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1、专业： 特种能源技术与工程 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2023年3月3日 题目：深孔钻组合机床的plc控制能源与水利学院摘要深孔钻是加工深孔的专用设备。钻深孔时为保证加工质量、提高工效，加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。传统的控制方案是采用继电器接触器控制与液压控制相结合的方法，由于进给次数多，且有快进、快退、工进等多种进给速度的变换，控制系统较复杂，大量的硬件系统接线使系统的可靠性降低，也间接的降低了设备的工作效率，影响了设备的加工质量。采用可编程控制器与液压相结合可以较好的解决这一问题，可大大的减少系统的硬件接线，提高了工作可靠性。而且在加工工艺改变时，只需要修改程
2、序，就可适应新的加工要求，大大的提高了工作效率。关键词：深孔钻；PLC；自动控制；分级进给AbstractDeep - hole drilling is the special equipment for deep - hole drilling. The main problems that need to be solved are the cooling of drill bit and the time chip of the bit when drilling deep holeTraditional control scheme is using a combination of
3、relay contactor control and hydraulic control method, because the number of feed and fast forward, rewind, and various feed speed of transform, control system is more complex, a large number of hardware system wiring to the reliability of the system reduced, also indirectly reduce the efficiency of
4、the equipment, affect the quality of the processing equipment.The combination of programmable controller and hydraulic pressure can solve the problem and can greatly reduce the hardware connection and improve the reliability of the system. And in the process of the change, only need to modify the pr
5、ogram, it can adapt to the new processing requirements, greatly improving the work efficiency.Keywords: deep hole drilling;；PLC ；automatic control；Hierarchical feed目录摘要1Abstract2目录31.绪论41.1 PLC的发展现状41.2 深孔与深孔加工技术41.3 深孔加工技术的特点及应用52.可编程控制器62.1 可编程控制器发展历史62.2 可编程控制器的特点及应用62.3 PLC编程简介73 控制方案设计103.1控制系统
6、工作原理103.2机械结构103.3工艺过程及控制要求104 硬件设计124.1主电路设计124.2控制电路设计124.3PLC型号的选择135 软件设计165.1PLC工作方式165.2编程软件基本功能175.3PLC控制程序设计186 程序运行、监视与调试197 致谢208 参考文献211.绪论1.1 PLC的发展现状 从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展 从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工
7、业控制场合的需求 从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言 从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed control system)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用1.2 深孔与深孔加工技术深孔在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的圆柱孔（内圆柱面）称为深孔。
8、而孔深与孔径的比值，称之为“长径比”或“深径比”。相对而言，长径比不大于5倍的圆柱孔可称为“浅孔”。深孔直径的大小直接关系到加工的难度和采用的加工手段，所以生产实践中常常按照深孔直径的大小分别称呼为特大深孔（200mm以上），大深孔（65200mm），普通深孔（中等直径2065mm），小深孔（420mm），微小深孔（4mm以下）。一般而言特大深孔与微小深孔比中，小深孔的加工难度更大，但是由于科学技术是不断进步的，所以，划分仅用于行业内的沟通，并非严格的科学定义。 深孔加工技术泛指用于深孔加工的工具设备（硬件）和加工原理，操作规程，操作技巧（软件）。在一般情况下，深孔加工技术主要指用切削加工方法
