PlC在磨床自动化改造中的应用

1、目录摘要1关键词1一.前言21.1 PLC的国内外的状况21.2 PLC的组成及特点41.3 PLC的用途51.4 PLC常用语言6本课题的主要任务6二.整体方案的选择7整体功能介绍7控制要求7 电器说明 . 8. 82.5电气原理图、电器接线图. .8三.硬件系统设计93.1 PLC机型的选择步骤与原那么93.2 F1系列PLC的指令系统简介103.3 磨床的硬件系统设计11四软件系统的设计134.1 PLC程序设计的相关指令13根据控制要求绘制梯形图15五结束语16小结.17致谢. 18参考文献. 19附录二 文文献翻译 .23附录一 文文献原文.3说明：目录在最终定稿时添加！ PlC在磨

2、床自动化改造中的应用摘要近年来，作为机电一体化重要技术的可编程序控制器(PLC)产品的集成度越来越高,工作速度越来越快,功能越来越强,使用越来越方便,特别是远程通信功能的实现,易于实现柔性加工和制造系统,使得PLC如虎添翼。本文简要的介绍了磨床的控制原理，并利用PLC对磨床进行改造，设计PLC控制系统，使磨床的控制更加方便。关键词：磨床，控制系统，机电一体化，PLCAbstract第一章 引言现代科学技术的不断开展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速开展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、

3、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化迈入了“机电一体化为特征的开展阶段。PLC作为机电一体化的一个重要的进程，在机械电气化的过程中起着很大的作用，现在还是这样，随着PLC本身的开展，它的应用范围越来越广，功能越来越强的。 可编程序控制器programmable Logic Controller是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于

4、与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原那么设计。1.1 PLC的国内外的状况在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司DEC研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC.限于当时的元器件条件及计算机开展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路

5、组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机简称PC开展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic ControllerPLC。20世纪70年代中末期，可编程控

6、制器进入实用化开展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器开展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。上世纪80年代至90年代中期，是PLC开展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅

7、度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的开展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期开展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的开展。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程

8、控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。1.2 PLC的组成及特点从结构上分，PLC分为固定式和组合式模块式两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆

9、卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规那么组合配置。这里主要介绍一下它的CPU，CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的存放器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、存放器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU

10、单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各局部的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。存放器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。1.3 PLC的用途PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置,使其应用受到限制。但近年来由于微处理器芯片

11、及有关元件价格大大下降,使PLC的本钱下降,同时又由于PLC的功能大大增强,使PLC 的应用越来越广泛,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。PLC的应用通常可分为五种类型：1顺序控制  这是PLC应用最广泛的领域，用以取代传统的继电器顺序控制。PLC可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。2运动控制  PLC制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。在多数情况下，PLC把扫描目标位置的数据送给模版块，

12、其输出移动一轴或数轴到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。相对来说，位置控制模块比计算机数值控制CNC装置体积更小，价格更低，速度更快，操作方便。3闭环过程控制  PLC能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。PIDProportional Intergral Derivative模块的提供使PLC具有闭环控制功能,即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时,PID控制算法会计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。4数据处理  在机械加工中，出现了把支持顺序控制的PLC和计算机数值控制CN

13、C设备紧密结合的趋向。著名的日本FANUC公司推出的Systen10、11、12系列，已将CNC控制功能作为PLC的一局部。为了实现PLC和CNC设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以单独编程，由PLC送至CNC设备使用。美国GE公司的CNC设备新机种也同样使用了具有数据处理的PLC。预计今后几年CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理系统。5通信和联网  为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化FA系统、柔性制造系统FMS及集散控制系统DCS等开展的需要，必须开展PLC之间，PLC和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅PLC数据通信速率要求

14、高，而且要考虑出现停电故障时的对策。1.4 PLC常用语言可编程控制器中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是根本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，扩展或增强指令集，它们也能执行其它根本操作。功能表图语言和语句描述语言是高级程序设计语言，它可需要去执行更有效操作，例如，模拟量控制，数据操纵，报表报印和其他根本程序设计语言无法完成功能。功能模块图语言采用功能模块图形式，软连接方式完成所要求控制功能，它可

