PLC基于的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：指導(dǎo)老師：PLC基于的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：1摘要本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,通過對主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式的探究以及對機(jī)床的工作過程和控制要求的分析,給出了機(jī)床動(dòng)作循環(huán)圖、液壓元件動(dòng)作表;并采用PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),列出了PLC的I/O地址分配表,繪制了PLC的I/O分配圖和單循環(huán)自動(dòng)工作流程圖，編寫了PLC控制程序的梯形圖和指令表；再由組態(tài)王設(shè)計(jì)的人機(jī)界面顯示操作（HMI），使整個(gè)控制系統(tǒng)的操作變得簡單、方便，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。關(guān)鍵詞：PLC；編程技術(shù)；組合機(jī)床；組態(tài)王摘要本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,通過對主要2引言為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對傳統(tǒng)老式組合機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果。用PLC模塊、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)編程輸入、人機(jī)交互、自動(dòng)化加工的控制方式，擴(kuò)大加工能力，減少故障，提高效率，已成為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造的有效途徑。根據(jù)我國當(dāng)前的情況，傳統(tǒng)的控制方式采用物理電子器件和大量而又復(fù)雜的硬接線,使得系統(tǒng)的工作效率低,可靠性差,故障診斷和排除困難,嚴(yán)重影響了工廠的生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，可編程控制器的出現(xiàn)，采用可編程控制系統(tǒng)，無論在性能上或者效率上都得到很大提升。因此,采用PLC對機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,很有必要。本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,介紹了一種全新的自動(dòng)化控制理念，以三菱電機(jī)公司的FX2N系列PLC作為組合機(jī)床的主控制器，同時(shí)連接PC端通過工業(yè)組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)一個(gè)全新的自動(dòng)控制系統(tǒng)。三面銑組合機(jī)床是用來進(jìn)行銑銷加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備，其作用對象是Z512W型臺式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面。引言為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精3第一章三面銑組合機(jī)床概述1.1組合機(jī)床概述1.1.1組合機(jī)床發(fā)展史

二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的快速發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有很大的提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了便于用戶使用和維修，提高不同制造廠的通用部件的互換性，美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠于1953年協(xié)商，嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。1.1.2組合機(jī)床部件分類

組合機(jī)床通用部件按功能可分為五類。

動(dòng)力部件主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺，是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。支承部件有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等，是用以安裝動(dòng)力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件。輸送部件主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺等，是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件?？刂撇考幸簤赫?、電氣柜和操縱臺等，是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件。

輔助部件主要就是有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。第一章三面銑組合機(jī)床概述1.1組合機(jī)床概述41.2組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是用按一定規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的通用部件以及按被加工零件的形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。組合機(jī)車是由專用機(jī)床和萬能機(jī)床發(fā)展來的，它結(jié)構(gòu)簡單，又能夠重新調(diào)整，適應(yīng)新工件的加工。組合機(jī)床與萬能機(jī)床和專用機(jī)床相比，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、組合機(jī)床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。2、組合機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。3、組合機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。4、組合機(jī)床其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。5、組合機(jī)床由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，對操作工人水平要求不高，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證。6、組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。1.3機(jī)床主要結(jié)構(gòu)部件

機(jī)床主要部件包括床身、工作臺、底座、銑削動(dòng)力頭、液壓動(dòng)力滑臺、工件松緊油缸、液壓站等組成。機(jī)床床身安放在底座上，床身上安裝有液壓動(dòng)力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩邊各安裝有一臺銑銷頭，上方有立銑頭，液壓站在機(jī)床附近。1.2組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是用按一定規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)51.4三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求三面銑組合機(jī)床有左銑削頭、右銑1號削頭、右銑2號削頭、立銑削頭和液壓泵五臺三相交流籠型異步電機(jī),設(shè)計(jì)要求如下:(1)機(jī)床有單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)、單循環(huán)自動(dòng)工作三種工作方式。(2)五臺電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)。(3)要求有電源、油泵工作、工件夾緊與放松和加工等信號指示。(4)油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。(5)必要的聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。1.4三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求三面銑組合6第二章PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本章主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)角度，介紹該項(xiàng)目的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟、系統(tǒng)的硬件配置、主電路設(shè)計(jì)等。2.1PLC的簡介

