【正文】 PLC都具有通信接口，通信非常方便 I/O 口確定及 PLC 的選取 控制要求分析 PLC的控制系統(tǒng)中有輸入 /輸出設(shè)備，常見的輸入電器有按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)、霍耳開關(guān)、各種傳感器等。 CPU EPROM RAM 電源模塊 輸入模塊 用戶輸入設(shè)備 輸出模塊 I/O 接口 通信接口 總 線 用戶輸出設(shè)備 外圍設(shè)備 計算機或其他 PCL 21 2．工業(yè)過程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量）， PLC采用相應(yīng)的 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller），簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。 當電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關(guān)閉的時間應(yīng)選用常開型。壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標準，因此選用電磁閥廠家時慎重。如圖 215： 圖 34 電磁閥關(guān)閉氣流方向 a b a b 18 電磁閥的選用 電磁閥的選用一般從以下五點考慮 : 一、適用性： 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標定的介質(zhì)一致。 三、先導(dǎo)式電磁閥 原理：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速進入上腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。 電磁閥 氣 缸 16 圖 32 氣缸的選用 氣缸的選用主要考慮的是氣缸直徑，氣缸長度等。按照將空氣壓力轉(zhuǎn)換成力的受壓不見的機構(gòu)不同，有活塞式和非活塞式（如膜片式）目前使用最多的是活塞式。要求發(fā)動機運至指定位置并停止后，能夠進入到升降臺上，然后返回進行下一個發(fā)動機的流水線裝配。 (3) 專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)是利用所謂“專家”的經(jīng)驗進行控制的一種控制方式，因此，專家系統(tǒng)中一般要建立一個專家?guī)?，存放一定的專家信息，另外還要有推理機制，以便于根據(jù)已知信息尋求理想的控 制結(jié)果。 (6) 其他非智能控制方式 在實際應(yīng)用中，還有一 些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現(xiàn)，例如自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、差頻控制、環(huán)流控制、頻率控制等。 (3) 矢量控制 矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機 定子電流的大小和相位，以達到對電動機在 d、 q、 0坐標軸系中的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。 變頻器是把工頻電源 (50Hz或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成 對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。如：IP68：完全防塵，可以長時間在水中工作； IP67：完全防塵，可以在水中工作 90分鐘；IP65：完全防塵，防水噴濺。 另外，該 傳感器發(fā)射器是點發(fā)射，而接收器是面接收。 但后來該類型傳感器增加了 ：即 該功能的一個重要特點就是 ：反光鏡可以把縱波轉(zhuǎn)換為橫波。同時根據(jù)不同生產(chǎn)過程的需要，孕育了各種各樣的電動機調(diào)速裝置和技術(shù)，并逐步得到打發(fā)展。 其中，自動控制系統(tǒng)又可以稱為中央控制系統(tǒng)，由一個中央處理器（這里使用可編程控制器即 PLC）為主控單元，接受從信號采集器件即傳感器處采集來的信號，經(jīng)過處理發(fā)送給各部分硬件執(zhí)行相應(yīng)的操作。 傳送帶甲 傳送帶乙 抓 放 F 6 傳送帶、自動化流水線設(shè)備的自動啟動停止是 PLC直接控制。在這個系統(tǒng)中，有兩條傳送帶。 自動化流水線設(shè)備是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù) ，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 汽車發(fā)動機混流裝配生產(chǎn)線是對不同型號發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程 ,混流裝配生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的好壞決定了能否實現(xiàn)生產(chǎn)線負荷、品種、產(chǎn)量的均衡化生產(chǎn)。但數(shù)控加工中常見的上下料工序 , 通常仍采用人工操作或傳統(tǒng)繼電器控制的半自動化裝置。但現(xiàn)在的變化是那些分布在工業(yè)密集的華南、華東沿海地區(qū)的中國本土塑料加工廠也開始對自動化 流水線設(shè)備表現(xiàn)出越來越濃厚的興趣，因為他們要面對工人流失率高，以及交帶來的挑戰(zhàn)。 在自動化流水線設(shè)備抓起物件后，甲傳送帶繼續(xù)運行并且將下一個物件運至自動化流水線設(shè)備的正下方。 在整體的設(shè)計構(gòu)思中，全部以工業(yè)實際應(yīng)用的效果為出發(fā)點，所以要低成本，高效率、高安全性和穩(wěn)定性。由電動機，信號采集器，調(diào)速控制器、傳送帶 4 個部件構(gòu)成。 P=W/t=μ mgV=（ 100*80） *10**2=800*= 電力拖動系統(tǒng)及變頻調(diào)速 電動機是電力拖動系統(tǒng)中的原動機 ,它將電能轉(zhuǎn)化為機械能 ,去拖動各種類型生產(chǎn)機械的工作機構(gòu)運動 ,以實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝的要求 ,如驅(qū)動軋鋼機的軋錕 ,起重機的提升機包括本次設(shè)計所實現(xiàn)的傳送帶傳動系統(tǒng)等等 .電力拖動系統(tǒng)的組成如圖 21所示 : 圖 21 電源 電氣控制設(shè)備 電動機 傳 動 機 構(gòu) 工作機 械 9 這里的調(diào)速采用變頻調(diào)速，由傳感器采集信號送 PCL控制變頻器完成，上圖中的電器控制設(shè)備一處可 細分為如下流程 (圖 22)： 圖 22 下面將詳細介紹光電傳感器和變頻器 光傳感器的介紹及選用 傳感器是現(xiàn)在及將來在自動化控制系統(tǒng)中最為重要的一個單元，其可以將外界模擬量的變化轉(zhuǎn)化為電信號的輸出，從而實現(xiàn)了一個工作系統(tǒng)針對外界的變化而做出相應(yīng)控制動作的功能。由于物體沒有把縱波轉(zhuǎn)變?yōu)闄M波的功能，因此，無論物體光亮度如何，只能把發(fā)射器發(fā)射的縱波返回，接收器不能接收到橫波信號，這樣，就可以準確地檢測物體的有無。這段距離就是應(yīng)差距離。