【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 全是自動(dòng)的，自我調(diào)節(jié)的設(shè)備。但是，許多產(chǎn)品仍然以手工裝配為主，因?yàn)樵S多組成部分是機(jī)器不容易處理的。自動(dòng)裝配機(jī)的經(jīng)濟(jì)只有在規(guī)模化生產(chǎn)水平高的領(lǐng)域才有用武之地。目前在工業(yè)控制中占有重要比例的生產(chǎn)流水線控制，例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)的自動(dòng)裝配流水線；制鞋、印染等輕工和化工行業(yè)的生產(chǎn)流水線已部分使用可編程控制器(PLC)控制．其優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間快、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝參數(shù)改變、易與計(jì)算機(jī)接口等．同時(shí)使用PLC的編程邏輯能提供隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，使得生產(chǎn)線的自動(dòng)過程可根據(jù)產(chǎn)品需要靈活改變．這些都是傳統(tǒng)繼電器控制所不可比擬的。但在現(xiàn)行的某些工業(yè)生產(chǎn)流水線的PLC控制系統(tǒng)中，仍存在一些不足之處．也即可編程控制器功能沒有充分開發(fā)利用，有些流水線只利用它控制部分參數(shù)或用于流水線生產(chǎn)過程工步順序控制，而溫度(或壓力)控制則借助于選用現(xiàn)成的儀器儀表組成．生產(chǎn)過程中的時(shí)間、溫度等現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)未能實(shí)時(shí)顯示，因而不利于監(jiān)視生產(chǎn)過程的運(yùn)行狀況。 方案設(shè)計(jì)與介紹整個(gè)設(shè)計(jì)過程是按理想工藝流程設(shè)計(jì)的，為設(shè)備安裝，運(yùn)行，維護(hù)和檢修服務(wù)，設(shè)計(jì)的編寫是按照國(guó)家關(guān)于電氣自動(dòng)化工程中的電氣設(shè)備常用基本圖形符號(hào)（GB4728）和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫的。設(shè)計(jì)原則主要包括:工作條件；工程對(duì)電氣控制線路提供的具體資料。系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡可能做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用、減小設(shè)備成本。在方案選擇，元器件選型時(shí)盡可能選擇新技術(shù)，新產(chǎn)品。控制由人工控制到自動(dòng)控制，有模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而更加趨于完善。對(duì)于本課題來說，裝配流水線系統(tǒng)是一個(gè)較大規(guī)模的工業(yè)控制系統(tǒng)的改造升級(jí)新的控制裝置需要根據(jù)企業(yè)裝備和工藝現(xiàn)況來構(gòu)成并盡可能用到舊系統(tǒng)中的元件。對(duì)于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)控制要求中可以看出在新的控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也要處理大量的開關(guān)量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機(jī)交互界面友好，應(yīng)具備數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析匯總能力。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)各電磁閥的開關(guān)以及電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這問題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。就本課題目前的現(xiàn)狀有以下主要有兩種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：可編程控制器控制，繼電器控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破骺刂瓶删幊炭刂破髋鋫涓鞣N硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)制造硬件裝置，只需確定可編程控制的硬件配置和設(shè)計(jì)外部接線圖同時(shí)采用梯形圖語(yǔ)言編程，用軟件取代繼電器電氣系統(tǒng)中的觸電和接線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。可編程控制器（PLC）從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它只是針對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時(shí)間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)。隨著30多年的微電子技術(shù)的不斷發(fā)展PLC也通過不斷升級(jí)換代大大增強(qiáng)其功能，現(xiàn)在的PLC已經(jīng)發(fā)展成不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種的性能，是名副其實(shí)的多功能控制器。由PLC為主的控制系統(tǒng)具有可靠性高，控制功能前大，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)化首選的控制裝置。繼電器系統(tǒng)控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的，本課題主要應(yīng)用中間繼電器(intermediate relay)來參與控制程序，它用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒有主觸點(diǎn)的，因?yàn)檫^載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。第2章 可編程控制器 PLC的基本結(jié)構(gòu)和各部分的作用圖21 PLC的基本結(jié)構(gòu)圖可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。存放系統(tǒng)軟件（包括監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診斷程序及其各種管理程序）的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放用戶程序（用戶程序存和數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，所以又分為用戶存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分。(CPU)中央處理單元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能：a. 接收并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 輸入輸出信號(hào)有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，在我們實(shí)際涉及到的信號(hào)當(dāng)中，開關(guān)量最普遍?？删幊绦蚩刂破鞯妮敵鲇校豪^電器輸出(M)、晶體管輸出(T)、晶閘管輸出(SSR)三種輸出形式。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。如FX1S額定電壓AC100V—240V，而電壓允許范圍在AC85V—264V之間。允許瞬時(shí)停電在10ms以下，能繼續(xù)工作。一般小型PLC的電源輸出分為兩部分：一部分供PLC內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場(chǎng)傳感器等的工作電源。 PLC的工作原理PLC則是采用循環(huán)掃描的工作方式，一個(gè)掃描周期主要可分為3個(gè)階段。 輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必須等到下一工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。 程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。 輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路（輸出映像寄存器），并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。由此可見，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成PLC一個(gè)工作周期，由此循環(huán)往復(fù)，因此稱為循環(huán)掃描工作方式。顯然掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于程序的長(zhǎng)短。掃描周期越長(zhǎng)，響應(yīng)速度越慢。由于每個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次I/O刷新，即每一個(gè)掃描周期PLC只對(duì)輸入、輸出狀態(tài)寄存器更新一次，所以系統(tǒng)存在輸入輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。但是由于其對(duì)I/O的變化每個(gè)周期只輸出刷新一次，并且只對(duì)有變化的進(jìn)行刷新，這對(duì)一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來說是完全允許的，不但不會(huì)造成影響，還會(huì)提高抗干擾能力。這是因?yàn)檩斎氩蓸与A段僅在輸入刷新階段進(jìn)行，PLC在一個(gè)工作周期的大部分時(shí)間是與外設(shè)隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾常常是脈沖、短時(shí)間的，誤動(dòng)作將大大減小。但是在快速響應(yīng)系統(tǒng)中就會(huì)造成響應(yīng)滯后現(xiàn)象，這個(gè)一般PLC都會(huì)采取高速模塊。10洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章 硬件設(shè)計(jì) 整體要求傳送帶共有20個(gè)工位。工件從1號(hào)位裝入，依次經(jīng)過2號(hào)位、3號(hào)位……20號(hào)工位。在這個(gè)過程中