，提供加工的效率和精度。软件升级与开发都可通过编程实现。2. PLC通信技术和网络的研究。基于PLC控制的综合化控制系统，将工厂生产过程控制与信息管理系统密切结合起来，实现真正意义上的电子信息化工厂。通过与计算机连接可以实现与生产管理系统相连，进行自动化控制。可视化的人机界面更易于操作，并且通过网络还可进行远程实时控制。3. 系统自诊断研究。机床改造后系统应该具有很强的故障诊断力，发生故障时能及时停机，并使用触摸屏显示出各种故障信息，便于故障诊断。4. 实时监控系统上位机应用软件的开发，利用触摸屏和组态软件，实现人机对话，利用其良好的人机界面和通信能力，在PC机上开发出友好的人机界面，下载至工业触摸屏中，使工作人员可以实现的参数设置、电动机的启动和停止同时实现系统故障的报警。参考文献1 武可庚.机械设备控制技术 北京：高等教育出版社，2002.32 王光栓.机床电力拖动与控制.北京：机械工业出版社，1997.63 张燕宾.变频器的安装、使用、与维护340问.北京：电力出版社，20094 郭艳萍.电气控制与PLC技术.北京：北京师范大学出版社，2007.25 路松行.电工与电子技术 西安：西安电子科技大学出版社，2006.86 吴忠智，吴加林 变频器原理与应用指南 北京：中国电力出版社，20077 黄建，陈忠仁，廖静很 基于PLC的T68卧式镗床变频调速控制线路的应用设计研究工业控制计算机，2009，22卷第11期8 吴宏歧.T68卧式镗床的PLC控制系统组合机床与自动化加工技术，2004年，第10期9 赵武云.T68卧式镗床电气控制系统的PLC控制改造机械研究与应用，2000.9，第13卷（3期），10 张铭.变频器的选型及参数设定.科技前沿，2009，2411 黄一平.基于PLC的T68卧式镗床电气控制系统改造方案.装备制造技术，2009，第3期，76-7812 卜基桥.让老机床焕发青春，现代制造，2003，25(1),16-2413 董勇.基于PLC智能控制在镗床改造中的应用：毕业设计湖南：湖南大学，2009，1-4514 三菱公司.FRS540系列变频器使用手册，200515 三菱公司.FX2N系列PLC用户手册，200016 杨艳.用PLC代替继电器控制系统的设计方法.工程技术研究，2009，11期，717 程周.可编程序控制器原理与应用 .北京：高等教育出版社， 2003年18 王永华，现代电气控制及PLC 应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，200019 周美兰，周封，忘岳宇.PLC电气控制与组态设计.北京：科学出版社，200320 吴建强，姜三勇.可编程控制器原理及应用.哈尔滨工业大学出版社，200021 戴寿超，T68卧式镗床的PLC改造设计J.常州工学院学报,201622 吴宏岐，T68卧式镗床的PLC控制系统设计J.组合机床与自动化加工技术,200423 李锐美，T68型卧式镗床电气控制系统改造J.数字技术与应用,201124 华满香,凌志学.三菱FX2N系列PLC对T68镗床的改造J.机床电器,200625 张乐平,杨迎新.专用镗床的PLC控制系统设计J.机床与液压,200526 钟玲,叶元臻.基于可编程控制器的镗床自动控制改装J.制造技术与机床,200527 章丽芙,倪步喜.PLC在镗床控制系统中的应用J.现代电子技术,200528 陈建明主编.电气控制与PLC应用M.北京:电子工业出版社,200629 顾德英, 罗长杰等.现代电气控制技术M,2006.30 高勤主编.电器及PLC控制技术M.北京:高等教育出版社,2002.31 Michel Gilles.Programmabe Logic Controllers:Architecture and Application Wiley.1990.32 G.L.Batten. 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Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 200138 Siemens AG.Working with STEP7 V5.2 Getting Started.2002外文资料PLC technique discussion and future developmentAlong with the development of the ages, the technique that is nowadays is also gradually perfect, the competition plays more more strong; the operation that list depends the artificial has already cant satisfied with the current manufacturing industry foreground, also cant guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnels labor strength, reduce the establishment on the personnel. The target control of the hard realization in many complicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc., well-trained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. The research target of the artificial intelligence makes use of the calculator exactly to carry out, imitate these intelligences behavior, moderating the work through persons brain and calculators, with the mode that persons machine combine, for resolve the very complicated problem to look for the best pathWe come in sight of the control that links after the electric appliances in various situation, that is already the that time generation past, now of after use in the mold a perhaps simple equipments of grass-roots control that the electric appliances can do for the low level only;And the PLC emergence also became the epoch-making topic, adding the vivid software control through a very and stable hardware, making the automation head for the new high tide.The PLC biggest characteristics lie in: The electrical engineering teacher already no longer electric hardware up too many calculationses of cost, as long as order the importation that the button switch or the importation of the sensors order to link the PLC up can solve problem, pass to output to order the conjunction contact machine or control the start equipments of the big power after the electric appliances, but the exportation equipments direct conjunction of the small power can.PLC internal containment have the CPU of the CPU, and take to have an I/ O for expand of exterior to connect a peoples address and saving machine three big pieces to constitute, CPU core is from an or many is tired to add the machine to constitute, mathematics that they have the logic operation ability, and can read the procedure save the contents of the machine to drive the homologous saving machine and I/ Os to connect after pass the calculation; The I/ O add inner part is tired the input and output system of the machine and exterior link, and deposit the related data into the procedure saving machine or data saving machine; The saving machine can deposit the data that the I/ O input in the saving machine, and in work adjusting to become tired to add the machine and I/ Os to connect, saving machine separately saving machine RAM of the procedure saving machine ROM and datas, the ROM can can do deposit of the data permanence in the saving machine, but RAM