PLC（ProgrammablelogicController）可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)?？删幊炭刂破魇怯?jì)算機(jī)家族中的一員，它使用了可編程序的記憶以存儲指令，用來執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和演算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入和輸出，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC的特點(diǎn)如下：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）編程簡單，易學(xué)易用（3）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造（5）體積小，容量大，重量輕，能耗低，成本低PLC的領(lǐng)域大致可歸納為如下幾類。（1）開關(guān)量的邏輯控制（2）模擬量控制（3）運(yùn)動(dòng)控制（4）過程控制（5）數(shù)據(jù)處理（6）通信及聯(lián)網(wǎng)第二章PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本章主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)72.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟2.2.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)原則會涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為以下4點(diǎn)。(1)可靠性原則—確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性。(2)完整性原則—最大限度的滿足工業(yè)生產(chǎn)要求或機(jī)械設(shè)備的控制要求。(3)經(jīng)濟(jì)型原則—力求控制系統(tǒng)簡單、實(shí)用、合理。(4)發(fā)展性原則—適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在I/O接口、通信能力等方面留有余地。2.2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分以下6步進(jìn)行。1、熟悉被控對象2、評估控制任務(wù)3、硬件選擇4、編寫應(yīng)用程序5、程序調(diào)試6、編寫技術(shù)文件2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟2.2.1PLC82.3PLC的選型本機(jī)床控制系統(tǒng)采用的是日本三菱公司的FX2N系編程控制器，根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對輸入輸出的要求，本機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列可編程控制器中的FX2N–80MR-001。該型號的輸入點(diǎn)數(shù)40個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)40個(gè)，輸出形式是R-繼電器輸出（有接點(diǎn)，交流、直流負(fù)載兩用）。不但滿足本設(shè)計(jì)中的輸入輸出點(diǎn)數(shù)的基本要求，而且為日后本機(jī)床控制系統(tǒng)的升級改造保留有一定的系統(tǒng)擴(kuò)展空間。2.3PLC的選型本機(jī)床控制系統(tǒng)采用的是日本92.4PLC的I/O分配表本控制系統(tǒng)的PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的確定是根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和所需控制的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)量加以確定。（1）PLC的輸入端口包括自動(dòng)循環(huán)工作按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、油泵啟動(dòng)、總停按鈕、SA1等，還包括電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)繼電器輸入，輸入形式是熱繼電器的常開觸點(diǎn)。（2）PLC的輸出端口包括運(yùn)行指示燈、交流接觸器、繼電器等。PLC的I/O分配表如下所示：2.4PLC的I/O分配表本控制系統(tǒng)的PLC10基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件112.5PLC的I/O分配圖2.5PLC的I/O分配圖122.6變頻調(diào)速器2.6.1變頻器的概述變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。變頻器的分類——按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器等。2.6.2變頻器原理變頻器有交-直-交和交-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流；交-直-交變頻器則是先把工頻交流通過整流器轉(zhuǎn)換成直流，然后再把直流轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流，其基本構(gòu)成如圖6所示。主要由主電路（包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路組成。整流器主要是將電網(wǎng)的交流整流成直流；逆變器是通過三相橋式逆變電路將直流逆變成任意頻率的三相交流；中間環(huán)節(jié)又叫中間儲能環(huán)節(jié)；由于變頻器的負(fù)載一般為電動(dòng)機(jī)，屬于感性負(fù)載，運(yùn)行中中間直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會有無功功率交換，這種無功功率將由中間環(huán)節(jié)的儲能元件（電容器或電抗器）來緩沖；控制電路主要是完成對整流器的電壓控制，對逆變器的開關(guān)控制以及完成各種保護(hù)功能。2.6變頻調(diào)速器2.6.1變頻器的概述132.7變頻器的選型根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對電機(jī)的功率、性能等等的要求，本機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FR-F700系列通用變頻器中的FR-F740-22K-CHT1。變頻器的參數(shù)——變頻器用于單純可變速運(yùn)行時(shí)，可按出廠設(shè)定的參數(shù)運(yùn)行即可，若考慮負(fù)荷、運(yùn)行方式時(shí)，必須設(shè)定必要的參數(shù)。對于三菱FR-FR740-22K-CHT1變頻器的性能參數(shù)，可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定，文中僅介紹一些常用的參數(shù)，有關(guān)其他參數(shù)，請參考附錄或有關(guān)設(shè)備使用手冊。2.7變頻器的選型根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對電14參數(shù)表簡單參數(shù)一覽表如下：參數(shù)表簡單參數(shù)一覽表如下：152.8主電路設(shè)計(jì)圖2.8主電路設(shè)計(jì)圖16第三章PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1PLC的編程語言與編程方法3.1.1PLC的編程語言

