C2312 机床plc改造设计说明书

l 目录 TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l _Toc30420 摘 要 I HYPERLINK \l _Toc6674 Abstract II HYPERLINK \l _Toc5257 1 序论 1 HYPERLINK \l _Toc25914 2 C2132多轴自动车床的工艺分析 2 HYPERLINK \l _Toc11480 2.1 C2132多轴自动车床的工艺特点 2 HYPERLINK \l _Toc31521 2.2 C2132多轴自动车床控制 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 3 HYPERLINK \l _Toc27212 2.3 C2132电路控制分析说明 3 HYPERLINK \l _Toc29290 3 C2132多轴自动车床改造简介 7 HYPERLINK \l _Toc28191 3.1 PLC简介 7 HYPERLINK \l _Toc16387 3.1.1 PLC的应用领域 7 HYPERLINK \l _Toc14266 3.1.2 PLC的应用特点 8 HYPERLINK \l _Toc4894 3.1.3 安装与布线 8 HYPERLINK \l _Toc22858 3.2 C2132改造说明 9 HYPERLINK \l _Toc24040 4 C2132多轴自动车床电路设计 11 HYPERLINK \l _Toc27163 4.1 C2132电路设计 11 HYPERLINK \l _Toc22796 4.2 C2132程序设计与说明 13 HYPERLINK \l _Toc27787 5 C2132多轴自动车床抗干扰 17 HYPERLINK \l _Toc72 6 C2132多轴自动车床编程仿真 21 HYPERLINK \l _Toc19669 结 论 23 HYPERLINK \l _Toc14485 参 考 文 献 24 摘 要 20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，数控技术被认为是20世纪制造业最神奇、最具有成果的进展。自从1952年美国第l台数控车床问世至今已经历了50多个年头，特别是近10年来，数控技术有了巨大进步，数控车床向着高速化、高精度化发展，复合加工、新结构车床大量出现。中国是一个传统的机械制造大国，但其装备水平落后，特别是一些老的机械制造厂大多还是比较旧的车床，这些旧的数控车床不能满足现代客户的加工要求，如：加工精度，小批量生产等。解决这个问题有两种途径：一是购买新的数控车床；二是在旧的车床基础上进行数控化改造。  本设计是针对卧式多轴自动车床C2132进行数控化改造，其现实意义在于寻找一种可行的、有推广价值的设备改造 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，对传统机械制造行业的技术装备进行技术提升，以解决目前设备老化所带来的问题。同时介绍可编程控制器(PLC)的原理、组成以及编程，具体在C2132车床改造中的应用，对PLC在数控系统控制下所完成的控制功能作简单阐述, 并介绍了可编程控制器（PLC）应用于车床控制系统的控制原理;系统设计方法;输入、输出点数确定;程序设计及手动操作梯形图设计，并给出了PLC的控制电路接线图和梯形图。因此，本系统采用经验设计法为主的设计方法，取得了良好的效果。  关键词: 车床，可编程控制器PLC，梯形图  Abstract The 20th century, human society's greatest scientific and technological achievements are the invention and application of computer, numerical control technology is considered the 20th century the most magical manufacturing，the most fruitful progress．Since 1952 the United States No．1  since the advent of CNC lathe has undergone more than 50 years，especially in the past 10 years，numerical control technology has been tremendous progress toward the high-speed CNC lathes，high precision．development, composite processing，the new structure machine tools have emerged．China is a traditional mechanical manufacturing power, but the level of its equipment behind，especially some old factories are mostly mechanical or older lathes，CNC lathe these old should not meet the modem customer processrequirements，such as machining accuracy ,small mass production, etc．