西门子6ES7323-1BH01-0AA0型号含义

西门子6ES7323-1BH01-0AA0型号含义

φ3500立式机床是一种自动化程度要求较高的机电设备，一般应用于冶金行业，车制各种大型工件；它通常采用继电器逻辑控制方式，设备的电控系统故障率高，检修周期长。随着技术的进步，这类控制系统已显示出越来越多的弊端。近年来PLC机在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势，是其它工控产品难以比拟的。如果用PLC控制技术对这些系统实施改造，则具有普遍的技术及经济意义。  
  
    2 方案选择  
    原设备为手动操作，根据使用部门的建议，在改造方案上维持改造前设备人一机界面的原始性，这样可以有效减少设备使用人员的误操作，不至于使设备的事故率在技术改造后有所增加。  
    系统的工作台变速单元依靠液压电磁阀来实现，并由机械传动部件不断地改变传输比，达到改变工作台转速目的。其变速操作相当繁琐，先让主机停车，选好速度后，微动使齿轮重新啃合再挂挡，后重新启动。根据现场负载计算与理论分析，保留主拖动方式，用一台FRN15G95-4JE电压型通用变频器，对工作台电机进行速度换向控制。FRN15G954JE电压型通用变频器具有转矩矢量控制、转差补偿、电AVR自整定、负载转矩自适应等一系列功能，在无速度传感器的开环运行条件下，采用磁通矢量控制和电机参数自动测试等功能后，其调速性能达到甚至传统晶闸管供电的双闭环直流调速系统。原系统还有左右两个架，可纵向横向移动，通过电磁离合器与左右驱动电机连接。左右驱动电机有Y/△变换，因此有两级工作进给速度：I级0.29- 45.6m/min，II级0.58-91.2m/min。改造时，仍维持原方式。  
3 PLC机型选择  
3．1 输入输出点数  
    PLC控制系统的输入信号包括操作台控制输入、工作台和架各速度信号、分布在机床上各部分行程开关及变频器投入信号。共有64个输入点。  
   PLC的控制负载主要分成三类：一是10台交流电机正反转主接触器；二是用于左右架调速的离合器线圈（电磁离合器直接由PLC驱动）；三是显示、报警负载（包括显示灯、声光报警器等）；四是工作台调速输出（到变频器）。共56个输出点。  
3．2 PLC选型  
    确定输入输出点后，还要进行PLC选型，本系统除了与变频器连接需模拟量外，全部为开关量，再考虑到性能价格比及输入输出点数，选用德维森公司ATCS系列PPC31型机, PPC31为模块化结构，系统配置灵活，编程功能强，性能价格比高。  
2 方案选择  
    原设备为手动操作，根据使用部门的建议，在改造方案上维持改造前设备人一机界面的原始性，这样可以有效减少设备使用人员的误操作，不至于使设备的事故率在技术改造后有所增加。  
    系统的工作台变速单元依靠液压电磁阀来实现，并由机械传动部件不断地改变传输比，达到改变工作台转速目的。其变速操作相当繁琐，先让主机停车，选好速度后，微动使齿轮重新啃合再挂挡，后重新启动。根据现场负载计算与理论分析，保留主拖动方式，用一台FRN15G95-4JE电压型通用变频器，对工作台电机进行速度换向控制。FRN15G954JE电压型通用变频器具有转矩矢量控制、转差补偿、电AVR自整定、负载转矩自适应等一系列功能，在无速度传感器的开环运行条件下，采用磁通矢量控制和电机参数自动测试等功能后，其调速性能达到甚至传统晶闸管供电的双闭环直流调速系统。原系统还有左右两个架，可纵向横向移动，通过电磁离合器与左右驱动电机连接。左右驱动电机有Y/△变换，因此有两级工作进给速度：I级0.29- 45.6m/min，II级0.58-91.2m/min。改造时，仍维持原方式。  
3 PLC机型选择  
3．1 输入输出点数  
    PLC控制系统的输入信号包括操作台控制输入、工作台和架各速度信号、分布在机床上各部分行程开关及变频器投入信号。共有64个输入点。  
    PLC的控制负载主要分成三类：一是10台交流电机正反转主接触器；二是用于左右架调速的离合器线圈（电磁离合器直接由PLC驱动）；三是显示、报警负载（包括显示灯、声光报警器等）；四是工作台调速输出（到变频器）。共56个输出点。  
3．2 PLC选型  
    确定输入输出点后，还要进行PLC选型，本系统除了与变频器连接需模拟量外，全部为开关量，再考虑到性能价格比及输入输出点数，选用德维森公司ATCS系列PPC31型机, PPC31为模块化结构，系统配置灵活，编程功能强，性能价格比高。