PLC的編程語言與一般計(jì)算機(jī)語言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既滿足易于編寫，又滿足易于調(diào)試的要求。不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點(diǎn)：1、圖形式指令結(jié)構(gòu)

2、簡化的程序結(jié)構(gòu) 3、簡化應(yīng)用軟件生成過程

4、明確的變量常數(shù)5、強(qiáng)化調(diào)試手段

總之，PLC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時(shí)間的專門訓(xùn)練。

IEC（國際電工委員會）中的PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)中有五種編程語言：梯形圖編程語言、順序功能圖編程語言、指令語句表編程語言、功能塊圖編程語言、結(jié)構(gòu)文本編程語言。其中最常用的就是梯形圖編程語言和指令語句表編程語言。3.1.2PLC的編程方法在設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)，可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，采用下列不同的方法。1、解析法2、經(jīng)驗(yàn)法3、技巧法4、圖解法圖解法是靠畫圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。常用的方法有梯形圖法、流程圖法及時(shí)序圖（波形圖）法。第三章PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1PLC的編程語言與編程173.2PLC編程軟件概述三菱PLC編程軟件GX-Developer是三菱通用性較強(qiáng)的編程軟件，它能夠完成Q系列、QnA系列、A系列（包括運(yùn)動(dòng)控制CPU）、FX系列PLC梯形圖、指令表、SFC等的編輯。該編程軟件能夠?qū)⒕庉嫷某绦蜣D(zhuǎn)換成GPPQ、GPPA格式的文檔，當(dāng)選擇FX系列時(shí)，還能將程序存儲為FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文檔，以實(shí)現(xiàn)與FX-GP/WIN-C軟件的文件互換。該編程軟件能夠?qū)xcel、Word等軟件編輯的說明性文字、數(shù)據(jù)，通過復(fù)制、粘貼等簡單操作導(dǎo)入程序中，使軟件的使用、程序的編輯更加便捷。此外，GX-Developer編程軟件還具有以下特點(diǎn)。（1）操作簡便（2）豐富的調(diào)試功能（3）能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接3.2PLC編程軟件概述三菱PLC編程軟件G183.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)三面銑組合機(jī)床有單循環(huán)自動(dòng)工作、單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式,下面以一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)為例分析單循環(huán)自動(dòng)工作過程控制。首先將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳至“單循環(huán)自動(dòng)工作SA1-1”位置,當(dāng)操作者將要加工的零件放在液壓滑臺的夾具中后(其他準(zhǔn)備工作就緒),按加工指令按鈕,工件開始夾緊,夾緊后工件壓力繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作,滑臺開始快進(jìn),原位開關(guān)SQ1復(fù)位;當(dāng)滑臺壓下滑臺快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)位置開關(guān)SQ2后轉(zhuǎn)工進(jìn),同時(shí)起動(dòng)左銑頭和右1銑頭開始加工;當(dāng)加工到指定位置SQ3,立銑頭開始加工;又過一定SQ4位置時(shí),右1銑頭停止,右2銑頭開始加工,直到終點(diǎn)三臺電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。此時(shí),當(dāng)死擋鐵停留壓力繼電器BP1觸點(diǎn)動(dòng)作后滑臺自動(dòng)快速退回原位,SQ1受壓,工件松開,一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。3.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)三面銑組合機(jī)床有19程序流程圖設(shè)計(jì)程序流程圖設(shè)計(jì)203.4程序設(shè)計(jì)利用主控指令來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的熱繼電器過載和總停的時(shí)候停止機(jī)床工作。組合機(jī)床的三種工作方式：單循環(huán)自動(dòng)工作、單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作。有相應(yīng)的指示燈來顯示工作狀態(tài)。3.4程序設(shè)計(jì)利用主控指令來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的熱繼電器過載和總21除了在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，當(dāng)加工指令按鈕按下時(shí)，油泵電機(jī)就會自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)指示燈也會亮。另外在前兩種工作方式下，油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下完成加工后就停機(jī)。當(dāng)工件在滑臺原位位置且油泵電機(jī)正在運(yùn)行的時(shí)候，才能對工件進(jìn)行“夾緊”和“放松”的操作。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下“工件夾緊點(diǎn)動(dòng)工作按鈕”才能操作。