粉末成型机控制系统总体设计（全套图纸）

摘 要

本毕业设计是一个粉末成型机控制系统的设计。首先，粉末成型机控制系统作了简单的概述；接着分析和粉末成型机控制系统计算方法的选择原则；然后根据这些设计准则与计算基础的设计。在设计中，该粉末成型机控制系统的研制与应用，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，在过程中的国内设计和粉末成型机控制系统的制造中存在着许多问题。

粉末成型机控制系统设计代表了设计的一般过程，本次采用PLC液压控制系统设计，对今后的设计工作的选择有一定的参考价值。

关键词：粉末成型机控制系统PLC 控制 液压

Abstract

This graduation project is a design of control system of powder forming machine. Firstly, the control system of powder moulding machine is briefly summarized, then the selection principle of calculation method of control system of powder moulding machine is analyzed, and then the design of calculation basis is based on these design criteria. In the design, the development and application of the control system of the powder forming machine still lags far behind the advanced level of foreign countries. There are many problems in the process of domestic design and the manufacture of the control system of the powder forming machine.

The design of control system of powder forming machine represents the general process of design. The design of PLC hydraulic control system in this paper has a certain reference value for the selection of future design work.

Key words: Powder Molding Machine Control System PLC Control Hydraulic Pressure

目 录

摘要

一、 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2. 研究内容

二、 PLC系统设计介绍

2.1 PLC控制系统设计

2.2 可编程序逻辑控制器(PLC)的产生

2.3 可编程控制器的特点

三、 PLC系统的设计

3.1 PLC的选型原则

3.2 可编程顺序控制器的设计流程

3.3 、PLC的类型

3.4 PLC的自动检测功能及故障诊断

3.5 超时检测

3.6 逻辑错误检查

3.4信号调理电路

3.5 A/D转换电路

3.6 LED显示

3.7 键盘接口

3.7 控制电路

四、 液压传动与控制

五、 液压系统原理图设计

5.1 自动补油的保压回路设计

5.2 释压回路设计：

5．3液压机液压系统原理图拟定

六、 液压集成油路的设计

7．1 液压站的结构型式

7．2 液压泵的安装方式：

7.3液压油箱的设计

七、 致谢

八、 参考文献

绪论

粉末成型机是先进制造技术中，用于零件快速成型的大型机械加工设备，其PLC控制系统是其设备的主要动力匹配机构，负责粉末成型机的各个部件运动协调一致的任务。由于传统的逻辑电路控制不利于产品的更新及工艺的改进，且大型设备其电器的数量多，体积大，耗电多，工作频率低，寿命短，可靠性差。控制系统通常由主控制器，以及各类电磁继电器，传感器等信号组成，在加工过程中，对粉末成型机的主轴及其附加轴的协调运动的要求较高，如若不合理，对产品的质量影响较大，因此，设计方案合理、运动协调性好、易于保证加工精度的控制系统，以提高粉末成型机的生产能力的目的。

随着现代化技术的发展，粉末成型机越来越多使用在工业生产中，市场需求较大，品种也较多，在我国有了较快速的发展。目前，传统设备大多数为继电器接触器控制为主，劳体积大，耗电多，工作频率低，寿命短，可靠性差，生产成本高。这严重制约了制造工业产业能力的快速提升。尤为突出的需要解决的问题，提高劳动生产率，降低能耗，同时也满足制造业的加工要求，因此，设计方案合理、运动协调性好、易于保证加工精度的控制系统，对于整个粉末成型机的设计而言十分重要。

控制系统采用高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护,控制系统分为继电器系统与PLC控制系统，本次设计成型机采用PLC控制系统，如下。

1.1 国内外研究现状

我们与国外发达国家的粉末成型机与粉末成型技术的差距还在扩大，高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的检测技术是国外粉末成型机技术最主要的发展方向。先进的粉末成型机基本在欧美，如德国FETTE、KORSCH，英国MANESTY，比利时COURTOY，xxSTOKES等。其产品自动化程序高,符合FDA要求及21CFRPART11的要求。

(1)高速高产量。高速高产量是粉末成型机生产厂商多年以来始终追求的目标，目前世界上主要的粉末成型机厂商都已拥有每小时产量达到100万片的粉末成型机。如Manestry公司生产的Xpress700型粉末成型机高产量达100万片；Korsch公司生产的XL800型粉末成型机最高产量达102万片/h；Courtoy公司生产的ModulD型粉末成型机最高产量达107万片/h；Fette公司生产的4090i型粉末成型机最高产量达150万片/h。其产量远远高于国内粉末成型机的产量，国内粉末成型机要在速度产量上赶上超过国外，需要在粉末成型机设计创新、加工工艺、自动控制等方面有长足的发展。

