1、 目 錄摘要1關鍵詞1Abstract1Key words1引言 21雙面鉆孔組合機床的總體分析31.1機床的主要結構部件31.2雙面鉆孔組合機床工作過程31.3 液壓元件的選擇41.3.1液壓閥與過濾器的選擇41.3.2 油管的選擇5 1.4雙面鉆孔組合機床液壓系統控制分析5 2雙面鉆孔組合機床的控制系統的總體設計62.1雙面鉆孔組合機床主電路設計62.2雙面鉆孔組合機床總控制過程72.3 PLC控制系統的簡介82.3.1 PLC的定義與組成82.3.2 PLC的工作方式與運行框圖93 PLC控制系統硬件設計113.1 PLC的選型113.2 PLC I/O分配和接線114 PLC控制系統軟

2、件設計134.1 PLC的編程方式134.2 PLC控制系統設計思路144.3 PLC控制程序設計與順序功能圖15總結17參考文獻18致19雙面鉆孔組合機床控制系統分析與設計摘要：新型組合鉆床，屬于機械加工用鉆床。它由工作臺、安裝在工作臺兩端與一側的導軌，導軌與工作臺的邊緣平行，鉆架通過吊鐵和鎖緊螺釘安裝在導軌上；導軌上設有燕尾，鉆架可在導軌上水平移動；鉆架包括溜板、溜板上裝有傳動機構，溜板底面上設有與導軌上的燕尾相配合的燕尾槽，機械滑臺上裝有主支撐架，主支撐架上裝有縱向機械滑臺與控制系統，控制系統連接一控制活動按鈕站，縱向機械滑臺上裝有附屬支撐架，附屬支撐架上通過機械滑臺裝有水平方向的鉆削動

3、力頭。它解決了現有的鉆床加工大型零部件特別是回轉體直徑較大時操作不方便、加工困難等技術問題。關鍵詞：PLC；雙面鉆孔；組合機床；控制系統Analysis and Design ofDouble Hole Modular Machine Tool Control SystemAbstract：The new combination drilling machine, belongs to the mechanical processing with the drilling machine. It consists of the workbench, installed on both ends

4、 of the workbench, and one side of the guide rail, rail is parallel to the edge of the table, the drill stand by hanging and lock screw is installed on the guide rail; Equipped with dovetail guideway, drill stand can move on the guide rail level; Drill stand including actuator mounted on the slip bo

5、ard, slip board, sliding board on the bottom has to match the dovetail on the guide rail of the dovetail groove, mechanical sliding table is equipped with the support frame, the main supporting frame is equipped with longitudinal mechanical sliding table and control system, control system to connect

6、 a control activity button station, longitudinal mechanical sliding table is equipped with auxiliary support leg, auxiliary supporting frame through mechanical sliding table equipped with horizontal drilling power head. It solves the existing special drilling machine.Key words:PLC; Double-sided dril

7、ling; Combination machine tools; Control system摘要：以雙面鉆孔組合控制機床為研究對象，通過對主要結構和運動形式的探究以與對機床的工作過程和控制要求分析，給出了機床動作循環圖、液壓元件動作表。并采用PLC控制系統的設計方法, 進行了軟硬件設計,根據雙面鉆孔組合機床的電氣控制要求，本文設計了以PLC為核心的主控制系統，系統闡述了控制系統硬件和軟件的設計過程，并編寫出PLC控制程序的梯形圖和指令表,通過上位計算機可對機床的現場狀態實時監控和對工作參數進行調整，從而使系統工作達到最佳狀態。有效解決了傳統組合機床生產過程中故障率高，操作復雜以與維護困難等問

8、題。使整個控制系統的操作變得簡單、方便，大大提高了系統的自動化程度和實用性。引言最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規定各部件間的聯系尺寸，但對部件結構未作規定。在我國，組合機床的科研和生產都具有相當的基礎，應用也已深入到很多行業。是當前機械制造業實現產品更新，進行技術改造，提高生產效率和高速發展必不可少的設備之一。組合機床未來的發展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動