To solve this problem there is two ways：First, purchase a new CNC system；Second，at the old foundation on CNC lathe transformation．  The C2132 is designed for CNC Lathe for the transformation, and its practical significance is to find a feasible and promote the value of the equipment modification method, the traditional machinery manufacturing industry, technology and equipment for technology upgrading in order to resolve the current caused by aging equipment problems. Programmable logic controller is also introduced (PLC) principles, composition and programming, specifically in the application of C2132 Lathe, numerical control system of the PLC under the control of the control functions performed by briefly explained and introduced programmable logic controller (PLC ) used lathe control system control theory; system design; input and output points to determine; programming and manual operation of the ladder design, and gives the control circuit wiring diagram of PLC and ladder. Therefore, the system design using experience-based design methods, and achieved good results.   Keywords Lathe，Programmable Logic Controller (PLC) ，Ladder  1 序论 C2132属于卧式多轴棒料多刀自动车床，是一种高效自动化车床，有四轴、六轴和八轴三种。适合加工大批量生产的棒料、轴类和盘盖类零件。多轴卧式自动车床继承了多轴车床的多工位、多刀、多刃加工和高效率的特点，可加工最大直径32mm、长度180mmm的棒料。机床的前刀架和后刀架各装有与主轴数目相同的工件，生产效率高。比较适合在大批量生产条件下，加工几何形状简单的轴、套类工件，机床课进行简单外圆、成形、切槽、倒角及切断工作。 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：①触点易被电弧烧坏而导致接触不良，②机械方式实现的触点控制反映速度慢，③继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、 灵活性差等缺点。因而造成了这些企业的生产率低下，效益差，反过来这些企业又没有足够的资金购买新的数控车床。因此，当务之急就是对这些普通车床进行技术改造，以提高企业的设备利用率，提高产品的质量和产量。由于可编程控制器（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的价格目前亦很便宜，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 PLC是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制，被广泛应用于各个领域，因为它具有几个突出的特点：可靠性高，抗干扰强；编程简单，易于掌握；功能完善，灵活方便；体积小，质量轻，功耗低。 2 C2132多轴自动车床的工艺分析 2.1 C2132多轴自动车床的工艺特点 自动或半自动机床能够按照预先制定好的加工程序，自动地完成零件的加工过程。切削运动和辅助运动全部自动化，并能一再重复自动工作循环的机床，称为自动机床；能够自动完成一次工作循环，但工人必须进行工件装卸，并重新起动机床才能开始下一次工作循环的机床称为半自动机床。与自动化的电气装置不同的是，自动或半自动车床的自动工作过程的控制通常采用机械式凸轮、挡块来实现机械控制，工作稳定可靠，但加工零件变化时，需要另行设计制造凸轮，并且调整时间长，只适合大批量生产。如图2.1为C2132多轴自动车床。 图2.1 C2132属于卧式多轴棒料多刀自动车床 作为生产效率高的多轴棒料自动机床，具有如下特点： 1、自动送料（送料机构和夹料机构） 松开 → 送料 → 夹紧 → 送料夹紧复位。 2、自动循环加工 工件到位 → 主轴转动（主电动机） → 刀具进给（分配轴电动机） → 工作进给 → 各个刀具分别切削加工对应部位 → 加工完毕切断刀切断工件 → 刀具退回完成一个自动循环。 3、分配轴 C2132有多根分配轴，它们控制送料机构、主轴换向、定转离合器等，是一个机械控制结构，主要由定时轮、定转离合器以及控制刀架运动行程的凸轮构成。 4、运屑器 收集和输送切屑及尼龙等材料，用于数控机床、加工中心等场合，提高整机自动化程度的作用。 