PLC对立式车床电气控制系统

第一章 绪论摘 要生产工艺的要求及市场的需求催生了我国机床加工设备的现代化.为了充分发挥设备效能,迅速提升加工技术与性能,越来越多的企业每年投入大量的资金与技术对传统老式机床进行技术改造.PLC技术的不断发展为机床设备的技术改造提供了强有力的技术支持.利用PLC对立式车床电气控制系统的改造，实现编程输入、人机交互、自动加工的控制方式，扩大了机床的加工能力，减少了机床故障，提高了机床使用效率，取得了良好的效果。利用PLC对立式车床电气控制系统的改造已成为企业对机床进行技术改造的有效途径。应用PLC改造后，机床的可靠性得到提升，不但大大提高了立式车床的可靠性和抗干扰能力，而且大大简化了和减少了机床维修维护的工作量。论文在PLC对立式车床电气控制系统的改造的背景中，概述了机床PLC改造的设计方案与应用技术，并对PLC的产生与发展作了简单介绍。论文最后对课题研究进行了总结，结合作者的研究方向，讨论了课题中所用到的PLC的编程思想，并对今后的研究方向提出了进一步的展望与构想。关键词：PLC ,立式车床 ，电气控制系统 AbstractGave birth to the requirements of the production process and the market demand of the modernization of our country machine tool equipment. In order to give full play to the equipment efficiency, rapid increases in the processing technology and performance, more and more enterprises every year invested a lot of money and technical transformation. PLC technology, the continuous development of traditional old machine for technological transformation of the machine tool equipment provides a strong technical support.Using PLC transformation of vertical lathe electrical control system, the realization of the program input, human-computer interaction, automatic processing control mode, expanded the machine processing capacity, to reduce the machine fault, improve efficiency in the use of the machine tool, and achieved good results. The transformation of the electric control system of the vertical lathe with PLC has become an effective way for the enterprise to carry on the technical transformation to the machine tool. After the application of PLC, the reliability of the machine is improved, which not only greatly improves the reliability and anti-interference ability of the vertical lathe, but also greatly simplifies and reduces the workload of maintenance and maintenance of machine tools.In the background of the transformation of the electrical control system of the vertical lathe, the paper introduces the design scheme and application technology of the PLC transformation of the machine