9、，以簡化結構、縮短生產節拍；采用數字控制系統和主軸箱、夾具自動更換系統，以提高工藝可調性；以與納入柔性制造系統等。工業生產對電器控制設備的可靠行的要求非常高，需具有很強的抗干擾能力強，能在很惡劣的環境下（如溫度高、濕度大、金屬粉塵多、距離高壓設備近、有較強的高頻電磁干擾等）長期連續可靠地工作，平均無故障時間(MTBF)長，故障修復時間短。能適應工業現場的惡劣環境。可以說，沒有任何一種工業控制設備能夠達到可編程控制器的可靠性。在PLC的設計和制造過程中，采取了精選元器件與多層次抗干擾等措施，使PLC的平均無故障時間MTBF通常在10萬小時以上，有些PLC的平均無故障時間可以達到幾十萬小時以上，如

10、三菱公司的F1，F2系列的MTBF可達到30萬小時，有些高檔的MTBF還要高得多，絕這是其他電氣設備根本做不到的。本課題介紹了一種全新的自動化控制理念，由雙面鉆孔機床自動控制的實際條件出發，利用PLC對雙面鉆孔組合機床的電氣控制系統經行了改造設計。機床對面布置兩個液壓動力滑臺，兩邊的滑臺上分別固定著左、右刀具電動機，工件定位夾緊裝置裝在中間底座上。雙面鉆孔組合機床是一種高效自動化的裝用加工設備，它可以用來在工件兩相對表面上鉆孔，并取得了良好效果。組合機床的控制系統大多采用機械、液壓、氣動和電氣控制相結合的控制方式。組合機床的控制線路的總體設計是由通用部件的典型控制線路和一些基本的環節組成。 雙

11、面鉆孔組合機床是針對在工件兩相對表面進行鉆孔加工而設計的一種高效自動化專用加工設備,其主要結構為：左、右兩個動力滑臺對稱布置，安裝在標準側底座上。左、右刀具電動機分別固定在左、右滑臺上，中間底座上裝有工件定位、工件夾緊裝置。該雙面鉆孔組合機床采用電動機驅動和液壓系統驅動相結合的驅動方式，其控制過程是典型的順序循環控制。1 雙面鉆孔組合機床的總體分析組合機床是一種專用高效自動化技術裝備，目前它仍是大批量機械產品實現高效、高質量和經濟生產的關鍵裝備。顯然，在大批量生產的機械工業部門，大量采用的設備是組合機床和自動線。因此，組合機床與自動化的技術性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業部門產

12、品的生產效率、產品質量和企業生產組織的結構，也在很大程度上決定了產品的競爭力和企業的發展前景1。1.1 機床的主要結構部件機床主要由底座、床身、主軸箱與鉆頭、工件定位與夾緊裝置、動力滑臺、工作臺、油缸、多種液壓閥等組成。床身的兩邊各安裝左、右高速鋼椎柄麻花鉆頭，可以同時對定位于中間工件進行雙面加工。兩個動力滑臺對面布置并安裝在標準側底座上，刀具電動機M2、M3分別固定在左、右動力滑臺上，中間底座上裝有工件定位夾緊裝置2。機床主要結構與結構簡圖如圖1-1所示。圖1-1 雙面鉆孔組合機床主結構簡圖1.側底刀；2.刀具電動機；3工件定位夾緊裝置；4.主軸箱與鉆頭； 5.動力滑臺；1.2 雙面鉆孔組合

13、機床工作過程機床的電氣控制要求：液壓泵電動機先啟動，系統正常供油后，其它控制電路通電工作；左、右刀具電動機在滑臺進給循環開始時啟動，滑臺退回到原來位置后停機。冷卻泵電動機可手動控制啟停，也可在左、右滑臺工作時，進給自動提供油液。其控制過程是典型的順序控制，所以當把工件裝入夾緊裝置后，按下啟動按鈕SB3，機床便開始進行自動循環的過程，其循環過程如圖1-2所示。圖1-2 機床動力頭工作循環示意圖1.3 液壓元件的選擇1.3.1 液壓閥與過濾器的選擇 根據液壓閥在系統中的最高工作壓力與通過該閥的最大流量，可選出這些元件的型號與規格。本例所有閥的額定壓力都為56310Pa´，額定流量根據各閥