15、编程序控制器中到了广泛应用，集散控制系统编程和组态时也常常被采用，它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点，为广阔工程设计和应用人员所喜爱。可编程器应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用程序设计语言是： 梯形图程序设计语言；布尔助记符程序设计语言语句表；功能表图程序设计语言；功能模块图程序设计语言 ；结构化语句描述程序设计语言； 梯形图与结构化语句描述程序设计语言 ；布尔助记符与功能表图程序设计语言；  布尔助记符与结构化语句描述程序设计语言1.5本课题的主要任务 本文主要是对磨床进行电气化改造，利用PLC进行控制设计，要求逻辑控制

16、的正确性，机械能在新的控制系统下能够正常的平稳的运行，可靠性好，可操作性好，操作更加平安、方便。第二章 整体方案的选择重庆机床厂生产的磨床采用了传统的接触器继电器控制系统继电接触器控制系统是使用按钮、开关、行程开关、继电器、接触器等组成的控制系统。它通过电气触点的闭合和分断来控制电路的接通与断开，实现对电动机拖动系统的起动、停止、调速、自动循环与保护等自动控制。它具备控制器件结构简单、价格低廉、控制方式直观、容易掌握、工作可靠易维护等优点，但是体积较大、控制速度慢，改变控制功能必须通过改变接线来完成，比较麻烦和困难，在现在工厂的实际操作中，越来越不适应现场控制。本文就针对新的方案解决磨床难控制

17、的问题，使用PLC对它进行改造。该机床由液压泵电机、主电机、冷却电机和快速移动电机组成。液压泵电机主要是提供液压阀的压力来润滑机械等功能；冷却电机提供机械的冷却循环系统，使得机械的温度不至于过高，控制在一定的范围里；快速移动电机用于装置的快速移动，提高非工作时段的效率，以提高整体的效率。在这些电机中有一定的启动顺序，只有满足一定的启动要求后才能确保机械的平安使用，保证它的稳定性，所以必须在液压泵电机起动并使水银继电器触点闭合以后主电机才能起动，在主电机起动以后冷却电机才能起动当液压泵电机停止以后整个机床处于停止工作状态。当电箱门翻开时电箱门压动行程开关断开，整个机床处于断电状态，以防止触电。当

18、传动箱门翻开时传动箱门压动式行程开关处于断开状态，机床不能起动，必须把门关上以后主电机才能起动。一旦机床起动以后主电机控制系统自锁那么可以翻开传动箱门观察齿轮润滑情况，并且轴向运动有超行程保护开关为轴向超行程保护开关，切向运动有超行程保护开关为切向超行程保护开关对机床进行轴向和径向运动的保护。2.3电气说明 1、首先启动液压电动机1D，当供油润滑到达正常后，FJ浮子继电器接通，润滑信号灯亮，才能启动其余电动机。 2、只有主电动机2D启动后，冷却电动机3D才能启动。主电动机停止工作，冷却电动机也停止工作。 3、在刀架快速向下时，电磁阀2DT接通。 4、只有当手柄13XK处于快速位置时，轴切向快速

19、电动机才能起动。 5、电气操作站工作台快速按钮4K处于“退后时，电磁阀1DT无电，工作台向后快速。处于“向前时，电磁阀1DT有电，工作台向前快速。 1、短路保护：本机床采用自动空气断路器，作为电源开关，并作为主电动机2D的保护电路。液压电动机1D和轴切向快速电动机4D用1RD做短路保护。冷却电动机3D用2RD作短路保护。交流控制线路变压器用3RD作短路保护。照明线路用4RD做短路保护。指示灯线路用5RD作短路保护。2、过载保护：液压电动机1D，主电动机2D及冷却电动机3D分别采用热继电器1RJ,2RJ及3RJ作过载保护。3、行程保护：1XK为轴向行程开关，7XK为切向行程开关。2XK、4XK是