在另外兩種工作方式下，按下“加工指令按鈕”就會自動(dòng)完成相應(yīng)的操作。除了在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，當(dāng)加工指令按鈕按下時(shí)，油22當(dāng)工件完成“夾緊”的操作之后才能進(jìn)行滑臺的移動(dòng)。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下“滑臺快進(jìn)點(diǎn)動(dòng)工作按鈕”進(jìn)行滑臺快進(jìn)的點(diǎn)動(dòng)操作。在另外兩種工作方式下，工件夾緊壓力繼電器得電就會自動(dòng)進(jìn)行快進(jìn)移動(dòng)。當(dāng)滑臺到達(dá)指定位置，就會進(jìn)行“快進(jìn)”和“工進(jìn)”的轉(zhuǎn)換。當(dāng)工件完成“夾緊”的操作之后才能進(jìn)行滑臺的移動(dòng)23當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下左銑電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式24當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下右銑1電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。另外在工件到達(dá)右銑1和右銑2切換開關(guān)位置時(shí)，右銑1電機(jī)自動(dòng)停止，此時(shí)右銑2自動(dòng)開始運(yùn)行。當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方25當(dāng)滑臺工件到達(dá)立銑頭加工區(qū)指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下立銑電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。當(dāng)滑臺工件到達(dá)立銑頭加工區(qū)指定位置，在單循環(huán)自26當(dāng)滑臺的工件使“死檔鐵停留壓力繼電器”得電，左銑、右銑1、右銑2和立銑的電機(jī)停機(jī)。同時(shí)，滑臺快退電磁閥得電使滑臺快退。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，完成工件加工并取下工件后，使油泵電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)滑臺的工件使“死檔鐵停留壓力繼電器”得電，左銑27第四章基于組態(tài)王的人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)人機(jī)界面（HMI）監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主畫面及相應(yīng)的功能子畫面組成，人機(jī)界面畫面設(shè)計(jì)對于人機(jī)界面（HMI）來說是非常關(guān)鍵的。人機(jī)界面（HMI）畫面是用組態(tài)軟件來做的，常見的組態(tài)軟件有西門子公司的Wincc、羅克韋爾公司的RsView及國產(chǎn)的組態(tài)王、力控等。在本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們選擇了組態(tài)王來完成監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)。組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個(gè)工程開發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動(dòng)畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動(dòng)畫設(shè)計(jì)顯示動(dòng)態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。第四章基于組態(tài)王的人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)人機(jī)284.1組態(tài)王的主要功能特性一、組態(tài)王的主要功能特性：1）可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫、動(dòng)畫連接。2）可以對畫面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打印。3）無與倫比的動(dòng)力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動(dòng)畫功能。4）強(qiáng)大的腳本語言處理，能夠幫助你實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯操作和與決策處理。5）變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到Excel表格中，方便的對變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。6）強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。7）方便的配方處理功能。8）全新的WebServer架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布。9）豐富的設(shè)備支持庫，支持常見的PLC設(shè)備、智能儀表、智能模塊。二、組態(tài)王的功能：組態(tài)軟件具有監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，好處之一就是能大大縮短開發(fā)時(shí)間，并能保證系統(tǒng)的質(zhì)量。能快速便捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖形維護(hù)。組態(tài)王提供了豐富的快速應(yīng)用設(shè)計(jì)的工具。1、快速便捷的應(yīng)用設(shè)計(jì)；2、靈活簡便的變量定義和管理；3、強(qiáng)大的控制語言；4、豐富的可擴(kuò)充的圖形庫；5、對多媒體的支持；6、采集和顯示歷史數(shù)據(jù)；7、全新的靈活多樣、操作簡單的內(nèi)嵌式報(bào)表；8、配方管理；4.1組態(tài)王的主要功能特性一、組態(tài)王的主要功29第五章總結(jié)PLC（可編程控制器）以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)控制之中。