14、通過的流量，確定為10L/min，25L/min和63L/min三種規格，所有元件的規格型號列于表1-1中，過濾器按液壓泵額定流量的兩倍選取吸油用線隙式過濾器。表1-1液壓元件明細表序號元件名稱最大通過流量/L。min-1型號1雙聯葉片泵22.5YB-A26B2單向閥12I-25B3三位五通電磁閥3235D-63BY4二位二通電磁閥3222D-63BH5調速閥0.32Q-10B6壓力繼電器-DP-63B7單向閥16I-25B8液控順序閥0.16XY-25B9背壓閥0.16B-10B10液控順序閥（卸載用）16XY-25B11單向閥12I-25B12溢流閥4Y-10B13過濾器45XU-BU2*

15、10014壓力表開關-K-6B15減壓閥20J-63B16單向閥2024D-40B17而維思通電磁閥20XI-63B18單向順序閥-DP-63B19壓力繼電器-DP-63B20壓力繼電器-1.3.2 油管的選擇 根據選定的液壓閥的連接油口尺寸確定管道尺寸。液壓缸的進、出油管按輸入、排出的最大流量來計算。由于本系統液壓缸差動連接快進快退時，油管通油量最大，其實際流量為泵的額定流量的兩倍達45L/min，則液壓缸進、出油管直徑d按產品樣本，選用徑為10mm，外徑為18mm的冷拔鋼管。1.4 雙面鉆孔組合機床液壓系統控制分析機床動力滑臺和工件定位、夾緊裝置由液壓系統驅動。定位裝置和夾緊裝置用液壓系統

16、控制，傳感器傳遞信號完成工件的定位和夾緊，實現自動加工。鉆孔滑臺的前進后退和鉆孔動力頭的動作用由PLC控制，行程開關傳出信號，實現鉆孔加工量的調整和鉆孔加工。電磁閥線圈YV9和YV10控制定位銷液壓缸活塞運動方向；YV1和YV2控制夾緊裝置液壓缸活塞運動方向；YV3、YV4和YV7為左機滑臺油路中電磁閥換向線圈；YV5、YV6和YV8為右機滑臺油路中電磁閥換向線圈，電磁閥動作狀態見表1-2。表1-2 電磁閥動作狀態表序號動作名稱定位夾緊左機右機卸荷左電機右電機液壓泵切削液電機YV9YV10YV1YV2YV3YV4YV7YV5YV6YV8YV11M1M2M3M41啟動-+-+-2工件定位+-+-

17、3工件夾緊+-+-+-4快進+-+-+-+-+-+-5工進+-+-+-+-+6快退+-+-+-+-+-7松開夾緊+-+-+-8拔銷-+-+-9緊急停止-從表1-2中可以看出，電磁閥YV9線圈通電時，機床工件定位裝置將工件定位；當電磁閥YV1通電時，機床工件夾緊裝置將工件夾緊；當電磁閥YV1、YV3通電時，左機滑臺快速移動；當電磁閥YV1、YV5通電時，右機滑臺快速移動；當電磁閥YV1、YV7或YV1、YV8通電時，左機滑臺或右機滑臺工進；當電磁閥YV1、YV4或YV1、YV6通電時，左機滑臺或右機滑臺快速后退；當電磁閥YV2通電時，松開定位銷；當電磁閥YV10通電時，機床撥開定位銷；定位銷松開

18、后，撞擊行程開關SQ1，機床停止運行3。液壓控制程序系統與各工步轉換主令、電磁閥線圈通電狀態如圖1-3所示。圖1-3 液壓系統原理圖1液壓泵；2溢流閥；3電磁閥；4減壓閥；5過濾器；6換向閥；7調速閥；8單向閥；9定位液壓缸；10溢流閥；11壓力繼電器；12換向閥；13節流閥；14單向閥；15夾緊液壓缸；16節流閥；17換向閥；18換向閥；19液壓缸；20液壓缸；21換向閥；22節流閥；23換向閥；雙面鉆孔組合機床左、右機液壓滑臺控制要求完全一樣，都是完成“快進工進快退停止”循環過程，可采用順序程序設計法設計。2 雙面鉆孔組合機床控制系統總體設計2.1 雙面鉆孔組合機床主電路設計 本機床采用四