20、轴向超行程开关。8XK、9XK是切向超行程开关。4、其他保护：当传动箱翻开时，5XK、6XK断开。不能启动机床。所以必须把门关闭才行。一旦机床起动后那么可翻开齿轮箱门，以观察润滑情况。主轴冲动时例外。电箱门翻开时不能启动机床，因为10XK已翻开。以防触电。 绘制电气原理图、电气接线图 1“电气原理图。图2-1 电气原理图 1电气接线“电气接线图。图2-2电气接线图第三章 硬件系统设计3.1 PLC机型的选择步骤与原那么随着PLC技术的开展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于

21、提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的根本原那么是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最正确的性能价格比。选择时主要考虑以下几点： (1)合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的廉价，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。 (

22、2)安装方式的选择PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I/O硬件，系统反响快、本钱低；远程I/O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I/O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I/O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。 (3)相应的功能要求一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A/D和D/A转换单元，具有加减算术运算、

23、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。(4)响应速度要PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，那么应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I/O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。(5)系统可靠性的要求对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否

24、采用冗余系统或热备用系统。(6)机型尽量统一根据上面的选择原那么和根据磨床控制系统输人输出点数的需要这次对磨床的改造采用三菱公司生产F140MR，日本三菱公司生产的PLC以其体积小、控制灵活、具有良好的性价比等特点而在我国机械设备和工业控制中应用广泛。3.2 F1系列PLC的指令系统简介 1F1系列PLC的指令可分为两大类：根本逻辑指令：又称为通用逻辑指令，是PLC中最根本的编程语言，用于开关量I/O的控制系统的梯形图程序设计，共二十条。掌握了它们也就初步掌握了PLC的使用方法，根本上就满足开关量逻辑控制系统的编程了。特殊功能指令：共87条，可用于编程特殊程序，如高速I/O处理、数据传输、计数

25、器的特殊用法、算术运算和模拟量控制等。2F1系列PLC的根本逻辑指令又分为四大类：作用于触点的指令：LD/LDI、AND/ANI、OR/ORI等。作用于线圈的指令：OUT。数据处理指令：如S/R、RST、SFT、MC/MCR、PLS、SFT、CJP/EJP等。独立使用的指令：如ANB、ORB、END等3F140MR的编程元件：F140MR的编程元件的名字有字母和数字表示，它们分别表示元件的类型和元件号。元件号用八进制表示，各种编程元件的编号的取值范围有严格的规定，不同的元件编号不相同，互不重叠，具体安排如下： 输入继电器X：400513输出继电器Y：430437，530537 定时器T：505

26、7，450457，550557，650657 计数器C：6067，460467，560567，660667 辅助继电器M：100377其中300377断电保持 状态存放器S：600647 特殊辅助继电器M：70，71，72，73，76，77等16个3.3 磨床的硬件系统设计 通过对磨床功能实现分析后，可以得到要它的外部需要的控制图，需要的开关和继电器，并对这些开关和继电器进行必要的编号，以有效的表示它们，增强可读性，下面是对相关的硬件的编号J及相关的硬件接线图如图3-1：X0：SB1主电机起动按钮；X1：SB2主电机停止按钮；X2：SB3轴向快速反转点动按钮；X3：SB4轴向快速电机正转点动按

27、钮；X4：SQ0电箱门压动行程开关；X5：SQ1轴向行程开关；X6，X 10：SQ2，SQ4轴向超行程保护开关；X7：SQ3轴向快速移动手柄压动式行程开关；X11，X12：SQ5，SQ6传动箱门压动式行程开关；X13：SQ7切向行程开关；X14，X15：SQ8，SQ9切向超行程保护开关；X 16：SA1液压泵电机起动操作开关；X17：SA6主电机起动与点动切换开关；X20：SA3主电机正反转切换开关；X21：SA5冷却液电机起动开关；X22：SA4径向快速移动刀开关；X23：SA2照明电源开关；X24：K1水银继电器触点；Y0：KM1液压泵电机接触器线圈；Y1：KM2主电机正转接触器线圈；Y2