随着ＰＬＣ的推广普及，ＰＬＣ产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的ＰＬＣ产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。ＰＬＣ的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择ＰＬＣ，对于提高ＰＬＣ在控制系统中的应用起着重要作用。

１　机型的选择

ＰＬＣ机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择、维护使用方便以及性能价格比的优化机型。

在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的ＰＬＣ；其它情况则选用模块式结构的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机。其中机主要用于大规模过程控制、全ＰＬＣ的分布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１列出了ＰＬＣ的几种功能选择。

表 1 PLC 的功能及应用场合

序 号	应用对象	功 能 要 求	应 用 场 合
1	替代继电器	继电器触点输入 / 输出、逻辑线圈、定时器、计数器	替代传统使用的继电器，完成条件控制和时序控制功能
2	数学运算	四则数学运算、开方、对数、函数计算、双倍精度的数学运算	设定值控制、流量计算； PID 调节、定位控制和工程量单位换算
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、 BAT-CH （批量）控制、诊断和材料处理等
4	矩阵功能	逻辑与、逻辑或、异或、比较、置位（位修改）、移位和变反等	这些功能通常按“位”操作，一般用于设备诊断、状态监控、分类和报警处理等
5	功能	表与块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、 PID 调节等	通信速度和方式、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 内部各部件性能和功能的诊断，外诊断是处理机与 I/O 模块信息交换的诊断	--
7	串行接口（ RS-232C ）	一般中型以上的 PLC 都提供一个或一个以上串行标准接口（ RS-232C ），以例连接打印机、 CRT 、上位计算机或另一台 PLC	--
8	通信功能	现在的 PLC 能够支持多种通信协议。比如现在比较流行的工业以太网等	对通信有特殊要求的用户

对于一个大型企业系统，应尽量做到机型统一。这样，同一机型的ＰＬＣ模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，因此，配以上位计算机后即可把控制各立系统的多台ＰＬＣ联成一个多级分布式控制系统，这样便于相互通信，集中管理。

２　输入／输出的选择

ＰＬＣ是一种工业控制系统，它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程，工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过Ｉ／Ｏ接口模块来实现的。

通过Ｉ／Ｏ接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过Ｉ／Ｏ接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或工业生产过程，从而驱动各种执行机构来实现控制。ＰＬＣ从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离，为了确保这些信息的正确无误，ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，一般情况下，ＰＬＣ都有许多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它一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

２．１ 确定Ｉ／Ｏ点数

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２列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的Ｉ／Ｏ点数。

表 2 典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的 I/O 点数

序 号	电气设备、元件	输入点数	输出点数	序 号	电气设备、元件	输入点数	输出点数
1	Y- 起动的笼型异步电动机	4	3	12	光电管开关	2	-
2	单向运行的笼型异步电动机	4	1	13	信号灯	-	1
3	可逆运行的笼型异步电动机	5	2	14	拨码开关	4	-
4	单向变电动机	5	3	15	三档波段开关	3	-
5	可逆变电动机	6	4	16	行程开关	1	-
6	单向运行的直流电动机	9	6	17	接近开关	1	-
7	可逆运行的直流电动机	12	8	18	制动器	-	1
8	单线圈电磁阀	2	1	19	风机	-	1
9	双线圈电磁阀	3	2	20	位置开关	2	-
10	比例阀	3	5	21	单向运行的绕线转子异步电动机	3	4
11	按钮	1	-	22	可逆运行的绕线转子异步电动机	4	5

２．２ 开关量输入／输出

通过标准的输入／输出接口可从传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制（开／关）设备（如指示灯、报警器、电动机起动器等）接收信号。典型的交流输入／输出信号为２４～２４０Ｖ，直流输入／输出信号为５～２４０Ｖ。

