【正文】 行改裝的小型裝載機械。 利用拖拉機自身動力，采用液壓控制，通過多路液壓閥上的操作手柄可使鏟斗升降和翻轉，從而達到鏟車平穩(wěn)工作。 70 年代初，我國自行研制的工控機開始應用于工業(yè)過程控制，它部分地取代了原來控制室內的儀表。 80 年代初，適應性較強的總線型工控機 (std)應運而生， std 總線技術的推廣和應用，使工控機的功能更加強化。 2020 年銷售額約為 86 億美元，占工控機市場份額的 50%， PLC 將在工控機市場中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升的勢頭。 第二章 PLC 及工業(yè)鏟車的 PLC 控制 PLC 的由來及定義 在工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量 離散量的數(shù)據采集。 PLC 的定義有許多種。 PLC 的發(fā)展歷程 第一代： 1969 年 ~1972 年，代表產品有 美國 GE公司的 LOGISTROT 德國 SIEMENS 公司的 SIMATIC S5 系列 為了滿足 PLC“專為在工業(yè)環(huán)境下應用設 計”是要求，PLC 采用了如下硬件和軟件措施： （ 1） 光電耦合隔離和 RC 濾波器，有效的防止了干擾信號的進入。 （ 4） 對程序及有關數(shù)據用電池供電進行后備。 （ 7） 采用了余技術進一步的增強了可靠性。某些 PLC的生產廠家甚至宣布，今后它生產的 PLC不在標明可靠性這一指標，因為對 PLC這一指標已毫無意義了，經過大量實踐，人們發(fā)現(xiàn) PLC 系統(tǒng)在使用中發(fā)生的故障，大多是由于 PLC的外部開關，傳感器，執(zhí)行機構引起的，而不是 PLC 本身發(fā)生的。 3） 程序設計簡單，易學易懂 PLC 是一種新型的工業(yè)自動化控制裝置，其主要的使用對象的廣大的電氣技術人員。系統(tǒng)的功能和規(guī)模可根據用戶的實際需要自行組合，這樣就可實現(xiàn)用戶要求的合理的性能價格比。 PLC 軟件設計和調試大都可以在 實驗室里進行，用模擬實驗室開關代替輸入信號，其輸出狀態(tài)可以觀察 PLC 上的響應發(fā)光的二極管，也可以另接輸出模擬實驗室板。這樣提高了維護的工作效率，保證了生產的正常進行。混入輸入電路的干擾或感應電壓容易引起錯誤的輸如信號，從而運算出錯誤的結果，引起錯誤的輸出信號。 使用濾波器在一定的頻率內有較好的抗電網干擾的作用。 （ 3）良好的接地可以防止漏電流產生的感應電壓。 （ 2）防輸入信號干擾的措施 輸入設備的輸入信號中的線間干擾，可適應輸入模塊的濾波使其衰減。 （ 1） 交流感性負載的場合：在負載兩端并接 RC 流涌吸收器， RC 越靠近負載，其抗干擾 效果越好。 （ 4） 從防止輸出干擾的角度來考慮控制器輸出模塊的選擇：在有干擾的場合要選用有浪涌吸收器的模塊，沒有浪涌吸收器的模塊，僅限于電子式或電動機的定時，小型繼電器，指示燈的場合。 （ 3）控制器的接地線與電源線或動力線分開。 （ 7） 300m 以上的長距離場合，可考慮使用中間繼電器轉換信號，或使用遠程 I/O通道。 為了消除兩者之間由于運行方式不同而造成的這種差異， PLC 在程序運行方式、輸入輸出操作、特殊功能模板等方面作了特別的考慮。即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的開始或結束）采樣所有的輸入點，采樣結果存入 RAM中一個區(qū)域（輸入映像區(qū)）。 特殊功能模板： 由于 PLC 在掃描周期方面限制了用戶程序的長度，這對于一般的數(shù)字量控制應該不成問題。 綜合以上所述，在完成系統(tǒng)自身初始化以后， PLC 系統(tǒng)執(zhí)行用戶程序的循環(huán)掃描方式可分為三個階段：輸入掃描、程序掃描、輸出掃描。 PLC 則采用循環(huán)掃描工作方式。一個掃描周期大致可分為 I/O 刷新和執(zhí)行指令兩個階段。反之，若在本次 I/O 刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應，而要到下一次掃描期間輸出才會 第 9 頁 第 9 頁 共 30 頁 20 20 = 400 產生響應。因為干擾常是脈沖式 的、短時的，而由于系統(tǒng)響應較慢，常常要幾個掃描周期才響應一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動作將會大大減少，故增加了抗干擾能力。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設計語言 ，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等。由于它具有連接方便、操作簡單 、易于掌握等特點，為廣大工程設計和應用人員所喜愛。 第 10 頁 第 10 頁 共 30 頁 20 20 = 400 梯形圖程序設計語言是最常用的一種 程序設計語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。 與原有繼電器邏輯控制技術相一致，易于撐握和學習 。布爾助記符程序設計語言與計算機中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。 (3) 功能表圖 (Sepuential Function Chart)程序設計語言 功能表圖程序設計語言是用功能表圖來描述程序的一種程序設計語言。 對大型的程序，可分工設計，采用較為靈活的程序結構，可節(jié)省程序設計、調試時間 。近幾年推出的可編程控制器和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進行編程的軟件。由于采用軟連接的方式進行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接，因此控制方案的更改、信號連接的替換等操作可以很方便實現(xiàn)。 