tool, and gives a brief introduction to the production and development of PLC.At the end of this paper, the research is summarized, combined with the authors research direction, discussed the PLC programming ideas used in the subject, and put forward the future research direction.Key words: PLC, vertical lathe, electric control system 目 录第一章 绪论5 1.1选题背景和研究意义5 1.2国内外PLC研究应用现状6 1.3研究内容与方法7第二章 控制系统改造总体方案.8 2.1项目背景8 2.2控制系统改造总体方案8 2.2.1改造方案8 2.2.2可行性分析8 2.2.3电气控制系统改造流程图8 2.3电气改造的相关技术：PLC技术9 2.3.1基础知识9 2.3.2发展趋势.10 2.4小结.11第三章 立式车床零件加工工艺及机床动作要求分析.12 3.1零件加工工艺机床动作要求12 3.2立式车床动作流程图12第四章 PLC硬件和软件设计.16 4.1 PLC选型.16 4.1.1功能的选择17 4.1.2 I/O点的估算17 4.1.3容量的选择18 4.2 输入输出分配表18 4.2.2输入分配表18 4.2.3输出分配表19 4.3 编程技术.20 4.3.1 PLC编程语言的共同特点20 4.3.2 PLC编程语言的形式20 4.4 设计梯形图21 4.4.1软件设计原理图21 4.4.2设计梯形图步骤21 4.5 立车的完整PLC梯形图22 4.6 立车PLC指令改造31第五章 调试过程分析38 5.1 油泵电动机起停控制调试39 5.1.1油泵电动机的启动39 5.1.2油泵电动机的停止39 5.1.3油泵电动机的急停39 5.2 主轴电动机的调试过程39 5.2.1主轴电动机的启动39 5.2.2主轴电动机的停止及制动39 5.2.3主轴电动机的点动（短时调整39 5.3 刀架的调试过程40 5.3.1刀架的启动40 5.3.2刀架的循环工作40 5.4 调试结果分析41 5.4.1调试运行的结果和性能分析41 5.4.2调试结论.41第六章 总结与展望42 6.1 论文总结.42 6.2 未来展望 42 6.2.1进一步研究的方向与内容43致 谢 44参考文献 42附录一附录二第一章 绪论1.1选题背景和研究意义目前，我国是机械大国，享有“世界工厂”的美称。这一背景给我国的机械制造业带来极大的机遇，同时也使我国机械制造业面临着极大的挑战。纵观我国机械制造业，大多数机械制造业的生产加工设备绝大多数是传统的机床，而且其中有半数以上是服役10年以上的老旧机床。这些老旧机床存在着显著问题是：能耗高、效率低。用这些老旧机床加工出来的产品普遍存在的问题是：质量差、品种少、档次低和成本高。这些问题的存在，直接影响着我国机械制造行业产品、市场、效益，影响着机械制造企业的生存和发展。不具有先进加工手段的企业是不可能在今后的激烈市场竞争中生存下来的，生产工艺的要求及市场的需求催生了我国机床加工设备的现代化。存在上述问题，机械制造企业力图找到适合我国国情的解决办法，从企业角度分析:1.我国绝大多数企业现有的机床老化，不能达到产品的工艺要求，造成现有企业资产的浪费；2.企业急需先进的加工设备来充实自己。这些不能发挥效用或不能完全发挥效用的设备如何处理，如何使老机床焕发新的生命力，不仅仅是企业自身的问题，更是关系到我国国民经济科持续性发展的大事。而PLC技术给我们提供了科选方案：运用PLC技术对这些机床进行再设计和再改造，即可充分利用企业现有资源，又能满足产品的工艺要求，做到节约资源，减少投资的同时，又可以提高企业的装备水平。正是在当代控制技术与网络技术结合的发展方向的引领下，越来越多的企业主动参与机床系统的改造。为充分发挥设备效能，迅速提升加工技术与性能，许多企业每年投入大量资金与技术多传统老式机床进行技术改造。普通车床是应用非常广泛的金属切削工具，目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍大量使用。由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在着固有缺点。由于它是利用布线组成各种逻辑来实现控制，需要大量的触点，因此可靠性不高，当改变生产流程时要改变大量的硬件接线，甚至重新设计系统。