only for the CPU computes the temporary calculation usage of hour of buffer space.The PLC anti- interference is very and excellent, our root need not concern its service life and the work situation bad, these all problems have already no longer become the topic that we fail, but stay to our is a concern to come to internal resources of make use of the PLC to strengthen the control ability of the equipments for us, make our equipments more gentle.PLC language is not we imagine of edit collected materials the language or language of Cs to carry on weaving the distance, but the trapezoid diagram that the adoption is original after the electric appliances to control, make the electrical engineering teacher while weaving to write the procedure very easy comprehended the PLC language, and a lot of non- electricity professional also very quickly know and go deep into to the PLC.Is PLC one of the advantage above and only, this is also one part that the people comprehend more and easily, in a lot of equipmentses, the people have already no longer hoped to see too many control buttons, they damage not only and easily and produce the artificial error easiest, small is not a main error perhaps you can still accept; But lead even is a fatal error greatly is what we cant is tolerant of. New technique always for bringing more safe and convenient operation for us, make we a lot of problems for face on sweep but light, do you understand the HMI? Says the HMI here you basically not clear what it is, also have no interest understanding, change one inside text explains it into the touch to hold or man-machine interface you knew, it combines with the PLC to our larger space.HMI the control not only only is reduced the control press button, increase the vivid of the control, more main of it is can sequence of, and at can the change data input to output the feedback with data, control in the temperature curve of imitate but also can keep the manifestation of view to come out. And can write the function help procedure through a plait to provide the help of various what lies in ones power, the one who make operate reduces the otiose error. Currently the HMI factory is also more and more, the function is also more and more strong, the price is also more and more low, the noodles of the usage are wide more and more. The HMI foreground can say that think to be good very.At a lot of situations, the list is is a smooth movement that cant guarantee the equipments by the control of the single machine, but pass the information exchanges of the equipments and equipments to attain the result that we want. For example fore pack and the examination of the empress work preface, we will arrive wrapping information feedback to examine the place, and examine the information of the place to also want the feedback to packing. Pass the information share thus to make both the chain connect, becoming a total body, the match of your that thus make is more close, at each other attain to reflect the result that mutually flick.The PLC correspondence has already come more more body now its value, at the PLC and correspondence between PLCs, can pass the communication of the information and the share of the datas to guarantee that of the equipments moderates mutually, the result that arrive already to repair with each other. Data conversion the adoption RS232 between PLC connect to come to the transmission data, but the RS232 pick up a people and can guarantee 10 meters only of deliver the distance, if in the distance of 1000 meters we can pass the RS485 to carry on the correspondence, the longer distance can pass the MODEL only to carry on deliver.The PLC data transmission is just to be called a form to it in a piece of and continuous address that the data of the inner part delivers the other party, we, the PLC of the other party passes to read data in the watch to carry on the operation. If the data that data in the watch is a to establish generally, that is just the general data transmission, for example today of oil price rise, I want to deliver the price of the oil price to lose the oil ally on board, that is the share of the data; But take data in the watch for an instruction procedure that controls the PLC, that had the difficulty very much, for example you have to control one pedestal robot to press the action work that you imagine, you will draw up for it the form that a procedure combine with the data sends out to pass by.The form that information transport contain single work, the half a work and the difference of a workses .The meaning of the single work also is to say both, a can send out only, but a can receive