9、和磨料工具加工深孔的技术。随着科学技术的发展，20世纪涌现出了一批可用于深孔加工的特种加工技术，从而扩大了深孔加工技术的领域。1.3 深孔加工技术的特点及应用从表象上看，深孔不过是浅孔的延长，深孔加工里当是浅孔加工方法的扩展应用，但实际上二者相差甚大。在各种零件中，长径比不超过5的孔随处可见，人所知的浅孔（孔）是构成大多数零件的不可缺少的要素。进一步考察深孔，其主要功能有：1. 在较长距离之间传输介质，并具有密封功能。2. 在较长距离之间传输力或进行热交换。3. 在较长距离两区域之间传输信息。4. 精确导向。在某些装备中的深孔零件，常常具有上述多种功能。功能越多，对深孔和孔加工技术的要求越高，
10、其加工难度就越大。将上述深孔与浅孔的功能加以对比，不难发现二者之间具有不可替代性。人类对深孔加工技术的需求至少可以上溯到14世纪欧洲滑膛枪的问世，远比第一次产业革命现代化机械技术革命来的要早。至上世纪60年代深孔加工技术被用来应用于石油、煤炭采掘、水火力发电机组制造、船舶、航空航天、冶金化工、木材加工机械、饲料机械、等不同行业的装备制造。以深孔零件外特征的民品装备不断涌现出新的品种，成为20世纪下半页装备制造业中的一只新秀。2.可编程控制器2.1 可编程控制器发展历史早期的可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着
11、计算机技术、通信技术和自动控制技术的迅速发展，可编程序控制器将传统的继电器控制技术与新兴的计算机技术和通信技术融为一体，具有可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等一系列优点，以及良好的工业环境工作性能和自动控制目标实现性能，在工业生产中得到了广泛的应用。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器。早期的可编程控制器由分离元件和中小规模集成电路组成，主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。70年代初期，体积小、功能强和价格便宜的微处理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增强。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块
12、和各种特殊功能模块。在软件方面，PLC采用极易为电气人员掌握的梯形图编程语言，除了保持原有的逻辑运算等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还研制开发了专用逻辑处理芯片，大大提高了PLC软、硬件功能。2.2 可编程控制器的特点及应用在发达工业国家，PLC已经广泛的应用在所有的工业部门。据“美国市场信息”的世界PLC以及软件市场报告称，1995年全球PLC及其软件的市场经济规模约50亿美元4。随
13、着电子技术和计算机技术的发展，PLC的功能得到大大的增强，具有以下特点：1) 可靠性高：PLC的高可靠性得益于软、硬件上一系列的抗干扰措施和它特殊的周期循环扫描工作方式。2) 具有丰富的I/O接口模块：PLC针对不同的工业现场信号，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块。3) 采用模块化结构。为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功
14、能可根据用户的需要自行组合。4) 编程简单易学。PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5) 安装简单，维修方便。PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。由于PLC强大功能和优点，被广泛的应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力等各行各业。其主要功能是进行工艺参数的采集、生过程控制、信息处理、设备运行状态监测等。2.3 PLC
15、编程简介PLC的应用设计，一般应按下述几个步骤进行1. 熟悉被控制对象首先要全面详细的了解被控对象的机械结构和生产工艺过程，了解机械设备的运动内容、运动方式和步骤，归纳出工作循环图或状态(功能)流程图。2. 明确控制任务与设计要求要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求。例如机械部件的传动与驱动，液压、气动的控制；仪表、传感器的连接与驱动等。归纳出电气执行元件的动作节拍图。电控系统的根本任务就是实现这个节拍图。以上两个步骤得到的图表，综合而完整的反映了被控对象的全部功能和对被控系统的全部要求，是整个系统设计的依据，也是系统设计的目的和任务所在3. 制定电气控制方案
