272 雙面鉆孔組合機(jī)床

272 雙面鉆孔組合機(jī)床,雙面,鉆孔,組合,機(jī)床 1雙面鉆孔組合機(jī)床目錄自己添加 2摘要組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC） 、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。 本文對(duì)可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于雙面鉆孔組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想作了介紹。對(duì)系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)作了較為詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC）,組合機(jī)床,步進(jìn)梯形指令(STL)，動(dòng)力滑臺(tái)。 3AbstractCombination machine tools and automatic line is a comprehensive collection and integration of high degree of automation in the manufacturing technology and process equipment packages. It is characterized by highly efficient, high quality, economical and practical, they have been widely used for mechanical engineering, communications, energy, industry, light industry, and home electrical appliances industry. Our traditional combination machine tools and machine tool portfolio automatically routes primarily use machines, electricity, gas, hydraulic control, and its processing is targeted at the production lot larger-and medium-bold type and Zhou Lei parts and complete drilling, reaming, cut Kong, the processing of thread, boring, cars carry noodles and protrude Taiwan in Conedera smooth-bore various shapes shafts and horizontal Xianxiao and shape face. As technology advances, a new portfolio of machine tools - soft combination machine tools increasingly been favored, it applied a line box, convertible main boxes, coding and cutlery accompanying jig 4automatic replacement, coupled with programmable controller (PLC), numerical control (NC), to arbitrarily change the work cycle control and drive systems, and the flexibility to adapt to the multi-species processing scale variable portfolio tools. This article mainly introduces the design thought of PLC applying for Modular Machine Tool electronic control system. It gives a detailed statement on the components of the system hardware and design of software.Key words: PLC； Modular Machine Tool；STL。 5目 錄 6第一章 引 言1.1 課題背景 我國加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至 2002 年 9 月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá) 800 余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá) 3 個(gè)億以上，較 2001 年同比增長了 10%以上, 另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較上年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營狀況良好。 組合機(jī)床及其 PLC 電氣控制系統(tǒng)是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額） ，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三 7面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC） 、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。1.1.1 組合機(jī)床的國內(nèi)外現(xiàn)狀從 2002 年年底第 21 屆日本國際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉，在來自世界 10 多個(gè)國家和地區(qū)的 500 多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)專家分析，機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會(huì)上展出的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速 1000020000r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá)2060m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一 8步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。1.1.2 PLC 控制技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光 9公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的 PLC 生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。1.2 組合機(jī)床的概述 1.2.1 組合機(jī)床的概念 組合機(jī)床是由一些通用部件及少量的專用部件組成的高效自動(dòng)化或半自動(dòng)化的專用機(jī)床，可完成鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔，鏜孔，攻絲，車削，銑削，磨削等工藝，一般采用多軸、多刀、多工序、多面同時(shí)加工。1.2.2 雙面鉆孔組合機(jī)床的介紹組合機(jī)床的控制系統(tǒng)大多采用機(jī)械、液壓、氣動(dòng)和電氣控制相結(jié)合的控制方式。