并且由于自動化流水線設(shè)備必須準確抓握物件，防止物件的損傷，所以對時間反應(yīng)上要求較為嚴格。 1 非智能控制方式 在交流變頻器中使用的非智能控制方式有 V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。目前在變頻器中實際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。 (1) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式應(yīng)用在變頻器的控制中，一般是進行比較復(fù)雜的系統(tǒng)控制，這時對于系統(tǒng)的模型了解甚少，因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既要完成系統(tǒng)辨識的功能，又要進行控制。 (4) 學習控制 學習控制主要是用于重復(fù)性的輸入，而規(guī)則的 PWM信號 (例如中心調(diào)制 PWM)恰好滿足這個條件，因此學習控制也可用于變頻器的控制中。兩頭的升降結(jié)構(gòu)則是由氣缸、 PLC控制的電磁閥控制完成。一般氣缸兩段都帶有緩沖裝置，當活塞運動到終端時，活塞撞擊的力量很大，所以緩沖裝置可以有效的減少沖撞力。 一、直動式電磁閥 原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧力把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 當需 要氣缸活塞向右運動時，即氣缸左邊空間進氣。工作壓差，管路最高壓差在小于 ZS,2W,ZQDF,ZCM 系列等直動式和分步直動式；最低工作壓差大于 （壓差式）電磁閥；最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標定壓力；一般 電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。電磁閥的最高標定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。它和傳送帶的傳動調(diào)速系統(tǒng)一樣，都是工作在自動控制系統(tǒng)的控制之下。 國際電工委員會 (IEC)在 1987年 2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。 圖 41 PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 為了進一步提高 PLC的可靠性，近年來對大型 PLC還采用雙 CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU的表決式系統(tǒng)。 3．運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。 此次設(shè)計中， PCL 需要完成由傳感器接收信號經(jīng)過處理再輸出變頻器和電磁閥的任務(wù) 。 PLC的選取 根據(jù)設(shè)計要求，需要 9個輸入接口， 9個輸出接口。因此， PLC控制系統(tǒng)的抗干擾非常重要。減速機其體積小，傳動效率高，減速范圍廣，精度高等諸多有點，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進、直流等傳動系統(tǒng)中。 A1=m（ Z1+Z2） /2=150 A2=m（ Z3+Z4） /2=200 Z2=4*Z1， Z4=4*Z3 查自動化流水線設(shè)備冊得，傳遞動力的的齒輪運動 m≥ 2mm，對于硬齒面齒輪齒輪硬度＞ 350HBS外嚙合 傳動 m=（ ~） a，載荷平穩(wěn)，中心距大時取小值，反之取大值。已知大帶輪直徑為 D=350mm，小帶輪直 24 徑為 d=90mm。通過了這次實際操作，自己從中 得到了不少的收獲，對做一個工程的流程也有所認識，對 PLC 和氣動系統(tǒng)的理解也加深了不少。 對此，我要衷心感謝老師一直以來對我的教導(dǎo) 和幫助，尤其在畢業(yè)設(shè)計過程中的孜孜教導(dǎo)；還有我身后一直默默支持我學習的親愛的家人；在設(shè)計中和我一起學習并給予我很大幫助。 [6] 任致程 .實用電動機控制電路 350例 . 人民郵電出版社 本書介紹實用電動機控制電路的書籍，書中匯集了包括采用常規(guī)器件組成 的常用控制電路和由電子元件、電腦程控部件組成的新型控制電路共計 350個，劃分成：換向電路、調(diào)速電路、直接啟動電路、降壓驅(qū)動電路、制動電路、保護電路、節(jié)能電路、自控電路、常用家電與機電電路、電子經(jīng)驗電路 10部分 [7] 陳伯時 陳敏遜 . 交流調(diào)速系統(tǒng) . 機械工業(yè)出版社 本書全面系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代 交流調(diào)速系統(tǒng) 的基本原理， 數(shù)學模型 ，控制系統(tǒng)和應(yīng)用性能，以理論聯(lián)系實際，深入淺出作為編寫方針，對于在研究工作中涉及而目前尚無實際應(yīng)用的理論問題，則不加論述 [8] 郭晉榮 .液壓與氣動技術(shù) . 西南交通大學出版社 全書共九章，內(nèi)容包括：緒論、 液壓與氣動 的基礎(chǔ)理論、 液壓傳動 基本元件、 液壓系統(tǒng) 基本回路、典型液壓傳動系統(tǒng)、氣壓傳動基本元件、氣動系統(tǒng)基本回路、典型氣壓傳動系統(tǒng)，以及 液壓與氣壓傳動 系統(tǒng)的 安裝與調(diào)試 、使用及維護等。s Zhangye city during their journey to Kazakhstan, May 5, 2022. The caravan, consisting of more than 100 camels, three horsedrawn carriages and four support vehicles, started the trip from Jingyang county in Shaanxi on Sept 19, 2022. It will pass through Gansu province and Xinjiang Uygur autonomous region, and finally arrive in Almaty, formerly known as AlmaAta, the largest city in Kazakhstan, and Dungan in Zhambyl province. The trip will cover about 15,000 kilometers and take the caravan more than one year to plete. The caravan is expected to return to Jingyang in March 2022. Then they will e back, carrying specialty products from Kazakhstan A small art troupe founded six decades ago has grown into a household name in the Inner Mongolia autonomous region. In the 1950s, Ulan Muqir Art Troupe was created by nine young musicians, who toured remote villages on horses a