【正文】 掌握了 PLC 的基本原理及編程方法，能夠根據(jù)工藝過(guò)程和控制要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編制 應(yīng)用程序。 由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖易的相應(yīng)的梯形圖程序，它們二者是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，梯形圖程序請(qǐng)見(jiàn)圖 22 圖 設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)初始化梯形圖程序 23 圖 PLC控制系統(tǒng)手動(dòng)及顯示梯形圖程序 24 25 圖 PLC控制系統(tǒng)梯形圖程序 26 五、 實(shí)驗(yàn)室電氣原理圖仿真及程序調(diào)試 本次設(shè)計(jì)的電氣原理仿真及程序調(diào)試是在工業(yè)技術(shù)中心 PLC 實(shí)驗(yàn)室完成的，并按下列步驟依次進(jìn)行 1 檢驗(yàn)程序 將編好的應(yīng)用程序輸入到微機(jī)內(nèi)，利用軟件進(jìn)行程序檢驗(yàn)，起初有幾處編程語(yǔ)法錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)幾次認(rèn)真修改后，程序無(wú)誤。 手動(dòng)程序：主要在調(diào)整和檢修時(shí)使用。由本設(shè)計(jì)可知控制電路中的按鈕，行程開(kāi)關(guān)，檢測(cè)元件等觸點(diǎn)都屬于 PLC 的輸入設(shè)備， PLC 的輸出控制對(duì)象主要是控制電路中的執(zhí)行元件，本設(shè)計(jì)主要是接觸器，電磁閥，指示燈。其中檢測(cè)元件 17 個(gè)，按鈕開(kāi)關(guān) 24 個(gè)，選擇開(kāi)關(guān) 1 個(gè)。 （ 1） 結(jié)構(gòu)選擇 PLC 主要有整體式和模塊式。 而 PLC 的輸入 /輸出接口 已經(jīng)做好，輸入接口可以與無(wú)外接電源的開(kāi)關(guān)直接連接，非常方便。 2． PLC 與單片機(jī)比較 單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)，一般用于數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制。而可編程程序控制器使用半導(dǎo)體集成電路作為定時(shí)器，時(shí)基脈沖由晶體震蕩器產(chǎn)生，精度相當(dāng)高并且定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，定時(shí)范圍廣。觸點(diǎn)的開(kāi)閉動(dòng)作一般是幾十毫秒數(shù)量級(jí)。特別是想要能夠增加一 些邏輯時(shí)就更加困難了，這都是硬接線的緣故。 二、 方案論證 組合機(jī)床的電氣控制 ,理論上講 ,可以采用繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 PLC 還有一個(gè)重要特性是它具有在線修改功能。而且，在輸入接口、輸出接口，由光電耦合器件，使現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)不容易進(jìn)入 PLC。這就要求設(shè)計(jì)人員遇有一定的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。 9 繼電接觸式控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也多。 而可編程程序控制器使用半導(dǎo)體 集成電路作為定時(shí)器，時(shí)基脈沖由晶體震蕩器產(chǎn)生，精度相當(dāng)高并且定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，定時(shí)范圍廣。觸點(diǎn)的開(kāi)閉動(dòng)作一般是幾十毫 秒數(shù)量級(jí)。特別是想要能夠增加一些邏輯時(shí)就更加困難了，這都是硬接線的緣故。 四 、 組合機(jī)床采用 PLC 電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 組合機(jī)床的電氣控制理論上講可以采用繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電子計(jì)算機(jī)控滑臺(tái) 3 終點(diǎn) 6SQ 潤(rùn)滑液面開(kāi)關(guān) 5YJ 主軸 2 點(diǎn)動(dòng) 10SB 進(jìn)料 21SB 滑臺(tái) 4 原位 7SQ 總停 1SB 滑臺(tái) 3 進(jìn) 11SB 放料 22SB 滑臺(tái) 4 終點(diǎn) 8SQ 啟動(dòng) 2SB 滑臺(tái) 3 退 12SB 冷卻開(kāi) 23SB 上料器原位 9SQ 預(yù)停 3SB 主軸 3 點(diǎn)動(dòng) 13SB 冷卻停 24SB 上料器終點(diǎn) 10SQ 潤(rùn)滑故障撤除 4SB 滑能 4 進(jìn) 14SB 下料器原位 11SQ 選擇開(kāi)關(guān) 1SA 滑臺(tái) 4 退 15SB 功能 器件 功能 器件 功能 器件 功能 器件 夾緊 1YV 上料退 8YV 放料 15YV 潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī) 6KM 松開(kāi) 2YV 下料進(jìn) 9YV 進(jìn)料 16YV 潤(rùn)滑顯示燈 1HL 滑臺(tái) 1 進(jìn) 3YV 下料退 10YV 1 主軸 1KM 3 工位原位指示 2HL 滑臺(tái) 1 退 4YV 滑臺(tái) 2 進(jìn) 11YV 2 主軸 2KM 4 工位原位指示 3HL 滑臺(tái) 3 進(jìn) 5YV 滑臺(tái) 2 退 12YV 3 主軸 3KM 上料原位指示 4HL 滑臺(tái) 3 退 6YV 滑臺(tái) 4 進(jìn) 13YV 4 主軸 4KM 下料原料指示 5HL 上料進(jìn) 7YV 滑臺(tái) 4 退 14YV 冷卻電動(dòng)機(jī) 5KM 7 制系統(tǒng)的出現(xiàn)提高了電氣控制的靈活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到很大的提升。