組態(tài)軟件組態(tài)王因其簡單易用的特點(diǎn)，在人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)中深受用戶的喜歡而得到廣泛的使用。在三菱FX系列PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎(chǔ)上，我們成功設(shè)計(jì)出了組合機(jī)床控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)效果良好，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。PLC技術(shù)應(yīng)用于三面銑組合機(jī)床不僅節(jié)省了大量的電氣元件、導(dǎo)線與原材料,而且可靠性高、使用靈活、調(diào)試方便,縮短了設(shè)計(jì)周期,減少了維修工作量,提高了加工零件合格率,具有整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。再加上由組態(tài)王設(shè)計(jì)的人機(jī)界面（HMI），使整個(gè)控制系統(tǒng)的操作變得簡單，方便，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。第五章總結(jié)PLC（可編程控制器）以其可靠性高30致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)自考本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)教師的的督促指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師和老師。和老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)。除了敬佩和老師的專業(yè)水平外，她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在論文即將完成之際，還要感謝大學(xué)期間所有的成教學(xué)院老師，是在他們的教誨下，我喜歡上了機(jī)械專業(yè)，掌握了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識基礎(chǔ)，為我以后的揚(yáng)帆遠(yuǎn)航注入了動(dòng)力。祝愿老師身體健康，工作順利！致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)31謝謝！謝謝！32PLC基于的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：指導(dǎo)老師：PLC基于的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：33摘要本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,通過對主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式的探究以及對機(jī)床的工作過程和控制要求的分析,給出了機(jī)床動(dòng)作循環(huán)圖、液壓元件動(dòng)作表;并采用PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),列出了PLC的I/O地址分配表,繪制了PLC的I/O分配圖和單循環(huán)自動(dòng)工作流程圖，編寫了PLC控制程序的梯形圖和指令表；再由組態(tài)王設(shè)計(jì)的人機(jī)界面顯示操作（HMI），使整個(gè)控制系統(tǒng)的操作變得簡單、方便，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。關(guān)鍵詞：PLC；編程技術(shù)；組合機(jī)床；組態(tài)王摘要本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,通過對主要34引言為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入大量資金和技術(shù)對傳統(tǒng)老式組合機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果。用PLC模塊、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)編程輸入、人機(jī)交互、自動(dòng)化加工的控制方式，擴(kuò)大加工能力，減少故障，提高效率，已成為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造的有效途徑。根據(jù)我國當(dāng)前的情況，傳統(tǒng)的控制方式采用物理電子器件和大量而又復(fù)雜的硬接線,使得系統(tǒng)的工作效率低,可靠性差,故障診斷和排除困難,嚴(yán)重影響了工廠的生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，可編程控制器的出現(xiàn)，采用可編程控制系統(tǒng)，無論在性能上或者效率上都得到很大提升。因此,采用PLC對機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,很有必要。本文的研究對象是三面銑組合機(jī)床,介紹了一種全新的自動(dòng)化控制理念，以三菱電機(jī)公司的FX2N系列PLC作為組合機(jī)床的主控制器，同時(shí)連接PC端通過工業(yè)組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)一個(gè)全新的自動(dòng)控制系統(tǒng)。三面銑組合機(jī)床是用來進(jìn)行銑銷加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備，其作用對象是Z512W型臺式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面。引言為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精35第一章三面銑組合機(jī)床概述1.1組合機(jī)床概述1.1.1組合機(jī)床發(fā)展史