16、 根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定电控系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行和多机联线运行等。还要确定电控系统应有的其他功能，例如故障诊断与显示报替、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。4. 确定电控系统的输入输出信号通过研究工艺过程和机械运动的各个步骤、各种状态、各种功能的发生、维持、结束、转换和其他相互关系，来确定各种控制信号和各种检测反馈信号、相互的转换和联系信号。并且确定哪些信号需要输入PLC，哪些信号需要PLC输出或者哪些负载要由PLC驱动，分类统计出各种输入、输出量的性质与参数。5. PLC的选型和硬件配置 根据以上的各个步骤所得到的结果，选择合适的PLC型
17、号并确定各种硬件配置。本系统选定了西门子公司的S7-200 CPU226。6. PLC元件的编号分配对各种输入、输出信号占用的PLC输入、输出端点及其其他元件进行编号分配，并设计出PLC的外部设计图口。7. 用PLC厂家提供的专用软件包按照特定的规则，开发出梯形图程序或语句表程序。在进行程序开发的同时，可以平行的进行电控系统的其他部分工作，例如PLC外部电路和电气控制柜等的设计、装配、安装和接线工作。8. 现场运行调试 完成以上各种工作后，即可将已初步调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中，PLC接入实际输入信号和实际负载，进行现场运行调试，及时解决调试中发现的问题，直到完全满足设计要求，
18、即可交付使用。3 控制方案设计3.1控制系统工作原理在深孔加工中，钻孔深度与钻头直径之比往往在5倍以上。因此，在加工深孔的过程中，排屑与冷却成为主要的问题。而在深孔加工的过程中，采用分级进给的方法，可以使切屑顺利排出，钻头也可以得到较好的冷却。分级进给的加工方法是将被加工孔分为数段进行加工，每次加工只加工其中的一段距离。每次加工后，钻头就后退一定距离，并暂停一定时间，以利于排屑和冷却。这样经过往复多次的加工，直到孔深达到要求，钻头退会原位。3.2机械结构在机床运动过程中，机床动力头的旋转由电动机拖动，由接触器控制。动力头的进给运动由液压驱动，电液控制。由电动机拖动液压泵，为液压缸提供动力，它的
19、快进，快退和工进均由直流电磁阀换向阀控制。当某一个线圈通电后，就一直保持当前的机械动作，直到线圈断电后另一动作的线圈通电为止。例如，当快进线圈通电时，动力头快速进给。线圈断电后，停止快速进给。或者，工进线圈通电，快进停止，并转为工进。工作台的放松，夹紧同样采用液压驱动，电液控制。为保证机床正确，安全的运行，在工作台上安装了压力继电器，用于检测工进是否夹紧。如果工作台上的工进没有夹紧，则动力头无法启动。以保证机床可以安全的运行。3.3工艺过程及控制要求机床的初始位置在原位。按下启动按钮后，将依次完成：夹紧工件 动力头快进 加工工件 动力头快退 原位停止 放松工件。完成机的一个工作周期。机床动力头
20、由快进转为加工工件，以及结束工件的加工，均由行程开关来控制。而在加工工件的过程中是采用的分级进给，所以需要用定时器来控制。为保证工作安全，在工作台上安装了压力继电器，以检测工件是否夹紧。只有在工件夹紧后，动力头才能进行进给运动。机床各电动机的起动停止，动力头的进给运动，工作台的夹紧放松由PLC控制，并按一定的顺序进行工作。为满足生产要求，PLC控制系统设置了两种工作方式,手动和自动工作方式。手动工作方式：利用按钮对的每一动作进行单独的控制。例如，按“快进”按钮，机床动力头快速前进。按“放松”按钮，工作台放松工件。自动工作方式：按下起动按钮后，机床从原点开始运行，按自动运行控制程序进行工作。4
21、硬件设计4.1主电路设计在机床硬件系统中，机床的所有动力均有电动机提供。主轴电动机为动力头提供动力。电动机拖动冷却泵为冷却系统提供动力。动力头的移动由电动机拖动液压泵，推动液压缸完成。整个系统共需M1、M2、M3三台电动机。在实际运行中，过负载、欠电压、断相等因素都可能造成电动机超过其负载，即广义上的过载。电动机的短时过载是允许的，但如果长时间过载，则会对电动机造成破坏，甚至烧毁电动机。因此需采取保护措施，目前比较常用的是热继电器。在其工作过程中，可能出现短时间大电流的过载，热继电器无法起到有效的保护作用，可在电路中安装熔断器对其进行保护。各电动机使用交流接触器控制。其中接触器KM1、KM2、
22、KM3分别控制M1、M2、M3。FR1、FR2、FR3为M1、M2、M3提供过负载保护。FU1、FU2、FU3为M1、M2、M3提供短路保护。4.2控制电路设计PLC与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。PLC有许多I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时，应再增加 10%20%的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有所不同。表（1）和表（2）列出了设备及电气元件所需的开关量的I/O
23、点数。表（1）输出地址分配表主轴电动机接触器KM1Q0.1工进直流电磁换向阀YV1-2Q0.5液压泵电动机接触器KM2Q0.2快退直流电磁换向阀YV2Q0.6冷却泵电动机接触器KM3Q0.3夹紧完成压力继电器YV3-1Q0.7快进直流电磁换向阀YV1-1Q0.4放松完成压力继电器YV3-2Q0.8表（2）输入地址分配表主轴电动机起动按钮SB1I0.0工件夹紧按钮SB7I1.1主轴电动机停止按钮SB2I0.1工件放松按钮SB8I1.2液压泵电动机起动按钮SB3I0.2夹紧完成压力继电器SP2I1.3液压泵电动机停止按钮SB4I0.3放松完成压力继电器SP1I1.4冷却泵电动机起动按钮SB5I0.