(2)粉末成型工艺环节的密闭性及人流、物流的隔离。国外的粉末成型机输入输出的密闭性非常好，尽可能地减少交叉污染。粉末成型用的颗粒通过密闭的料桶及密闭输送系统进入料斗，粉末成型过程中采取有效地手段防止粉尘飞扬和颗粒分层，压好的片剂通过筛片、片中检测、金属探测等进入包装工序，整个过程相当密闭。而国内大多数粉末成型机粉末成型过程是敞开的，或者是没有完全密闭，断裂的工序致使粉末成型间粉尘飞扬。随着GMP的深入实施，在粉末成型工艺环节的密闭性及人流、物流的隔离变的尤为重要，这是我们设计生产制造设备所必须具有的基本功能。

(3)在位清洗。WIP(在位清洗)粉末成型机，使得用户设备使用成本大大降低。改善粉末成型机的清洗功能，除了设计上充分考虑各个部分清洗之外，粉末成型机的清洗功能是强调可拆卸性，只有方便而快速拆卸，才能保证清晰的彻底性。

(4)与整条生产线连接的控制技术。把一台粉末成型机能够连接到一条生产线中，德国和英国的粉末成型机都具有这种功能。它具有开始、结束以及转速调节功能。利用这一选项功能，可以可靠地、自动地与生产线的其它设备，例如筛片、吸尘、检测、输送、桶装等连接在一起，同步完成药片的压制生产任务。同时，在外部设备上也采用了不同的监测手段，提供了很高的安全可靠性能。利用在线检测仪可以为压制的药片清除毛刺、飞边，清除粉尘；吸尘监控功能是利用流量监控仪定期地对吸气管中指定位置的吸气压力进行检测。连续地对设定值和实测值进行比较，若检测仪在吸气管中10s中内没有检测到吸气压力（没有流量）时，粉末成型机即发出故障报警提示并停止运行。这一功能最大程度地保障了生产的可靠性，能够连续清除药片压制生产过程中的粉尘。与整条片剂生产线连接的控制技术是片剂生产控制新技术，是今后的发展趋势。这种技术在国内也刚刚起步。

(5)粉末成型机的远程监测和远程诊断系统。随着网络、宽带网、虚拟等计算机高新技术的迅速发展，设备远程监测和远程诊断技术也日益兴起。计算机控制的粉末成型机开始在药厂广泛应用，使的远程监测和远程诊断技术在粉末成型机行业有了用武之地。目前，国外发达国家先进的粉末成型机上已普遍具备远程监测和远程诊断功能。建立这种系统也是为了实现技术支持中心（服务方）与粉末成型机使用方（用户）通过互联网进行网络对话，使服务方可以在异地通过互联网了解用户粉末成型机出现的故障所在，以及粉末成型机在执行指令的工作状态，进而对粉末成型机的故障进行判断并提出可行的解决方案。通过粉末成型机远程监测和远程诊断系统的建立，可以实时排除故障，大大提高了粉末成型机生产厂商的售后服务响应能力和速度，同时也提高了企业的经济效益。粉末成型机远程监测和远程诊断系统应包括人员的配备、网络的建设、硬件设施、软件的选择等，分别来完成故障的监测、分析、反馈、下达及实时解决服务这些过程，以保证整个系统的有效运行。

当前国外粉末成型机技术发展的方向是向智能化、柔性化、精密化以及符合cGMP的要求，产品高新技术含量不断提升，机械、气、液、光、磁等一体的自动化技术、数控技术、传感器技术、新材料技术等在粉末成型机上得到广泛的应用。

国内的粉末成型机设计、生产制造水平近几年得到了长足的发展，但国外粉末成型机相比还有很大的差距，国产粉末成型机发展任重而远，还需要我们不断地努力。

由于继电器接触器控制是采用固定接线的硬件实现逻辑。如果生产任务或生产工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器接触控制，使用继电器数量多，控制系统体积大，耗电多，且继电器触点为机械触点，工作频率低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。而PLC控制能改善继电器控制器上述的不足, PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术.PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优势，迅速占领了工业控制领域。从运动控制到过程控制，PLC可靠性高，抗干扰能力强,通用性强，控制程序可变，使用方便,功能强，适应面广,编程简单，容易掌握;体积小、重量轻、功耗低、维护方便,减少了控制系统的设计及施工的工作量等特点,所以设计时我们采用PLC能集中且较方便地控制.