尽管输入电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的。如用于错误信号的抖动电路；免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。此外，大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。

在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多，但可能比在外部安装熔丝耗资要少。

２．３ 模拟量输入／输出

模拟量输入／输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为－１０～＋１０Ｖ、０～＋１０Ｖ、４～２０ｍＡ或１０～５０ｍＡ。

一些制造厂家在ＰＬＣ上设计有特殊模拟接口，因而可接收低电平信号如ＲＴＤ、热电偶等　。一般来说，这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或ＲＴＤ混号。

２．４ 特殊功能输人／输出

在选择一台ＰＬＣ时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准Ｉ／Ｏ实现的Ｉ／Ｏ限定如定位、快速输入、频率等　。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使ＣＰＵ从耗时的任务处理中解脱出来。

２．５ 智能式输入／输出

当前，ＰＬＣ的生产厂家相继推出了一些智能式的输入／输出模块。一般智能式输入／输出模块本身带有处理器，可对输入或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送入ＣＰＵ或直接输出，这样可提高ＰＬＣ的处理速度并节省存储器的容量。

智能式输入／输出模块有高速计数器（可作加法计数或减法计数）、凸轮模拟器（用作编码输人）、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的ＰＩＤ调节器、ＡＳＣＩＩ／ＢＡＳＩＣ处理器、ＲＳ—２３２Ｃ／４２２接口模块等。表３归纳了选择Ｉ／Ｏ模块的一般规则。

表 3 选择 PLC 的 I/O 接口模块的一般规则

I/O 模块类型	现场设备或操作（举例）	说 明
离散输入模块和 I/O 模块	选择开关、按钮、光电开关、限位开关、电路断路器、接近开关、液位开关、电动机起动器触点、继电器触点、拨盘开关	输入模块用于接收 ON/OFF 或 OPENED/CLOSED （开 / 关）信号，离散信号可以是直流的，也可以是交流的
离散输出模块和 I/O 模块	报警器、控制继电器、风扇、指示灯，扬声器、阀门、电动机起动器、电磁线圈	输出模块用于将信号传递到 ON/OFF 或 OPENED/CLOSED （开 / 关）设备。离散信号可以是交流或直流
模拟量输入模块	温度变送器、压力变送器、湿度变送器、流量变送器、电位器	将连续的模拟量信号转换成 PLC 处理器可接受的输入值
模拟量输出模块	模拟量阀门、执行机构、图表记录器、电动机驱动器、模拟仪表	将 PLC 处理器的输出转为现场设备使用的模拟量信号（通常是通过变送器进行）
特种 I/O 模块	电阻、电偶、编码器、流量计、 I/O 通信、 ASCII 、 RF 型设备、称重计、条形码阅读器、标签阅读器、显示设备	通常用作位置控制、 PID 和外部设备通信等专门用途

３　ＰＬＣ存储器类型及容量选择

ＰＬＣ系统所用的存储器基本上由ＰＲＯＭ、Ｅ - ＰＲＯＭ及ＰＡＭ三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的大存储能力６ｋＢ，中型机的大存储能力可达６４ｋＢ，大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。

ＰＬＣ的存储器容量选择和计算的种方法是：根据编程使用的节点数计算存储器的实际使用容量。二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表４的公式来估算。为了使用方便，一般应留有２５％～３０％的裕量，存储容量的方法是生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定准确的存储容量。表４同时给出了存储器容量的估算方法。

表 4 控制目的估算存储器容量的方法

控制目的	公 式	说 明
代替继电路	M=Km （ 10DI+5D0 ）	DI 为数字（开关）量输入信号； Do 为数字（开关）量输出信号； AI 为模拟量输入信号； Km 为每个接点所点存储器字节数； M 为存储器容量
模拟量控制	M=Km(10DI+5Do+100AI)
多路采样控制	M=Km[10DI+5Do+100AI+(1+ 采样点× 0.25]

４　软件选择

在系统的实现过程中，ＰＬＣ的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择ＰＬＣ产品的软件功能有所了解。通常情况下，一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。但是，有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如，一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的特殊控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。