組合機(jī)床的控制線路的總體設(shè)計(jì)是由通用部件的典型控制線路和一些基本的環(huán)節(jié)組成。組合機(jī)床構(gòu)成：通用部件、動(dòng)力部件（動(dòng)力頭和滑臺(tái)） ，支撐部件、（滑坐、床身、立柱） ，輸送部件（回轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)械手等零件和產(chǎn)品的輸送裝置） 。動(dòng)力頭：能同時(shí)完成切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置（部件） 。動(dòng)力滑臺(tái)：只完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置（部件） ，有液壓和機(jī)械兩種結(jié)構(gòu)形式。1.3 可編程序控制器及應(yīng)用 101.3.1 可編程序控制器概述 PLC 是 一 種 專 門 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 裝 置 。 它 采 用 可 以 編 制 程 序 的 存 儲(chǔ) 器 ， 用 來 在 其 內(nèi) 部 存 儲(chǔ) 執(zhí)行 邏 輯 運(yùn) 算 、 順 序 運(yùn) 算 、 計(jì) 時(shí) 、 計(jì) 數(shù) 和 算 術(shù) 運(yùn) 算 等 操 作 的 指 令 ，并 能 通 過 數(shù) 字 式 或 模 擬 式 的 輸 入 和 輸 出 ， 控 制 各 種 類 型 的 機(jī) 械 或生 產(chǎn) 過 程 。 PLC 及 其 有 關(guān) 的 外 圍 設(shè) 備 都 應(yīng) 該 按 易 于 與 工 業(yè) 控 制 系統(tǒng) 形 成 一 個(gè) 整 體 ， 易 于 擴(kuò) 展 其 功 能 的 原 則 而 設(shè) 計(jì) 。1.3.2 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作方式從結(jié)構(gòu)上分，PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC 包括 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。PLC 源于用計(jì)算機(jī)控制來取代繼電接觸器，所以 PLC 具有同通用計(jì)算機(jī)的相同之處，如具有相同基本結(jié)構(gòu)和相同的指令執(zhí)行原理。但是，兩者的工作方式上確有著重要的區(qū)別，不同之處體現(xiàn)在 PLC的 CPU 上采用循環(huán)掃描工作方式，集中進(jìn)行輸入采樣，集中進(jìn)行輸出刷新，I/O 映像區(qū)分別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過程中個(gè)結(jié)果的狀態(tài)。1.3.3 S7-200 系列 PLC 指令系統(tǒng) 11S7-200PLC 的指令由助記符和操作符兩部分組成。常用指令：1.LD/LDN 指令 2.A/AN 指令 3.O/ON 指令 4.輸出指令 5.NOT 指令 6.置位/復(fù)位指令 7.NOP 指令 8.END 指令。比較指令：1.字節(jié)比較指令2.整數(shù)比較指令 3.雙字整數(shù)比較指令 4.實(shí)數(shù)比較指令 5.比較指令應(yīng)用實(shí)例。程序控制指令：1.JMP/LBL 跳轉(zhuǎn)指令 2.FOR/NEXT 循環(huán)指令 3.CALL/CRET 子程序指令。定時(shí)器指令，計(jì)數(shù)器指令。數(shù)據(jù)處理指令：1.傳送指令和塊傳送指令 2.算術(shù)運(yùn)算指令。 12第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案2.1 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)2.1.1 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)原理分析 M1M2機(jī) 座滑 塊 1滑 塊 2 M3圖 2-1SB快 進(jìn)Q12正 向 工 進(jìn)快 退 反 向 工 進(jìn) 13圖 2-2構(gòu)成：滑臺(tái)、滑座、雙驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（工進(jìn)電動(dòng)機(jī) M1 、快進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2 ）功能：自動(dòng)加工循環(huán)、工步圖見上圖 1-1。順序：為快進(jìn)工進(jìn)反向工進(jìn)反向快退（如圖 2-2）2.1.2 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)主電路原理分析圖 2-3主電路： KM1、KM2 用于工進(jìn)電動(dòng)機(jī) M1 正、反轉(zhuǎn)控制以及快進(jìn)電動(dòng)機(jī) M2 的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制（與 M1 轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致） 。KM3 用于控制快進(jìn)電動(dòng)機(jī) M2 轉(zhuǎn)動(dòng)。2.1.3 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制電路原理分析 14圖 2-4主軸與滑臺(tái)的順序控制：控制主軸電動(dòng)機(jī)的 KM4 輔助常開觸點(diǎn)，提供動(dòng)力滑臺(tái)控制電源。動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制按動(dòng) SB1KM1 線圈通電自鎖KM3 線圈通電快進(jìn)電動(dòng)機(jī) M2的斷電抱閘制動(dòng)電磁鐵 YB 線圈通電松閘電動(dòng)機(jī) M1、M2 正轉(zhuǎn)，滑臺(tái)快進(jìn)；壓下 SQ2KM3 線圈斷電 YB 斷電，快進(jìn)電機(jī) M2 抱閘制動(dòng)，滑臺(tái)工進(jìn)； 壓動(dòng) SQ3KM1 線圈斷電， KM2 線圈通電滑臺(tái)反向工進(jìn)， SQ2 復(fù)位 KM3 線圈通電，YB 通電，M2 反轉(zhuǎn)，滑臺(tái)快退；壓下 SQ1KM2、KM3 線圈斷電，M1、M2、YB 斷電抱閘制動(dòng)，滑臺(tái)停在原位。其他：SQ4 用于正向限位保護(hù)，壓動(dòng) SQ4 后，工作臺(tái)可自動(dòng)返回原位。 15SB2 用于手動(dòng)返回控制。2.2 液壓動(dòng)力滑臺(tái)2.2.1 液壓動(dòng)力滑臺(tái)原理分析液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床上用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用動(dòng)力部件。滑臺(tái)由液壓缸拖動(dòng)工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，根據(jù)被加工工件的要求實(shí)現(xiàn)不同的工作循環(huán)。液壓動(dòng)力滑臺(tái)通過液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可方便地進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，且正反向平衡，沖擊力小，便于頻繁地?fù)Q向工作。