1.2. 研究内容

本题目不但对粉末成型机控制系统设计的零件及外形进行设计,还对粉末成型机控制系统设计的外观进行更快递员性化、更合理的设计。让粉末成型机控制系统设计更具竞争力的同时,也让自己成为复合型人才，提高自己的水平，提高自己的竞争力。

综合运用机械设计、机械绘图、公差与技术测量、机械原理及零件等理论知识，分析和解决粉末成型机控制系统设计外形设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

为了适应社会的发展要求，满足企业对快递员才的需求，本学院对部分同学提出粉末成型机控制系统设计设计这一个毕业设计课题。此课题研究过程中涉及到我们大学4年所学的大量专业知识如：机械制图、计算机辅助绘图、CAD、公差与技术测量、粉末成型机控制系统设计材料及粉末成型机控制系统设计设计等专业基础课和专业课方面的知识。

本次我的设计题目是粉末成型机控制系统设计，在设计之前对此类零件没有太多了解，经过多次调查研究和指导老师的细心指导下,使我能够很好的完成这次设计。此次设计不但培养了我们综合运用所学知识分析和解决本专业一般技术问题的能力，而且也进一步巩固扩大和深化了我们所学的基本理论、基本知识和基本操作技能，同时也培养了我们树立正确的设计思想和取货观念、经济观念、全局观念，养成了理论联系实际和严谨的工作作风，培养我们掌握机械加工的一般工艺规程和方法，独立正确的使用技术文献资料和正确的表达自己设计思想的能力。

PLC系统设计介绍

2.1 PLC控制系统设计

PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制系统是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。由此可见，用PLC控制的智能型舞台艺术灯比传统的舞台艺术灯控制优越的多。

2.2 可编程序逻辑控制器(PLC)的产生

PLC产生在20世纪60年代末。提出PLC概念的是xx通用汽车公司。当时汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的，汽车的每一次改型都是直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期越来越短，这样，继电器控制安装就需要经常的重新设计和安装，既费时，费工又费料。为了改变这一现状，xx通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出如下10项招标指标：

1）编程简单，可在现场修改程序。

2）维修方便，采用规模化结构。

3）可靠性高于继电器控制装置。

4）体积小于继电器控制装置。

5）可将数据直接送入计算机。

6）成本可与继电器装置竞争。

7）可直接用115V交流输入（xx市电为115V）.

8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等。

9）控制装置扩展时很方便。

10）用户程序存储器容量至少为4KB。

1969年末，xx数字设备公司DEC研制出了世界上第一台PLCxx通用汽车公司自动装配线上试用，并获得了成功。这种新型的智能化工业控制装置很快在xx其他工业控制领域推广应用，至1971年，以成功的将PLC用于食品，饮料，冶金，造纸等行业。

PLC的出现受到了世界各国工业控制界的高度重视。1971年日本从xx引进这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年西欧国家也研制出了它们的第一台PLC。我国的PLC研制始于1974年，于1977年开始工业应用。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到20世纪70年代中期以后，PLC已广泛的发展为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用中，大规模甚至超大规模集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑判断能力，还同时具有数据处理，PID调节和数据通信功能。

国际电工委员会1987年颁布的可编程控制器标准草案中对PLC做了如下的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程控制器的存储器，用来在其内部储存程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按照易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

2.3 可编程控制器的特点

随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。PLC之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，PLC还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠性、通用性、灵活性、使用方便等问题。主要特点如下:

（1）可靠性高。

可靠性高是PLC最突出的优点之一。PLC具有较高的可靠性是因为它采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

（2）在设计制造过程中，抗干扰能力强，采用一系列硬件和软件抗干扰措施。

如:硬件方面采用隔离、滤波、精选元器件等。在微处理器与1/0 电路之间采用光电隔离措施，有效地抑制了外部干扰对PLC的影响，同时可以防止外部高压进入CPU单元。

（3）应用灵活。

由于PLC己实现了产品的系统化、标准的积木式硬件结构和单元化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能复杂的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中的大量中间继电器、时间继电器、计数器及其它专用功能的器件，使控制系统的设计、安装、接线工作量大大减少。

（4） 功能强，通用性好。有丰富的Ｉ／Ｏ接口模块。

PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数，顺序控制等功能，而且还具有A/D, D/A转换、数值运算、数据处理和通讯联网等功能；既可以对开关量进行控制，也可以对模拟量进行控制；既可以对单台设备进行控制，也可以对一条生产线或全部生产工艺过程进行控制。PLC具有通信联网功能，可以实现不同PLC之间联网，并可以与计算机构成分布式控制系统。

（5）编程简单。

大多数PLC采用梯形图编程方式。梯形图与传统的继电接触控制线路图有许多相似之处，与常用的计算机语一言相比更容易被操作者接受并掌握。操作者通过阅读PLC操作手册，可以很快熟悉梯形图语言，并用来编制一般的用户程序，这也是PLC获得迅速普及和推广的重要原因之一。

（6）配套齐全，功能完善，适用性强。

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

（7）易学易用，深受工程技术人员欢迎。

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

（8）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

（9）体积小，重量轻，能耗低。

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

PLC系统的设计

3.1 PLC的选型原则

1、输入输出（I/O）点数的估算

I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展　余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。