５　支撑技术条件的考虑

选用ＰＬＣ时，有无支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容：

（１）编程手段

●便携式简易编程器主要用于小型ＰＬＣ，其控制规模小，程序简单，可用简易编程器。

●ＣＲＴ编程器适用于大中型ＰＬＣ，除可用于编制和输入程序外，还可编辑和打印程序文本。

●由于ＩＢＭ—ＰＣ已得到普及推广，ＩＢＭ—ＰＣ及其兼容机编程软件包是ＰＬＣ很好的编程工具。目前，ＰＬＣ厂商都在致力于开发适用自己机型的ＩＢＭ—ＰＣ及其兼容机编程软件包，并获得了成功。

（２）进行程序文本处理

●简单程序文本处理以及图、参量状态和位置的处理，包括打印梯形逻辑；

●程序标注，包括触点和线圈的赋值名、网络注释等，这对用户或软件工程师阅读和调试程序非常有用。

●图形和文本的处理。

（３）程序储存方式

对于技术资料和备用资料来说，程序的储存方法有磁带、软磁盘或ＥＥＰＲＯＭ存储程序盒等方式，具体选用哪种储存方式，取决于所选机型的技术条件。

（４）通信软件包

对于网络控制结构或需用上位计算机管理的控制系统，有无通信软件包是选用ＰＬＣ的主要依据。通信软件包往往和通信硬件一起使用，如调制解调器等。

６　ＰＬＣ的环境适应性

由于ＰＬＣ通常直接用于工业控制，生产厂都把它设计成能在恶劣的环境条件下地工作。尽管如此，每种ＰＬＣ都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要给予充分的考虑。

一般ＰＬＣ及其外部电路（包括Ｉ／Ｏ模块、辅助电源等）都能在表５所列的环境条件下工作。

表 5 PLC 的工作环境

序 号	项 目	说 明
1	湿度	工作温度范围为 0 ～ 55 ℃，为 60 ℃，贮存温度范围为 -40 ～ +85 ℃
2	湿度	相对湿度 5% ～ 95%* 无凝结霜）
3	振动和冲击	满足电工标准
4	电源	采用 220V 交流电源，允许变化范围为 -15% ～ +15% ，频率为 47 ～ 53Hz ，瞬间停电保持 10ms
5	环境	周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体

７　结束语

随着科技的不断进步，ＰＬＣ的种类日益繁多，功能也逐渐增强。文章中尽管归纳了一些选用ＰＬＣ的方法，但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整，以便设计出满足期望的控制系

  随着对玻璃酒瓶质量(包括外观清洁度)要求的不断捉高，传统的麻袋包装方式已不能适应生产和市场的需要。我厂现用的托盘包装正好能克服麻袋包装的弊端，可减少包装和运输中玻璃瓶(尤其是螺口瓶和异形瓶)的破碎，同时也避免了因麻袋放久后在瓶子上的积灰甚至被粘附上麻袋腐朽物的难题。    
    由于成套的在线玻璃瓶托盘包装机的机械结构复杂，安装要求严格，设备投资较大，所以我厂选用了结构简单、使用方便、廉的PLC托盘式缠绕机，它以LLDPE拉伸薄膜为包装材料，对托盘上的玻璃瓶进行拉伸裹包。包装后的托盘十分适宜玻璃瓶罐的储运，大地减少了瓶子破损率，还提高了瓶子的清洁度。    
1  玻璃瓶托盘包装工艺要求与系统工作过程    
    先将玻璃瓶从递送带上用人工装满托盘(可根据瓶子尺寸分若干层，规格1300mm×1300mm；高度800～2200mm)，并用手动液压搬运车拉到Φ1650的钢板转盘上。再将宽度为500mm、厚度为17～35μm的LLDPE拉伸薄膜穿进托盘下端。通过“人机界面”选择“手动”或“自动”工作模式。    
    系统工作过程：先启动转盘，接近开关接通，送膜电机转动，让薄膜在托盘下端绕2圈(圈数可设置)。由于光线被匀速转动托盘上的玻璃瓶阻挡，使得固定在薄膜架上、且对准被裹包玻璃瓶的光电开关“暗通”，所以薄膜架带着薄膜和光电开关上升。当薄膜从托盘下端裹包到托盘上端玻璃瓶时，升高了的光电开关可以接收到托盘外的光线，致使光电开关“亮断”。但为了让端盖边裹包严密，可以设置在光电开关“亮断”后，让薄膜架继续边包瓶边上升数秒钟(注意：薄膜架只作上下运动，而托盘始终在匀速转动)才停止，并再在托盘的上方缠绕2圈(圈数可设置)。然后薄膜架下降，再让薄膜从上往下裹包玻璃瓶。后在托盘下端又缠绕2圈薄膜，托盘停止转动。玻璃瓶托盘包装结束。    
2  系统硬件配制    
    系统总体结构如图1所示。可编程控制器TSX08CD8R6AS为整个系统的榨制，该PLC功能齐全，可减少许多中间接触件，便于实现简化布线，优化设计，提高设备运行的性。又采用TSX08H04M型人机界面，可方便选择“手动操作”、“自动运行”、“参数设置”等5页画面，以分别进行系统调试、参数设置、调整和选择系统运行的方式等。同时外接变频器U1、U2、U3，用以分别控制转盘电机、薄膜架升降电机和送膜电机转速。另外，PLC的输入还分别接人S1“托盘原位”、S2“膜架下限位”、S3“高度限位”、S4“膜架上限位”、S5“进膜启动”和S6“紧急停止”等开关信号，以使系统正常、运行。    
 
