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PLC對(duì)機(jī)床電氣控制的改造分析報(bào)
（作者未知） 2009/4/1
本文介紹了關(guān)于PLC在機(jī)床電器控制中的應(yīng)用、PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用、鉆床結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)
形式、機(jī)床常用低壓電器、機(jī)床電氣控制等，并對(duì)Z35型搖臂鉆床主要電路設(shè)計(jì)解釋了PLC
在機(jī)床控制正反轉(zhuǎn)過(guò)程。
關(guān)鍵詞：機(jī)床電器 機(jī)床 電氣控制 PLC
第一章 機(jī)床電器控制的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀
在機(jī)床工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，提高機(jī)床的加工速度和加工精度，始終是人們努力解決的相互制
約的兩大課題，也是推動(dòng)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力。電力拖動(dòng)控制、電力電子、檢測(cè)、
計(jì)算機(jī)和控制理論的發(fā)展，為機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不斷發(fā)展提供了物質(zhì)和科技條件。
20世紀(jì)40年代以前，機(jī)床的電氣控制主要采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的繼電器-接觸器控制。由于
當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，只能通過(guò)皮帶、齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)有級(jí)變速，因而機(jī)
床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)還限制了加工精度的提高。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)
床的各種運(yùn)動(dòng)控制（如啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、變速等），并可實(shí)現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制、異地控
制等，因而大大提高了機(jī)床的自動(dòng)化水平，有助于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種控制系統(tǒng)技術(shù)
簡(jiǎn)單、易于掌握，至今仍被廣泛采用。
繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是由各種電器組成的，而這些電器的機(jī)械動(dòng)作壽命是有限的，必須按
時(shí)更換損壞的電器，以免影響系統(tǒng)的可靠性。另外，根據(jù)加工工藝的要求，需要改變控制邏
輯關(guān)系時(shí)，必須修改線路，重新安裝配線，這對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的控制要求是很不適應(yīng)的。
20世紀(jì)40年代后，發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)、交磁放大機(jī)-電動(dòng)機(jī)等直流調(diào)速系統(tǒng)，以其優(yōu)良的調(diào)速
性能，被廣泛用于大型機(jī)床的主拖動(dòng)和進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)中。不僅提高了機(jī)床的加工性能，還簡(jiǎn)
化了機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
近年來(lái)，由于電力電子器件及其變換技術(shù)的發(fā)展和矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，交流調(diào)速系統(tǒng)有了
很大的發(fā)展，在調(diào)速性能上完全可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，加之性能可靠、維護(hù)方便，因
而在星帶機(jī)床中逐步取代著直流調(diào)速系統(tǒng)。
在機(jī)床的控制方面，今年出現(xiàn)的可編程控制器（PLC）已廣泛用于電氣控制系統(tǒng)中�？删幊炭�
制器不僅可以按事先編好的程序進(jìn)行各種邏輯控制，還具有隨意編程、自動(dòng)診斷、通用性好、
體積小、可靠性高的特點(diǎn)。因此，可編程控制器正逐步取代著繼電器－接觸器控制系統(tǒng)。
可以預(yù)料，隨著科學(xué)季度的發(fā)展，機(jī)床PLC電氣控制系統(tǒng)將繼續(xù)向更高的方向發(fā)展，以不斷
提高機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平。
第二章 PLC在機(jī)床電器控制中的應(yīng)用
2.1可編程序控制器的基本概況
2.1.1可編程序控制器的定義
可編程序控制器（Poogrannable Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)為PC,但是由于個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal
Computer)也簡(jiǎn)稱(chēng)為PC,為了區(qū)別,同時(shí)由于早期的可變程序控制旗幟是具有邏輯控制功能,
因此人們?nèi)粤?xí)慣稱(chēng)可編程序控制器為PLC(Programmable Logical Controller)．
1982年國(guó)際電工委員會(huì)在頒布可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中所作的定義為:可編程序控制器是
一種專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng).它采用一種可編程序的存儲(chǔ)
器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過(guò)數(shù)字
或模擬式的輸入／輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)
備應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體和具有擴(kuò)充功能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.1.2可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)
由于工業(yè)生產(chǎn)隊(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)需求的多樣性，PLC的發(fā)展方向有兩個(gè)：
一是朝著小型、建議、價(jià)格低廉方向發(fā)展。單片及技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了PLC向緊湊型發(fā)展，
體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。這種小型的PLC可以廣泛取代繼電器控制系統(tǒng)，應(yīng)
用于單機(jī)控制和小型生產(chǎn)的控制，如OMRON公司的C20、C20P、C28P、C40P、C60P、C20H、
C40H等。
二是朝著大型、高速、多功能方向發(fā)展。大型的PLC一般為多微處理器系統(tǒng)，有較大的存儲(chǔ)
能力和功能強(qiáng)筋的輸入／輸出接口通過(guò)豐富的職能外設(shè)借口，可以實(shí)現(xiàn)流量、溫度、壓力、
位置等閉環(huán)控制；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口，可幾連不同類(lèi)型的PLC（未完，下一頁(yè)）
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