液壓動(dòng)力滑臺(tái)是一種他驅(qū)式動(dòng)力部件，由滑臺(tái)、滑座和液壓缸3 部分組成，由于其自身不帶液壓泵、油箱等裝置，需設(shè)專門的液壓站及其配套裝置，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵送出壓力油，經(jīng)電氣、液壓元件的控制，推動(dòng)油缸中的活塞來帶動(dòng)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)加工工藝要求，液壓動(dòng)力滑臺(tái)可組成一次工作進(jìn)給、二次工作進(jìn)給、死擋鐵停留、跳躍式進(jìn)給、反向進(jìn)給和分級(jí)進(jìn)給等多種工作循環(huán)。2.2.2 液壓動(dòng)力滑臺(tái)的電液控制及其控制電路1液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中各液壓元件的作用液壓泵 (17) 該泵為限壓式變量泵，隨負(fù)載的變化而輸出不同流量的油液,以適應(yīng)快速運(yùn)動(dòng)和工作進(jìn)給(慢速)的要求。液壓缸 (8) 16該液壓缸為活塞桿固定的差動(dòng)液壓缸?；钊麠U較粗，無桿腔與有桿腔的有效工作面積之比為 2:1，使快速進(jìn)給和快速退回的速度相等。電液換向閥 由三位五通液動(dòng)換向閥(15)和三位五通電磁換向閥組成,用以控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向。調(diào)速閥(5 和 4) 這兩個(gè)閥串聯(lián)在進(jìn)油路上，實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。由調(diào)速閥（4）控制工進(jìn)速度(慢速),由調(diào)速閥(5)控制工進(jìn)速度(更慢速),由二位二通閥 (6)控制兩種工進(jìn)速度的換接。行程閥(7) 用于控制快進(jìn)和工進(jìn)的速度換接。背壓閥(1) 由于采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，液壓缸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性差，因此在回油路上設(shè)置背壓閥，用以提高液壓缸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。順序閥 (2) 液壓缸快進(jìn)時(shí)，系統(tǒng)壓力低，順序閥 (2)關(guān)閉，使液壓缸形成差動(dòng)連接；在工進(jìn)時(shí)，由于系統(tǒng)壓力升高，順序閥(2)打開，回油經(jīng)背壓閥(1)流回油箱。單向閥(3) 液壓缸工進(jìn)時(shí)，單向閥(3)將進(jìn)油路與回油路隔開。單向閥(16) 除防止油液倒流，保護(hù)液壓泵外，在該回路中，主要是使控制 17油路具有一定的壓力，用以控制三通五位換向閥(14、15)的啟動(dòng)。壓力繼電器 (KP) 控制電液換向閥(14、15)，使液壓缸快速退回。2液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可完成的工作循環(huán)液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可完成的工作循環(huán):快進(jìn)工進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止，見液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作循環(huán)圖(下)。3工作原理分析(1) 快進(jìn)(2) 一次工作進(jìn)給(3) 二次工作進(jìn)給(4) 死擋鐵停留(5) 快速退回(6) 原位停止 181- 背壓閥 2-順序閥 3、9、11、13、16-單向閥 5-調(diào)速閥 6-二位二通電磁閥 7-二位二通行程閥 8-液壓缸 10、12-節(jié)流閥 14、15-三位五通換向閥 17-變量泵 圖 2-5 液壓動(dòng)力滑臺(tái)二次進(jìn)給液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 19(液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作循環(huán)圖) (二次工作進(jìn)給電氣控制電路)圖 2-6 液壓動(dòng)力滑臺(tái)二次進(jìn)給工作循環(huán)圖與電氣控制電路表 2-1 液壓動(dòng)力滑臺(tái)二次進(jìn)給元件動(dòng)作表-原 位原 位-+/-+-快 退快 退-/+-+死 擋 鐵 停 留死 擋 鐵 停 留-+-+ 工 進(jìn)工 進(jìn)-+-+ 工 進(jìn)工 進(jìn)-+快 進(jìn)快 進(jìn)KP行 程 閥行 程 閥YV3YV2YV1原 位原 位快 退快 退死 擋 鐵 停 留死 擋 鐵 停 留 工 進(jìn)工 進(jìn) 工 進(jìn)工 進(jìn)快 進(jìn)快 進(jìn)行 程 閥行 程 閥注：“+”為得電， “-”為失電。表 2-2 工作臺(tái)縱向行程開關(guān)工作狀態(tài)表 2-3 工作臺(tái)升降、橫向行程開關(guān)工作狀態(tài) 202.2.3 帶定位夾緊的一次進(jìn)給系統(tǒng)控制電路在組合機(jī)床中，往往要求幾個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按一定的工藝要求和順序工作。如加工開始時(shí)，先將工件定位夾緊，而后開始加工，當(dāng)加工結(jié)束退回原位時(shí)，自動(dòng)撥銷松開工件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工過程的自動(dòng)循環(huán)。1. 帶定位夾緊的一次進(jìn)給油路系統(tǒng)帶定位夾緊的一次工作進(jìn)給的液電控制工作情況:液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，液壓泵打出高壓油，液壓部件尚未開始工作，滑臺(tái)停在原位，SQ1 處于被壓下狀態(tài)，卸荷電磁閥 YV5 得電，使液壓泵打出的高壓油經(jīng)卸荷閥流回油箱。系統(tǒng)開始工作時(shí)，按下工作開始按鈕 SB2 (SB2 為復(fù)合按鈕)，其常開觸頭 SB2(3-5)閉合，見動(dòng)作過程分析。工件夾緊后，油路壓力逐漸升高，壓力繼電器 (KP2)工作，其常開觸頭 KP2(3-9)閉合，發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵(YV1)得電，電磁換向閥(7)工作在左位，壓力油經(jīng)換向閥(7)左位打入液壓缸的左腔，滑臺(tái)快速進(jìn)給。當(dāng)擋鐵壓下行程閥時(shí)，調(diào)速閥接入油路，進(jìn)油量減少，滑臺(tái)轉(zhuǎn)入工作進(jìn)給。此時(shí)，電路工作狀態(tài)不變。 21加工至終點(diǎn)，死擋鐵停留，滑臺(tái)停止前進(jìn)，壓力繼電器 (KP1)動(dòng)作，其常開觸頭 KP1(9-11)閉合，使 KA2 得電吸合，見動(dòng)作過程分析(附)。當(dāng)滑臺(tái)退回至原位時(shí)，壓下行程開關(guān) SQ1，其常閉觸頭 SQ1(21-23)斷開，使 YV2 失電，使換向閥 2 工作在中位，進(jìn)油路被切斷，滑臺(tái)停在原位。SQ1 的常開觸頭 SQ1(3-25)閉合，使 YV4 得電，壓力油打入夾緊液壓缸左腔，進(jìn)行撥銷、松開，油路壓力降低，KP2 的常開觸頭 KP2(3-9)斷開，使 KA2 失電釋放，其常開觸頭 KA2(25-33)復(fù)位斷開，使 YV4 失電。工件被松開后，壓下 SQ2，其常開觸頭 SQ2(27-29)閉合，使卸荷電磁鐵 YV5 得電，油路系統(tǒng)卸荷，加工循環(huán)結(jié)束。