3  系统软件设计    
    按照“包装工艺要求与工作过程”要求，该托盘包装系统有手动模式和自动模式两种使用方式。使用手动模式时分别手动按“人机界面”操作面板上的“A1”～“A8”按键1次或数次。遇到特殊紧急情况可按动S6急停按钮，使系统紧急停止。使用自动模式前先预置好“底圈缠绕次数”、“圈缠绕次数”、“上下运行循环次数”和光电开关在托盘端受光后薄膜架停升的“延时时间”。然后按动A8将画面翻至自动运行页面。工作流程框图如图2。    
 
    设计时还要注意：允许分别调整转盘电机、薄膜架升降电机和送膜电机3台变频器的控制频率设定值，使3台电机转速配合合适，让玻璃瓶的包装效果；为了运行，还应分别考虑薄膜架的升降限位置；因某些异形玻璃瓶层间进光较强，需适当修正光电开关方向或调节光电开关感测距离。另外，不允许在自动停止过程中按动S6按键使其急停1、引言
目前，在工业控制领域中，PLC已得到实际应用，PLC的种类和数量也越来越多，功能也越来越完善。然而在我们这个农业大国中，农机设备的控制却远远跟不上自动化控制的要求。环境恶劣、操作人员技术水平偏低、情况复杂是造成农机设备自动化程度低的主要原因。如何将性能稳定、功能强大完善的PLC应用到市场局大的农业机械设备中，如何把农业机械化向自动化转换，提高农机的生产效率是终目的。
2、系统组成
山东临清龙山液压机械制造有限公司是国内液压包装机械的生产厂家。产品包括广泛应用于各行业的软纤维物质的打包和铁屑的打包（如：棉纤维、亚麻、羊毛、纸边、服装、布匹、毛巾、废旧塑料、分检垃圾、麦草、菊叶等），给客户物质的仓储和运输带来了很大的方便和可观的经济效益。然而在控制系统方面却有很大的不足，由于该系列产品一般都是应用在环境差的室外或是污染严重的生产现场。所以相对比较娇贵的工用PLC没有涉足该领域。多年来以、、稳定著称的国产――杭州和利时自动化有限公司PLC在这做了大胆尝试，并了圆满成功。
控制系统由控制单元PLC和用于操作的人机界面组成。
控制单元应用和利时公司的G3系列小型一体化PLC　LM3107＋LM3222；
人机界面采用深圳人机电子有限公司的新一代文本显示器　MD204L；
3、系统功能
根据客户的实际需求，将经常出现故障的所有可以替换的开关按钮全部转移到人机界面上；
油泵电机控制回路：
油泵电机的起动按钮1QA和停止按钮1TA通过文本显示器的控制键盘按键操作，热继电器RJ和两个开关1HC、6HC加以保护，通过文本显示器为1SJ时间继电器的设定来改变星－三角启动转换的时间，加上多重互锁和自锁、来完成油泵电机的正常启动和运转，同时有指示灯显示电机的运转状态；