19、臺電動機和液壓系統相結合的驅動方式，其中電動機M2，M3分別帶動左、右主軸箱的刀具主軸提供切削運動，而左、右動力滑臺和工件定位夾緊裝置則由液壓系統驅動，M1為液壓泵的驅動電動機，M4為冷卻泵電動機。 生產實踐中很多機械（如龍門刨床、導軌磨床等）的工作臺需要往復運動，利用行程開關可實現往復運動控制。雙面鉆孔組合機床的左，右鉆頭的旋轉，分別由交流電機帶動，而左右滑臺的移動由液壓缸通過電磁閥實現驅動，控制主電路如圖2-1所示。液壓泵電動機 左刀電機 右刀電機 切削液電機 M1 3 M1 3 M3 3 M4 3L1L2L3QSFU1FU2FU3FU4KM1KM2KM3KM4FR1FR2FR3FR4圖2

20、-1 雙面鉆孔組合機床主電路原理圖2.2 雙面鉆孔組合機床總控制過程 （1）系統啟動：按下系統啟動按鈕SB3接觸器KM1啟動并自鎖液壓泵電動機M1啟動系統啟動。（2）液壓回路啟動：按下液壓回路啟動按鈕SB2啟動液壓回路。（3）工件定位：當啟動液壓回路后由于KM1自鎖電磁鐵YV9得電，液壓缸工作實現工件定位。（4）工件的夾緊：當工件定好位后遇到定位行程開關SQ2接通電磁鐵YV1，液壓缸夾緊工件。工件夾緊后壓力繼電器KP閉合電磁鐵KM2、KM3通電左機刀具電動機M2,右機刀具電動機M3接通，電機工作。 KM2、KM3通電后自鎖使電磁鐵KM4得電切削液電動機M4啟動。（5）滑臺快進：工件定位后接通中

21、間繼電器KA3電磁鐵YV3得電左機滑臺液壓缸快進或者KA6接通電磁鐵YV5得電右機滑臺液壓缸快進。（6）滑臺工進：當快進結束時碰到左機滑臺快進結束行程開關SQ3YV3失電，電磁閥YV7得電左機滑臺液壓缸工進或者遇到SQ6右機滑臺快進結束行程開關YV5失電，電磁閥YV8得電右機滑臺工進。（7）滑臺快退：當工進結束時遇到左機滑臺工進結束行程開關SQ4電磁鐵YV7失電，電磁鐵YV4得電左機滑臺液壓缸快退或者遇到右機滑臺工進結束行程開關SQ7電磁鐵YV8失電結束工進，電磁鐵YV6得電右機滑臺快退。（8）松開工件：當左機滑臺快退結束遇到行程開關SQ5和右機滑臺快退結束遇到行程開關SQ8時電磁鐵YV4,Y

22、V6失電結束快退電磁鐵YV2得電液壓缸松開工件。（9）拔定位銷：當松開工件后，同時回到原位遇到工件壓緊原位行程開關SQ1電磁鐵YV10得電液壓缸拔出定位銷完成一次加工過程。（10）點動按鈕：在加工過程中可以實現點動控制： SB5左刀具電動機M2點動按鈕； SB6右刀具電動機M3點動按鈕； SB7夾緊松開點動按鈕； SB8左機快進點動按鈕；SB9左機快退點動按鈕； SB10右機快進點動按鈕；SB11右機快退點動按鈕。綜上，雙面鉆孔組合機床的工作過程為，啟動液壓泵電動機M1,按下啟動按鈕SB3，KM1自鎖接通KM1，液壓泵電動機工作按下液壓回路啟動按鈕SB2工件定位電磁閥YV9得電，工件定位碰上工