28、：KM3主电机反转接触器线圈；Y3：KM4冷却电机接触器线圈；Y4：KM5轴向快速移动电机正转接触器线圈；Y5：KM6轴向快速移动电机反转接触器线圈；Y6：YA1径向移动油缸电磁换向阀电磁铁线圈；Y7：YA2平衡油缸电磁换向阀电磁铁线圈；Y10：照明电源输出端。图3-1在这些开关SB1SB4属于按钮开关，SQ0SQ9属于限位行程开关，SA1SA6是表示控制开关。在这些开关当中限位开关是起保护作用的，如SQ8，SQ9切向超行程保护开关，SQ2，SQ4轴向超行程保护开关。如由上图可以看出来PLC的外部接线图，当PLC的控制逻辑程序写入后，就可以进行测试的，下面我们就开始进行软件系统的设计，它是实现

29、外部硬件的逻辑，所以是非常重要的，只有设计的合理，才能保证机器的正常运行。第四章 软件系统的设计4.1 PLC程序设计的相关指令1.微分指令PLS/PLF1PLS上升沿微分指令 在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出。2PLF下降沿微分指令 在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出。PLS、PLF指令的使用说明：1PLS、PLF指令的目标元件为Y和M；2使用PLS时，仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内目标元件ON；使用PLF指令时只是利用输入信号的下降沿驱动，其它与PLS相同。2.主控指令MC/MCR1MC主控指令 用于公共串联触点的连接。执行MC后，左母线MC触点的后面2MCR主控复

30、位指令 它是MC指令的复位指令，即利用MCR指令恢复原左母线的位置。在编程时常会出现这样的情况，多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多存储单元，使用主控指令就可以解决这一问题。利用MC N0 M100实现左母线右移，使Y0、Y1都在X0的控制之下，其中N0表示嵌套等级，在无嵌套结构中N0的使用次数无限制；利用MCR N0恢复到原左母线状态。如果X0断开那么会跳过MC、MCR之间的指令向下执行。MC、MCR指令的使用说明：1MC、MCR指令的目标元件为Y和M，但不能用特殊辅助继电器。MC占3个程序步，MCR占2个程序步；2主控触点在梯形图中与一般

31、触点垂直。主控触点是与左母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令。3MC指令的输入触点断开时，在MC和MCR之内的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变。非积算定时器和计数器，用OUT指令驱动的元件将复位。4在一个MC指令区内假设再使用MC指令称为嵌套。嵌套级数最多为8级，编号按N0N1N2N3N4N5N6N7顺序增大，每级的返回用对应的MCR指令，从编号大的嵌套级开始复位。3.堆栈指令MPS/MRD/MPP堆栈指令是FX系列中新增的根本指令，用于多重输出电路，为编程带来便利。在FX系列PLC中有11个存储单元，它们专门

32、用来存储程序运算的中间结果，被称为栈存储器。1MPS进栈指令 将运算结果送入栈存储器的第一段，同时将先前送入的数据依次移到栈的下一段。2MRD读栈指令 将栈存储器的第一段数据最后进栈的数据读出且该数据继续保存在栈存储器的第一段，栈内的数据不发生移动。3MPP出栈指令 将栈存储器的第一段数据最后进栈的数据读出且该数据从栈中消失，同时将栈中其它数据依次上移。堆栈指令的使用说明：1堆栈指令没有目标元件；2MPS和MPP必须配对使用；3由于栈存储单元只有11个，所以栈的层次最多11层。4.逻辑反、空操作与结束指令INV/NOP/END1INV反指令 执行该指令后将原来的运算结果取反。使用时应注意INV