卸荷電磁閥是液壓泵的保護(hù)環(huán)節(jié)。當(dāng)液壓系統(tǒng)采用變量泵時(shí)，在各液壓部件尚未工作、液壓泵電動(dòng)機(jī)又不停機(jī)的情況下，使液壓泵打出的高壓油有一條回油通道，保護(hù)液壓泵不因過負(fù)荷而損壞。當(dāng)液壓系統(tǒng)投入工作后，必須使其立即停止卸荷，使壓力油進(jìn)入油路工作。電路中調(diào)整開關(guān) SA1、SA2 作為定位夾緊和滑臺(tái)進(jìn)給單獨(dú)調(diào)整用。按鈕 SB2、SB4、SB3 同時(shí)也作為滑臺(tái)夾緊、松開和退回的調(diào)整用。附:動(dòng)作分析 1 22附:動(dòng)作分析 2附 1:帶定位夾緊一次進(jìn)給油路系統(tǒng)圖 23附 2:工作循環(huán)示意圖附 3: 帶定位夾緊的一次進(jìn)給電氣控制電路圖 24第三章 系統(tǒng)的控制方法及 PLC 控制程序的編寫 253.1 組合機(jī)床組成系統(tǒng)分析圖 3-1機(jī)床構(gòu)成：兩個(gè)帶主軸旋轉(zhuǎn)的液壓滑臺(tái)（動(dòng)力頭）+ 液壓固定夾具1.雙面鉆孔組合機(jī)床控制要求：在工件夾緊狀態(tài)下，同時(shí)啟動(dòng)左、右動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、完成工作循環(huán)，返回各自其出發(fā)位置停止。圖 3-2 雙面鉆孔組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 26圖 3-3 循環(huán)工步圖3.2 組合機(jī)床電氣控制原理圖的繪制3.2.1 組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理分析液壓系統(tǒng)用三個(gè)液壓油缸分別用于左、右滑臺(tái)進(jìn)退及工件夾緊的控制。電磁鐵 YA1、YA2 用于左滑臺(tái)進(jìn)給和后退，YA3、YA4 用于右滑臺(tái)進(jìn)給和后退，YA5、YA6 用于工件的夾緊與放松，壓力繼電器 SP 檢測夾緊狀態(tài)。圖 3-4 雙面鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖 27表 3-1 液壓元件動(dòng)作表-+-工 件 松 開工 件 松 開+-（ +）+-+-滑 臺(tái) 向 后滑 臺(tái) 向 后+-（ +）-+-+滑 臺(tái) 向 前滑 臺(tái) 向 前+-+-工 件 夾 緊工 件 夾 緊-（ +）-原原 位位KPYV6YV5YV4YV3YV2YV1工 件 松 開工 件 松 開（ ）滑 臺(tái) 向 后滑 臺(tái) 向 后（ ）滑 臺(tái) 向 前滑 臺(tái) 向 前工 件 夾 緊工 件 夾 緊（ ）原原 位位3.2.2 組合機(jī)床電氣系統(tǒng)控制1.雙面鉆孔組合機(jī)床組合機(jī)床控制電路分析左右主軸和液壓泵電動(dòng)機(jī)控制主電路：KM1控制左主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。KM2控制右主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。KM3控制液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路：SA1、SA2、SA3 為三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的調(diào)整開關(guān)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，SA1SA3 為常態(tài)。 按動(dòng)起動(dòng)按鈕，KM1KM3 線圈同時(shí)通電自鎖，電動(dòng)機(jī) M1M3 同時(shí)起動(dòng)工作。 28圖 3-5液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)過程裝上工件，按 SB5 YA5 線圈通電，夾工件夾緊后 SP 繼電器動(dòng)作松 SB5、YA5 線圈斷電；（加指示）按 SB3（常開）KA5 線圈通電KA1、KA3 線圈通電自鎖電磁鐵線圈 YA1、YA3 線圈通電，左、右滑臺(tái)快進(jìn)；分別壓下各自的液壓行程閥轉(zhuǎn)為工進(jìn)；正向終點(diǎn)分別壓下 SQ3、SQ4KA1、KA3、 YA2、YA4 線圈斷電 KA2、KA4 線圈通電自鎖電磁換向閥 YA2、YA4 線圈分別通電左、右滑臺(tái)快退；退到原位壓下 SQ1、SQ2KA2、KA4 線圈分別斷電 YA2、YA4 線圈斷電，循環(huán)結(jié)束。其它：SA 為點(diǎn)動(dòng)選擇開關(guān)，系統(tǒng)在工件未夾緊時(shí)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；SB4 用于滑臺(tái)向后調(diào)整；按鈕 SA4、SA5 用于左、右滑臺(tái)進(jìn)給選擇開 29關(guān)。SB6 用于工件放松。(左列 SB3 為常開觸點(diǎn))圖 3-6 303.2.3 組合機(jī)床電氣控制原理圖的繪制圖 3-7 雙面鉆孔組合機(jī)床的電氣控制線路圖圖 3-7 為雙面鉆孔組合機(jī)床電氣控制電路。機(jī)床有“半自動(dòng)”和“調(diào)整”兩種工作循環(huán)，由轉(zhuǎn)換開關(guān) SA 進(jìn)行選擇。準(zhǔn)備工作:裝上工件，合上電源開關(guān) QS，將電動(dòng)機(jī)單獨(dú)調(diào)整開關(guān) SA1、SA2、SA3 置于其常開觸頭斷開、常閉觸頭閉合。按下起動(dòng)按鈕 SB2，接觸器 KM1、KM2、KM3 得電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī) M1、M2、M3 起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。(1) 工件夾緊液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，按下按鈕 SB5 發(fā)出工件夾緊信號(hào)，使電磁閥 YV5 得電，二位四通閥 5 右位工作，壓力油經(jīng)閥 3、單向閥4 進(jìn)入夾緊油缸 7 的大腔，而小腔回油至油箱，工件夾緊。當(dāng)夾緊到位后壓力繼電器 KP 工作，表示工件已夾緊，其常開觸頭 KP(17- 3119)閉合，為 KA5 得電作準(zhǔn)備。注意，由于電磁閥具有機(jī)械保持功能，雖然按下 SB5 后放開，又使 YV5 失電，但電磁閥還是處于夾緊工作位置。(2) 快速趨近 工件夾緊后，再按向前按鈕 SB3，發(fā)出滑臺(tái)快速移動(dòng)信號(hào)，KA5 得電吸合，其常開觸頭 KA5(21-23)、KA5(35-37)閉合，使左、右滑臺(tái)的向前繼電器 KA1、KA3 分別得電吸合并自鎖，同時(shí)分別接通向前電磁閥 YV1、YV3，左、右滑臺(tái)快進(jìn)。電磁閥 YV1(YV3)得電，三位五通閥 10 左位工作，使液控閥13 左位工作，接通工作油路，壓力油經(jīng)行程閥 15 進(jìn)入進(jìn)給液壓缸18 大腔，而小腔內(nèi)回油經(jīng)過閥 13、閥 14、閥 15 再進(jìn)入液壓缸 18大腔，使滑臺(tái)向前快速移動(dòng)。(3) 工件進(jìn)給液壓滑臺(tái)快速移動(dòng)到接近加工位置時(shí)，滑臺(tái)上擋鐵壓下行程閥 15，切斷壓力油通路，壓力油只能通過調(diào)速閥 17 進(jìn)入進(jìn)給液壓缸大腔，減少進(jìn)油量，降低滑臺(tái)移動(dòng)速度，滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工作進(jìn)給。