要费大量的人力物力，所以我们的当务之急就是对这些普通车床进行改造，以提高企业产量和产品的质量。由于PLC具有：1.通用性、适应性强；2.完善的故障自诊断能力且维修方便；3.可靠性高及柔性强等优点，且小型PLC的价格也不是很贵。因此，在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用。对老师车床的改造势在必行，选取合适的改造方法将是一劳永益的长久之计。1.2国内外PLC研究应用现状1969年，可编程序控制器（Programmable logical controller）产生与美国，源于企业的需求，初期的可编程序控制器具有的功能有：逻辑、计数、定时等少量的简单的逻辑运算功能。直到二十世纪八十年代初期，随着电子技术的发展，微处理技术日益完善，大规模集成电路开始普遍应用。可编程序控制器也得到飞速发展，并开始向多处理器发展，使可编程序控制器的功能增强：具有通信和远程I/O能力，增加了多种特殊功能，自诊断和容错技术也迅速发展，极大提升了PLC的处理速度。当下可编程序控制器是以微处理器为核心，综合计算机、自动控制技术以及通信联网而开发的新一代工业控制装置。因为它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，使得应用可编程序控制器（PLC）控制生产工艺过程的工业生产领域越来越多。在我国，可编程序控制器的发展与应用已经有了40多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域。成为提高传统工业装配水平和技术能力的重要设备和强大支柱。目前，在我国随着企业加速进行现代化技术改造，PLC及其自动化技术越来越多的应用到企业设备改造和技术更新之中。近几年在大型机床的电气改造中PLC技术应用得到长足的发展。在高度机械化、自动化的工业生产中，特别是大批量、流水作业生产线上，对设备的运行可靠性要求相当高。因为，不管其中任何一台设备出现故障，都将会影响整条生产线的工作。目前这些设备普遍采用继电接触式控制系统。传统的机床控制系统都是采用硬件逻辑控制电路，由继电器、接触器等元器件组成的硬件逻辑控制电路。由于继电器、接触器等硬件逻辑元件存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁、可靠性差、工作寿命短和维修保养不便的问题。这种传统的机床控制系统不但接线复杂，而且经常出现故障，可靠性较差。而采用了PLC改造后的机床控制系统，与传统的继电器接触器电气控制系统相比，具有可靠性高、柔性好、开放周期短以及具有故障自诊断等优点，特别适用于机床的电气控制和故障诊断系统，可以大大减小继电器等硬件逻辑元件的数量，提高电气控制系统的稳定性和可靠性，从而提高产品的品质和生产效率。近年来，随着微电子技术的发展和进步，具有完备功能的超大规模集成电路的价格也越来越便宜，这样促使可编程控制器制造陈本显著降低。采用可编程控制器来代替传统继电器接触器电气控制的系统对普通机床电气控制系统的改造，无论是从经济上，还是系统工作可靠性、维修性、工作寿命上来说，都是十分经济和划算的，性价比比较高，是非常可行的优选方案。目前我国的现役机床总量约为380万台，其中数控机床总数只有11万台，数控机床的占有率不足3%，而一些工业发达国家早已达到20%以上。我国是一个机床拥有量极大的国家，但大部分机床服役年龄较长，采取对旧机床进行改造来提高设备的先进性，是一个极其有效和实用的途径，是企业必走之路。1.3研究内容与方法1.审定（制定）设备改造方案，对项目改造结果的评估；2.研究与收集相关技术资料；3.PLC软、硬件设计；4.改造后机床调试。论文组织结构如下：第一章 绪论。简述了课题背景、研究的理论价值、国内外PLC研究应用现状和论文的研究内容、方法，以及作者完成的主要工作。第二章 控制系统改造方案。介绍了立式车床电气控制系统PLC改造的项目背景、改造方案，可行性分析、电气控制系统改造流程图以及应用的技术。第三章 立式车床零件加工工艺及机床动作要求分析。介绍立式车床零件加工工艺的特点及机床动作的要求，分析电气原理绘制出立式车床的动作流程图。第四章 PLC硬件、软件设计。根据39型立式车床零件加工工艺及机床动作要求，合理选择了PLC的机型，并进行输入、输出点的分配，绘制PLC外部接线图，设计操作面板。并用基本指令编程，设计出梯形图，并转换为指令语句表。介绍了PLC编程特点和方式。第五章 调试过程分析。阐述对改造后机床试运行的调试方案，分析数据，对项目改造结果进行综合评估。第六章 总结了作者在课题研究中所做的工作，对未来的研究方向提出了进一步的展望与构想。