33、不能象指令表的LD、LDI、LDP、LDF那样与母线连接，也不能象指令表中的OR、ORI、ORP、ORF指令那样单独使用。2NOP空操作指令 不执行操作，但占一个程序步。执行NOP时并不做任何事，有时可用NOP指令短接某些触点或用NOP指令将不要的指令覆盖。当PLC执行了去除用户存储器操作后，用户存储器的内容全部变为空操作指令。3END结束指令 表示程序结束。假设程序的最后不写END指令，那么PLC不管实际用户程序多长，都从用户程序存储器的第一步执行到最后一步；假设有END指令，当扫描到END时，那么结束执行程序，这样可以缩短扫描周期。在程序调试时，可在程序中插入假设干END指令，将程序划分假

34、设干段，在确定前面程序段无误后，依次删除END指令，直至调试结束。4.2根据控制要求绘制梯形图该控制系统分别控制着四台电机主电机，冷却电机，液压泵电机，轴向快速移动电机和两个油缸径向移动油缸，平衡油缸的动作过程，当电箱门关闭之后SQ0被压动即X4闭合，此时机床才能起动，以确保平安。合上操作开关SA1即X16闭合那么液压泵电机起动，当到达一定油压之后水银继电器触点动作即X24闭合，机床充分润滑。当确定传动箱门闭合即SQ5、SQ6闭合后，按动SB1即X0闭合主电机起动，这是才能顺利启动主电机，此时的主电机是正传的。主电机正反转由操作开关SA3即X20进行转换，当SA3断开时常闭触点闭合，常开触点翻

35、开，这时接通正转控制线路；当SA3闭合时即X20常开触点闭合，常闭触点断开，接通反转控制线路。当操作开关SA6闭合时即X17常闭触点断开，按动SB1可实现主电机的点动控此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和CAD图纸等.请联系 QQ251133408 专业为您效劳.本设计已通过辩论！完整机械毕业设计全套下载地址爱问： :/ishare.iask.sina /f/23304420.html  带来不便请见谅！ AND X23OUT Y10MCR M0END4.3 结束语本文利用PLC对磨床进行改造，使得机器的的操作更简单，灵活，

36、更是方便维修，发挥出了PLC控制系统的运行可靠，控制灵活的优点。在改进的过程中，需要对机器进行整体的了解，特别是它的工作原理和流程，考虑得到操作的平安性和可靠性，设计PLC控制系统就必须谨慎。小结在指导老师的精心辅导下，经过近一个学期的努力，根本完成了此次毕业设计的任务。通过这个过程，对大学四年所学的专业知识和各项技能都有了一个重新的认识，是一个阶段性提高自我的过程，从中，也不断发现自己在专业知识和创新思维方面的缺乏，到达改进的目的。在整个毕业设计的过程中，经常性的查阅各种资料和文献，经常碰到一些以前未遇到的问题，都促使我反复思考探究，或者向人请教，学到了不少的知识。特别是对本课题的相关知识，

37、有了更深层次的理解和消化，在电气控制技术方面有了显著的提升。再次感谢我的指导老师和帮助我的老师们！致 谢经过几个月的努力，毕业设计接近了尾声，也意味着我大学四年的生活接近了尾声。回忆这几年的学习，感慨颇深，收获颇多。在此我首先要衷心的感谢我的指导老师。正是他的谆谆教诲使我完成了我的毕业设计。从课题的选题、开展到论文的撰写、结稿，自始至终都得到了老师的悉心指导与热情帮助。他渊博的学识，严谨的学风，勤勉的工作态度，诲人不倦的高尚品格给我留下的深刻的印象，我相信这段经历必将对我日后的工作生活起到良好的促进作用。同时，感谢学校给予我的培养，使我在走入社会前有了一个立身的平台。再次，我要感谢我的父母，没

38、有他们的支持，我便没有今天的成就，是他们辛勤的劳动使我有了在大学深造的时机。最后，我还要谢谢我的大学同窗们，大学能认识你们，是我人生的一笔珍贵的财富。你们平时和我一起讨论关于学习的点点滴滴，使我有了更大的进步。 参考文献1 熊葵容. 电器逻辑控制技术M.科学技术出版社，19992 廖常初.可编程控制器应用技术M.重启大学出版社，19963 黄义源.机械设备电器与数字控制M.中央播送电视大学出版社，19934 郑凤翼，郑丹丹，赵春江.梯形图和语句表.人民邮电出版社，2006.55 王阿根.电气可编程控制原理与应用.清华大学出版社，2007.46 张顶峰，陈资滨. 磨床7 王少江，侯力，匡红. 磨