此時(shí)由于負(fù)載增加，工作油路油壓升高，順序閥 8 打開，液壓缸小腔回油不再經(jīng)過單向閥 14 流入液壓缸大腔，而是經(jīng)順序閥 8 流回油箱。(4)快速退回當(dāng)滑臺(tái)工作到終點(diǎn)，壓終點(diǎn)限位行程開關(guān) SQ3、SQ4，其常閉觸頭 SQ3(23-25)、SQ4(39-37)斷開，KA1、KA3 失電釋放，使 32YV1、YV3 失電，同時(shí) SQ3、SQ4 的常開觸頭 SQ3(21-33)、SQ4(35-45)閉合，又使左、右滑臺(tái)的向后繼電器 KA2、KA4 得電吸合并各自自鎖，分別接通向后電磁閥 YV2、YV4，使左、右滑臺(tái)快退。電磁閥 YV1(YV3)失電，而電磁閥 YV2(YV4)得電，閥 10 右位工作，使液控閥 13 右位工作，壓力油直接進(jìn)入液壓缸小腔，使滑臺(tái)快速退回。同時(shí)大腔內(nèi)的回油經(jīng)單向閥 16、閥 13 直接流回油箱。當(dāng)滑臺(tái)快速退回原位時(shí)，壓下行程開關(guān)，電磁閥 YV2(YV4)失電，液壓閥回中間位置，切斷工作油路，滑臺(tái)停止于原位。當(dāng)左、右滑臺(tái)停止于原位后，壓下各自的原位行程開關(guān)SQ1、SQ2，其常閉觸頭 SQ1(33-33a)、SQ2(45-47)斷開，KA2、KA4失電釋放，使 YV2、YV4 失電，左、右滑臺(tái)停止于原位；其常開觸頭SQ1(115-117)、SQ2(117-119)閉合，為 YA6 得電作準(zhǔn)備。(5)工件松開當(dāng)滑臺(tái)回到原位停止后，按動(dòng)按鈕 SB6，使電磁閥 YV6 得電，二位四通閥 5 左位工作，改變油路的方向，壓力油進(jìn)入夾緊液壓缸7 小腔，大腔內(nèi)的回油經(jīng)閥 5 直接流回油箱，使工件松開，同時(shí)壓力繼電器 KP 復(fù)位，取下工件，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。再裝上工件，準(zhǔn)備下次加工。(6)調(diào)整工作循環(huán)的控制將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA 扳至“調(diào)整”位置，即 SA(17-19)閉合，SA(21-31)斷開，再操作開關(guān) SA1SA5，按相應(yīng)按鈕，進(jìn)行各部件單獨(dú)調(diào)整。例如，在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)且不裝工件的情況下，左滑臺(tái)單獨(dú)調(diào)整的 33過程是，斷開開關(guān) SA1、SA2 和 SA5，按 SB2，液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作，再按下 SB3，即進(jìn)行左滑臺(tái)的向前點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；按 SB4，進(jìn)行左滑臺(tái)的向后點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。同理也可進(jìn)行右滑臺(tái)的單獨(dú)調(diào)整。3.3 PLC 控制程序的編寫3.3.1 PLC 梯形圖（程序）的設(shè)計(jì) 34 353.3.2 PLC 的語句表LD I0.1 LD Q0.0 A Q0.1 A Q0.2 OLD LD I0.6 A I0.7 A I1.0 OLD AN I0.0 = M0.0 LD M0.0 LPS AN I0.6 = Q0.0 LRD AN I0.7 = Q0.1 LPP AN I1.0 = Q0.2 36LD M0.0 AN I0.2 LD I1.7 O I2.0 ALD = Q1.5 LD M0.0 AN I1.1 LD Q1.5 O Q1.2 ALD AN I1.5 AN Q1.2 = Q1.1 LD M0.0 AN I1.7 LD Q1.2 O I1.5 O I0.3 ALD AN I1.3 = Q1.2 37LD M0.0 AN I1.2 LD Q1.5 O Q1.3 ALD AN I1.6 AN Q1.4 = Q1.3 LD M0.0 LDN I1.7 A Q1.4 AN I1.4 O I1.6 ON I0.3 ALD = Q1.4 LD Q0.2 LPS A Q1.1 = Q0.3 LRD A Q1.2 38= Q0.4 LRD A Q1.3 = Q0.5 LRD A Q1.4 = Q0.6 LRD 1第二部分 MCGS 新加內(nèi)容2.1 MCGS的介紹MCGS(Monitor and Control Generated System，監(jiān)視與控制通用系統(tǒng))是北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運(yùn)行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系統(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件包括三個(gè)版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無人值守的現(xiàn)場采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。2.2 MCGS的主要特性和功能（1）簡單靈活的可視化操作界面；（2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理性能；（3）豐富、生動(dòng)的多媒體畫面；（4）開放式結(jié)構(gòu)，廣泛數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構(gòu)建的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了 MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的所有工件。初次以外，MCGS還提供了一套開放的課擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB、VC 等高級(jí)開發(fā)語言，編制特定的構(gòu)件來擴(kuò)充系統(tǒng)功能。MCGS 用數(shù)據(jù)庫賴管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性高.MCGS 設(shè)立對(duì)象元件庫，組態(tài)工作簡單方便，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。2.3 MCGS的編程語言MCGS全中文組態(tài)軟件，采用 C+語言編制，核心為組態(tài)結(jié)構(gòu)。構(gòu)架合理、連接靈活，結(jié)構(gòu)層次清晰，方便用戶的定制開發(fā)。它是基于 win95/98/nt視窗結(jié)構(gòu)，能夠快速構(gòu)造和和生成數(shù)據(jù)管理、報(bào)2警處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出等截面，輕松實(shí)現(xiàn)各種工程曲線、報(bào)表、數(shù)據(jù)瀏覽、遠(yuǎn)程通訊、遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程診斷等功能的先進(jìn)軟件。