23、件定位結束行程開關SQ2工件夾緊電磁閥YV1得電，同時斷開定位電磁閥YV10接觸器KA3、KA6通電并自鎖同時接通左機快進電磁閥YV3和右機快進電磁閥YV5，實現快進碰上左機快進結束行程開關SQ3，斷開YV3，工進電磁閥YV7工作；同時遇到右機結束行程開關SQ6，YV5失電，YV8工作，實現工進碰到左機工進結束行程開關SQ4，右機工進結束行程開關SQ7，電磁閥YV7，YV8斷電，結束工進過程KM7斷電，YV3失電，同時YV4、YV6通電，滑臺快退遇到SQ5，SQ8快退結束行程開關，結束快退過程YV4、YV6失電，同時YV2得電松開工件工件壓緊原位行程開關SQ9，YV10得電并拔定位銷完成工作過

24、程。2.3 PLC控制系統簡介2.3.1 PLC的定義與組成PLC是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置，即可編程控制器（Programmable Logic Controller）。在1987年國際電工委員會頒布的PLC標準草案中對PLC做了這樣的定義：一種基于數字運算操作的、專為在工業環境而設計的電子控制系統。PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，它采用了存儲器，用來在其部存儲邏輯運算、順序控制、計數、定時與算術操作等面向用戶的指令，并通過模擬或數字式I/O控制各種類型的機械或生產過程4。PLC是一種數字運算操作的電子系統。

25、它采用了可編程序的存儲器，用來在其部存儲邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程；而有關的外圍設備，都應按易于與工業系統連成一個整體，易于擴散其功能的原則設計。PLC的發展經歷了五個階段：初始階段、崛起階段、成熟階段、飛速發展階段、開放性，標準化階段。PLC總的發展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能、信息化、軟PLC、標準化、與現場總線技術結合等方向發展。由于微處理器芯片與有關元件的價格大大降低使得PLC的成本下降；隨著計算機、芯片、軟件、控制等技術的飛速發展，也使得PLC的功能大大增強。它不僅能更好的

26、完成原來得心應手的順序邏輯控制任務，也能處理大量的模擬量，解決復雜的計算和通信連網問題。在當前最熱的現場總線控制系統中，主站何從站幾乎都有PLC的身影，PLC的通信技術又往前發展了一大步。現在開放式、標準化的PLC也已走向前臺，為適應現在和未來自動化技術的發展要求做好了準備5。PLC專為工業現場應用而設計，采用了典型的計算機結構，與計算機的組成十分相似。從硬件結構看，它也有中央處理器（CPU）、電源、儲存器和專門設計的輸入/輸出接口電路等組成，PLC的結構框圖如圖2-2所示。圖2-2 PLC結構框圖2.3.2 PLC的工作方式與運行框圖 PLC的工作原理類似于計算機工作原理，是一種工業控制計算

27、機。即通過執行用戶程序來實現，并且在執行過程中反映控制要求6。CPU是按分時操作方式來完成各項任務的，計算機在同一時間只能做一件事，所以程序屬于串行工作方式，它是按程序順序依次完成相應各電器的動作7。 PLC工作的整個過程可用圖2-3所示的運行框圖來表示。整個運行流程可大致分為三個部分： 第一，接通電源的過程。機器上電后對PLC系統進行一次初始化工作，包括輸入/輸出模塊配置檢查，硬件初始化，停電保持圍設定與其他初始化處理等。第二，掃描過程。PLC在上電完成以后進行。在完成輸入任務以后，再完成與其他外設的通信處理，依次進行時鐘、特殊寄存器等更新。當CPU處于STOP方式時，轉入執行自診斷檢查。當

28、CPU處于RUN方式時，還要完成用戶程序的執行和輸出處理，再轉入執行自診斷檢查7。第三,錯誤處理。每個PLC掃描時執行一個自我診斷檢查來確定行動的PLC是否正常,如果電池電壓、程序存、CPU、I / O、通訊不正常或檢查異常,在CPU上面板的異常繼電器將被激發，并且將錯誤代碼存儲在專用的寄存器中。當一個致命錯誤發生時,CPU是被迫停止模式,所有掃描隨即停止。概括而言，PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環掃描的方式進行工作的。每一次掃描所用的時間稱做掃描周期或工作周期。圖2-3 PLC工作運行框圖3 PLC控制系統硬件設計本系統以PLC為控制核心，采用電氣控制與液壓控制相結合的方法，取代傳統