二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的快速發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有很大的提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了便于用戶使用和維修，提高不同制造廠的通用部件的互換性，美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠于1953年協(xié)商，嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。1.1.2組合機(jī)床部件分類

組合機(jī)床通用部件按功能可分為五類。

動(dòng)力部件主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺，是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。支承部件有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等，是用以安裝動(dòng)力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件。輸送部件主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺等，是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件?？刂撇考幸簤赫尽㈦姎夤窈筒倏v臺等，是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件。

輔助部件主要就是有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。第一章三面銑組合機(jī)床概述1.1組合機(jī)床概述361.2組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是用按一定規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的通用部件以及按被加工零件的形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。組合機(jī)車是由專用機(jī)床和萬能機(jī)床發(fā)展來的，它結(jié)構(gòu)簡單，又能夠重新調(diào)整，適應(yīng)新工件的加工。組合機(jī)床與萬能機(jī)床和專用機(jī)床相比，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、組合機(jī)床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。2、組合機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。3、組合機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。4、組合機(jī)床其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。5、組合機(jī)床由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，對操作工人水平要求不高，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證。6、組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。1.3機(jī)床主要結(jié)構(gòu)部件

機(jī)床主要部件包括床身、工作臺、底座、銑削動(dòng)力頭、液壓動(dòng)力滑臺、工件松緊油缸、液壓站等組成。機(jī)床床身安放在底座上，床身上安裝有液壓動(dòng)力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩邊各安裝有一臺銑銷頭，上方有立銑頭，液壓站在機(jī)床附近。1.2組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是用按一定規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)371.4三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求三面銑組合機(jī)床有左銑削頭、右銑1號削頭、右銑2號削頭、立銑削頭和液壓泵五臺三相交流籠型異步電機(jī),設(shè)計(jì)要求如下:(1)機(jī)床有單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)、單循環(huán)自動(dòng)工作三種工作方式。(2)五臺電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)。(3)要求有電源、油泵工作、工件夾緊與放松和加工等信號指示。(4)油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。(5)必要的聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。1.4三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求三面銑組合38第二章PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本章主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)角度，介紹該項(xiàng)目的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟、系統(tǒng)的硬件配置、主電路設(shè)計(jì)等。2.1PLC的簡介

