【文章內容簡介】 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 鉆機下降 K19 2 復位 S1 拉缸鎖緊 K110 3 單步 S2 鉆機旋轉 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 鉆機在高位 B27 9 鉆機在低位 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)估算時應考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴展 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。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，需在程序調試之后才知道。為了設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。 存儲器內存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻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)為內存的總字數(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 運算功能 簡單 PLC 的運算功能包括邏輯運算、計時和計數(shù)功能；普通 PLC 的運算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功能；較復雜運算功能有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等；大型 PLC 中還有模擬量的 PID 運算和其他高級運算功能。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)品具有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。設計選型時應從實際應用的要求出發(fā)，合理選用所需的運算功能。大多數(shù)應用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應用需要 數(shù)據(jù)傳送和比較，當用 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)運算，數(shù)值轉換和 PID 運算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。 ② 控制功能 控制功能包括 PID 控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等，應根據(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. 機型的選擇 PLC 按結構分為整體型和模塊型兩類，按應用環(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)估算時應考慮適當?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)進行圓整。結合儲料單元的 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。可連接 7 個擴展模塊，最大擴展至 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 個獨立的 30kHz 高速計數(shù)器， 2 路獨立的 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 ”。故在電路中 七 元器件的選型說明 13 起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。 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)更復雜的邏輯控制。 傳感器選型 傳感器選型的原則 ： ① 機械式行程開關 行程開關又稱限位開關 ,可以安裝在相對靜止的物體 (如固定架、門框等，簡稱靜物 )上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當動物接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關接點開、合狀態(tài)的改變去控制電路和機構的動作。 本系統(tǒng)選 擇該種行程開關用于判斷 料板上有無工件 。 當頂桿把工件推送到料板上時 ， 限位開關閉合 ， 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，行程開關的觸點電壓為 24VDC。 ② 反光板反射式光電開關 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內，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。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，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。 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。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構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就稱為以射分離式光電開光，簡稱對射式光電開關。它的檢 七 元器件的選型說明 14 測距離可達幾米乃至幾十米。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，檢測物通過時阻擋光 路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。 ④ 反光板反射式光電開關 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內，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。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，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。 ⑤ 擴散反射式光電開關 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，輸出一個開關控制信號。 ⑥ 行程開關 行程開關又稱限位開關 ,可以安裝在相對靜止的物體 (如固定架、門框等，簡稱靜物 )上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當動物接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關接點開、合狀態(tài)的改變去控制電路和機構的動作。 ⑦ 電容式接近開關 電容式接近開關亦屬于一種具有開關量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關時，物體和接近開關的介電常數(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，由此便可控制開關的接通和關斷。這種接近開關的檢測物體，并不限于金屬導體，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，可以順時針調節(jié)多圈電位器（位于開關后部）來增加感應靈敏度，一般調節(jié)電位器使電容式的接近開關在 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