39、床控制系统的数控化研究. 机床与液压，2021，3778 张凤友. 磨床微机控制系统设计学位论文 19989 赵晓运，郑胜利. 磨床的控制系统的PC改造. 河南机电高等专科学校学报 2006，14510 任延明，侯力，赵学玲，舒畅. 基于PLC的磨床控制系统设计的研究. 机械 2021，354附录一外文文献原文PDF格式的文档里附录二外文文献翻译硬质合金刀加工合金718时刀具磨损建模J. Lorentzon _, N. Ja¨rvstra t关键词：刀具磨损 有限元 铬镍铁合金718 摩擦 建模概述刀具磨损是在镍基高温合金车削时的问题，因此它是理解和定量预测刀具磨损和刀具寿命的重要的

40、依据。本文的实验证明工具磨损模型并已用商业有限元FE的代码来预测刀具磨损。该工具几何是逐步形成的有限元模拟芯片的更新，以捕捉到穿概况，压力，温度和相对速度的不断演进，以适应几何中的变化。对不同的摩擦和磨损模型进行了分析，以及它们对预测磨损配置的影响进行评估。分析说明，一个更先进的摩擦模型比库仑摩擦是更重要的，以便获得准确的预测磨损，大大提高了速度的预测精度，从而对模拟磨损产生重大影响。实验取得了一致的硬质合金刀具加工铝合金718磨损模拟。1介绍镍基高温合金，在航空航天工业中使用的最多的材料，机器。这些合金是在高温高强度下进行机械加工的，从而涉及部队使用，大大超出了钢铁加工发现的强度。此外，接触

41、长度较短，这就会在工具芯片接口引起变形。加工硬化，可高达百分之30 ，遇到的另一个问题是这些合金加工时，因为这可能导致在侧翼面对严重的刀具磨损。低镍引起高温合金的热导率是另一个问题，通过温度的测量，说明温度比钢高。在该芯片接口的高应力，加工硬化和高温加工的镍合金所有参与有助于提高刀具磨损。因此，必须要了解的磨损过程，以预测磨损率，提高刀具寿命。在过去，试验方法一直是主要方式。现在，数值方法的不断开展，如有限元法FEM以及更强大的计算机实现，如切削过程仿真的复杂的接触问题。有限元法已被证明是一个芯片的形成过程分析和预测过程变量，如温度的有效方法，力量，强度等等，因此，其模拟的使用大大增加，在过去

42、十年中，热力耦合仿真切屑形成过程一直被许多学者关注，如麦金利和莫纳汉等等。近来，对刀具磨损的演变进行了模拟，也通过实施磨损率方程，在有限元软件上应用。该方法已使用于钢铁，计算磨损率预测，从切割变量，和更新的工具移动节点的几何形状。取得了相当好的准确性，该方法可以作为最先进的造型加工看待。不过，这种刀具磨损模拟加工镍基高温合金的做法说明，特别是在周围的工具提示区域模拟和测量几何之间的差距相当大。因此，需要更多的工作，使精确的刀具磨损模拟。要做到这一点不好做，要同时与建模工具磨损，并在芯片界面摩擦，因为这些现象是密切相关。摩擦应力正应力成正比。然而，摩擦压力是有限的，当正应力比剪应力较大的流动状态

