【正文】 三、 設計 PLC 控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序 本設計的手動程序與顯示程序均為用經驗法設計的梯形圖。如手動及顯示梯形圖程序圖 。 3 按照電控系統(tǒng)提供的電氣執(zhí)行元件功能表，在狀態(tài)流程圖上對每個狀態(tài)和動作命令配畫上實現該狀態(tài)或動作命令的控制功能的電氣執(zhí)行元件，并以對應的 PLC輸出點的編號定義這些電氣執(zhí)行元件。輸入程序后，扳動開關，接通或斷開模擬開關，用來模擬相應按鈕動作及機械動作使檢測元件狀態(tài)發(fā)生的變化，并通過輸入輸出指示燈來觀查輸入輸出端點的狀態(tài)變化，經觀察模擬開關與 PLC 連接正確。 通過此次畢業(yè)設計使我加深了對 PLC 的理解，了解了其型號規(guī)格并能正確使用。 28 參考文獻 [1] 郁漢琪、郭健 可編程控制器原理及應用 北京：中國電力出版社 2021 [2] 段蘇振 提高 PLC控制系統(tǒng)可靠性的設計因素 電氣傳動 2021 [3] 郭健 日本三菱 FXON系列 PLC運行調試及故障診斷 職臺職業(yè)技術學院學報 2021 [4] 張筱琪 機電設備控制基礎 北京：中國人大出版社 2021 [5] 王兆義 小型可編程控制器實用技術 北京：機械工業(yè)出版社 1997 [6] 三菱公司編 1FX系列可編程序控制器使用說明及編程手冊 1998 [7] 宋德玉主編 . 可編程序控制器原理及應用系統(tǒng)設計技術 . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2021 。熟悉了典型設備電氣控制系統(tǒng)，具有了從事電氣設備安裝調試、維修管理等方面的能力。 27 結 論 PLC 作為新一代的工業(yè)控制裝置，具有開發(fā)柔性好，接線簡單，安裝方便，抗干擾性強等特點，用它來控制四工位組合機床這樣復雜的生產設備，是理想的選擇。然后傳入 PLC 內。本設計的狀態(tài)轉移圖按下列幾步進行的 1 按組合機床的控制要求與加工工藝畫出狀態(tài)轉移圖。 為了對滑臺的進退、上料器的進退、夾具的加緊松開等進行調整與控制，設計了相應的手動程序，設計手動程序時應注意互鎖的設計。本設計中，輸入元件共 42 個其中按鈕 SB 24 個、檢測元件 YJ 5個、行程開關 SQ 12 個，選擇開關 1 個，基于對機床工作方式的控制要求，面板上應設有選擇開關 1SA、預停按鈕；鑒于 手動調整方式下，相應按鈕發(fā)出控制命令，驅動組合機床相應部件運動，因此面板上應設相應按鈕5SB24SB，鑒于對組合機床的啟動，停止及潤滑故障的處理控制，應在操作制面板上設有啟動按鈕 2SB、總停按鈕 1SB、潤滑故障切除按鈕 4SB、其他輸入元件均為檢測元件，不在操作面板中設置，由上面綜述，可得控制系統(tǒng)操作面板如下圖 所示 圖 22 控制系統(tǒng)的操作面板 圖 控制系統(tǒng)操作面板圖 20 第 五 章 控制系統(tǒng)軟件設計 一、 設計 PLC 控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 根據本設計 的控制與工藝要求，按機床的動作順序及每步所完成的任務，可得工作循環(huán)流程圖如圖 圖 PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 21 二、 設計 PLC 控制系統(tǒng)初始化梯形圖程序 初始化程序主要用來處理組合機床的各種號，如啟動，預停，總停以及各種的原始信號，機床啟動前應具備的各種初始信號，工作方式選擇信號，各種復位信號，并將處理結果作為機床啟動，停止，程序轉換的依據，初始化程序一般用經驗法設計。根據電控系統(tǒng)的輸入輸出信號表知： 1 輸入元件數量 行程開關 12 個 按鈕 24 個 選擇開關 1 個 檢測元件 5 個 2 輸出元件數量 電磁閥 16 個 15 接觸器 6 個 指示燈 5 個 根據本設計選用的 PLC 機型，將輸入輸出元件分配到 PLC 的輸入輸出接口。輸出點就是主機的 32。 電控制系統(tǒng)有輸出信 號 27 個，其中電磁閥 16 個，六臺電動機的接觸器和 5 個指示燈。 （ 2） I/O 點選取原則 PLC 平均的 I/O 點價格比較高，因此應該合理選用 PLC 的 I/O 點數量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的 I/O 點最少，但必須留有一定余量。 整體式 PLC：整體式 PLC 的每一個點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對小，一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定，環(huán)境條件較好，維修量較小的小型控制系統(tǒng)中。 通過上面的比較，針對組合機床的電氣控制系統(tǒng)，雖然 PLC 的價格高一些，但良好的穩(wěn)定性和高度的可靠性可確保機床在加工零件時的精度，所 以決定采用 PLC 控制系統(tǒng)來實現。輸出接口具有一定的驅動負載能力，能適應一般的控制要求。 13 (2) 單片機不如 PLC 使用簡單 使用單片機來實現自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。但是，單片機不是專門針對工業(yè)現場的自動化控制而設計的，所以它與 PLC 比較起來有以下缺點： (1) 單片機不如 PLC 容易掌握 使用單片機來實現自動控制，一般要使用微處理器的匯編語言編程。 PLC 采用微電子技術，大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成，可靠性高。 (4) 可靠性和維護性。 (3) 定時控制和計數控制： 繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時間繼電器的延時動作來進行定時控制。而且使用的繼電器越多，反映的速度越慢，還是容易出現觸點抖動和觸點拉弧問題。若需要對控制邏輯進行修改時，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動不多，并且也容易改動，因此， PLC 的靈活性和擴展性強。所以，繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴展性較差。 PLC 等取代繼電接觸式控制邏輯。但是在實際工程中往往選擇一種經濟、有效、性能優(yōu)越的控制方案，考慮到上述幾點， PLC 較適合組合機床的電氣控制。根據信號，控制器就會作出反映，通過用戶編程的內部邏輯便產生輸出信號，而且這些輸出信號可直接控制外部的控制系統(tǒng)負載，如電機，接觸器，指示燈，電磁閥等。它借助于軟件來實現重復的控制，軟件本身具有修改性，所以 PLC 具有靈活性?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P設備的設計原則是它應該易與工業(yè)控制聯(lián)成一個整體且具有擴充功能。 (3) 單片機不如 PLC 可靠 10 使用單片機進行工業(yè)控制，突出的問題就是抗干擾性能較差。除了要進行控制程序的設計，還要在單片機單片機的外圍進行很多硬件和軟件工作，才能與控制現場連接起來，調試也較繁瑣。對于那些只熟悉機電控制的技術人員來說，需要進行相當長一段時間系統(tǒng)地學習單片機的知識才能掌握。 總之， PLC 在性能上均優(yōu)越于繼電接觸式控制系統(tǒng)，特別是控制速度快，可靠性高，設計施工周期短，調試方便，控制邏輯修改方便，而且體積小，功耗低。觸點在開閉時會受到電弧的損壞，壽命短。 使用繼電接觸式控制系統(tǒng)完成一項控制工程，設計施工，調試必須順序進行，周期長，而且修改困難而使用 PLC 來完成一項控制工程。用戶可以根據需要在程序中設定定時值。 (3) 定時控制和計數控制： 繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時間繼電器的延時動作來進行定時控制。而且使用的繼電器越多，反映的速度越慢，還是容易出現觸點抖動和觸點拉弧問題。若需要對控制邏輯進行修改時，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動不多，并且也容易改動，因此， PLC 的靈活性和擴展性強。所以， 繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴展性較差。 P