SIEMENS西门子娄底代理商

 C6140卧式车床的机械结构和主要运动

  车床是机械加工业中应用Zui广泛的一种机床，约占机床总数的25%~50%。在各种车床中，使用Zui多的就是卧式车床。

  卧式车床主要用来车削外圆、内圆、端面和螺纹等，还可以安装钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工。

  1. 卧式车床的结构

  卧式车床的结构如图7-1所示，主要由床身、主轴变速箱、进给箱、挂轮箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架、丝杠、光杠等组成。

  图7-1 卧式车床的结构示意图

  1——进给箱;2—挂轮箱;3——主轴变速箱;4——溜板与刀架;5——溜板箱;6——尾架;7——丝杠;8——光杠;9—床身

  2. 车床的运动形式

  车床在加工各种旋转表面时必须具有切削运动和辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动；而切削运动以外的其他运动皆称为辅助运动。

  车床的主运动为工件的旋转运功，由主轴通过卡盘或dingjian去带动工件旋转，它承受车削加工时的主要切削功率。车削加工时，应根据被加工零件的材料性质、工件尺寸、加工方式、冷却条件及车刀等来选择切削速度，这就要求主轴能在较大的范围内调速。对于卧式车床，调速范围D一般大于70。调速的方法可通过控制主轴变速箱外的变速手柄来实现。车削加工时一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要求反转退刀，再纵向进刀继续加工，这就要求主轴能够正反转。主轴旋转是由主轴电动机经传动机构拖动的，因此主轴的正反转可通过操作手柄采用机械方法来实现。

  车床的进给运动是指刀架的纵向或横向直线运动，其运动形式有手动和机动两种。加工螺纹时，工件的旋转速度与刀具的进给速度应有严格的比例关系，所以车床主轴箱输出轴经挂轮箱传给进给箱，再经光杆传入溜板箱，以获得纵、横两个方向的进给运动。

  车床的辅助运动有刀架的快速移动和工件的夹紧与松开，图7-2为普通车床传动系统框图。

  图7-2 普通车床传动系统框图

  3. 车床的控制特点

  (1) 主轴能在较大的范围内调速。

  (2) 调速的方法可通过控制主轴变速箱外的变速手柄来实现。

  (3) 加工螺纹时，要求反转退刀，这就要求主轴能够正反转。主轴的正反转可通过采用机械方法如操作手柄获得；也可通过按钮直接控制主轴电动的正反转。

  4. CA6140卧式车床的结构

  CA6140卧式车床的结构外形图如图7-3所示。

可编程序控制器(PLC)是近几十年才发展起来的一种新型工业用控制装置。它可以取代传统的“继电器-接触器”控制系统实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等各种功能，中大型PLC还能像微型计算机(PC)那样进行数字运算、数据处理、模拟量调节以及联网通信等。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作量少、现场连接方便等一系列显著优点，已广泛应用于机械制造、机床、冶金、采矿、建材、石油、化工、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环境保护等各行各业，尤其在工程设计中的开发应用更是越来越广泛。在工业应用领域，PLC与数控机床、工业机器人、CAD/CAM并称为现代工业技术的四大支柱并跃居位，已成为改造和研发机电一体化产品的控制器;其应用的深度和广度也代表着一个国家工业现代化的程度。要快速打开PLC技术领域的大门，就应该从战略高度整体上认识和掌握有关这种新型工业控制器的诞生与发展、结构组成、功能特点、工作原理、编程语言及其工程应用等技术知识。

  PLC概述

  PLC的诞生与迅猛发展

  PLC的诞生

  可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是随着科学技术的进步与现代社会生产方式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而诞生、发展起来的一种新型的工业控制装置。

  PLC是在“继电器-接触器控制”的基础上发展起来的。从1969年问世以来，虽然至今才50年，但由于其具有通用灵活的控制性能、可以适应各种工业环境的可靠性与简单方便