43、。这是在周围的工具提示，其中实际接触面积接近名义接触面积区域的情况并变量摩擦模型使用，以获取有限元模拟更准确的结果。这在以前没有考虑刀具磨损模拟，那里的摩擦系数在模型的剪切工具界面摩擦片或由库仑摩擦力一直不断形成。.目标这项工作的总体目标是建立一个有限元工具磨损模型，可以预测在硬质合金刀具加工镍基合金的磨损几何定量。为了实现这一目标，不同的磨损和摩擦模型的影响磨损过程参数，如温度和相对速度，一直在调查和预测工具的磨损几何使用。具体来说，在这里分为摩擦和磨损节中更详细地描述和2.2。磨损 W1.Usui的经验磨损率模型14-16，这是一个接触压力，相对速度和绝对温度的函数; W2.对于Usui的

44、模型，第二组的参数给予不同的温度进行了研究; W3.磨损率包括绝对温度功能的依赖; W4. Usui磨损率修正模型，包括相对速度指数; W5.振动调整Usui模型，其中一个常数项被添加到相对速度的振动，这是芯片中不存在形成的模型而造成的。.摩擦F1库仑摩擦力模型，其中指出，摩擦力与接触压力是成正比的;F2 剪切摩擦模型，其中指出，摩擦力是一小局部的等效压力;F3 两种不同的库仑摩擦系数,是尖端减少对前刀面摩擦形成的.2.刀具磨损模型该工具磨损模型由一个有限元模型和切屑形成磨损模型计算接触点的磨损率，进而相应地修改工具的几何形状。.芯片形成模式切屑形成的有限元模型是使用商业软件MSC。使用更新的

45、拉格朗日表述。这意味着该材料是附加到网格与定期重构，以防止内容失真。在切割过程需要热力耦合分析，因为机械的工作转化为热能，造成热压力影响材料的特性。两种类型的热，假设通常用于机械切削模拟，即完全耦合绝热加热和热机械计算。在这项工作中的耦合，交错，模型已被使用。这意味着，首先是递增传热，其次是应力分析，增量的时间设置为1.5毫秒。准静态分析的使用，这意味着theheat分析是短暂的，而忽略了力学分析与惯性力静。.尺寸的高度，并在仿真模型网格 工件的网状图中可以看出该网风格整技术，他使用了前四推进。网格创造 沿给定的轮廓边界和边界单元网格创作开始继续向内，直到整个地区都有网状。所用的元素的数量约为

46、6000元，最低为2毫米集大小。图中可见。用细网在周围的物质别离的工具提示。该工具中网状分子大约有5000个，最小的元素是2毫米大小。材料特性一般来说，应变程度，应变速率，温度各有一对材料流动应力强的影响力。因此，有必要在材料中使用捕获模型，以便正确地预测芯片的形成。在这里，忽略了在1 / s的104 / s时，室温为18和102之间几乎为零/ s和105 / 300集成电路s时应变率的依赖性，一率略有约10独立分段线性塑性模型使用。相反，流动应力曲线后18高应变率104 / s的使用，见图2。该流动应力温度趋势摘自20。其他工件材料性能使用可以在图3看到。对未涂层硬质合金刀具的材料特性被认为

47、是不受温度，并在表1中列出 .在工具摩擦片接口在这项工作中，使用三个不同的摩擦。在每一种情况下，摩擦系数进行了标定，以5以内的相关模拟和测量力量。该进给力是摩擦力力量之和。但是，在我们遇到的尖端半径相比很小，影响进给速度限制，因此摩擦提供了相当大的一局部进给力。使用的模型是：F1：在库仑摩擦力模型指出，摩擦力是成正比的接触压力，通过摩擦系数。摩擦系数设置为1.0： 1F2：剪切摩擦模型，其中指出，摩擦力是一个等效压力。2.摩擦系数m，设置为1.1： 2F3：作为新一代的库仑摩擦力模型，但这里有两个不同的摩擦系数，芯片接口。在前刀面，那里的接触压力是非常高的高于。这方面的一个原那么是在图.4。该

