基于plc的自動運(yùn)料小車設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-23 07:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 21整體式PLC（2）模塊式PLC又稱作組合式PLC，它將組成PLC的各個模塊獨立出來，并使CPU、存儲器、I/O模塊、通信端口和電源電路等分別變成相應(yīng)的模塊，需要使用時根據(jù)系統(tǒng)要求的性能再將這些模塊以搭積木的方式組裝在機(jī)架上，各模塊之間通過機(jī)架上的總線相互聯(lián)系。它具有價格高、應(yīng)用靈活等特點。結(jié)構(gòu)如下圖22所示。圖22模塊式PLC上面所說的兩種結(jié)構(gòu)各有其優(yōu)缺點，為了綜合他們各自的優(yōu)點，回避他們固有的缺點。在這兩種PLC結(jié)構(gòu)之外又開發(fā)了一種名為疊裝式PLC。它同時具備了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，將基本單元和擴(kuò)展單元設(shè)計的高寬一致，并用扁平的電纜將它們連接在一起，放棄占用空間較大的基板。經(jīng)過合理的組裝后外形一般呈占地較少的長方體，而且，由于具有擴(kuò)展功能，所以I/O 點數(shù)的配置也有很大的自由空間。將具有擴(kuò)展功能的PLC擴(kuò)展之后，便可稱之為疊裝式PLC。此類PLC的體積較小，系統(tǒng)組成還可以按要求進(jìn)行靈活的配置。其代表系列如下圖23所示。圖23三菱PLC FX2N—64MR結(jié)構(gòu)圖 PLC的工作原理PLC最初是被用來代替電氣控制裝置中的電器元件，它是一種工業(yè)控制計算機(jī)，工作方式和普通的計算機(jī)一樣使用串行工作方式。在實際運(yùn)行中，它采用不同于一般微型計算機(jī)的掃描的方式運(yùn)行，當(dāng)PLC開始運(yùn)行后，它的工作方式是按集中輸入、集中輸出、不斷的周期性循環(huán)掃描進(jìn)行工作的，它的每個掃描周期按工作過程基本可分為三個階段，分別是輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。這三個階段是PLC工作過程的中心內(nèi)容，在PLC的工作時間中，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段，計算一個掃面周期所需時間（T）的公式為：T=(讀入時間*輸入點數(shù))+(運(yùn)算速度*程序步數(shù))+(輸出時間*輸出點數(shù))+自診斷時間。掃描過程如下圖23所示。圖24 掃描過程在我們實際運(yùn)用時，PLC可以使用三種語言編程，分別是梯形圖、助記符以及功能塊圖。其中梯形圖使用簡單、直觀易懂，為主要編程語言。而助記符語言則需要有一定的基礎(chǔ)才可以運(yùn)用。 PLC控制系統(tǒng)由硬件部分及軟件部分組成。PLC控制系統(tǒng)是為了滿足生產(chǎn)中具體的工藝流程設(shè)計制作的，所以在達(dá)到生產(chǎn)所需要的控制要求前提之下，設(shè)計應(yīng)該在以下四個基本原則下進(jìn)行：，即依據(jù)具體的生產(chǎn)流程進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)最大程度的滿足被控對象的控制要求。，即在滿足控制要求的前提下，盡量減少PLC系統(tǒng)硬件費用，使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)。，因為經(jīng)濟(jì)市場會不停的進(jìn)步，對生產(chǎn)的控制要求也會不斷地提高、改變，所以控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮PLC的可擴(kuò)展性，適當(dāng)?shù)牧粢恍┰Ａ?。，設(shè)計過程中設(shè)計者還要考慮，在長期運(yùn)行中控制系統(tǒng)能不能達(dá)到安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行、維護(hù)方便等要求。PLC系統(tǒng)設(shè)計在滿足上述原則下，按下述流程設(shè)計:，確定控制任務(wù)，擬定設(shè)計的控制系統(tǒng)中目前需要達(dá)到的技術(shù)條件。，這些設(shè)備主要有三類：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和被控對象；然后估算所需PLC的I/O點數(shù)和用戶存儲器容量。3. 選擇PLC。作為整個控制系統(tǒng)的核心部件， PLC的正確選擇是保證控制系統(tǒng)的達(dá)到生產(chǎn)所需的各項技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的最重要要求，PLC的選擇主要參考以下幾個方面，即機(jī)型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇。這些選擇可以通過估算出被控對象要求的輸入輸出形式、I/O點數(shù)、特殊要求和操作規(guī)則等進(jìn)行選擇，最終確定的PLC必須滿足上述估算要求。，并繪制出相應(yīng)的I/O連接圖。參照選用的PLC類型，按功能將輸入、輸出、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)區(qū)一一區(qū)分好，對控制系統(tǒng)使用的每一個輸入、輸出信號及內(nèi)部元件定義專用的信號名和地址，在程序設(shè)計中使用哪些內(nèi)部元件，執(zhí)行什么功能格都要做到清晰，無誤。5. PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計?？刂瞥绦蛳喈?dāng)于控制系統(tǒng)的靈魂部分，關(guān)乎到系統(tǒng)的正常、高效和安全運(yùn)行。這個步驟包含順序流程圖的設(shè)計、梯形圖編譯和語句表的編寫。上述程序語句編寫完成后，必須經(jīng)過反復(fù)的檢查、修改、仿真運(yùn)行，直到滿足要求為止。程序編寫檢查完成后，將編好的程序輸入仿真軟件中，利用仿真軟件進(jìn)行仿真調(diào)試，觀察分析運(yùn)行結(jié)果；查看能否達(dá)到系統(tǒng)的控制要求。最終結(jié)果必須達(dá)到基本的控制要求才能進(jìn)行下一步。例如整理與設(shè)計有關(guān)的文檔、設(shè)計說明書、硬件原理圖、I/O接線原理圖、電器元件明細(xì)表、PLC程序、注意事項和使用說明書、等。設(shè)計步驟的示意圖如下圖25所示。圖25設(shè)計步驟示意圖在本設(shè)計中控制系統(tǒng)的輸入為啟動停止按鈕各一個、呼叫按鈕4個、行程開關(guān)5個，總共是11點輸入。而在該系統(tǒng)中由輸出控制的外部硬件設(shè)備只有一個為小車提供動力的三相電機(jī)，但是因為該電機(jī)有兩中工作狀態(tài)（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)）來對應(yīng)小車的正向行駛和反向行駛，所以需要有兩個輸出點與之對應(yīng)。由于PIC 的CPU模塊數(shù)字量輸入、輸出點數(shù)能滿足控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)要求，所以不再需要增加輸入/輸出模塊?？刂葡到y(tǒng)對應(yīng)的地址分配表如表21所示表21輸入地址分配表地址對應(yīng)的外部設(shè)備
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