在整个研究过程中，作者拟采取文献分析法、现场调研法、理论分析、行动研究法、类比等方法。47第二章 控制系统改造的总体方案第二章 控制系统改造总体方案2.1项目背景一台使用多年的39型立式车床，该车床的机械性能完好，但其继电器接触器式控制系统中的元器件经常损坏，加上控制线路复杂，寻找故障十分麻烦，给维护工作带来极大困难。为此我们决定采用PLC对该车床源电气系统进行改造。我国80年代以前生产的机床是传统意义的机床，这些机床的电气控制基本上采用交流接触器和继电器控制，这些继电器、接触器件多，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁、可靠性差、工作寿命短和维修保养不便的问题。经过长期使用，电器元件易老化，触点容易烧毁，造成设备故障频发。在维护过程中由于继电接触器控制线路接点多，许多故障往往不能及时处理，给企业生产带来了许多不方便。随着PLC技术的不断发展和完善，许多企业为了提高机床效率与精度，开始采用可编程控制器来代替传统继电器接触器电气控制系统。对普通机床电气控制系统进行技术改造，运用PLC技术提高机床的可靠性和精度，提高设备现代化技术水平，以适应市场经济带来的挑战。这种改造方案无论是从经济上，还是从系统工作可靠性、维修性、工作寿命上来说，都是十分经济和划算的，性价比比较高，是非常可行的优选法案。2.2控制系统改造总体方案2.2.1改造方案1.原有的机床维修操作方式不变。机床原有的按钮、行程开关、控制变压器、交流接触器等继续使用，其控制作用保持不变，将原有的接触器继电器硬件控制线路改为由PLC控制来实现。2.由于线路中的电磁铁及电磁离合器较多，在选用PLC时，选用继电器输出型。2.2.2可行性分析选用PLC控制机床实现原机床所有动作的逻辑控制，可以很好地解决目前机床存在的问题：控制线路复杂，故障点多，维修困难。PLC目前已经大量应用与各种场合，是专门应用于工业控制领域取代继电器逻辑控制而设计制造的产品。具有抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、编程符合继电器控制的原有习惯等优点。利用PLC控制代替原有的继电器接触器硬件逻辑控制电路，去掉了硬件部分，有程序等软件代替，简化了控制线路，优化了电路，柔性提高了，升级和改造方便了，可以根据现场情况更方便地进行修改。当机床出现故障时，可方便地检查故障原因。2.2.3电气控制系统改造流程图图2-1电气控制系统改造流程图2.3电气改造的相关技术：PLC技术可编程序控制器，英文称Programmable Logic Controller,英文简称PLC。PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术且适用与工业现场工作的电控制器。PLC技术源于继电控制装置，但它又不像继电装置那样，是通过电路的物理连接来实现逻辑控制，而是主要根据存储于PLC内存中的程序要求，进行输入、输出信息变换，运行PLC程序实现程序控制。PLC技术源于电子计算机，但与普通计算机的工作过程又稍有不同。普通计算机进行输入、输出信息交换，多只考虑本身的信息；普通计算机进行信息的输入、输出，只要通过人机界面就可以了。而PLC要考虑的重点是输入、输出信息的可靠性、实时性，以及信息的使用问题。特别是要考虑如何适应于工业环境，例如便于安装，抗干扰等技术问题。PLC实现控制的两个基本要点可以概括的说就是输入、输出信息变换及可靠物理实现。2.3.1基础知识PLC的定义有许多种，国际电工委员会（IEC）在1987年2月对PLC定义是：可编程控制器是一种专为工业环境下应用设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储PLC程序，执行各种逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术等操作的指令，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设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC硬件系统主要包括CPU板、I/O板、显示面板、内存条、电源等模块，这些模块可以按照一定规则组合成PLC装置。中央处理器模块CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。