【文章內(nèi)容簡介】 六 加工單元（六站） I/O 分配表 10 六 、 加工單元（六站） I/O 分配表 序 號 輸入 輸出 名稱 代號 信號地址 名稱 代號 信號地址 1 啟動 /停止 SA1 鉆機(jī)下降 K19 2 復(fù)位 S1 拉缸鎖緊 K110 3 單步 S2 鉆機(jī)旋轉(zhuǎn) K315 4 手動 /自動 SA2 向后站傳送 K316 5 非金屬材料 6 磁性材料 7 第五站信號 8 鉆機(jī)在高位 B27 9 鉆機(jī)在低位 B28 10 拉缸鎖緊位置 B210 11 拉缸釋放位置 B29 七 元器件的選型說明 11 七 、 元器件的選型說明 PLC 選型 PLC 選型的基本方法 PLC選型的基本方法可歸納為以下幾點： （ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴(kuò)展 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用 的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能 和處理速度等特性的選擇。 ① 運(yùn)算功能 簡單 PLC 的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計時和計數(shù)功能；普通 PLC 的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型 PLC 中還有模擬量的 PID 運(yùn)算和其他高級運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在 PLC 中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運(yùn)算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要 數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用 七 元器件的選型說明 12 于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和 PID 運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運(yùn)算。 ② 控制功能 控制功能包括 PID 控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。 4. 機(jī)型的選擇 PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長分 為 1 位、 4 位、 8 位、 16 位、 32 位、 64 位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。 加工單元 PLC 選型 依據(jù)加工 單元的工作過程，以及輸入和輸出的總點數(shù)，并考慮到 I/O 點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～ 20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。結(jié)合儲料單元的 輸入輸出點數(shù)少于 150個一下，模擬量少于 16 個以下，可以選擇 S7200 系列 的 PLC。 本工作臺有 11個輸入 ， 考慮到余量 和工作電壓選一個 CPU224， 24DI/16DO。 具體參數(shù) ： 集成 14 輸入 /10 輸出共 24 個數(shù)字量 I/O 點?？蛇B接 7 個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點。 13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 6 個獨(dú)立的 30kHz 高速計數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 1 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 供電方式選擇為 220VAC。 選用 STEP 7MicroWIN 編程軟件進(jìn)行編程 。 PLC 與繼電器得比較： plc 是虛擬化 、電子化的繼電器控制電路，它把繼電器控制系統(tǒng)里復(fù)雜的實物線路用虛擬的電子線路來實現(xiàn)了。 而 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動開關(guān) ”。故在電路中 七 元器件的選型說明 13 起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 故而， 繼電器控制線路要實現(xiàn)一個功能除了輸入和輸出外中間需要大量的實物元器件來進(jìn)行連接，而 plc 則節(jié)省了中間元器件，采用軟件的方法來實現(xiàn)。 PLC 控制的功能比繼電器控制的多，像模擬量的控制，微積分的控制等 等，可以方便的修改程序，改變控制方法和控制對象，這 是繼電器控制的缺點。繼電器控制只能實現(xiàn)一些簡單的邏輯控制 。 繼電器控制系統(tǒng)適用于簡單一些的邏輯控制，而 PLC 可以實現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯控制。 傳感器選型 傳感器選型的原則 ： ① 機(jī)械式行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān) ,可以安裝在相對靜止的物體 (如固定架、門框等，簡稱靜物 )上或者運(yùn)動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當(dāng)動物接近靜物時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點閉合。由開關(guān)接點開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動作。 本系統(tǒng)選 擇該種行程開關(guān)用于判斷 料板上有無工件 。 當(dāng)頂桿把工件推送到料板上時 ， 限位開關(guān)閉合 ， 發(fā)出 高電平信號 ， 第二站來 方可 取工件 。為了便于控制系統(tǒng)采樣和方便接線，行程開關(guān)的觸點電壓為 24VDC。 ② 反光板反射式光電開關(guān) 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。 把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在 一個槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。 ③ 對射式光電開光 若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關(guān)就稱為以射分離式光電開光，簡稱對射式光電開關(guān)。它的檢 七 元器件的選型說明 14 測距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光 路，收光器就動作輸出一個開關(guān)控制信號。 ④ 反光板反射式光電開關(guān) 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原 理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。 ⑤ 擴(kuò)散反射式光電開關(guān) 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是收不到的；當(dāng)檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回 來，收光器就收到光信號，輸出一個開關(guān)控制信號。 ⑥ 行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān) ,可以安裝在相對靜止的物體 (如固定架、門框等，簡稱靜物 )上或者運(yùn)動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當(dāng)動物接近靜物時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點閉合。由開關(guān)接點開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動作。 ⑦ 電容式接近開關(guān) 電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使 得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體 ,在檢測較低介電常數(shù) ε 的物體時，可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器（位于開關(guān)后部）來增加感應(yīng)靈敏度，一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在 的位置動作。 加工單元傳感器的選型 根據(jù) 以 上傳感器的工作原理及其工作方式 ， 再參照 加工 單元的工作原理 ， 選擇傳感器如下 ： 型號： CHELIC CS30E 205 氣立可 CS 系列 適用電壓 ： DC,AC 4 240V 適用電流 50 40mA 接觸型式 ： 常閉式 使用溫度