1、 前言
我们都知道，使用传统的普通平头设备的进行工件的平头操作，平头面的光滑度和平面度，会受到的程度以及操作人员的熟练程度等诸多因素的影响。鉴于存在这种问题，我们研制了数控平头机，它可以按照输入的进曲线连续工作，始终保持和率，从而充分**平头质量。
2、 控制要求
数控平头机控制要求为：
（1）控制系统应可调整头加工程序；
（2）不同的加工阶段可以选择不同的加工速度和加工深度。空程的时候的进曲线如图1所示，加工时的进曲线如图2所示；
（3）主轴转速应可调节，且范围应宽广；
（4）加工度高，加工材料平面的光滑度要求为Ra≤1.6μm；
（5）定尺尺寸精度：±0.5mm

3、系统的硬件设计
根据系统的控制要求配置硬件如下：
·可编程控制器：1个西门子公司的S7-200系列CPU222PLC；
·人机界面：1个DP210；
·外设：2个步进电动机、2个步进电机驱动器、2个三相电动机、1台变频器、1个EM222、8个电磁开关、4个光电传感器和1个霍尔传感器。系统的硬件结构如图3所示。
3.1 系统的I/O点分配
由硬件结构图可知,系统需要5个输入点和14个输出点.CPU222PLC有8个输入点和6个输出点,因此需要增加一个扩展模块,选用8点输出的数字量扩展模块EM222.输入点是I0.0-I0.7;输出点是Q0.0-Q0.5和Q1.0-Q1.7,分配情况见下表1和表2:

3.2 控制器
系统的关键的设备部分是PLC。PLC是以单片机为专门用于工业过程自动化控制的电脑器件，具有高的性和稳定性。本系统选用西门子公司的S7-200系列CPU222PLC作为控制的，利用CPU222的2路立的20KHz的高速脉冲输出来控制步进电动机的运动。此高速脉冲信号不能直接驱动步进电动机，需通过步进电机驱动器将功率放大后才能起作用。5路数字量输入分别与5个传感器相连接，用来判断步进电机的位置、工件的位置、头的位置。14路数字量输出中，有6路用来控制步进电机驱动器，8路用来控制电磁阀开关。
PLC本机有一个通讯口，为标准的RS-485借口，在PLC与上位机进行通讯时需将RS-485接口转换成标准的RS-232接口，可以采用四门子提供的隔离型PLC/PPI电缆进行转换。该电缆有拨码开关可以进行设置。在上位几上将控制软件编写好后，通过此线下载程序并监视程序的运行情况。为了降，在程序调试好以后就可以不必用上位机进行操作和控制，而是用简单的操作面板即可。本系统选择是DP210操作面板。
3.3 系统的外设
根据系统对加工精度的高要求，选用步进电机来控制加工程序。步进电机可以到一个脉冲，在本系统中一个脉冲的精度是0.005mm。步进电机驱动器用于驱动步进电机,从而控制头的动作,完成平头。步进电机驱动器接收到PLC的信号,包括CP步进脉冲信号,DIR方向信号,FREE脱机信号,经过其内部的功放电路和处理电路后输出到后面连接的两相步进电机。步进电机根据信号的编号来产生相应的动作。电磁阀直接接受来自PLC的控制信号产生动作。另外,PLC直接接受传感器的信号,通过内部程序的运算和逻辑判断来决定输出。
变频器用来控制主轴三相电机的转速。本系统中变频器采用基本参数运行模式,由电位器来设定运行频率,变频器的启动和停止由外部端子控制.根据不同工件的特点,通过旋转电位器来改变主轴电机的转速,外部端子的信号由PLC的12路数字量输出控制。

4、 系统的软件设计
系统的软件包括人机交互界面DP210程序和系统的主控程序。DP210程序完成操作人员同PLC之间的对话，主要是各个操作画面之间的相互转换和每个操作画面当中各个按键动作所对应的PLC程序的控制位。程序画面要与生产现场的工作流程相适应，越是的画面就越是使用率高的画面。
PLC程序接收到DP210的操作信号后，按照工作要求进行整个头工作的控制。主程序的流程图如图4所示。PLC主控程序中的控制是对步进电机的控制