每套PLC至少有一个中央处理器模块，它执行PLC系统程序赋予的功能，接受并存储编程器输入的用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源盒上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，PLC从用户程序存储器中逐条读取指令，经计算、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一般由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，这些电路一般都集成在一片芯片上。CPU单元还包括外围芯片、总线接口及其有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可或缺的组成单元。输入输出模块（I/O模块）是PLC与电气回路的接口，是PLC与工业控制现场各类信号的连接部分。I/O模块集成了PLC的I/O电路，反映输入信号状态是输入暂存器，输出锁存器状态反映输出点的状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块则将信号转换成电信号给输出装置。根据输入、输出电路的结构形式不同，I/O接口分为开关量输入（DI）、开关量输出（DO）、模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）等模块。其中模拟量要经过模数转换电路的处理，装换成PLC能够接受的数字信号。大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块；机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。2.3.2发展趋势进入21世纪，可编程序控制器仍保持旺盛的发展势头，并不断扩大其应用领域。未来PLC将在以下几个方面发展：1. 执行多任务功能的实现2. 网络能力的强化3. 高速化处理功能4. 大力发展集成化软件5. 微型可编程控制器异军突起6. 信息技术渗入可编程序控制器7. 加强安全技术2.4小结在传统继电器控制机床的改造中，利用PLC作为核心控制元件，是我国多数企业进行设备技术改造的有效途径。采用PLC控制有许多优点，模块化结构易于扩充，软件编程输入易于开发升级和维护，集成软件环境为以后网络控制奠定了基础。本章对机床改造整个方案和应用的技术做了阐述，并对PLC做了简要介绍。第三章 立式车床零件加工工艺及机床动作要求第三章 立式车床零件加工工艺及机床动作要求分析3.1零件加工工艺机床动作要求1.该立式车床主要针对汽车和拖拉机上的半轴轴套及传动箱箱体毛坯进行粗切、精切、镗孔、倒角等工序。2.车床的运动包括：主轴带动工件的启动、运转、制动，左刀架的快进、工进、快退，右刀架的横向快进、横向快退，右刀架的纵向快进、工进、快退，上刀架的快进、工进、快退。3.该车床配有油泵电机，刀架的进给由液压驱动，在电磁阀和控制电器的联合控制下，三刀架均能根据不同零件所对应的工艺要求，合理地选用所需要的循环动作，并能单独、顺序地进行切削，每个刀架的动作由操作面板和行程开关控制，而刀架进给的速度由液压系统中节流调速阀根据工艺要求无极调节。4.自动循环加工：工件手动夹紧后，按照工艺要求通过操纵面板和行程开关等开关信号进行顺序逻辑控制。5.调整方式：为便于调整车床各部件位置，应有手动控制环节，使各执行元件单独得电，以实现某些车床部件的单独控制，这里主要是指三刀架位置的调整。6.循环过程：先启动油泵电机调整各刀架位置手动夹紧工件左刀右刀左刀右刀上刀返回原位。3.2立式车床动作流程图有立式车床的工艺要求分析，画出立式车床的动作流程图如下，以方便根据立式车床功能要求，进行其PLC控制系统的设计。图3-1立式车床动作流程图图3-2第一种工艺流程图图3-3第二种工艺流程图第四章 PLC硬件与软件设计第四章 PLC硬件和软件设计4.1PLC选型4.1.1功能的选择由于本车床只有开关量控制，无模拟量控制，因此只需从功能上选用带开关控制的PLC4.1.2I/O点的估算本车床有输入点32点，输出点21 点，即I/O总点数为53点。考虑到系统功能的扩展性，增加的冗余量。同时，由于负载为交流负载，因此选用继电器输出的PLC即可。4.1.3容量的选择用户程序容量点数，其中，取，则对39型立车而言，用户程序容量字左右即可。综上所述，我们选用三菱FXON60M系列机。4.2输入输出分配表传统的继电接触器控制系统都有三个部分组成，即输入部分，逻辑部分和输出部分。由所有控制按钮、行程开关、限位开关、光电开关、方式选择开关等组成传统继电控制器控制系统的输入部分。由各种继电器及其触点组成的实现一定逻辑功能的控制线路室系统的逻辑部分。