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内容介绍

《机械工程技术人员必备技术丛书：机床电气PLC编程方法与实例》从实用的角度出发，着重介绍了机床电气PLC编程实用方法与应用实例。其宗旨是抛砖引玉、举一反三，引领和指导机床设计人员在初步掌握PLC技术的基础上，与时俱进，不断自主创新，真枪实弹地设计出机床PLC技术改造和创新应用的更多精品来。《机械工程技术人员必备技术丛书：机床电气PLC编程方法与实例》共分6章，内容包括机床电气PLC编程的基本概念；机床电气PLC编程应用基础；机床电气PLC编程实用方法；用翻译法进行机床电气PLC编程的实例；用顺序功能图设计法进行机床电气PLC编程的实例；全自动钢管表面除锈机PLC控制系统工程应用编程。

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精彩书摘

　　1．经验设计法的基本步骤

　　一般的机床电气控制电路设计包括主电路和辅助电路等的设计。

　　1)主电路设计。主要考虑机床电动机的起动、点动、正反转、制动及多速电动机的调速、短路、过载、欠电压等各种保护环节以及联锁、照明和信号等环节。

　　2)辅助电路设计。主要考虑如何满足电动机的各种运转功能及生产工艺要求。设计步骤是根据机床对电气控制电路的要求，首先设计出各个独立环节的控制电路，然后再根据各个控制环节之间的相互制约关系，进一步拟定连锁控制电路等辅助电路的设计，最后再根据线路的简单、经济和安全、可靠等原则，修改线路。

　　3)反复审核电路是否满足设计原则。在条件允许的情况下，进行模拟试验，逐步完善整个机床电气控制电路的设计，直至电路动作准确无误。

　　2．经验设计法的特点

　　1)易于掌握，使用很广，但一般不易获得最佳设计方案。

　　2)要求设计者具有一定的实际经验，在设计过程中往往会因考虑不周发生差错，影响电路的可靠性。

　　3)当线路达不到要求时，多用增加触点或电器数量的方法来加以解决，所以设计出的电路常常不是最简单经济的。

　　4)需要反复修改草图，一般需要进行模拟试验，设计速度慢。

　　1．4．2逻辑分析设计法

　　逻辑分析设计法是根据机床生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、化简、设计线路的方法。这种设计方法是将机床控制线路中的继电器与接触器线圈的通、断，触点的断开、闭合等看成逻辑变量，并根据机床控制要求将它们之间的关系用逻辑函数关系式来表达，然后再运用逻辑函数基本公式和运算规律进行简化，根据最简式画出相应的机床电路结构图，最后再作进一步的检查和完善，即能获得需要的控制线路。

　　逻辑分析设计法较为科学，能够确定实现一个机床控制线路所必需的最少的中间记忆元件(中间继电器)的数目，以达到使逻辑电路最简单的目的，设计的线路比较简化、合理。但是当设计的机床控制系统比较复杂时，这种方法就显得十分繁琐，工作量也很大。因此，如果将一个较大的、功能较为复杂的机床控制系统分成若干个互相联系的控制单元，用逻辑分析设计法先完成每个单元控制线路的设计，然后再用经验设计法把这些单元电路组合起来，各取所长，也是一种简捷的设计方法。

　　逻辑分析设计法可以使线路简化，充分利用电气元件来得到较合理的线路。对复杂线路的设计，特别是数控生产自动线、组合机床等控制线路的设计，采用逻辑分析设计法比经验设计法更为方便、合理。