only, for example a spy he can receive the designation of the superior only, but cant give the superior reply; A work of half is also 2 and can can send out similar to accept the data, but cant send out and accept at the same time, for example when you make a phone call is to cant answer the phone, the other party also; But whole pair works is both can send out and accept the data, and can send out and accept at the same time. Be like the Internet is a typical example.The process that information transport also has synchronous and different step cent: The data line and the clock lines are synchronous when synchronous meaning lie in sending out the data, is also the data signal and the clock signals to be carry on by the CPU to send out at the same time, this needs to all want the specialized clock signal each other to carry on the transmission and connect to send, and is constrained, the characteristics of this kind of method lies in its speed very quick, but correspond work time of take up the CPU and also want to be long oppositely, at the same time the technique difficulty also very big. Its request lies in canting have an error margins in a datas deliver, otherwise the whole piece according to compare the occurrence mistake, this on the hardware is a bigger difficulty. Applied more and more extensive in some appropriative equipmentses, be like the appropriative medical treatment equipments, the numerical signal equipments.etc., in compare the one data deliver, its result is very good.And the different step is an application the most extensive, this receive benefit in it of technique difficulty is opposite and want to be small, at the same time not need to prepare the specialized clock signal, its characteristics to lie in, its data is partition, the long-lost send out and accept, be the CPU is too busy of time can grind to a stop sex to work, also reduced the difficulty on the hardware, the data throw to lose at the same time opposite want to be little, we can pass the examination of the data to observe whether the data that we send out has the mistake or not, be like strange accidentally the method, tired addition and eight efficacies method etc., can use to helps whether the data that we examine to send out have or not the mistake occurrence, pass the feedback to carry on the discriminator.A line of transmission of the information contain a string of and combine the cent of: The usual PLC is 8 machines, certainly also having 16 machines. We can be an at the time of sending out the data a send out to the other party, also can be 88 send out the data to the other party, an and 8 differentiationses are also the as that we say to send out the data and combine sends out the data. A speed is more and slowly, but as long as 2 or three lines can solve problem, and can use the telephone line to carry on the long range control. But combine the oscular transmission speed is very quick of, it is a string of oscular of 25600%, occupy the advantage in the short distance, the in view of the fact TTL electricity is even, being limited by the scope of one meter generally, it combine unwell used for the data transmission of the long pull, thus the cost is too expensive.Under a lot of circumstances we are total to like to adopt the string to combine the conversion chip to carry on deliver, under this kind of circumstance not need us to carry on to depositted the machine to establish too and complicatedly, but carry on the data exchanges through the data transmission instruction directly, but is not a very viable way in the correspondence, because the PLC of the other party must has been wait for your data exportation at the time of sending out the data, it cant do other works.When you are reading the book, you hear someone knock on door, you stop to start up of affair, open the door and combine to continue with the one who knock on door a dialogue, the telephone of this time rang, you signal hint to connect a telephone, after connecting the telephone through, return overdo come together knock on door to have a conversation, after dialogue complete, you continue again to see your book, this kind of circumstance we are called the interruption to it, it has the authority, also having sex of have the initiative, the PLC had such function .Its characteristics lie in us and may meet the urgently abrupt affairs in the operation process of the equipments, we want to stop to start immediately up of work, the whereabouts manages the more important affair, this kind of circumstance is we usually meet of, PLC while carry out urgent mission, total will keep the current appearance first, for example the