在控制方法上主要從手動(dòng)控制到自動(dòng)控制；在控制功能上，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；在操作上由笨重到輕松，從控制原理上，由單一的有觸點(diǎn)硬接線繼電器控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)為以微處理器為中心的軟件控制系統(tǒng)。 (5)主軸與液壓泵同時(shí)工作 首先將 SA1 打開(kāi)向左位置 按 SB2→KM1 （ +） →KM1 主閉 →M1 起動(dòng)工作， 同時(shí) KM2（ +） →KM2主閉 →M2 同時(shí)起動(dòng)工作。 再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的控 制要求選擇元件： QF——控制總電源的斷路器，實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)載保護(hù)； FU1～ FU3——控制各電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)； KM1——控制主軸電動(dòng)機(jī)單向工作； KM2——控制液壓泵電動(dòng)機(jī)工作； KM3——控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作； FR1～ FR3——用與各電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)控制 。機(jī)床 2 的四個(gè)加工動(dòng)力頭同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的四個(gè)端面以及中心孔進(jìn)行加工，一次加工完成一個(gè)零件，由上料機(jī)械手自動(dòng)上料，下料機(jī)械手自動(dòng)取走加工完成的零件，零件每小時(shí)可加工 80 件。各標(biāo)準(zhǔn)通用動(dòng)力部件組合構(gòu)成一臺(tái)組合機(jī)床時(shí)，該機(jī)床的控制電路可由各動(dòng)力部件的控制電路通過(guò)一定的連接電路組合構(gòu)成。 組合機(jī)床是隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，由通用機(jī)床、專用機(jī)床發(fā)展起來(lái)的。在綜合了通用機(jī)床、專用機(jī)床優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了組合機(jī)床。因而，在汽車、柴油機(jī)、電機(jī)、機(jī)床等一些具有一定生產(chǎn)批量的企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。 (2)液壓泵電動(dòng)機(jī)單方向起動(dòng)，過(guò)載及短路保護(hù)。 (2)主軸停止 按 SB4（或 SB1） →KM1 （ –） →KM1 主復(fù)位 →M1 停止。其中： SQ、 YJ 為位置檢測(cè)傳感器開(kāi)關(guān)； SA為選擇開(kāi)關(guān)； SB 為按鈕。繼電器 接觸器控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：由于固定接線形成，故在進(jìn)行程序控制時(shí)，改變控制程序不方便，靈活性差。上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本變化。 PLC 等取代繼電接觸式控制邏輯。若需要對(duì)控制邏輯進(jìn)行修改時(shí)，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動(dòng)不多，并且也容易改動(dòng)，因此， PLC 的靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)。 (3) 定時(shí)控制和計(jì)數(shù)控制： 繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行定時(shí)控制。 使用繼電接觸式控制系統(tǒng)完成一項(xiàng)控制工程，設(shè)計(jì)施工，調(diào)試必須順序進(jìn)行，周期長(zhǎng)，而且修改困難而使用 PLC 來(lái)完成一項(xiàng)控制工程。 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(shè)計(jì)施工周期短，調(diào)試方便，控制邏輯修改方便，而且體積小，功耗低。除了要進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，還要在單片機(jī)單片機(jī)的外圍進(jìn)行很多硬件和軟件工作，才能與控制現(xiàn)場(chǎng)連接起來(lái)，調(diào)試也較繁瑣。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)原則是它應(yīng)該易與工業(yè)控制聯(lián)成一個(gè)整體且具有擴(kuò)充功能。根據(jù)信號(hào)，控制器就會(huì)作出反映，通過(guò)用戶編程的內(nèi)部邏輯便產(chǎn)生輸出信號(hào)，而且這些輸出信號(hào)可直接控制外部的控制系統(tǒng)負(fù)載，如電機(jī)，接觸器，指示燈，電磁閥等。 PLC 等取代繼電接觸式控制邏輯。若需要對(duì)控制邏輯進(jìn)行修改時(shí)，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動(dòng)不多，并且也容易改動(dòng)，因此， PLC 的靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)。 (3) 定時(shí)控制和計(jì)數(shù)控制： 繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行定時(shí)控制。 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，可靠性高。 13 (2) 單片機(jī)不如 PLC 使用簡(jiǎn)單 使用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。 通過(guò)上面的比較，針對(duì)組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)，雖然 PLC 的價(jià)格高一些，但良