【文章內(nèi)容簡介】 型機 領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機或大型機才能實現(xiàn)的控制，日本的小型機就可以解決。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機，所以格外受用戶 歡迎。日本有許多 PLC 制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型 PLC 市場上，日本產(chǎn)品約占有 70％的份額。 歐姆龍（ OMRON）公司的 PLC 產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機以 SP 系列為代表，其體積極小，速度極快。小型機有 P 型、 H 型、 CPM1A第一章 緒論 6 系列、 CPM2A 系列、 CPM2C、 CQM1 等。 P 型機現(xiàn)已被性價 比更高的 CPM1A系列所取代， CPM2A/2C、 CQM1 系列內(nèi)置 RS232C 接口和實時時鐘，并具有軟 PID功能， CQM1H是 CQM1的升級產(chǎn)品。中型機有 C200H、 C200HS、 C200HX、C200HG、 C200HE、 CS1 系列。 C200H 是前些年暢銷的高性能中型 機，配置齊全的 I/O 模塊和高功能模塊，具有較強的通信和網(wǎng)絡(luò)功能。 C200HS 是 C200H 的升級產(chǎn)品，指令系統(tǒng)更豐富、網(wǎng)絡(luò)功能更強。 C200HX /HG/HE 是 C200HS 的升級產(chǎn)品，有 1148 個 I/O 點，其容量是 C200HS 的 2 倍，速度 是 C200HS 的 3． 75倍，有品種齊全的通信模塊，是適應(yīng)信息化的 PLC 產(chǎn)品。 CS1 系列具有中型機的規(guī)模、大型機的功能，是 一種極具推廣價值的新機型。大型機有 C1000H、C2020H、 CV（ CV500／ CV1000／ CV2020／ CVM1）等。 C1000H、 C2020H 可單機或雙機熱備運行，安裝帶電插拔模塊， C2020H 可在線更換 I/O 模塊； CV系列中除 CVM1 外，均可采用結(jié)構(gòu)化編程， 易讀、易調(diào)試，并具有更強大的通信功能。 松下公司的 PLC 產(chǎn)品中， FPO 為微型機， FP1 為整體式小型機， FP3 為中型機 ， FP5/FP FP10S（ FP10 的改進型）、 FP20 為大型 機，其中 FP20 是最新產(chǎn)品。松下公司近幾年 PLC 產(chǎn)品的主要特點是：指令系統(tǒng)功能強；有的機型還提供可以用 FPBASIC 語言編程的 CPU 及多種智能 模塊，為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件手段； FP 系列各種 PLC 都配置通信機制，由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性，這給構(gòu)成多級 PLC 網(wǎng)絡(luò)和開發(fā) PLC 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序帶來方便 三菱公司的 PLC 是較早進入中國市場的產(chǎn)品。其小型機 F1/F2 系列是 F 系列的升級產(chǎn)品，早期在我國的銷量也不小。 F1/F2 系列加強了 指令系統(tǒng)，增加了 特殊功能單元和通信功能，比 F 系列有了更強的控制能力。繼 F1/F2 系列之后，20 世紀 80 年代末三菱公司又推出 FX 系列，在容量、速度、特殊功能、網(wǎng)絡(luò) 功能等方面都有了全面的加強。 FX2 系列是在 90 年代開發(fā)的整體式高功能小型機，它配有各種通信適配器和特殊功能單元。 FX2N 幾年推出的高功能整體式小 型機，它是 FX2 的換代產(chǎn)品，各種功能都有了全面的提升。近年來還不斷推出滿足不同要求的微型 PLC，如 FXOS、 FX1S、 FX0N、 FX1N 及α系列 等產(chǎn)品。 三菱公司的大中型機有 A 系列、 QnA 系列、 Q 系列 ，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能，I/O 點數(shù)可達 8192 點。其中 Q 系列具有超小的體積、豐富的機型、靈活的安裝方式、雙 CPU 協(xié)同處理、多存儲器、遠程口令等特點，是三菱公司現(xiàn)有 PLC 中最高性能的 PLC。 第一章 緒論 7 PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能 CPU 運算和控制中心 它在整個系統(tǒng)中起“心臟”作用。 存儲器 具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。 系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、 ROM 組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更 改，斷電不消失。 用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器（ RAM）組成。 輸入 /輸出接口 (1) 輸入接口： 輸入接口電路工作過程：當開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號。當開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號轉(zhuǎn)化成 PLC 內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號。 (2) 輸出接口 輸出接口工作過程：當內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號 1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點閉合，提供負載導(dǎo)通的電流和電壓。當 內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號 0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號使負載動作或不動作。 PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。 輸入刷新過程。當輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。 一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 第一章 緒論 8 元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 掃描周期的長短由三條決定。（ 1） CPU 執(zhí)行指令的速度（ 2）指令本身占有的時間（ 3）指令條數(shù) 由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入 /輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 /輸出響應(yīng)延遲。 