24、4快进按钮SB9I1.5冷却泵电动机停止按钮SB6I0.5快退按钮SB10I1.6原位行程开关SQ1I0.6工进按钮SB11I1.7工进行程开关SQ2I0.7手动SA1I2.0终点行程开关SQ3I1.0自动SA2I2.1在控制电路的设计中，首先要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。在整个控制系统中，所有控制电机、阀门接触器的动作，都是按照PLC的程序逻辑来完成的。为了保护PLC设备，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是通过中间继电器去控制电机或者阀门的动作。在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，其目的是为了实现系统中的强电和弱电之间的隔离，保护系统，延长系统的使用寿命，增强系统
25、工作的可靠性。4.3PLC型号的选择PLC机型选择的基本原则是：在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比最优的机型。通常做法是，在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，建议选用整体式结构的PLC；其他情况则最好选用模块式结构的PLC；对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，因此，选用带 A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求；而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中（如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等），可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机（其中高档机主要用于大规模过程控制、
26、全PLC的分式控制系统以及整个工厂的自动化等）。根据不同的应用对象，表（3）列出了PLC的几种功能选择。表（3）PLC的功能选择序号应用对象功能要求应用场合1替代继电器继电器的输入/输出、逻辑线圈、定时器、计数器替代信输使用的继电器，完成条件控制和时序控制功能2数字运算四则数学运算、开方、对数、函数计算等数学运算设定值控制、四位调节、定位控制和工程量单位运算3数据传送寄存器与数据表的相互传送等数据库的生成、信息管理、诊断和材料处理等4矩阵功能逻辑与、逻辑或、异或、比较和移位等这些功能通常按位操作，一般有设备诊断、状态监控、分类和报警处理等5高级功能表与块的传送、校验和双倍精度运算、对数等通信速
27、度和方式与上位计算机的联网功能、调制解调器等6诊断功能PLC的诊断功能有内诊断和外诊断两种，内诊断是PLC内部各种部件性能和功能的诊断，外诊断是中央处理机与I/O信息交换的诊断-7串行接口一般小型以上的PLC都提供一个或一个以上串行标准接口，以便连接打印机、计算机或另一台PLC-8通信功能现在的PLC能够支持多种通信协议对通信有特殊要求的用户由于机床自动控制系统控制设备相对较少，因此PLC选用德国SIEMENS公司的S7-200型。S7-200型PLC的结构紧凑，价格低廉，具有较高的性能/价格比，广泛适用于一些小型控制系统。SIEMENS公司的PLC具有可靠性高，可扩展性好，又有较丰富的通信指
28、令，且通信协议简单等优点；PLC可以上接工控计算机，对自动控制系统进行监测控制。表（4）列出了S7-200型PLC各主机的性能参数。项目CPU221CPU222CPU224CPU226程序存储器4KB4KB8KB8KB用户存储器类型EEPROMEEPROMEEPROMEEPROM本机I/O6/48/614/1024/16扩展模块数量无277数字量I/O128/128128/128128/128128/128模拟量I/O无16/1632/3232/3233MHz下布尔指令执行速度0.37s/指令0.37s/指令0.37s/指令0.37s/指令内部继电器256256256256内置高速计数器446
29、6计数器/定时器256/256256/256256/256256/256顺序控制继电器256256256256内置高速计数器4466模拟量调节电 位器1122脉冲输出2222通信中断1/21/21/22/4定时中断2222硬件输入中断4输入滤波器4输入滤波器4输入滤波器4输入滤波器通信口数量 (RS-485)1112支持协议0号口:1号口:PPI,DP/T,由口 N/APPI,DP/T,由口 N/A PPI,DP/T,由口 N/A PPI,DP/T,自由口PPI,DP/T，自由口PROFIBUS点到点(NETR/NETW)(NETR/NETW)(NETR/NETW)(NETR/N ETW)根据