2.4 MCGS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)MCGS數(shù)據(jù)管理功能強(qiáng)大，分為數(shù)據(jù)前處理（可以對(duì)設(shè)備采集進(jìn)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種數(shù)值處理）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理（提供數(shù)據(jù)瀏覽，各種曲線、報(bào)表等功能構(gòu)件，對(duì)存盤數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、排序、運(yùn)算等操作），同時(shí)可以掛外界外部數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn) ODBC接口和 OLE實(shí)時(shí)調(diào)用，可以和 SOL、Server、Oracle、Access 等數(shù)據(jù)庫相連，提供多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式，每種方法都可以獨(dú)立使用或組合使用。數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件可同時(shí)以表格和曲線的形式顯示存盤數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)曲線可以動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前的數(shù)據(jù)，并可以設(shè)定上下限值和時(shí)間的長短，以便于用戶查詢，同時(shí)提供 DXCEL報(bào)表和 MCGS自由報(bào)表。2.5 MCGS的作用MCGS全中文組態(tài)軟件是真正的 32為程序，支持多任務(wù)、多線程，提供近百種繪圖工具和基本模塊、智能儀表、PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它支持 Activex控件，包括溫控曲線、實(shí)時(shí)曲線、計(jì)劃曲線、歷史曲線、XY 曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史報(bào)表、單行報(bào)表、配方管理、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)庫瀏覽統(tǒng)計(jì)、多媒體輸出等眾多構(gòu)件。MCGS全中文組態(tài)軟件可以完整實(shí)現(xiàn) ODBC接口，可與SQLServer、Oracle、Access 等主要數(shù)據(jù)庫相連，可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的報(bào)表，并以不同方式增加、刪除數(shù)據(jù)庫中的記錄，支持CAN、PROFIBUS、HART、LONWOTKS 等多種數(shù)據(jù)傳輸方案，提供 4級(jí)安全保密機(jī)制。工程組態(tài)軟件 MCGS的最大優(yōu)點(diǎn)是組態(tài)方便，它融會(huì)了中外工控組態(tài)軟件的眾多長處，只要是稍微具外語常識(shí)，即可以方便組態(tài)。2.6 MCGS嵌入版由 MCGS嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成。3窗口是屏幕中的一塊空間，是一個(gè)“容器”，直接提供給用戶使用。在窗口內(nèi)，用戶可以放置不同的構(gòu)件，創(chuàng)建圖形對(duì)象并調(diào)整畫面的布局，組態(tài)配置不同的參數(shù)以完成不同的功能。在 MCGS嵌入版中，每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個(gè)主控窗口和一個(gè)設(shè)備窗口，但可以有多個(gè)用戶窗口和多個(gè)運(yùn)行策略，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中也可以有多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。MCGS 嵌入版用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的對(duì)象或構(gòu)件，同時(shí)可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是 MCGS嵌入版系統(tǒng)的核心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，同時(shí)也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。MCGS 嵌入版使用自建文件系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫來管理所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。從外部設(shè)備采集來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理和存盤處理，同時(shí)它還根據(jù)需要把有關(guān)信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分，以便觸發(fā)相關(guān)事件，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫所存儲(chǔ)的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對(duì)該變量的操作方法（報(bào)警屬性、報(bào)警處理和存盤處理等）。這種將數(shù)值、屬性、方法封裝在一起的數(shù)據(jù)我們稱之為數(shù)據(jù)對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個(gè)功能部件的數(shù)據(jù)共享。主控窗口構(gòu)造了應(yīng)用系統(tǒng)的主框架主控窗口確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓，以及運(yùn)行流程、特性參數(shù)和啟動(dòng)特性等項(xiàng)內(nèi)容，是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架。設(shè)備窗口是 MCGS嵌入版系統(tǒng)與外部設(shè)備聯(lián)系的媒介設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的操作和控制。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件把外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，或把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只有一個(gè)設(shè)備窗口，運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開設(shè)備窗口，管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行。注意，對(duì)用戶來說，設(shè)備窗口在運(yùn)行時(shí)是不可見的。用戶窗口實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和流程的“可視化”用戶窗口中可以放置三種不同類型的圖形對(duì)象：圖元、圖符和動(dòng)畫構(gòu)件。圖元和圖符對(duì)象為用戶提供了一套完善的設(shè)計(jì)制作圖形畫面和定義動(dòng)畫的方法。動(dòng)畫構(gòu)件對(duì)應(yīng)于不同的動(dòng)畫功能，它們是從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出4的常用的動(dòng)畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。