29、的繼電器-接觸器控制方法，完成系統雙面切削的要求。PLC輸出控制對象主要是控制電路中的執行器件，如接觸器、電磁閥等，我們可以通過設計程序完成對硬件系統的操作，使它們按照我們的需求完成相應的操作以達到設計目的。3.1 PLC的選型根據雙面鉆孔組合機床的工作特點,采用以可編程控制器(PLC) 作下位機、計算機(PC) 作上位機的分布式控制系統。不僅能實現對開關量信號的邏輯控制,還能實現上下位機之間的通信。系統具有操作簡單、運行可靠、工藝參數修改方便、擴充性強、自動化程度高等特點,完全能夠滿足機床的控制要求。系統以三菱公司的FX2N - 48MR 型PLC 為控制核心8。FX2N是三菱PLC是FX家

30、族中最先進的系列。具有高速處理與可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置，48代表有24個輸入與24個輸出，M代表基本單元（就是沒有特殊功能模塊的），R代表繼電器輸出。3.2 PLC I/O分配和接線本控制系統的PLC的輸入、輸出點數的確定是根據控制系統設計要求和所需控制的現場設備數量加以確定。（1）PLC的輸入端口包括自動循環工作按鈕、點動按鈕、油泵啟動、總停按鈕、SAI等，還包括電動機的熱保護繼電器輸入，輸入形式是熱繼電器的常開觸點。（2）PLC的輸出端

31、口包括運行指示燈、交流接觸器、繼電器等。PLC輸入輸出點分配表如表3-1，分配圖如圖3-1所示。表3-1PLCI/O地址分配PLC端口地址代號功能PLC端口地址代號功能X000SB1總停X027-工件夾緊檢測X001SB2液壓系統啟動Y000KM1液壓泵電機控制X002SB3液壓泵啟動Y001KM2左刀具電機控制X003SB4液壓泵停止Y002KM3右刀具電機控制X004SB5左刀具點動Y003KM4冷卻電機控制X005SB6右刀具點動Y004KA1工件夾緊X006SB7夾具松開Y005KA2工件松開X007SB8左機點動快進Y006KA3左滑臺快進X010SB9左機點動快退Y007KA4左滑

32、臺工進X011SB10右機點動快進Y010KA5左滑臺快退X012SB11右機點動快退Y011KA6右滑臺快進X013SA1左機接通Y012KA7右滑臺工進X014SA2右機接通Y013KA8右滑臺快退X015SA3工作方式選擇Y014KA9工件定位X016SQ1拔定位銷Y015KA10拔定位銷X017SQ2工件夾緊Y016HL1左機工作指示X020SQ3左機滑臺快進Y017HL2右機工作指示X021SQ4左機滑臺工進Y020HL3手動指示X022SQ5左機滑臺快退Y021HL4自動指示X023SQ6右機滑臺快進Y022HL5原位指示X024SQ7右機滑臺工進X025SQ8右機滑臺快退X026

33、SQ9工件松開圖3-1 PLC端子輸入/輸出端子分布圖4 PLC控制系統的軟件設計根據機床各執行部件的運動和操作特性，系統在以模塊化的程序設計思想上，雙面鉆孔組合機床的電氣化控制程序采用了PLC的編程軟件編寫，其核心部分包括狀態轉移圖、梯形圖、語句表的設計，最后以此設計來編寫運行的程序指令，以達到程序化自動控制的目的。4.1 PLC的編程方式編程語言是PLC的重要組成部分，PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應編制用戶程序的各種要求9。PLC提供的編程語言通常有梯形圖和語句表等。不同PLC生產廠家的編程語言也存在或大或小的差異，這種差異限制了PLC的開放性、可復用性和互換性。編程語言基本上可

34、歸納為字符表達方式（即用文字符號表達程序，如語句表程序表達方式）和圖形符號表達方式（即用圖形符號表達程序，如梯形圖程序表達方式）兩種，也可以將這兩種方式結合起來表示PLC程序。（1）梯形圖：梯形圖是最早使用、并且也是現在最常使用的PLC編程語言，直觀、清晰是梯形圖的最大特點。它在繼電器控制系統原理圖的基礎上演變，繼承了繼電器控制系統中的基本工作原理和電氣邏輯關系的表示方法，梯形圖與繼電器控制系統梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達方式上有一定區別，所以得到了廣泛的使用。（2）功能塊圖：功能塊圖是另外一種圖形式的PLC編程語言。使用功能塊圖的好處是用戶可以編制出自己的函數或功能塊。它使

