【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計施工，調(diào)試必須順序進(jìn)行，周期長，而且修改困難而使用 PLC 來完成一項(xiàng)控制工程。設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計可以同時進(jìn)行，周期短，而且調(diào)試和修改均很方便。 (5) 可靠性和維護(hù)性。 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。觸點(diǎn)在開閉時會受到電弧的損壞，壽命短。因而可靠性和維護(hù)性差。 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，可靠性高。 PLC 還配備了自檢和監(jiān)控功能，能自診斷出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 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。 （二 ） PLC 與單片機(jī)比較 單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)，一般用于數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制。但是，單片機(jī)不是專門針對工業(yè)現(xiàn)場的自動化控制而設(shè)計的，所以它與 PLC 比較起來有以下缺點(diǎn)： (1) 單片機(jī)不如 PLC 容易掌握 使用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動控制，一般要使用微處理器的匯編語言編程。這就要求設(shè)計人員遇有一定的計算機(jī)硬件和軟件知識。對于那些只熟悉機(jī)電控制的技術(shù)人員來說，需要進(jìn)行相當(dāng)長一段時間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機(jī)的知識才能掌握。 而 PLC 采用了面向操作者的語言編程，如梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖等，對于使用者來說，無需了解復(fù)雜 的計算機(jī)知識，而只要用較短時間去熟悉 PLC的簡單指令系統(tǒng)及操作方法，就可以使用和編程。 (2) 單片機(jī)不如 PLC 使用簡單 使用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。例如，要考慮工程現(xiàn)場與單片機(jī)的連接，輸出帶負(fù)載能力、接口的擴(kuò)展，接口的工作方式等。除了要進(jìn)行控制程序的設(shè)計，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)場連接起來，調(diào)試也較繁瑣。 而 PLC 的輸入 /輸出接口已經(jīng)做好，輸入接口可以與無外接電源的開關(guān)直接連接，非常方便。輸出接口具有一定的驅(qū)動負(fù)載能力，能適應(yīng)一般的控制 要求。而且，在輸入接口、輸出接口，由光電耦合器件，使現(xiàn)場的干擾信號不容易進(jìn)入 PLC。 (3) 單片機(jī)不如 PLC 可靠 10 使用單片機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制，突出的問題就是抗干擾性能較差。 而 PLC 是專門用于工程現(xiàn)場環(huán)境中的自動控制，在設(shè)計和制造過程中采取了抗干擾性措施，穩(wěn)定性和可靠性較高。 通過上面的比較，針對組合機(jī)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(jī)床在加工零件時的精度，所以決定采用 PLC 控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 第 三 章 PLC概述與方案論證 一、 PLC 概述 可編程控制器是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它采用一種可編程程序的存儲器，在其內(nèi)部存 儲執(zhí)行邏輯算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式、模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備的設(shè)計原則是它應(yīng)該易與工業(yè)控制聯(lián)成一個整體且具有擴(kuò)充功能。 PLC產(chǎn)品能直接在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。 PLC 體積小、功能強(qiáng)、速度快，可靠性高，又具有較大的靈活性和擴(kuò)展性。 PLC 還有一個重要特性是它具有在線修改功能。它借助于軟件來實(shí)現(xiàn)重復(fù)的控制，軟件本身具有修改性，所以 PLC 具有靈活性。從而使 PLC 具有廣泛的工業(yè)通用性，同時簡化了硬件電路，也提高了 PLC 系 統(tǒng)的可靠性。據(jù)不完全統(tǒng)計， FX 系列 PLC平均故障間隔大于 20210~50000h，而平均修復(fù)時間則小于 10min； PLC 機(jī)能處理工業(yè)現(xiàn)場的強(qiáng)電信號，如交流 220V、直流 24V，并可直接驅(qū)動功率部件，可長期工作在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境能夠中。編程采用傳統(tǒng)的繼電器符號語言，便于工程技術(shù)人員掌握， PLC 是在按鈕開關(guān)，限位開關(guān)和其它傳感器等發(fā)出的監(jiān)控輸入信號作用下進(jìn)行工作。根據(jù)信號，控制器就會作出反映，通過用戶編程的內(nèi)部邏輯便產(chǎn)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(fù)載，如電機(jī)，接觸器，指示燈，電磁閥等。 PLC 的控制系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的繼電器控制接線和拆線的麻煩。用 PLC 的編程邏輯提供了 11 能隨要求而改變的“間接網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意去改變，這種性能使 PLC 具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 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)來實(shí)現(xiàn)。但是在實(shí)際工程中往往選擇一種經(jīng)濟(jì)、有效、性能優(yōu)越的控制方案，考慮到上述幾點(diǎn)， PLC 較適合組合機(jī)床的電氣控制。 PLC 與單片機(jī)、繼電器 接觸器控制系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1． PLC 與繼電器 接觸器相比較： 繼電器 接 觸器控制系統(tǒng)自上世紀(jì)二十年代問世以來，一直是機(jī)電控制的主流。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，所以使用廣泛。它的缺點(diǎn)是動作速度慢，可靠性差，采用微電腦技術(shù)的可編程順序控制器的出現(xiàn)，使得繼電接觸式控制系統(tǒng)更加遜色。 PLC 等取代繼電接觸式控制邏輯。具體如下： (1) 控制邏輯 繼電接觸式控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，它利用繼電器等的觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)，利用時間繼電器的延時動作等組合或控制邏輯，連線復(fù)雜、體積大、功耗也大。當(dāng)一個電氣控制系統(tǒng)研制完后，要想再做修改都要隨著現(xiàn)場接線的改動而改動。特別是想要能夠增加一 些邏輯時就更加困難了，這都是硬接線的緣故。所以，繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性較差。 可編程控制器采用存儲邏輯。它除了輸入端和輸出端要與現(xiàn)場連線以外，而控制邏輯是以程序的方式存儲在 PLC 的內(nèi)存當(dāng)中。若控制邏輯復(fù)雜時，則程序會長一些，輸入輸出的連線并不多。若需要對控制邏輯進(jìn)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，