30、控制系统实际所需端子数目，考虑PLC端子数目要有一定的预留量，为以后新设备的介入或设备调整留有余地，因此选用的S7-200型PLC的主模块为CPU226，其开关量输入、输出（I/O）为24入/16出，输出形式为AC220V继电器输出；开关量输入CPU266为24点，输入形式为24V直流输入。5 软件设计5.1PLC工作方式PLC采取循环扫描的工作方式，其工作过程可分为内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段，整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。在内部处理阶段，PLC检查CPU模块内部硬件是否正常，复位监视定时器，以及完成一些其它的内部处理。通信服务阶段PLC与带微处理器的智
31、能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容.在PLC处于停止运行(STOP)状态时，只完成内部处理和通信服务工作。在RUN时，要完成全部的工作。1. 输入处理阶段PLC在输入处理阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态，并以此状态存入输入输出印象寄存器。接着转入程序的执行阶段。在程序执行时间，即使输入输出状态发生变化，输入输出印象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入2. 程序执行阶段PLC在程序执行阶段，按先左后右、先上后下的步序，逐条执行程序指令，从输入印象寄存器和其它元件印象寄存器读出有关元件的通/断状态。根据用户程序进行逻辑运算，运算
32、结果再存入有关的元件印象寄存器中。即对每个元件来说，元件印象寄存器中的内容会随着程序的进程而变化。3. 处理阶段在所有的指令执行完毕后，将输出印象寄存器(即Y寄存器)的通/断状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路、驱动功率放大电路、输出端子，向外输出控制信号，这才是PLC的实际输出。PLC的扫描既可以按照固定的顺序进行，也可以按用户程序的指定的可变顺序进行。这不仅因为有的程序不需要每扫描一次就执行一次，而且也因为在一个大的控制系统中要处理的I/O点数比较多，通过安排不同的组织模块，采用分时分批的扫描办法，可缩短循环扫描的周期和提高系统控制的实时响应性。顺序扫描的工作方式简单直观，简
33、化了程序的设计，并为PLC的可靠性运行提供了保障。一方面，所扫描到的功能经解算后，其结果马上就可以被后面要扫描到的逻辑解算所利用；另一方面，还可以通过CPU内部设定的监视定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，诊断CPU内部故障。以避免程序异常运行而造成的不良影响。由PLC的工作过程可见，在PLC的程序执行阶段，即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容也不会发生变化，要等到下一周期的输入处理阶段才能变改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号，也需要等到一个循环周期结束后，CPU集中将这些输出信号全部输送输出锁存器，这才成为实际的CPU输出。因此，全部的输入、输出状态的改变，就需要一个扫描周期。扫描
34、周期是其中一个比较重要的指标，一般为几毫秒至几十毫秒。PLC扫描时间取决于程序的长短和扫描速度。因为PLC的输入处理阶段和输出处理阶段所需时间一般很短，通常只要几毫秒。由此可见，PLC的扫描时间对于一般的工业设备(改变状态的时间约为几秒以上)通常是没什么影响的。5.2编程软件基本功能PLC控制程序采用西门子S7-200编程软件开发,基于windows的应用软件，该软件的SIMATIC指令集包含三种语言，即语句表(stl)语言、梯形图(lad)语言、功能块图(FWD)语言。语句表(stl)语言类似于计算机的汇编语言，特别适合于来自计算机领域的工程人员，它使用指令助记符创建用户程序，属于面向机器硬