　　逻辑分析设计法的一般步骤如下：

　　1)充分研究加工工艺过程，绘出工作循环图或工作示意图。

　　2)按工作循环图绘出执行元件及检测元件状态表。

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序

前言

第1章机床电气PLC编程的基本概念

1.1机床的电气控制

1.2机床电气控制系统设计的基本内容和一般原则

1.2.1机床电气控制系统设计的基本内容

1.2.2机床电气控制线路设计的一般原则

1.3机床电气控制方案确定原则和电动机的选择

1.3.1确定机床拖动方式

1.3.2选择传动电动机

1.4机床电气控制线路的经验设计法和逻辑分析设计法

1.4.1经验设计法

1.4.2逻辑分析设计法

1.5机床电气控制系统的工艺设计

1.5.1机床电气设备总体配置设计

1.5.2机床电气元件布置图的设计及电气部件接线图的绘制

1.5.3清单汇总和说明书的编写

1.6机床电气PLC控制系统的设计

1.6.1机床电气PLC控制系统设计的基本内容

1.6.2机床电气PLC控制系统设计的一般步骤

第2章机床电气PLC编程应用基础

2.1日本三菱公司FX2N系列PLC的硬、软件资源

2.1.1日本三菱公司FX2N系列PLC的硬件资源列表

2.1.2日本三菱公司FX2N系列PLC的软件资源列表

2.2德国西门子公司S7-200系列PLC的硬、软件资源

2.2.1德国西门子公司S7-200系列PLC的硬件资源列表

2.2.2德国西门子公司S7-200系列PLC的软件资源列表

2.3日本OMRON公司小型PLC的硬、软件资源

2.3.1日本OMRON公司PLC简介

2.3.2日本OMRON公司CPM1A系列小型PLC的硬件资源列表

2.3.3日本OMRON公司小型PLC的软件指令系统列表

2.4法国施耐德公司的Twido系列PLC的硬、软件资源

2.4.1法国施耐德公司Twido系列PLC简介

2.4.2法国施耐德公司Twido系列PLC基本指令编程应用

2.4.3法国施耐德公司Twido系统PLC开发应用常用列表

2.5机床电气PLC编程所应用的编程器或编程工具软件

2.5.1从程序输入到程序运行的基本流程

2.5.2图形编程器主要功能及常用编程软件的使用说明

第3章机床电气PLC编程实用方法

3.1机床电气PLC编程的经验设计法

3.1.1经验设计法编程常用的基本电路环节

3.1.2经验设计法的简单编程举例

3.2机床电气PLC编程的电气控制线路转换设计法（翻译法）

3.2.1转换设计法编程的一般步骤

3.2.2转换设计法编程的注意事项

3.2.3转换设计法编程的简单举例

3.3机床电气PLC编程的逻辑设计法

3.3.1逻辑函数和运算形式与PLC梯形图、指令语句的对应关系

3.3.2逻辑设计法编程的一般步骤

3.3.3逻辑设计法编程的简单举例

3.4机床电气PLC编程的顺序功能图设计法

3.4.1顺序功能图设计法编程概述

3.4.2顺序功能图的三大要素

3.4.3顺序功能图的基本结构

3.4.4PLC的步进顺序控制指令与编程

3.4.5顺序功能图中转换实现的基本规则

3.4.6顺序功能图设计法常用三种编程方法的应用举例

第4章用翻译法进行机床电气PLC编程的实例

4.1CA6140小型普通车床的PLC控制编程实例

4.1.1CA6140小型普通车床的结构组成和主要运动

4.1.2CA6140小型普通车床的电气控制

4.1.3CA6140小型普通车床的PLC控制改造编程

4.1.4PLC控制的工作过程分析

4.2C650中型普通车床的PLC控制编程实例

4.2.1C650中型普通车床的结构组成和主要运动

4.2.2C650中型普通车床的电气控制电路

4.2.3C650中型普通车床的PLC控制改造编程

4.2.4PLC控制的工作过程分析

4.3Z3040摇臂钻床的PLC控制编程实例

4.3.1Z3040摇臂钻床的结构组成和主要运动

4.3.2Z3040摇臂钻床的电气控制