電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)概述與選題背景意義 基于 PLC的電鍍行車的控制系統(tǒng)的概述 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置，它具有可靠性高，抗干擾能力強；配套齊全，功能完善，適用性強；易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的 設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低等特點。 一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕 工人的勞動強度，有著非常好的經(jīng)濟效益和社會效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。 因此用 PLC 來設(shè)計整個控制系統(tǒng)是不錯的選擇 。 課題的選題背景及意義 電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。簡單的理解，是物理和化學(xué)的變化和結(jié)合。 隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷細分，新工藝新材料的不斷涌現(xiàn)，在實際產(chǎn)品得到應(yīng)用的設(shè)計效果也日新月異，電鍍是我們在設(shè)計中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時間較長，工藝也較為成熟的一種效果。對于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過這種的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч绺吖?、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過 這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計增加一個亮點。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下用途： a:防腐蝕 b:防護裝飾 c:抗磨損 d:電性能（根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層） e:工藝要求。 第一章 緒論 9 一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動強度，有著非常好的經(jīng)濟效益和社會效益，電鍍 生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。 電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計有兩臺行車、三臺行車和四臺行車工作，每臺行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運行；對于行車的自動控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器 PLC 作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動化程度更高。 用 PLC 輔以變頻器對電鍍自動生產(chǎn)線行車進行自動控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強的特點，是一種很有效的自動控制方式，是電鍍 生產(chǎn)實現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動化生產(chǎn)的發(fā)展方向。 控制對象的設(shè)計要求詳述 電鍍生產(chǎn)線除裝卸工件外，要求整個生產(chǎn)過程能自動進行，這主要體現(xiàn)在行車的控制上，同時還要求行車和吊鉤的正反向運行均能實現(xiàn)點動控制，以便對設(shè)備進行調(diào)整和檢修。行車自動工作控制過程如下。 行車在原位，吊鉤下降到最下方，限位開關(guān) SQ SQ6 被壓下，操作人員將要電鍍的工件放在掛具上，即可開始電鍍工作。 第一章 緒論 10 （ 1）吊鉤上升 按下啟動按鈕 SB1，吊鉤上升，當碰到上限位開關(guān) SQ5 后，吊鉤上升停止。 （ 2）行車前進 在吊鉤 停止的同時， M2 接通，行車前進。 （ 3）吊鉤下降 行車前進至壓下限位開關(guān) SQ1，行車停止前進；同時 M1 接通，吊鉤下降。 （ 4）定時電鍍 吊鉤下降至下限開關(guān) SQ6 時，吊鉤停止 T0 開始計時，定時電鍍 280s。 （ 5）吊鉤上升 T0 定時到，使 M1 接通，吊鉤上升。 （ 6）定時滴液 吊鉤上升至壓下 SQ5 時，吊鉤停止上升，同時 T1 開始計時，工作停留 28s 滴液。 （ 7）行車后退 T1 定時到，使 M2 接通，行車后退。轉(zhuǎn)入下道工序。 后面各工序的動作過程，依次類推。最后行車退到原位上方，吊鉤下放 。機構(gòu)回到原位。如果再按下啟動按鈕 SB1，則開始下一個工作循環(huán)。 控制要求 （ 1）在原位時有原位指示燈 HL 亮； （ 2）由 SA1 開關(guān)選擇工作狀態(tài)：點動控制和單次循環(huán)控制； （ 3）停止操作，按下停止按鈕后，完成一個循環(huán)后才停止操作（停在原位狀態(tài)上）。 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 11 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè) 計 ⑴ PLC 控制系統(tǒng)類型 ① 由 PLC 構(gòu)成的單機控制系統(tǒng)。 ② 由 PLC 構(gòu)成的集中控制系統(tǒng)。 ③ 由 PLC 構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)。 ④ 用 PLC 構(gòu)成遠程 I/0 控制系統(tǒng)。 ⑵ 系統(tǒng)的運行方式 ① 手動運行方式。 ② 自動運行方式。 ⑴ 工藝要求 ⑵ 設(shè)備狀況 ⑶ 控制功能 ⑷ I/0 點數(shù)和種類 ⑸ 系統(tǒng)的先進性 ⑴ 合理的結(jié)構(gòu)型式 整體式 PLC 的每一個 I／ O 點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小 ,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴展靈活方便 ,在 I／ O 點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、 I／ O 模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 ⑵ 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝 方式分為集中式、遠程