address of the procedure, CPU of tired add the machine data etc., be like to to stick down which the book that we see is when we open the door the page or simply make a mark, because we treat and would still need to continue immediately after book of see the behind. The CPU always does the affair that should do according to our will, but your mistake of give it an affair, it also would be same to do, this we must notice.The interruption is not only a, sometimes existing jointly with the hour several inside break, break off to have the preferred Class, they will carry out the interruption of the higher Class according to persons request. This kind of breaks off the medium interruption to also became to break off the set. The Class that certainly break off is relevant according to various resources of CPU with internal PLC, also following a heap of capacity size of also relevant fasten.The contents that break off has a lot of kinds, for example the exterior break off, correspondence in of send out and accept the interruption and settle and the clock that count break off, still have the WDT to reset the interruption etc., they enriched the CPU to respond to the category while handle various business. Speak thus perhaps you cant comprehend the internal structure and operation orders of the interruption completely also, we do a very small example to explain.Each equipments always will not forget a button, it also is at we meet the urgent circumstance use of, that is nasty to stop the button. When we meet the Human body trouble and surprised circumstances we as long as press it, the machine stops all operations immediately, and wait for processing the over surprised empress recover the operation again.Nasty stop the internal I/ O of the internal CPU of the button conjunction PLC to connect up, be to press button an exterior to trigger signal for CPU, the CPU carries on to the I/ O to examine again, being to confirm to have the exterior to trigger the signal, CPU protection the spot breaks off procedure counts the machine turn the homologous exterior I/ O automatically in the procedure to go to also, be exterior interruption procedure processing complete, the procedure counts the machine to return the main procedure to continue to work.Have 1:00 can what to explain is we generally would nasty stop the button of exterior break off to rise to the tallest Class, thus guarantee the safety.When we are work a work piece, giving the PLC a signal, counting PLC inner part the machine add 1 to compute us for a day of workload, a count the machine and can solve problem in brief, certainly they also can keep the data under the condition of dropping the electricity, urging the data not to throw to lose, this is also what we hope earnestly.The PLC still has the function that the high class counts the machine, being us while accept some datas of high speed, the high speed that here say is the data of the in all aspects tiny second class, for example the bar code scanner is scanning the data continuously, calculating high-speed signal of the data processor DSP etc., we will adopt the high class to count the machine to help we carry on count. It at the PLC carries out the procedure once discover that the high class counts the machine to should of interruption, will let go of the work on the hand immediately. The trapezoid diagram procedure that passes by to weave the distance again explains the high class for us to carry out procedure to count machine would automatic performance to should of work, thus rise the Class that the high class counts the machine to high one Class.You heard too many this phrases perhaps: crash, the meaning that is mostly is a workload of CPU to lead greatly, the internal resources shortage etc. the circumstance cant result in procedure circulate. The PLC also has the similar circumstance, there is a watchdog WDT in the inner part of PLC, we can establish time that a procedure of WDT circulate, being to appear the procedure to jump to turn the mistake in the procedure movement process or the procedure is busy, movement time of the procedure exceeds WDT constitution time, the CPU turn but the WDT reset the appearance. The procedure restarts the movement, but will not carry on the breakage to the interruption.The PLC development has already entered for network ages of correspondence from the mode of the one, and together other works control the net plank and I/ O card planks to carry on the share easily. A state software can pass all se hardwares link, more animation picture of keep the view to carries on the control, and ca
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