35、用像電子電路中的各種門電路，加上輸入、輸出模塊，通過一定的邏輯連接方式來完成控制邏輯，可以把函數和功能塊連接到電路中，完成各種復雜的功能和計算。較早的PLC沒有提供功能塊圖編程功能，另外由于使用習慣問題，在我們國家使用的功能塊圖人不多。（3）順序功能圖：順序功能圖，亦稱功能圖，是一種真正的圖形化的編程方法。使用它可以對具有并發、選擇等復雜結構的系統進行編程，特別適合在復合的順序控制系統中使用。在順序功能圖中，最重要的三個元素是狀態、和狀態相關的動作、轉移。它的轉移條件可以使用多種語言實現，另外還提供了和步有關的多種元素供用戶使用。（4）結構化文本：對目前使用PLC的人來說，結構化文本是一種較新

36、的編程語言。使用結構化文本可以編程出非常復雜的數據處理或邏輯控制程序。原來學習過PASCAL或C語言的人都知道結構化編程的好處，結構化就是這樣的一種用于PLC的結構化方式編程的語言。（5）指令表：指令表也是一種比較早的PLC的編程語言，它使用一些邏輯和功能指令的縮略語來表示相應的指令功能，類似于計算機中的助記符語言，是用一個或幾個容易記憶的字符來代表PLC的某種操作功能，按照一定的語法和句法編寫出一行一行的程序，來實現所要求的控制任務的邏輯關系或運算。4.2 PLC控制系統設計思路根據控制要求，機床在啟動并且初始化之后，都要進行自動和手動控制工作方式的選擇。二者之間通過選擇開關SA實現切換，分

37、別對應不能同一時間接通的輸入端口X0和輸出端口Y0。系統會在進入自動控制方式后按順序執行控制指令。首先柴油機缸蓋由機床夾具動作夾緊，然后液壓左滑臺、右滑臺同一時間快速向前行進，在轉為工進之前，按下行程開關SQ3和SQ6，并按預先設定的工件精度和工件的加工參數完成兩端的螺栓通孔、導管通孔和定位孔的加工工序。工序結束后，滑臺快退，工件沿著程序線進入下一道加工工序。加工過程中的精確點定位主要由手動程序來完成，以與機床維修時便于技術人員點動控制。狀態圖如圖4-1所示。圖4-1 機床加工狀態轉換流程圖4.3 PLC順序功能圖 雙面鉆孔組合機床控制要求中M1應先啟動，控制程序的啟動應滿足一個條件，即滿足液

38、壓系統控制電動機和其他電動機在系統正常供油后才能啟動10。組合機床的運行方式包括有手動工作和自動工作方式。可以通過開關SA選擇不一樣的工作方式，假設SA斷開時，機床以自動工作方式工作；SA閉合時，工作于手動工作方式。根據以上雙面鉆孔組合機床控制系統的總過程分析過程，可設計出鉆孔組合機床PLC控制系統的總順序功能圖，如圖4-2所示。圖4-2 PLC控制系統總順序功能圖總結對于本次設計，成功采用PLC控制多個電機的工作，完成了本次設計任務的基本要求。PLC具有可靠性高、穩定性好、抗干擾能力強，以與編程簡單，維護方便，通訊靈活等優點。通過這次設計，使我對自動控制設計有了更深刻的認識，也使自己的動手能力和方案設計的思路有了更進一步的提高，同時也更加熟悉了本專業的設計軟件。對PLC的功能也有了進一步的認識，了解了三菱的FX2N - 48MR以與相關的編程軟件。在完成這個題目的過程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。但通過不斷的努力和同學們的大力支持，以與指導老師的悉心教導，我克服了困難完成了本次設計，同時我也獲得了很多寶貴的經驗，學到了很多新的