35、件的语言。梯形图(lad)语言最接近于继电器接触器控制系统中的电气控制原理图，是应用最多的一种编程语言，与计算机语言相比，梯形图可以看作是PLC的高级语言，几乎不用去考虑系统内部的结构原理和硬件逻辑，因此，它很容易被一般的电气工程设计和运行维护人员所接受，是初学者理想的编程工具。功能块图(FWD)的图形结构与数字电路的结构极为相似，功能块图中每个模块有输入和输出端，输出和输入端的函数关系使用与、或、非、异或逻辑运算，模块之间的连接方式与电路的连接方式基本相同。STEP7Micro/WIN 32的基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务，例如创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序，编辑过程中编辑
36、器具有简单语法检查功能。同时它还有一些工具性的功能，例如用户程序的文档管理和加密等。此外，还可直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控等。程序编辑过程中的语法检查功能可以提前避免一些语法和数据类型方面的错误。软件功能的实现可以在联机工作方式（在线方式）下进行，部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。联机方式：有编程软件的计算机与PLC连接，此时允许两者之间做直接通信。离线方式：有编程软件的计算机与PLC断开连接，此时能完成大部分基本功能。如编程、编译和调试程序系统组态等。两者的主要区别是：联机方式下可直接针对相连的PLC进行操作，如上装和下载用户程序和组态数据等；而离线方式下不直接与P
37、LC联系，所有程序和参数都暂时存放在磁盘上，等联机后再下载到PLC中。5.3PLC控制程序设计1 整体设计为在编程的过程中方便、快捷，以及程序结构的简洁明了，把手动操作程序与自动操作程序编成两个独立的子程序模块，通过子程序调用指令进行功能选择。当工作方式选择开关选择手动工作方式时，I2.0接通，执行手动工作程序。当工作方式选择开关选择自动工作方式时， I2.1接 通，执行自动工作程序。2 手动工作程序在手动操作中，不需要按工作顺序动作，可以按普通继电器控制程序来设计。手动工作程序梯形见子程序0。手动按钮I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6控制各电动机的起动停止。I1.5、
38、I1.6I、1.7控制动力头的快进、快退、工进。I1.1、I1.2控制工作台的夹紧放松。为保护系统的安全运行，设置了一些必要的连锁保护3 自动程序设计由于自动操作比较复杂，不容易直接设计出梯形图，可以先画出自动操作流程图，用以表明动作的顺序和转换的条件，然后根据采用的控制方法，设计梯形图就比较方便。6 程序运行、监视与调试 1 程序的运行 当PLC工作方式开关在TERM或RUN位置时，操作STEP-micro/WIN32的菜单命令或快捷按钮都可以对CPU工作方式进行软件设计。 2 程序的监视三种程序编辑器都可以在PLC运行监视程序执行的过程和各元件的状态及数据，这里介绍一下语句表监视运行的方法
39、。在可编程控制器里输入语句表程序，然后把PLC设置为运行模式，并把PLC的模拟运行监视器打开，观察程序和实际操作之间是否一致。 3 动态调试 结合程序监视运行的动态显示，分析程序运行的结果，以及影响程序运行的因素，然后，退出程序运行和监视状态，在STOP状态下对程序进行修改编辑，重新编译、下载、监视运行，如此反复修改调试，直到得到正确运行结果。7 致谢这周我有认真地学习PLC课程基础知识，具有一定的设计理论基础和独立设计能力，由于这次设计的课题是一种整体性的，系统性的设计，我真的是很努力地在做，但还是感到力不从心，因而这次设计在深度和广度上都有一定的局限性，不过，我认为还是提高了认识，学到了东
40、西感谢任课老师，是您的教育和培养，才使我学有所获。特别要感谢各位老师尤其是我的指导老师，他劳心劳力，在他们的悉心指导下，我才得以完成这周设计。另外，在整个设计的过程中，还得到了同组其他同学的真诚帮助，在此一并表示感谢！回顾这周的学习和生活，还有许多的朋友和同学在各个方面给予了我很多的帮助和支持，让我能够顺利的完成任务。在此我要感谢所有关心和爱护我的人，今后我会继续努力，不辜负你们对我的期望。8 参考文献1 王峻.现代深孔加工技术.哈尔滨.哈尔滨工业出版社,20052 韩观昌、李连涛.小型无缝钢管生产.北京.冶金工业出版社,19903 王永华主编.现代电气及可编程控制技术.北京.北京航空航天大学出 版社，20024 王兆义.可编程控制器原理及应用.北京.机械工业出版社，1993 5 俞云奎、罗耀华.可编程序调节器、控制器原理与应用哈尔滨.哈尔 滨工程大学出版社，1997，56 王淑英主编.电气控制与PLC应用.北京.机械工业出版社，20057 李华.机械制造技术.北京.机械工业出版社，1996年8 廖常初可编程序控制器应用技术M重庆.重庆大学出版社，2001， 7