2.2 C2132多轴自动车床控制要求 1、无料预停装置可以实现在无工件的情况下停 止主运动和进给运动； 2、主电动机需要进行多点起停控制； 3、运屑器的反转运动只需点动控制； 4、冷却泵和运屑器的功率、额定电流比较小， 可以考虑中间继电器控制； 5、送料机构在送料过程中，主轴应该停止。送料机构 送出工件并夹紧后才能转动； 6、送料机构自动向主轴送料，料完自动停车报警； 7、主电动机采用星形﹣三角形减压起动控制，控制方式 为手动。 2.3 C2132电路控制分析说明 C2132卧式多轴自动车床是机械式凸轮分配轴控制的自动机床，机械部分结构复杂，电气控制相对简单。电路共有四台电动机，M1为主电动机，M2为分配轴电动机，M3为运屑器电动机，M4为冷却泵电动机。接触器KM1、KM4构成星形联结控制，接触器KM1、KM5构成三角形联结控制；分配轴电动机的正、反转控制由接触器KM2、KM3来完成；运屑器的电动机功率较小，采用中间继电器来控制电动机的启停，中间继电器KA2控制电动机正转，KA3控制反转；冷却泵也由于功率比较小，采用中间继电器KA4来控制主电路。 C2132电气控制原理图如图2.1所示，电路中的主要低压电气元件见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 2.1 图2.1 C2132电气控制原理图 表2.1电路中的主要低压电气元件 电气元件 名称及用途 M1 主电动机 M2 分配轴电动机 M3 运屑器电动机 M4 冷却泵电动机 KM1 主电机控制接触器 KM2 分配轴正转控制接触器 KM3 分配轴反转控制接触器 KM4 主电机星形联结控制接触器 KM5 三角形联结控制接触器 KA2 运屑器正转控制中间继电器 KA3 运屑器反转转控制中间继电器 SB1、SB2 主电动机多点停止按钮 SB3、SB4 主电动机星形联结起动按钮 SB5、SB6 主电动机三角形联结起动按钮 SB7、SB8 分配轴正转多点起动按钮 SB9、SB10 分配轴反转多点起动按钮 SB11、SB12 运屑器起停控制按钮 SB13 运屑器点动控制按钮 SA1~SA4 转换开关 SQ1 送料机构无料行程开关 SQ3 工件夹紧用行程开关 SQ4 主轴无料伸出行程开关 SQ6 刀架位置用行程开关 EL1~EL3 控制箱照明灯 TC1 变压器 FR1~FR2 热继电器 HL1~HL8 指示灯 QS1 隔离开关 FU1~FU4 熔断器 KA4 冷却泵控制中间继电器 KA5 无料预停控制中间继电器 YC 电磁离合器 3 C2132多轴自动车床改造简介 3.1 PLC简介 可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。PLC以基本代替传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，它已跃居工业自动化三大支柱的首位。 3.1.1 PLC的应用领域 　　目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类： 　　1）.开关量逻辑控制 　　取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 　　2）.工业过程控制 　　在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 　　3）.运动控制 　　PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 　　4）.数据处理 　　PLC具有数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 3.1.2 PLC的应用特点 1）.可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。 2）.配套齐全，功能完善，适用性强 　　PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 3）.易学易用，深受工程技术人员欢迎 　　PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 4.）系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造 　　PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。 3.1.3 安装与布线 　　● 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。 　　● PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10. ● 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。 I/O端的接线 　　输入接线 　　● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 　　● 输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。 　　● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。 　　输出连接 　　● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 　　● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。 　　