由于每種功能模塊需要占用一定的程序內存，對功能模塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間，因此，這種設計語言在大中型 PLC 和集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)中才被采用。其中貨物的鏟起或放下可由縱向電動機的正反轉實現(xiàn)，左輪的前進和后退由一臺電動機正反轉實現(xiàn)，右輪的前進和后退由另一臺電動機的正反轉實現(xiàn)，當要實現(xiàn)左轉的時候，可讓左輪的電動機不動，右輪的電動機正轉前進，反之，則右轉也是同樣的原理。有一個 PLC 電纜接口，通過 PLC 電纜的另一端與計算機的 COM口相連，通電后，使用PLC 編程軟件就可以將程序通過 COM 口輸入 此控制器，此控制器共有 INPUT 和 OUTPUT各 17 個指示燈，電源（ POWER）指示燈一個，運行（ RUN）指示燈一個， 指示燈一個，程序指示燈（ PROG－ E）指示燈一個。 當 TD＝ 2時，右輪電機轉動。 當 S1＝ 1 時，縱向移動到上極限。 第四章 PLC 控制程序的設計 I/O 分析 經過對控制過程和要求的詳細分析，明確了具體的控制任務就是鏟起、放下、 行走、左轉和右轉等主要任務。 安裝接線圖以及現(xiàn)場器件及 PLC 輸入輸出對照表如下： X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 3X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 4X 0 1 5X 0 1 6X 0 1 71 S B1 S B＇S BX 0 0 01 S T2 S B2 S B＇2 S T3 S B3 S B ＇3 S T4 S T5 S TY 0Y 2Y 1Y 3Y 4Y 5C O M~ 2 2 0 VC O MX 0 2 05 S B4 S B圖 12 外部接線圖 第 17 頁 第 17 頁 共 30 頁 20 20 = 400 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入點編號 名稱 代號 輸出點編號 M1正啟動按扭 1SB X000 M1正轉接觸器 1KM Y0 M1反啟動按扭 1SB′ X001 M1反轉接觸器 1KM’ Y1 停止按扭 SB X002 M2正轉接觸器 2KM Y2 熱繼電器 KR1 X003 M2反轉接觸器 2KM’ Y3 行程開關 1ST X004 M3正轉接觸器 3KM Y4 M2正啟動按扭 2SB X005 M3反轉接觸器 3KM’ Y5 M2反 啟動按扭 2SB′ X006 熱繼電器 KR2 X007 行程開關 2ST X010 M2正啟動按扭 3SB X011 M2反啟動按扭 3SB′ X012 熱繼電器 KR2 X013 停止按扭 SB4 X014 行程開關 3ST X015 行程開關 4ST X016 行程開關 5ST X017 總停按鈕 5SB X020 程序設計說明（各邏輯行的作用見圖 13） 1）、按下啟動按鈕 5SB， X020 閉合， M0 接 通閉合并自鎖。 3）、向前行走一段距離，碰到行程開關 X010，左輪電機停止轉動，右輪電機保持正轉，實現(xiàn)左轉動作，完成后，左輪電機繼續(xù)正轉，鏟車繼 續(xù)向前行走。 第 19 頁 第 19 頁 共 30 頁 20 20 = 400 ..X 0 0 0 X 0 0 2 Y 1 X 0 0 3X 0 0 4Y 0Y 0X 0 0 1 X 0 0 2Y 0 X 0 0 3Y 1Y 1Y 0Y 0TTM 1M 1X 0 0 5 X 0 0 7 Y 3X 0 1 0X 0 1 1Y 2Y 2X 0 0 6Y 2 X 0 1 0Y 3Y 3M 2X 0 1 1X 0 1 3 Y 5 X 0 1 2 X 0 1 5 X 0 1 6Y 4Y 4X 0 1 2X 0 1 3 Y 4 X 0 1 4Y 5Y 5M 2X 0 1 6M 2E N DX 0 0 7M 1縱 向 電 機 正轉鏟 起 貨 物縱 向 電 機 反 轉放 下 貨 物時 間 繼 電 器鏟 起 或 放 下 需要 時 間左 輪 電 機 正轉左 輪 電 機 反轉右 輪 電 機 正轉右 輪 電 機反 轉時 間 繼 電 器M 0X 0 2 0 X 0 2 1M 0M 0啟 動 、 停止1234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 2 工業(yè)鏟車 PLC 控制梯形圖 圖 13 第 20 頁 第 20 頁 共 30 頁 20 20 = 400 LD X020 OR M0 ANI X021 OUT M0 LD M0 MPS AND X000 OR Y0 ANI X002 ANI Y1 ANI X003 ANI X004 OUT Y0 MPP AND X001 OR Y1 ORI Y0 ANI X002 ANI Y0 ANI X003 OUT Y1 MPP 第 21 頁 第 21 頁 共 30 頁 20 20 = 400 AND Y0 OUT MPP AND OUT M1 MPP AND X005 OR Y2 OR M1 ANI X007 ANI Y3 ANI X010 ANI X011 OUT Y2 MPP AND X006 OR Y3 OR M2 ANI X007 ANI Y2 ANI X010 OUT Y3 MPP AND X011 OR Y4 第 22 頁 第 22 頁 共 30 頁 20 20 = 400 OR M1 ANI X013 ANI Y5 ANI X012 ANI X015 ANI X016 OUT Y4 MPP AND X012 OR Y5 OR M2 ANI X013 ANI Y5 ANI X012 ANI X015 ANI X016 OUT Y4 MPP AND X012 OR Y5 OR M2 ANI X013 ANI Y4 ANI X014 MPP 第 23 頁 第 23 頁 共 30 頁 20 20 = 400 AND X016 OUT M2 MPP END 第五章 總結 經過近二個月的設計，感覺受益非淺，雖然 PLC 在做實驗的時候也接觸過，但都是簡單明了的，外部接線圖 都是現(xiàn)