通過在用戶窗口內(nèi)放置不同的圖形對(duì)象，搭制多個(gè)用戶窗口，用戶可以構(gòu)造各種復(fù)雜的圖形界面，用不同的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。組態(tài)工程中的用戶窗口，最多可定義 512個(gè)。所有的用戶窗口均位于主控窗口內(nèi)，其打開時(shí)窗口可見；關(guān)閉時(shí)窗口不可見。運(yùn)行策略是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程實(shí)現(xiàn)有效控制的手段運(yùn)行策略本身是系統(tǒng)提供的一個(gè)框架，其里面放置有策略條件構(gòu)件和策略構(gòu)件組成的“策略行”，通過對(duì)運(yùn)行策略的定義，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、控制用戶窗口的打開、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備工作過程的精確控制。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)有三個(gè)固定的運(yùn)行策略：啟動(dòng)策略、循環(huán)策略和退出策略，同時(shí)允許用戶創(chuàng)建或定義最多 512個(gè)用戶策略。啟動(dòng)策略在應(yīng)用系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)調(diào)用，退出策略在應(yīng)用系統(tǒng)退出運(yùn)行時(shí)調(diào)用，循環(huán)策略由系統(tǒng)在運(yùn)行過程中定時(shí)循環(huán)調(diào)用，用戶策略供系統(tǒng)中的其它部件調(diào)用。綜上所述，一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分組成。組態(tài)工作開始時(shí)，系統(tǒng)只為用戶搭建了一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的空框架，提供了豐富的動(dòng)畫部件與功能部件。5第三章 工程的建立與變量的定義3.1 工程的建立(1)單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，彈出“新建工程設(shè)置”窗口，點(diǎn)擊確定按鈕。(2)選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口。(3)在文件名一欄內(nèi)輸入“雙面鉆孔組合機(jī)床”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。圖 3-1 新建工程6圖 3-2 輸入工程名3.2 變量的定義在開始定義之前，我們先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定需要的變量。本系統(tǒng)至少需要個(gè)變量，見表 1表 1 雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)變量分配表變量名 類型 初值注釋啟動(dòng)停止按鈕開關(guān) 0 啟動(dòng)控制信號(hào)，輸入 1啟動(dòng)，輸入 0停止復(fù)位停止按鈕開關(guān) 0 復(fù)位控制信號(hào)，輸入 1復(fù)位后停止；輸入0無效上移信號(hào) 開關(guān) 0 工件上移信號(hào)，輸入 1有效上移信號(hào) 1 開關(guān) 0 夾板上移信號(hào)，輸入 1有效下移信號(hào) 開關(guān) 0 工件下移信號(hào)，輸入 1有效下移信號(hào) 1 開關(guān) 0 夾板下移信號(hào)，輸入 1有效左移信號(hào) 開關(guān) 0 右側(cè)快速退回信號(hào)，輸入 1有效左移信號(hào) 1 開關(guān) 0 左側(cè)快進(jìn)信號(hào)，輸入 1有效左移信號(hào) 2 開關(guān) 0 左側(cè)工進(jìn)左移信號(hào)，輸入 1有效右移信號(hào) 開關(guān) 0 右側(cè)快進(jìn)信號(hào)，輸入 1有效右移信號(hào) 1 開關(guān) 0 右側(cè)工進(jìn)信號(hào)，輸入 1有效右移信號(hào) 2 開關(guān) 0 左側(cè)快速退回信號(hào)，輸入 1有效夾緊信號(hào) 開關(guān) 0 工件夾緊信號(hào)，輸入 1有效放松信號(hào) 開關(guān) 0 工件放松信號(hào)，輸入 1有效插銷信號(hào) 開關(guān) 0 銷插銷完畢信號(hào)，輸入 1有效7拔銷信號(hào) 開關(guān) 0 拔銷完畢信號(hào)，輸入 1有效左可見度 開關(guān) 0 左邊加工可見度，輸入 1有效右可見度 開關(guān) 0 右邊加工可見度，輸入 1有效垂直移動(dòng)量 數(shù)值 0 工件垂直下移數(shù)值垂直移動(dòng)量1數(shù)值 0 上板下移數(shù)值水平移動(dòng)量 數(shù)值 0 整個(gè)右滑臺(tái)右移數(shù)值水平移動(dòng)量左數(shù)值 0 整個(gè)左滑臺(tái)左移數(shù)值3.3變量定義的步驟（1）單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口頁，如圖 3-3所示。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對(duì)象”的名稱。其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)步驟對(duì)象?，F(xiàn)在要將表中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象添加進(jìn)去。圖 3-3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫（2）單擊工作臺(tái)右側(cè)“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中增添了一個(gè)新的數(shù)據(jù)對(duì)象，如圖 3-4所示。8圖 3-4 新添數(shù)據(jù)對(duì)象（3）選中該數(shù)據(jù)對(duì)象，按“對(duì)象屬性|按鈕，或雙擊選中對(duì)象，這則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。a將“對(duì)象名稱”改為：啟動(dòng)停止按鈕；“對(duì)象初值”改為：0；“對(duì)象類型”選擇：開關(guān)型；在“對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框|內(nèi)輸入：啟動(dòng)停止信號(hào)，輸入 1啟動(dòng)；輸入 0停止 b 單擊“確定”。 如圖3-5所示。(4)按照步驟 3-5，根據(jù)上面列表，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對(duì)象。(5)單擊“保存”按鈕。9圖 3-5 數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置第四章 工程畫面的建立（1）在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。如圖 4-1所示。如圖 4-1 新建用戶窗口（2）選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。（3）將窗口名稱改為：雙面鉆孔組合機(jī)床：窗口標(biāo)題改為：雙面鉆孔組合機(jī)床；其他不變。