4.3.3Z3040摇臂钻床的PLC控制改造编程

4.3.4PLC控制的工作过程分析

4.4M7475型立轴圆台平面磨床的PLC控制编程实例

4.4.1M7475型立轴圆台平面磨床的结构组成和主要运动

4.4.2M7475型立轴圆台平面磨床的电气控制

4.4.3M7475型立轴圆台平面磨床的PLC控制改造编程

4.5T610型卧式镗床的PLC控制编程实例

4.5.1T610型卧式镗床的结构组成和主要运动

4.5.2T610型卧式镗床的电气控制

4.5.3T610型卧式镗床的PLC控制改造编程

4.6B2012A型龙门刨床的PLC控制编程实例

4.6.1B2012A型龙门刨床的结构组成和主要运动

4.6.2B2012A型龙门刨床的电气控制

4.6.3B2012A型龙门刨床PLC控制改造编程

4.7双面单工液压传动组合机床的电气PLC控制编程

4.7.1组合机床的结构组成和工作特点

4.7.2双面单工液压传动组合机床的电气控制

4.7.3双面单工液压传动组合机床PLC控制编程

4.8PLC在数控机床中的工程应用编程

4.8.1数控机床中PLC的主要功能

4.8.2PLC与机床之间的信号处理过程

4.8.3数控机床中PLC控制程序的编制

4.8.4钻床精度的PLC控制编程

第5章用顺序功能图设计法进行机床电气PLC编程的实例

5.1用西门子S7-200系列PLC进行双面钻孔组合机床电气PLC控制编程的实例

5.1.1双面钻孔组合机床的工作流程及控制要求

5.1.2双面钻孔组合机床电气控制主电路

5.1.3双面钻孔组合机床PLC控制编程

5.2用西门子S7-200系列PLC进行搬运机械手电气PLC控制编程的实例

5.2.1单工况下的搬运机械手PLC控制编程

5.2.2多工况下的搬运机械手PLC控制编程

5.3用三菱F系列PLC进行搬运机械手电气PLC控制编程的实例

5.3.1机械手搬运工件的生产工艺过程分析

5.3.2PLC的I/O接点地址分配

5.3.3PLC控制的用户程序编制

5.4用三菱F系列PLC进行某龙门钻床电气PLC控制编程的实例

5.4.1某龙门钻床简化结构示意图和工艺说明

5.4.2龙门钻床工艺过程功能表图

5.4.3选择PLC，绘制龙门钻床PLC工程应用设计的I/O端子实际接线图

5.4.4编制PLC控制梯形图程序

5.5某加工控制中心系统的PLC控制编程实例

5.5.1确定编程任务

5.5.2确定外围I/O设备，选择PLC的型号

5.5.3进行PLC的I/O地址分配

5.5.4绘制PLC的外部接线图

5.5.5进行PLC控制的编程

第6章全自动钢管表面除锈机PLC控制系统工程应用编程

6.1系统的结构组成、生产工艺流程及电控系统方案

6.1.1结构组成及生产工艺流程

6.1.2电控系统方案

6.2钢刷轮打磨除锈纵向进给交流电磁调速系统设计

6.2.1YCTG电磁调速电动机的选用

6.2.2JD1系列电磁调速电动机控制装置的选用

6.3本系统设计所采用的日本三菱公司F1系列超小型PLC简介

6.3.1日本三菱公司F1系列超小型PLC的硬件资源

6.3.2日本三菱公司F1系列PLC的指令系统

6.4全自动钢管表面除锈机操作控制PLC系统设计

6.4.1全自动钢管表面除锈机PLC的硬件实际接线图

6.4.2全自动钢管表面除锈机PLC控制的软件编程

6.5操作使用说明

6.5.1电源

6.5.2模拟操作

6.5.3运行操作

6.5.4事故下的故障处理及报警指示

6.5.5注意事项

附录

附录A日本三菱公司FX2N系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的使用说明

附录BSTEP7-Micro/WIN的使用说明及其升级版的基本使用

附录CCXP编程软件简介及SYSMAC-CPT编程软件的使用说明

附录DTwido编程工具软件介绍

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