● 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。 ● PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。 3.2 C2132改造说明 根据C2132的工作过程、控制要求、工艺特点，选择FX2N可编程控制器进行改造可以满足要求。首先考虑保持原有控制功能不变，尽量保持原来的电气元件，不添加新的元件，主电路不变，控制电动机的接触器和中间继电器的线圈通过PLC输出端口来控制，各个按钮、行程开关和转换开关与PLC的输出端口连接，由输入端口将信号传入PLC中。改造中，主要采用了以下几点措施： 将硬件上有互锁关系的输出元件，如KM4与KM5，与输出端口连接就实现互锁，光靠程序互锁是不安全的。 为了节约输入端口，热继电器元件直接连接在输出端口中需要控制的元件电路中，所有有两个位置的装换开关只占用一个输入端口。 电磁离合器YC是一个典型的感性负载，功率较大（相对其他继电器元件），容易对输出端口造成较大的冲击，影响PLC的寿命，所以不直接与PLC输出端口连接，通过中间继电器KA5来控制。 原来的中间继电器KA5不直接控制主电路，用辅助继电器来代替，减少了对输出端口占用。 在有多余输出端口的情况下，指示灯与PLC输出端相连，由PLC来控制，但需要单独占用一个公共端，因为其电源一般比较低，不能与接触器线圈、中间继电器线圈用同一电源。 所有输入元件都只连接其常开触点，以免程序编制时混淆出错。 输出端口采用继电器输出方式，结合输入、输出总点数，选用FX2N-48MR能够满足要求。 4 C2132多轴自动车床电路设计 4.1 C2132电路设计 根据控制及相关要求，改造后的电气原理图主电路如图4.1，电气原理图PLC连接点路如图4.2，元件分配情况见表4.1 图4.1 C2132多轴自动车床改造后PLC主电路 图4.2 C2132多轴自动车床改造后PLC连接电路 表4.1 C2132多轴自动车床改造后PLC逻辑元件分配表 电器元件 作用 逻辑元件 SB1 总停按钮 X0 SB2 总停按钮 X1 SB3 控制主电动机Y联接按钮 X2 SB4 控制主电动机Y联接按钮 X3 SB5 控制主电动机△联接按钮 X4 SB6 控制主电动机△联接按钮 X5 SB7 控制分配轴正转按钮 X6 SB8 控制分配轴正转按钮 X7 SB9 控制分配轴反转按钮 X10 SB10 控制分配轴反转按钮 X11 SB11 运屑器停止按钮 X12 SB12 运屑器起动正转按钮 X13 SB13 运屑器起动反转按钮 X14 SQ1 送料机构无料 X15 SQ3 工件夹紧用行程开关 X16 SQ4 主轴无料伸出 X17 SQ6 刀架位置行程开关 X20 SA1-1 主电动机控制用行程开关 X21 SA2-1 分配轴电动机转换开关 X22 SA3-1 运屑器调节转换开关 X23 SA4-1 进料循环转换开关 X24 KM1 主电动机接触器 Y0 KM2 分配轴正转接触器 Y1 KM3 分配轴反转接触器 Y2 KM4 主电动机Y联接接触器 Y3 KM5 主电动机△联接接触器 Y4 KA2 中间继电器 Y5 KA3 中间继电器 Y6 KA4 中间继电器 Y7 KA5 中间继电器 Y10 YC 电磁离合器 KA5 HL1~HL8 指示灯 Y11~Y20 4.2 C2132程序设计与说明 由于主电动机和分配轴电动机在控制上具有共同的控制逻辑，在启停上有联系，根据控制要求，采用主控制指令来控制Y0、Y1、Y2、Y3、Y4，当行程开关SQ6闭合，X20为ON，且没有按下停止按钮SB1、SB2，则X0、X1为OFF，其常闭按钮为ON时，执行MC后的控制程序，如果按下按钮或SQ6断开，则不执行MC后的控制程序，直接执行MCR后面的程序，此时MC控制部分的元件状态按照如下状态保持变化。 （1）累计定时器和计数器、利用SET和RST驱动的逻辑元件等元件的状态保持不变。 （2）非累积定时器和计数器、利用OUT驱动元件状态为断开。 由于主控部分均为OUT驱动，所以一旦主控条件不满足，则其中的输出继电器均变为断开，切断Y0、Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑回路，主电动机M1和分配轴电动机M2均停止，能够满足控制要求其控制程序如图所示 图4.2 C2132多轴自动车床PLC程序梯形图 图4.2 C2132多轴自动车床PLC程序梯形图(续) 主电动机控制 星形联结控制 在送料机构中还有棒料时，送料机构不能压到微动行程开关SQ1，SQ1常开触点闭合，对应的输入继电器X15为OFF，其常闭触点为ON。转换开关SA1-1闭合，X21为ON，此时按下按钮SB3，输入继电器X2为ON。 三角形联结运转 当电动机M1的转动速度提高到一定程度后，再按下启动按钮SB5，输入继电器X4为ON，X4常闭触头为OFF，首先切断Y3线圈逻辑回路，然后接通输出继电器Y4逻辑回路，Y4驱动负载接触器KM5的线圈电路闭合，常开触点驱动输出继电器Y0的逻辑回路闭合，此时接触器KM5、KM1线圈得电，电动机M1三角形联结运转，以较高的电压进行加工。 分配轴电动机控制 （1）正转控制 （2）反转控制 （3）无料预停 运屑器的正、反转控制 冷却泵控制 指示灯控制 指示灯的控制关系比较简单。在进行PLC改造过程中，通过合理利用前面介绍的PLC逻辑元件，直接控制对应的输出继电器就可以控制指示灯工作。其中辅助继电器M8000是FX2N中的一个特殊辅助继电器，其作用是在PLC工作室M8000就为ON，所以当系统得电开始工作时，输出继电器Y14就一直得电，指示灯HL1就亮，以指示系统工作，同时也表示系统电源接通，能运行监视的作用。 