48、模型是物理学家佐列夫在高正应力摩擦下等到的。.产生的热量在加工过程中产生的摩擦热和塑性变形。具体的体积通量由于塑性功率给予在这里，_Wp是塑料的工作速度，r是密度和f是工作的一小局部塑料转化为热量，这时设置为1转换。严格来说，这是不正确的，因为有些工作是存在塑胶材料储存，但储存的相比照例是未知的，因为这么大变形的塑料储存工作的一小局部被忽略。产生的热率因摩擦是由下式给予 在这里，Ffr是摩擦力和VR是相对滑动速度。在因摩擦产生的热量是同样的两个接触到分发机构。这些热量是从工件转移，由于对流和传导对环境辐射的无视。在传热之间的工具和工件接触系数设置为1000kW/m2k，而根据菲利斯等允许数值之

49、间的数据和实验证据可以获得令人满意的结果，但应该指出，这是对另一种材料组合使用的。在该工具的外部边界的温度定为室温。.磨损模型可切割磨损率模型进一步修改后的测试： W1：经验式的磨损率模型公式5模型作为接触压力，相对速度，vrel和绝对温度T功能的磨损率：W2：一种不同的测试参数设置也是为了调查的温度依赖性的影响。W3：磨损率模型公式6能够占主导扩散磨损在较高的温度。模型是在绝对温度，T，以及常数分别为D，这是一个材料常数，活化能和R8.314千焦耳/摩尔K的玻尔兹曼常数：W4：通过添加改变性能相对速度的指数式的磨损率模型公式4： W5：振动调整Usui的磨损率式。 4;一常数项被添加到相对速

50、度的振动其中不包含芯片的形成模型：.磨损模型常数第一测定模型常数，对工具磨损选定的材料进行加工试验，然后根据有限元模拟，同样的条件，最后的磨损率计算模型的常数，通过回归分析，给。这次B参数值也用在这里，虽然在芯片的摩擦系数不同，形成的模式，会因为它现在就校准而补偿。基于这个原因，一个参数进行了调整，以使在相同的实验中。用同样的方法来校准的A，D，A0和型号为W1的磨损，W2，W3，W4和W5号A00。校准参数列于表2和3。在W3的方程式6，E被设定为75.35千焦耳/摩尔。3.分析步骤车削操作，相对于温度和力量静止状态，一般将会在渗入工件和随后的芯片形成初期短暂进入高温。这时对该工具的磨损进度

51、预测会被无视。相反，刀具磨损的预测，是基于固定切屑形成条件，并通过刀具磨损预测的。第一步是固定的，因此是计算芯片的条件。最后，通过对磨损模型中被激活的芯片形成过程分析和计算刀具磨损的进展。.切屑形成为了到达在有限元模拟芯片形成固定的条件下使用拉格朗日方法，整个对象在形成模拟芯片上要执行，必须存在并且从模拟网状开始。因而为到达稳定状态下将计算进行26瞬态分析。幸运的是，通过降低热容量的工具，它可以更快地到达平衡，在我们的例子中，这是1500年后获得约递增，见图. 5。此时，降低热容量的原因是参加了较长时间的作用。计算热增量相同比例的效果比机械的增加，这可以看式5。请注意，左边在稳态消失，而增加了

52、变化的速度，到达稳态条件： 在这里，T是温度，k是热导率，r是密度和CP是散热能力。.刀具磨损该工具磨损模型由一个有限元模型和切屑形成磨损模型作为子程序计算接触点的磨损率，相应地修改工具几何实施。磨损率的计算使用的每一个与母材接触工具节点Usui的经验磨损模型。为了做到这一点，温度，相对速度，并在接触应力的有限元芯片在与工件接触工具的所有节点形成的模拟计算获得计算值，然后受聘于用户子程序来计算磨损率，见图.6。通过计算磨损率，分析该工具的几何形状，然后更新移动芯片中的有限元仿真工具形成特定节点，请参阅5。一个节点的移动方向是基于在该节点接触压力的方向。移动节点后，所有的结合点的数据映射到新的融合点位置和切屑形成继续模拟，通过工作物质渗透工具。更新工具的几何扭曲组成局部。为了防止这种情况，该工具会自动网格，使用四方面推进再划分技术，再规定频率。磨损计算是1800年开始增加，见图.5，在稳