104.1雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控畫面的制作（1）單擊“用戶窗口”。（2）雙擊“用戶窗口”中的“雙面鉆孔組合機(jī)床”。進(jìn)入編輯畫面。如圖 4-2所示。圖 4-2 編輯環(huán)境（2）單擊“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕 ，打開繪圖工具箱。（3）選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖曳鼠標(biāo)，根據(jù)需要拉出一個(gè)一定大小的矩形。（4）在光標(biāo)閃爍位置輸入文字“雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)”，按回車鍵在窗口的任意位置用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下，文字輸入完畢。（5）選中文字框，作如下設(shè)置。（6）點(diǎn)擊“填充色”按鈕，設(shè)定文字框的背景顏色為：沒有填充。（7） 點(diǎn)擊“線色”按鈕，設(shè)置文字框的邊線顏色為：沒有邊線。（8）點(diǎn)擊“字符字體”按鈕，設(shè)置文字字體為：宋體；字型為：粗體；大?。憾?hào)11（9）點(diǎn)擊“字符顏色”按鈕，將文字顏色設(shè)為：“黃色”。單擊“保存”，“ 雙面鉆孔組合機(jī)床”文字編輯完畢。（10）選中“雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)”的窗口標(biāo)題，單擊“動(dòng)畫組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口對(duì)“雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)”進(jìn)行相同的操作。單擊繪圖工具箱中的插入“元件”圖標(biāo)，彈出“對(duì)象元件管理”對(duì)話框，將相應(yīng)的動(dòng)畫元件添加到組態(tài)中?！皩?duì)象元件管理”如圖 4-5所示：圖 4-3 對(duì)象元件庫最終的監(jiān)控畫面如圖圖 4-4所示：12圖 4-4 雙面鉆孔組合機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)4.2 運(yùn)行策略的建立及定時(shí)器的編寫1 運(yùn)行策略的建立進(jìn)入“運(yùn)行策略”窗口中，雙擊進(jìn)入“循環(huán)策略”窗口，如圖4-5所示。圖 4-5 循環(huán)策略13左鍵點(diǎn)擊工具條，選中“新增策略行”，增加一策略行。單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”將鼠標(biāo)指針移到策略塊圖標(biāo)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件。如圖 4-6所示。圖 4-6 添加腳本程序2.定時(shí)器的添加選中“新增策略行”，增加一策略行。單擊“策略工具箱”中的“定時(shí)器”將鼠標(biāo)指針移到策略塊圖標(biāo)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件。如圖 4-7所示。圖 4-7 添加定時(shí)器定時(shí)器的設(shè)置如圖 4-8所示：144-8 定時(shí)器設(shè)置4.3雙面鉆孔組合機(jī)床控制系統(tǒng)腳本程序的編寫雙擊“腳本程序”工具條進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，編輯腳本程序如下：IF 下移信號(hào) 2 = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 = 垂直移動(dòng)量 + 1 ENDIF 工件下移速率為 1 IF 上移信號(hào) 2 = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 = 垂直移動(dòng)量 - 1ENDIF 工件上移速率為 1IF 下移信號(hào) 1 = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 1 = 垂直移動(dòng)量 1 + 1ENDIF 上板下移速率為 1IF 上移信號(hào) 1 = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 1 = 垂直移動(dòng)量 1 - 115ENDIF 上板下移速率為 1IF 下移信號(hào) = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 2 = 垂直移動(dòng)量 2 + 1ENDIF 上板上移速率為 1IF 上移信號(hào) = 1 THEN 垂直移動(dòng)量 2 = 垂直移動(dòng)量 2 - 1 ENDIF 上板下移速率為 1IF 右移信號(hào) 11 = 1 THEN 水平移動(dòng)量 = 水平移動(dòng)量 + 1ENDIF 右移速率為 1IF 左移信號(hào) 11 = 1 THEN 水平移動(dòng)量 = 水平移動(dòng)量 - 1ENDIF 右移速率為-1IF 左移信號(hào) 22 = 1 THEN 水平移動(dòng)量左 = 水平移動(dòng)量左 - 1ENDIF 左移速率為 1IF 右移信號(hào) 22 = 1 THEN 水平移動(dòng)量左 = 水平移動(dòng)量左 + 1ENDIF 左移速率為-1 IF 啟動(dòng)停止按鈕 = 1 AND 復(fù)位停止按鈕 = 0 THEN 定時(shí)器復(fù)位 = 0定時(shí)器啟動(dòng) = 1 ENDIF 單擊啟動(dòng)停止按鈕，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)IF 啟動(dòng)停止按鈕 = 0 THEN 定時(shí)器啟動(dòng) = 0ENDIF 再單擊啟動(dòng)停止按鈕，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)IF 復(fù)位停止按鈕 = 1 AND 計(jì)時(shí)時(shí)間 = 70 THEN 定時(shí)器啟動(dòng) = 0ENDIF 單擊復(fù)位停止按鈕，定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間大于等于 70s，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)IF 定時(shí)器啟動(dòng) = 1 THEN IF 計(jì)時(shí)時(shí)間 = 70 THEN 上移信號(hào) 2 = 0右主軸停止信號(hào) = 0左主軸停止信號(hào) = 0 定時(shí)器復(fù)位 = 1 EXITENDIF 左滑臺(tái)后退到原位；左右主軸停止信號(hào)結(jié)束；準(zhǔn)備開始重新計(jì)時(shí)ENDIFIF 定時(shí)器啟動(dòng) = 0 THEN 上移信號(hào) = 0上移信號(hào) 1 = 0上移信號(hào) 2 = 0下移信號(hào) = 0下移信號(hào) 1 = 0下移信號(hào) 2 = 0左移信號(hào) = 019左移信號(hào) 1 = 0左移信號(hào) 2 = 0右移信號(hào) = 0 右移信號(hào) 1 = 0 右主軸啟動(dòng)信號(hào) = 0左主軸啟動(dòng)信號(hào) = 0左主軸停止信號(hào) = 0右主軸停止信號(hào) = 0右移信號(hào) 11 = 0左移信號(hào) 11 = 0右移信號(hào) 22 = 0左移信號(hào) 22 = 0ENDIF 定時(shí)器停止工作，上述信號(hào)變回初始狀態(tài)