5 C2132多轴自动车床抗干扰 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题： 1.）工作环境 （1）温度 PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。 （2）湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。 （3）震动 应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。 （4）空气 避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。 （5）电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流[来电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。 2.控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。（1）干扰源及一般分类 影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 （2）PLC系统中干扰的主要来源及途径 强电干扰 PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。 柜内干扰 控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。 来自信号线引入的干扰 与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。 来自接地系统混乱时的干扰 接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。 来自PLC系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。 3.主要抗干扰措施 （1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰 对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。 （4）正确选择接地点，完善接地系统 良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 ● 安全地或电源接地 将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。 ● 系统接地 PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。 ● 信号与屏蔽接地 一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。 5）对变频器干扰的抑制 变频器的干扰处理一般有下面几种方式： （1）加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。 （2）使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。 （3）使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。 将以上设计好的PLC程序输入到FX2N-48MR主机后，连接好输入输出分配和主电路，按照以上的步骤进行调试，调试过程全部通过，完全满足车床的控制要求；C2132卧式车床原继电器电路经西门子S-700系列PLC改造后，虽然一次性投资较大，但改造后的设备大大降低了运行的故障率，提高了设备运行的稳定性和效率，减轻了工人的劳动强度，降低了日常维护成本，并可避免因误操作而引起的事故，通过实验运行结果表明，用PLC代替传统继电—接触器控制能达到很好的效果，节省大量电气元件、导线与原材料，缩短设计周期，减少维修工作量，提高加工零件合格率，具有整体技术经济效益。改造后的设备经实际使用表明效果非常好。 6 C2132多轴自动车床编程仿真 1.用三菱GX Developer软件进行仿真，设置PLC类型为FX2N，如图6.1 图 6.1 输入梯形图程序，点击梯形图逻辑测试启动按钮，仿真结果如图6.2 图6.2 结 论 通过这次课程设计接触器控制、PLC程序控制两者不同之处有了深刻的体会。接触器控制具有自动控制方法简单、工作可靠、成本低等特点。大多是用于有触点控制系统，适用于固定动作要求的控制设备，一旦工作中发生程序变化、错误，就需要重新配线，比较麻烦，不适用与较复杂和控制要求经常改变的场合。PLC程序控制是在计算机技术基础上发展起来的一种工业自动控制，它编程简单、动作可靠且动作顺序变更容易，一旦工作中发生程序变化，只要改变程序结构即可，因此被广泛应用与复杂控制系统。 因此，用PLC代替传统继电—接触器控制能达到很好的效果，节省大量电气元件、导线与原材料，缩短设计周期，减少维修工作量，提高加工零件合格率，具有整体技术经济效益。改造后的设备经实际使用表明效果非常好。 参 考 文 献 罗宇航．流行PLC实用程序及设计[M]．西安：西安科技大学出版社，2006． 林春方．可编程控制器及其应用[M]．上海：上海交通大学出版社,2003． 廖常初．PLC编程及应用(第2版)[M]．北京：机械工业出版社,2007． 曹辉．可编程序控制器系统原理及应用[M]．北京：电子工业出版社,2003． 黎亚元．机床电气自动控制[M]．重庆：重庆大学出版社，1994． 朱朝宽，张勇．典型机床电气控制解析与PLC改造实例[M]．北京：机械工业出版社，2011．