输出部分包括电磁阀线圈、电源、照明等指示灯和控制电动机的接触器线圈。改造后的控制系统中使用PLC来代替继电器控制系统中的逻辑线路部分。原39型立式车床的电气控制系统，所有行程开关（），选择开关（）,控制按钮（）等为系统的输入信号；而交流接触器线圈（）、电磁阀线圈（），指示灯为系统的输出信号。鉴于可编程序控制器始终处于连续工作状态，对输入、输出设备主要有两个要求：一是要有良好的抗干扰能力；二是能满足立式车床工艺的实际工作要求，做到与现场的各类信号匹配。4.2.1输入分配表输入表功能外接元气件输入点功能外接元气件X000左刀原位SQ1X020右工步选择开关SA5X001左刀工进SQ2X021上刀工步选择开关SA6X002左刀终点SQ3X022油泵启动SB1X003右横原位SQ4X023油泵停止SB2X004右横终点SQ5X024主轴启动SB3X005右纵原位SQ6X025左终点SQ12X006右纵工进SQ7X026主轴点动SB5X007右纵终点SQ8X027循环开始SB6X010上刀原位SQ9X030急 停SB7X011上刀工进SQ10X031左刀进SB8X012上刀终点SQ11X032左刀退SB9X013调整方式选择开关SA1X033右刀进SB10X014自动方式X034右刀退SB11X015左工步选择开关SA2X035上刀进SB12X016右工步选择开关SA3X036上刀退SB13X017左工步选择开关SA4X037拾 刀SB14表4.1 输入分配表4.2.2输出分配表输出点功 能外接元气件输出点功 能外接元气件Y000油泵电机控制KM1Y014右纵快进控制YA9Y001主轴电机控制KM2Y015右纵工进控制YA10Y002主轴制动控制KM3Y016右纵快退控制YA11Y004大泵卸荷（失电）YA1Y017上刀快进控制YA12Y005左刀快进控制YA2Y020上刀工进控制YA13Y006左刀工进控制YA3Y021上刀快退控制YA14Y007左刀快退控制YA4Y022小泵卸荷（得电）YA15Y010左刀抬刀YA5Y023左工步指示HL2Y011左刀落刀YA6Y024右工步指示HL3Y012右横快进控制YA7Y025上刀工步指示HL4Y013右横快退控制YA8 表4.2 输出分配表图4-1 PLC外围接线图4.3编程技术PLC编程语言有自己的特点，它不同与一般计算机的编程语言。而PLC编程语言容易编写，也容易调试。现在市场上，没有兼容各厂家的编程语言。各厂家都有自己的编程语言，但不论什么厂家的PLC，也无论什么类型的PLC，他们的语言有一些相同的特点。4.3.1PLC编程语言的共同特点1.图形式指令结构PLC程序采用图形式的表达方式，易于编程者、调试者和使用者理解和记忆。PLC指令由各种图形式的符号组成，用户根据自己的编程需要把所需的具有独立运算功能图形进行组合，并填入合适的参数。逻辑运算功能由PLC梯形图完成，这些梯形图与电子电工专业的继电器控制电路原理图相似，只有具备这方面基础知识的人很容易识读PLC梯形图。对于较复杂的计时和计数等运算功能，PLC软件开发者也设计了象征性的逻辑元件图给予表示，很受使用者欢迎。2.变量参数明确图形化的符号有操作数和操作码，操作码表示运算各功能，操作数表示被控制的参数变量的地址符，操作数由用户预先设定。不同的产品型号规定变量和参数取值范围不同，但在产品使用手册中有明确规定。用户可查阅产品使用手册。3.PLC程序结构简化PLC的程序结构是典型的块状结构，编程和识读简单。不同的结构块实现的功能，用户在编程和调试的时候方便，对整个PLC程序可以从功能上进行划分，控制顺序清晰，分段调试实现容易，调试过程优化。4.人机交互，调试功能强PLC整个程序编辑过程都在人际交互的环境下进行，自动化程度高，对用户的要求低，并有自动纠错功能。在调试及监控条件下，诊断和调试操作简单、方便。4.3.2PLC编程语言的形式PLC的编程方式主要有梯形图和指令语句表。梯形图是图形化的语言，采用梯形图进行编程，图形化的结构直观易识读。指令语句表输入方便，对设备没有特殊要求，只要一台PLC编程器就可以实现。而梯形图编程需要辅助设备为一台计算机和相应的编程软件，与一台简单的PLC手持式编程器相比较，价格有些昂贵。1.PLC程序。PLC一系列指令的有序集合，用来告诉PLC要做什么，应该怎样去做的代码和符号的集成。PLC运行程序，可以进行一系列的动作流程。PLC程序的助记符一般采用英文缩写和阿拉伯数字的组合。PLC程序由用户设计，一般情况下用梯形图编制。2.PLC梯形图。PLC梯形图与传统继电器控制回路的电气原理图相似，电气工作人员容易接受。梯形图用连线把指令的梯形图符号连接成一个功能图。用来表达PLC运行指令的逻辑关系，实现的功能。