PLC（ProgrammablelogicController）可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)?？删幊炭刂破魇怯?jì)算機(jī)家族中的一員，它使用了可編程序的記憶以存儲指令，用來執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和演算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入和輸出，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC的特點(diǎn)如下：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）編程簡單，易學(xué)易用（3）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造（5）體積小，容量大，重量輕，能耗低，成本低PLC的領(lǐng)域大致可歸納為如下幾類。（1）開關(guān)量的邏輯控制（2）模擬量控制（3）運(yùn)動(dòng)控制（4）過程控制（5）數(shù)據(jù)處理（6）通信及聯(lián)網(wǎng)第二章PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本章主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)392.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟2.2.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)原則會涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為以下4點(diǎn)。(1)可靠性原則—確保控制系統(tǒng)的可靠性。(2)完整性原則—最大限度的滿足工業(yè)生產(chǎn)要求或機(jī)械設(shè)備的控制要求。(3)經(jīng)濟(jì)型原則—力求控制系統(tǒng)簡單、實(shí)用、合理。(4)發(fā)展性原則—適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在I/O接口、通信能力等方面留有余地。2.2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分以下6步進(jìn)行。1、熟悉被控對象2、評估控制任務(wù)3、硬件選擇4、編寫應(yīng)用程序5、程序調(diào)試6、編寫技術(shù)文件2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟2.2.1PLC402.3PLC的選型本機(jī)床控制系統(tǒng)采用的是日本三菱公司的FX2N系編程控制器，根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對輸入輸出的要求，本機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列可編程控制器中的FX2N–80MR-001。該型號的輸入點(diǎn)數(shù)40個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)40個(gè)，輸出形式是R-繼電器輸出（有接點(diǎn)，交流、直流負(fù)載兩用）。不但滿足本設(shè)計(jì)中的輸入輸出點(diǎn)數(shù)的基本要求，而且為日后本機(jī)床控制系統(tǒng)的升級改造保留有一定的系統(tǒng)擴(kuò)展空間。2.3PLC的選型本機(jī)床控制系統(tǒng)采用的是日本412.4PLC的I/O分配表本控制系統(tǒng)的PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的確定是根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和所需控制的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)量加以確定。（1）PLC的輸入端口包括自動(dòng)循環(huán)工作按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、油泵啟動(dòng)、總停按鈕、SA1等，還包括電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)繼電器輸入，輸入形式是熱繼電器的常開觸點(diǎn)。（2）PLC的輸出端口包括運(yùn)行指示燈、交流接觸器、繼電器等。PLC的I/O分配表如下所示：2.4PLC的I/O分配表本控制系統(tǒng)的PLC42基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件432.5PLC的I/O分配圖2.5PLC的I/O分配圖442.6變頻調(diào)速器2.6.1變頻器的概述變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。變頻器的分類——按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器等。2.6.2變頻器原理變頻器有交-直-交和交-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流；交-直-交變頻器則是先把工頻交流通過整流器轉(zhuǎn)換成直流，然后再把直流轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流，其基本構(gòu)成如圖6所示。主要由主電路（包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路組成。整流器主要是將電網(wǎng)的交流整流成直流；逆變器是通過三相橋式逆變電路將直流逆變成任意頻率的三相交流；中間環(huán)節(jié)又叫中間儲能環(huán)節(jié)；由于變頻器的負(fù)載一般為電動(dòng)機(jī)，屬于感性負(fù)載，運(yùn)行中中間直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會有無功功率交換，這種無功功率將由中間環(huán)節(jié)的儲能元件（電容器或電抗器）來緩沖；控制電路主要是完成對整流器的電壓控制，對逆變器的開關(guān)控制以及完成各種保護(hù)功能。2.6變頻調(diào)速器2.6.1變頻器的概述452.7變頻器的選型根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對電機(jī)的功率、性能等等的要求，本機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FR-F700系列通用變頻器中的FR-F740-22K-CHT1。變頻器的參數(shù)——變頻器用于單純可變速運(yùn)行時(shí)，可按出廠設(shè)定的參數(shù)運(yùn)行即可，若考慮負(fù)荷、運(yùn)行方式時(shí)，必須設(shè)定必要的參數(shù)。對于三菱FR-FR740-22K-CHT1變頻器的性能參數(shù)，可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定，文中僅介紹一些常用的參數(shù)，有關(guān)其他參數(shù)，請參考附錄或有關(guān)設(shè)備使用手冊。2.7變頻器的選型根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)床控制系統(tǒng)對電46參數(shù)表簡單參數(shù)一覽表如下：參數(shù)表簡單參數(shù)一覽表如下：472.8主電路設(shè)計(jì)圖2.8主電路設(shè)計(jì)圖48第三章PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1PLC的編程語言與編程方法3.1.1PLC的編程語言