  才50年，但由于其具有通用灵活的控制性能、可以适应各种工业环境的可靠性与简单方便的使用性能，在工业自动化各领域取得了广泛的应用。

  ①“继电器-接触器控制系统”存在的问题 众所周知，制造业中使用的生产设备与生产过程的控制，一般都需要通过工作机构、传动机构、原动机以及控制系统等部分实现。特别是当原动机为电动机时，还需要对电动机的启/制动、正/反转、调速与定位等动作进行控制。生产设备与生产过程的电气操作与控制部分，称为电气自动控制装置或电气自动控制系统。

  初的电气自动控制装置(包括目前使用的一些简单机械)只是一些简单的手动电器(如刀开关、正反转开关等)。这些电器只适合于电机容量小、控制要求简单、动作单一的场合。

  随着科学的迅猛发展和技术的不断进步，生产机械对电气自动控制也提出了越来越高的要求，电气自动控制装置也逐步发展成了各种形式的现代电气自动控制系统。

  作为常用电气自动控制系统的一种，人们习惯于把以继电器、接触器、按钮、开关等为主要器件所组成的逻辑控制系统称为“继电器-接触器控制系统”。

  继电器-接触器控制系统的基本特点是结构简单、生产成本低、抗干扰能力强、故障检修直观方便、适用范围广。它不仅可以实现生产设备、生产过程的自动控制，还可以满足大容量、远距离、集中控制的要求。因此，直到今天继电器-接触器控制系统仍是工业自动控制领域基本的控制系统之一。

  但是，由于继电器-接触器控制系统的控制元件(继电器、接触器)均为立元件，它决定了系统的“逻辑控制”与“顺序控制”功能只能通过控制元件间的不同连接实现。因此，它不可避免地存在以下不足：

  a.可靠性差，使用寿命较短，排除故障困难。由于继电器、接触器控制系统采用的是“有触点控制”形式，额定工作频率低，工作电流大，长时间连续使用易损坏触点或产生接触不良等故障，直接影响到系统工作的可靠性。如果其中一个继电器损坏，甚至某一对触点接触不良，都会影响整个系统的正常运行。查找和排除故障往往是非常困难的，有时可能会花费大量的时间。

  b. 通用性、灵活性差，总体成本较高。继电器本身并不贵，但是控制柜内部的安装、接线工作量，因此整个控制柜的价格是相当高的。当生产流程或工艺发生变化，需要更改控制要求时，控制柜内的元件和接线也需要作相应的变动，通常通过更改接线或增减控制器件才能实现。但是，这种改造的工期长、费用高，以至于有的用户宁愿放弃旧的控制柜的改造，另外再制作一台新的控制柜;有时甚至需要进行重新设计，因此难以满足多品种、小批量生产的要求。

  c.体积大，材料消耗多。继电器接触器控制系统的逻辑控制需要通过控制电器与电器间的连接实现，安装电器需要大量的空间，连接电器需要大量的导线，控制系统的体积大，材料消耗多。

  d.运行费用高，噪声大。由于继电器、接触器均为电磁器件，在系统工作时，需要消耗较多的电能，同时，多个继电器、接触器的同时通/断，会产生较大的噪声，对工作环境造成不利的影响。

  e.功能局限性大。由于继电器-接触器控制系统在定时、计数等方面的功能不完善，影响了系统的整体性能，它只能用于定时要求不高、计数简单的场合。

  F.不具备现代工业控制所需要的数据通信、网络控制等功能。

  正因为如此，继电器-接触器控制系统已难以适应现代工业复杂多变的生产控制要求与生产过程控制集成化、网络化需要。

PLC的发展趋势

  1．向高速度、大容量方向发展

 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。

 在存储容量方面，有的PLC高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。

    2．向超大型、超小型两个方向发展

 当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。

 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司α系列PLC。

    3．PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力

 为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。

加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的重要组成部分。

     4．增强外部故障的检测与处理能力

     根据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理；而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的智能模块，进一步提高系统的可靠性。

    5．编程语言多样化

  在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。