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PLC控制钻床钻探精度(1)设备概况和控制要求钻床结构如图6-52所示，主要由进给电动机M1、切削电动机M2、进给丝杆、上限和下限行程开关(SQ1，5Q2)、旋转编码器和光电开关组成。M1转动，通过进给丝杆传动，使M2和钻头产生位移，M1正转为进刀，反转为退刀。SQ1、SQ2之间的距离即为钻头的移动范围，并且SQ2提供下限位的行程安全保护。安装于进给丝杆末端的旋转编码器MD是将进给丝杆的进给转数转换成电脉冲数的元件，可对进给量即钻头移动距离进行控制。光电开关SPH是结头的检测元件，从SPH光轴线至工件表面的距离称为位移值，工件上的钻孔深度称为孔深值，位移值和孔深值之和就是脉冲数的控制值。如进给丝杆的螺距为10mm，MD的转盘每转一周产生1000个脉冲，可知对应于1个脉冲的进给量就是10/1000=0.01mm。如果要求孔深为15.75mm，又已知工件表面至SPH光轴线的距离为10mm，那么将控制值设为(75个脉冲数就可以了。可见钻孔的深度可控制在0.01mm的精度内。该钻床的工作方式除自动控制功能外，还要求设置手动控制环节，以便进行机械调整或在PLC故障时改用手动操作。自动贴削的控制要求如图6-53的时序图所示。具体工作步骤如下：①按下启动按钮SB3，正转用接触器KM3导通，进给电动机MI正向启动，钻头下降，进刀，旋转编码器开始产生脉冲。②在光电开关SPH检测到钻头尖的瞬间，便有导通信号输出，使切削电动机M2启动，同时，PLC内部计数器开始计数。③当统计出的脉冲数达到所需“控制值”对应的设定值时，KM3断电，M1停转，进刀结束。④正反转用KM3和KM4经过晒时电弧互锁切换后，KM4接通，M1停转，M1反向启动后退，钻头上升退刀③上升至钻头尖离开SPH光轴线的瞬间，SPH的输出截止，KM2断电，M2停转。⑥上升退刀至*的原位时，上限行程开关SQ1动作，KM4断电，M1停转，自动钻削工作过程结束。手动时由相应的手动按钮SB4、SB5、SBS对KMI、KM2、KM3进行点动挖制。同时为了便于“运行准备”的操作，设置“运行准备”指示灯PL，电源的引入使用电源接触器KM1。在紧急情况下，只需操作"紧急停止"按钮就可使PLC控制系统切险电源。(2)机型选择及PLC外部连接回路此控制系统中，因手动部分较为简单，仅要求点动控制，且只在PLC故障时使用，故可将手动控制按钮直接与负载相连，不再经过PLC。需接入PLC的仅为与自动控制相关的7个输入信号和4个输出信号。为充分利用PLC的内部资源，且便于统计旋转编码器输出的高频脉冲数，现选用欧姆龙C20P型PLC为例进行设计。在这个连接图中有以下几个特点。①在控制电源的引入侧设置了“运行准备”电路，在紧急情况下操作“紧急停止”按钮，即可使PLC控制系统切除电源。②为消除电噪声的侵入，提高系统的可靠性，使用了电源隔离变压器。③手动操作环节直接设在负载侧。④设置了一定的安全措施。如在接触器线圈上并接RC吸收回路，防止感性负载对PLC输出元件的不良影响；在KM3的输出回路中串接5Q2的动断接点，以便在出现行程进给时，可由SQ2直接切断KM3，强制M1停转；在控制进给电动机正反转的KM3和KM4之间设置硬互镜环节；利用接触器动合辅助触点作为反馈信号接于PLC输入端，一旦电动机过载热继电器动作面使其复位时，使PLC及时停止输出等。?这里，旋转编码器和光电开关信号的接入，可根据所选元件输出回路的具体形式确定。
PLC的基本概念可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大过了逻辑控制的范围，因此，这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC2、PLC的基本结构PLC实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示：a.中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，*将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。C、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。3、PLC的工作原理一.扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(一)输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。(二)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。(三)输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。比较下二个程序的异同：程序1：程序2：这两段程序执行的结果完全一样，但在PLC中执行的过程却不一样。※程序1只用一次扫描周期，就可完成对%M4的刷新；※程序2要用四次扫描周期，才能完成对%M4的刷新。
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6ES7510-1DJ01-0AB0SIMATICDP，CPU1510SP-1PN针对ET200SP，中央处理器，带主存储器100KB用于程序及750KB用于数据，第1个接口：PROFINETIRT含3端口交换机，72ns比特性能表现，需要SIMATIC存储卡，需要总线适配器用于端口1和2
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