4.4设计梯形图4.4.1软件设计原理图PLC控制系统软件设计采用模块化的功能设计，不同的功能由不同的模块完成。模块化的编程方法使整个程序的控制功能清晰，控制顺序体力清楚，便于识读和调试。图4-2 PLC控制系统软件设计原理图4.4.2设计梯形图步骤步骤一：油泵电机启动、停止控制。立车为液压驱动，油泵启动后主轴及刀架方可工作，油泵停止，整个程序停止运行。步骤二：主轴电机启动、短时调整、停止、制动控制。立车选择自动方式工作（断开， 闭合），按循环开始，同时主轴启动运行，任何一刀加工完成后，如果工艺上无下一刀要求，则主轴必须停车制动。立车选择调整方式工作时，即闭合，按下和主轴点动运行。步骤三：循环开始时必须确保三刀架各自原位，即左刀原位，右刀点原位，上刀原位均被压合。步骤四：左、右、上三刀架应有调整、自动两种控制方式。选择调整方式（即闭合，断开）时，控制左刀快进、控制左刀快退、控制右刀快进、控制右刀快退、控制上刀快进、控制上刀快退。选择自动方式工作（断开， 闭合）时，通过工件加工工艺要求，预先在操纵面板上设置、的状态（切除还是加工）。步骤五：左刀架快进同时刀架应落刀，以准备加工工件端面，快进碰转为工进，碰工进完，此时刀架应抬刀，延时10秒后左刀架快退到原位停止。步骤六：右刀架工作，首先刀架快速横进刀架纵向快进纵向工进延时10秒后纵向快退右横快退至右横原位停止。步骤七：上刀架工作，首先刀架纵向快进纵向工进上刀完成主轴停止延时10 秒后主轴能耗制动延时30 秒后主轴能耗制动结束，同时上刀架纵向快退至上刀原位停止。至本次工作循环结束。步骤八：加工遇紧急情况时，按下，油泵电机同时停止同时主轴电机也停车制动。4.5立车的完整PLC梯形图图4-3流程图4.6立车PLC指令改造0LDX02230 LDIX007 1ORY00031ANDM7 2ANIX02332ORB 3ANIX03033ANDY0004OUTY00034OUTM75 LDX02735LDY005 6ANDX00036ANDX002 7ANDX00337ANDM2 8ANDX01038ORM8 9ORM039ANDM0 10ANIM140ANDY000 11ANDX01441OUTM8 12OUTM042LDY005 13LDX03143ANDX025 14ANDX01344ANDM4 15ANIX03245ORM9 16ANIX00246ANDM0 17LDM247ANDY000 18ANIM848OUTM9 19LDM449LDY005 20ANIM950ANDM7 21ORB51OUTY006 22ANIX01452LDIX000 23ORB53ORIM8 24ANDX00354ANIM4 25ANDX01055ANDM0 26ANDY00056ANDX015 27OUTY00557OUTM2 28LDX00558LD X000 29ANDX00159ANDM8 60ORM391ORM5 61ORIX01592LDIX003 62LDIX00393ORIM12 63ANIM594ANB 64ORM1195ANDM0 65ANB96ANDX020 66ANDM097OUTM5 67ANDX01698LDM12 68OUTM399ANDX003 69LDM8100ORM6 70ORIX015101LDM9 71ANDX000102LDM11 72ANIX016103LDM8 73LDM11104ORIX015 74LDIX000105ANDX000 75ORIM9106ANIX016 76ANB107ORB 77ANDM0108ANDX003 78ANDX017109ANDX017 79OUTM41110ORB 80LDM11111ANDX000 81LDM8112ANIX020 82ORIX015113ORB 83ANDX000114LDIM13 84ANIX016115ORIX010 85ORB116ANB 86ANDX003117ANDM0 87ANIX017118ANDX021 88LDM9119OUTM6 89ANDX000120LDM8 90ORB121ORM9 122ANIY005153LDIM12 123ANIX000154ORIX005 124ORX037155ANB 125OUTY010156ORB 126 LDIY010157ANDX014 127ANDY005158ORB 128ANDY000159ANDX000 129OUTY011160ANDX010 130LDM2161ANDY000 131ANDX002162OUTY012 132LDM4163LDX033 133ANDX025164ANIX034 134LDX032165ANDX013 