2、存储器容量的估算

存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。控制功能的选择：该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择

3、对PLC响应时间的要求

响应速度即响应时间包括输入滤波时间，输出滤波时间和扫描周期。PLC一般以顺序扫描工作方式进行工作，对小于扫描时间的输入信号，有可能造成接收信号不可靠。因此，对有维持很短时间的输入信号来讲，需要选取扫描速度高的PLC。一般机器对扫描时间的限定值为100～200ms，而实际上执行一千条指令仅需时间1～10ms ,对一般规模的PLC程序，则输入信号能维持在10ms左右就完全能安全地被接收到，但对模拟量输入则需要考虑与PLC的响应时间的配合问题。

4、系统可靠性

根据生产环境及工艺要求，应采用功能完善可靠性适宜的PLC。对可靠性要求极高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备份系统。

5、编程器与外围设备

小型PLC控制系统一般选用价格便宜的简易编程器；如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强，编程方便的图形编辑器；如果有现成的个人计算机，可选用能在计算机上使用的编程软件。

3.2 可编程顺序控制器的设计流程

PLC控制系统的设计流程图如图3.1步骤：

1、熟悉控制对象确定控制范围

根据生产和工艺过程分析控制要求，确定控制对象及控制范围，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其它功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。

2、可同时进行PLC的硬件设计和软件设计。

硬件设计指电气线路设计，包括主电路及PLC外部控制电路，PLC输入输出接线图，设备供电系统图，电气控制柜结构及电器设备安装图等。软件设计包括状态表、状态转换图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个控制系统设计的核心。

3、PLC调试分模拟调试和联机调试

硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。

联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。

3.3 、PLC的类型

PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。

整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

图3.1 PLC控制系统的设计流程图

　　3.4 PLC的自动检测功能及故障诊断

PLC具有很完善的自诊断功能，如出现故障，借助自诊断程序可以方便的找到出现故障的部件，更换后就可以恢复正常工作。故障处理的方法可参看S7-200系统手册的故障处理指南。实践证明，外部设备的故障率远高于PLC，而这些设备故障时，PLC不会自动停机，可使故障范围扩大。为了及时发现故障，可用梯形图程序实现故障的自诊断和自处理。

3.5 超时检测

机械设备在各工步的所需的时间基本不变，因此可以用时间为参考，在可编程控制器发出信号，相应的外部执行机构开始动作时起动一个定时器开始定计时，定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。如某执行机构在正常情况下运行10s后，使限位开关动作，发出动作结束的信号。在该执行机构开始动作时起动设定值为12s的定时器定时，若12s后还没有收到动作结束的信号，由定时器的常开触点发出故障信号，该信号停止正常的程序，起动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类，及时采取排除故障的措施。

3.6 逻辑错误检查

在系统正常运行时，PLC的输入、输出信号和内部的信号（如存储器为的状态）相互之间存在着确定的关系，如出现异常的逻辑信号，则说明出了故障。因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就应按故障处理。如机械运动过程中先后有两个限位开关动作，这两个信号不会同时接通。若它们同时接通，说明至少有一个限位开关被卡死，应停机进行处理。在梯形图中，用这两个限位开关对应的存储器的位的常开触点串联，来驱动一个表示限位开关故障的存储器的位就可以进行检测。

3.7信号调理电路

在车床刀具温度测试过程中，通过非接触式红外温度传感器对温度信号进行采集，本系统选用的红外温度传感器输出的是0-5V的模拟信号。但由于空间环境比较恶劣，常存在各种干扰源，使得获取的信号通常夹杂有噪声，如果不对这些噪声信号进行处理，系统的精度将会受到很大的影响。因此，在测试系统进行信号调理的同时还需采用滤波技术减小各种噪声干扰，以便准确地采集到表征被测对象特征的有用信息[21]。

如图3.6所示，本设计中，信号调理电路部分由集成运放LM358构成一个电压跟随器，后端用LM358的第二路运算放大器构成一个滤波器。

LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

　　图3.2 温度检测调理电路

　　在该放大电路中，电压跟随器起阻抗匹配的作用。反馈电阻为零时，放大倍数为1，电压跟随器的输入电压等于输出电压。

由于温度信号为低频信号，同时为了抑制环境干扰源消除高频噪声，需要进行低通滤波，这里采用二阶RC有源滤波。

3.8A/D转换电路

温度传感器输出的0-5V模拟信号经过调理电路后，还需要进行A/D转换才能到单片机，这里我们采用ADC0809芯片进行A/D转换[22]。ADC0809是一种8位逐次逼近式A/D转换器，其内部有一个8位“三态输出锁存器”可以锁存A/D转换后的数字量，故它本身既可看作一种输入设备，也可以认为是并行I/O接口芯片。故ADC0809可以和微机直接接口，本设计就是用AT8951和ADC0809直接相连的。