PLC的編程語言與一般計(jì)算機(jī)語言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既滿足易于編寫，又滿足易于調(diào)試的要求。不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點(diǎn)：1、圖形式指令結(jié)構(gòu)

2、簡化的程序結(jié)構(gòu) 3、簡化應(yīng)用軟件生成過程

4、明確的變量常數(shù)5、強(qiáng)化調(diào)試手段

總之，PLC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時(shí)間的專門訓(xùn)練。

IEC（國際電工委員會）中的PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)中有五種編程語言：梯形圖編程語言、順序功能圖編程語言、指令語句表編程語言、功能塊圖編程語言、結(jié)構(gòu)文本編程語言。其中最常用的就是梯形圖編程語言和指令語句表編程語言。3.1.2PLC的編程方法在設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)，可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，采用下列不同的方法。1、解析法2、經(jīng)驗(yàn)法3、技巧法4、圖解法圖解法是靠畫圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。常用的方法有梯形圖法、流程圖法及時(shí)序圖（波形圖）法。第三章PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1PLC的編程語言與編程493.2PLC編程軟件概述三菱PLC編程軟件GX-Developer是三菱通用性較強(qiáng)的編程軟件，它能夠完成Q系列、QnA系列、A系列（包括運(yùn)動(dòng)控制CPU）、FX系列PLC梯形圖、指令表、SFC等的編輯。該編程軟件能夠?qū)⒕庉嫷某绦蜣D(zhuǎn)換成GPPQ、GPPA格式的文檔，當(dāng)選擇FX系列時(shí)，還能將程序存儲為FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文檔，以實(shí)現(xiàn)與FX-GP/WIN-C軟件的文件互換。該編程軟件能夠?qū)xcel、Word等軟件編輯的說明性文字、數(shù)據(jù)，通過復(fù)制、粘貼等簡單操作導(dǎo)入程序中，使軟件的使用、程序的編輯更加便捷。此外，GX-Developer編程軟件還具有以下特點(diǎn)。（1）操作簡便（2）豐富的調(diào)試功能（3）能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接3.2PLC編程軟件概述三菱PLC編程軟件G503.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)三面銑組合機(jī)床有單循環(huán)自動(dòng)工作、單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式,下面以一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)為例分析單循環(huán)自動(dòng)工作過程控制。首先將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳至“單循環(huán)自動(dòng)工作SA1-1”位置,當(dāng)操作者將要加工的零件放在液壓滑臺的夾具中后(其他準(zhǔn)備工作就緒),按加工指令按鈕,工件開始夾緊,夾緊后工件壓力繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作,滑臺開始快進(jìn),原位開關(guān)SQ1復(fù)位;當(dāng)滑臺壓下滑臺快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)位置開關(guān)SQ2后轉(zhuǎn)工進(jìn),同時(shí)起動(dòng)左銑頭和右1銑頭開始加工;當(dāng)加工到指定位置SQ3,立銑頭開始加工;又過一定SQ4位置時(shí),右1銑頭停止,右2銑頭開始加工,直到終點(diǎn)三臺電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。此時(shí),當(dāng)死擋鐵停留壓力繼電器BP1觸點(diǎn)動(dòng)作后滑臺自動(dòng)快速退回原位,SQ1受壓,工件松開,一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。3.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)三面銑組合機(jī)床有51程序流程圖設(shè)計(jì)程序流程圖設(shè)計(jì)523.4程序設(shè)計(jì)利用主控指令來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的熱繼電器過載和總停的時(shí)候停止機(jī)床工作。組合機(jī)床的三種工作方式：單循環(huán)自動(dòng)工作、單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作。有相應(yīng)的指示燈來顯示工作狀態(tài)。3.4程序設(shè)計(jì)利用主控指令來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的熱繼電器過載和總53除了在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，當(dāng)加工指令按鈕按下時(shí)，油泵電機(jī)就會自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)指示燈也會亮。另外在前兩種工作方式下，油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下完成加工后就停機(jī)。當(dāng)工件在滑臺原位位置且油泵電機(jī)正在運(yùn)行的時(shí)候，才能對工件進(jìn)行“夾緊”和“放松”的操作。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下“工件夾緊點(diǎn)動(dòng)工作按鈕”才能操作。在另外兩種工作方式下，按下“加工指令按鈕”就會自動(dòng)完成相應(yīng)的操作。除了在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，當(dāng)加工指令按鈕按下時(shí)，油54當(dāng)工件完成“夾緊”的操作之后才能進(jìn)行滑臺的移動(dòng)。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下“滑臺快進(jìn)點(diǎn)動(dòng)工作按鈕”進(jìn)行滑臺快進(jìn)的點(diǎn)動(dòng)操作。在另外兩種工作方式下，工件夾緊壓力繼電器得電就會自動(dòng)進(jìn)行快進(jìn)移動(dòng)。當(dāng)滑臺到達(dá)指定位置，就會進(jìn)行“快進(jìn)”和“工進(jìn)”的轉(zhuǎn)換。當(dāng)工件完成“夾緊”的操作之后才能進(jìn)行滑臺的移動(dòng)55當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下左銑電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式56當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下右銑1電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。另外在工件到達(dá)右銑1和右銑2切換開關(guān)位置時(shí)，右銑1電機(jī)自動(dòng)停止，此時(shí)右銑2自動(dòng)開始運(yùn)行。當(dāng)滑臺到達(dá)工件加工指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方57當(dāng)滑臺工件到達(dá)立銑頭加工區(qū)指定位置，在單循環(huán)自動(dòng)工作方式下立銑電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。在單動(dòng)力自動(dòng)循環(huán)工作和點(diǎn)動(dòng)工作方式下，需按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕進(jìn)行操作。當(dāng)滑臺工件到達(dá)立銑頭加工區(qū)指定位置，在單循環(huán)自58當(dāng)滑臺的工件使“死檔鐵停留壓力繼電器”得電，左銑、右銑1、右銑2和立銑的電機(jī)停機(jī)。同時(shí)，滑臺快退電磁閥得電使滑臺快退。在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，完成工件加工并取下工件后，使油泵電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)滑臺的工件使“死檔鐵停留壓力繼電器”得電，左銑59第四章基于組態(tài)王的人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)人機(jī)界面（HMI）監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主畫面及相應(yīng)的功能子畫面組成，人機(jī)界面畫面設(shè)計(jì)