135ANDX013166ANIX007 136ANIX031167LDM3 137LDTO168ANDM11 138ORX007169LDM5 139ANDY010170ANIM12 140ANDX014171ORB 141ORB172ANDX004 142ANIX000173ANDX000 143ANIY000174ANDX010 144OUTY007175ANDY000 145LDX033176OUTY014 146ANIX034177LDY014 147ANDX013178ANDX006 148LDM1179LDIY016 149LDIM11180ORX006 150ORIX005181ANDM10 151ANB182ORB 152LDM5183ANDY000 184OUTM10215ANDY000 185LDY014216OUTY016 186ANDM10217LDX034 187OUTY015218ANDX013 188LDY015219ANIX033 189ANDX007220LDM3 190ANDM3221ANDM11 191ORM11222LDM5 192ANDM0223ANDM12 193ANDY000224ORB 194OUTM1225ANDX014 195LDY014226ORB 196ANDX007227ANDX005 197ANDM5228ANIX003 198ORM12229ANDY000 199ANDM0230OUTY013 200ANDY000231LDX035 201OUTM12232ANDX013 202LDM3233ANIX036 203ANDX007234LDM6 204LDM5235ANIM13 205ANDX007236ANDX014 206ORB237ORB 207LDX034238ANIX012 208ANDX013239ANDX000 209ANIX0331240ANDX003 210LDT1241ANDY000 211ORX016242OUTY017 212ANDX014243LDY017 213ORB244ANDX011 214ANIX005245LDIY021 246ORIX011277LDX026 247ANDM14278ANDX013 248ORB279ORM15 249ANDY000280LDX027 250OUTM14281LDY001 251LDX017282ANIM16 252ANDM14283ORB 253OUTY020284ANDX014 254LDY017285ORB 255ANDX012286ANIX030 256ANDM6287ANIY002 257ORM13288OUTY001 258ANDM0289LDM6 259ANDY000290ANDM13 260OUTM13291LDM5 261LDX036292ANDM12 262ORY021293LDM4 263ANDX014294ANDM9 264ANDM6295LDM3 265ANDM13296ANDM11 266ORB297LDM2 267ANIX010298ANDM3 268ANDY000299ORIX015 269OUTY021300ANIX016 270LDX024301ORB 271LDM15302ANIX017 272ANIX016303ORB 273ORB304ANIX020 274ANDX013305ORB 275ANIX030306ANIX021 276OUTM15307ORB 308OUTM16339ANDM0 309LDY021340OUTM1 310PLFM17341LDM2 311LDM17342ORM4 312ORM18343OUTY023 313ANIT4344LDM3 314OUTM18345ORM5 315OUTT3346OUTY024 316LDT3347LDM6 317ANIY001348OUTY025 318OUTY002349LDIY005 319LDT3350ANIY006 320OUTT4351ANIY007 321LDM8352ANIY010 322ORIX015353ANIY011 323LDM11354ANIY012 324ORIX006355ANIY013 325ANB356ANIY014 326LDM9357ANIY015 327ORIX017358ANIY016 328ANB359ANIY017 329LDM12360ANIY020 330ORIX010360ANIY021 331ANB362ANIY000 332LDM13363OUTY022 333ORIX021364LDY005 334ANB365