【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 PLC處理運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，它首先執(zhí)行系統(tǒng)程序，進(jìn)行自檢等工作。然后開始執(zhí)行用戶程序。梯形圖程序的運(yùn)行總是從第一個(gè)梯形級(jí)開始，按照梯形遞增的方向逐個(gè)掃描，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期，然后，在從頭開始掃描，并周而復(fù)始的重復(fù)。若程序中有中斷或跳轉(zhuǎn)控制指令，則掃描在所在處中斷或跳轉(zhuǎn)執(zhí)行完其他操作后再返回中斷或跳轉(zhuǎn)處繼續(xù)掃描。順序掃描的工作方式簡(jiǎn)單，直觀，它簡(jiǎn)化了程序的設(shè)計(jì)，并為PLC的可靠運(yùn)行提供了非常有用的保證。一方面，所掃描的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就可以通過CPU設(shè)置的定時(shí)器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時(shí)間，從而避免了由于CPU內(nèi)部故障使用程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)而造成故障的影響。(3)輸入和輸出操作數(shù)據(jù)輸入和輸出操作即為狀態(tài)刷新。所謂輸入刷新就是對(duì)PLC的輸入進(jìn)入一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入寄存器，輸出刷新就是將刷新的運(yùn)算結(jié)果送到PLC的輸入端。在PLC的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專門存放數(shù)據(jù)的區(qū)域。其中對(duì)應(yīng)于輸入端的數(shù)據(jù)區(qū)，被稱為輸入映像存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU采樣時(shí)，輸入由緩沖區(qū)進(jìn)入映像區(qū)，就是數(shù)據(jù)輸入的狀態(tài)刷新。當(dāng)CPU輸出時(shí)，就將映像區(qū)的內(nèi)容輸出到寄存器，這就是數(shù)據(jù)輸出的狀態(tài)刷新。由映像存儲(chǔ)器中的內(nèi)容構(gòu)成了當(dāng)前狀態(tài)表。通常把輸出寄存器稱為“軟寄存器：所謂“軟繼電器”實(shí)際上就是存儲(chǔ)器中一位觸發(fā)器。其0，1對(duì)應(yīng)繼電器的斷和通，因此在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中，輸出是物理器件加導(dǎo)線連接而成的電路來實(shí)現(xiàn)的。而在PLC中，卻是用微處理器和存儲(chǔ)器來代替繼電器控制線路，是通過用戶程序來控制這種“繼電器”的斷和通，所以這種繼電器稱為“軟繼電器”。輸入操作實(shí)際上是采用輸入信號(hào)刷新輸入狀態(tài)表的內(nèi)容，輸出操作則是送出處理結(jié)果——按輸出狀態(tài)表的內(nèi)容刷新輸出電路，PLC在每次掃描中將會(huì)保存輸入和輸出狀態(tài)的寄存器的內(nèi)容，進(jìn)行一次更新。由輸入和輸出操作中可以看出，在刷新期間，如輸入變量狀態(tài)發(fā)生變化則在本次掃描期間，PLC的輸出端也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化，也就是說輸出端對(duì)輸入產(chǎn)生響應(yīng)，但如果在本次刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描期間PLC輸出保持不變，而要到下次刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則在本次掃描期間PLC輸出保持不變，而要到下次掃描期間輸出才對(duì)輸入產(chǎn)生響應(yīng)。即只有在采樣（刷新）時(shí)刻，輸入狀態(tài)映像存儲(chǔ)器中的內(nèi)容才與輸入信號(hào)（不考慮電路因慣性和滯后影響）一致。其他時(shí)間范圍內(nèi)輸入信號(hào)的變化是不會(huì)影響輸入映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容的。在程序執(zhí)行結(jié)束（或下次掃描用戶程序前）PLC才將輸出映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容通過鎖定器輸入端上，刷新后的輸入狀態(tài)要保持到下次刷新為止。第2章　硬件設(shè)計(jì)單螺桿式壓縮機(jī)是一種按容積變化而工作的軸回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。其工作原理和一般已知的活塞式壓縮機(jī)類似，即待壓縮的氣體被吸入到一個(gè)工作室，工作室隨即關(guān)閉縮小，被壓縮氣體在其體內(nèi)經(jīng)受一種多變壓縮過程。當(dāng)工作室內(nèi)的氣體達(dá)到預(yù)期的最終壓力時(shí)，工作室立即與壓出管接通，工作室再繼續(xù)縮小時(shí)，受壓縮的氣體被排出至排氣管道內(nèi)?；钊綁嚎s機(jī)的工作室有一個(gè)活塞在其中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的汽缸組成，對(duì)于螺桿式壓縮機(jī)其內(nèi)部則有一對(duì)斜齒的轉(zhuǎn)子副在與它精密配合的殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子副齒面的相互接觸所組成的接觸線沿軸向方向運(yùn)動(dòng)。如果利用殼體在兩端及外周的表面把槽空間封閉，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在齒槽間輸送的氣體體積變小，理論上可以把氣體壓縮至任意高的壓力。 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)由空氣濾清器、卸荷閥、單螺桿壓縮機(jī)、單向排氣閥、油氣分離器缸、油氣過濾器、單向閥、供油電磁閥、加載電磁閥、壓力控制閥、節(jié)流閥等組成。外界空氣由空氣過濾器除塵后，經(jīng)卸荷閥進(jìn)入壓縮機(jī)主機(jī)進(jìn)行壓縮，在壓縮腔內(nèi)與潤滑油混合，壓縮后的混合油氣經(jīng)單向排氣閥進(jìn)入油氣分離缸，在油氣分離缸內(nèi)分離大部分潤滑油，在經(jīng)過油氣細(xì)分離器過濾掉殘余所謂潤滑油，接著經(jīng)過最小壓力閥，空氣冷卻器，空氣干燥器，截止閥后，以較低的溫度和較干燥的壓縮空氣送入使用系統(tǒng)，供用戶使用。而潤滑油主要起潤滑軸承與轉(zhuǎn)子接觸面，密封嚙合副間隙的作用，后者作用最為重要。油氣缸內(nèi)的潤滑油在空氣壓力下被壓入油冷卻器，在油冷卻器內(nèi)被冷卻后，再送入油過濾器濾去污垢和雜質(zhì)。過濾后的潤滑油在這里與油氣細(xì)分離器經(jīng)單向閥送來的潤滑油匯合，其后共同經(jīng)過供油電磁閥，分為兩路。一路由主機(jī)下端噴入壓縮室冷卻壓縮空氣；另一路流到主機(jī)兩端用來潤滑軸承，然后聚集在壓縮室底部隨壓縮空氣排出。這些油氣混合體經(jīng)過單項(xiàng)排氣閥后分別在油氣分離缸和油氣細(xì)分離器被分離出來，在開始下一次循環(huán)。（加上我讓你們畫的那張圖）一 、空氣系統(tǒng)流程空氣由空氣濾清器濾去塵埃之后，經(jīng)由進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)體內(nèi)進(jìn)行壓縮，并與潤滑油混合。與混合的壓縮空氣排入油氣桶，經(jīng)油氣桶和油細(xì)分離器去除油后，純凈的空氣經(jīng)壓力維持閥、后部冷卻器，送入系統(tǒng)使用。二、氣路中各組件功能說明(1)空氣濾清器空氣濾清器濾芯為一干式紙質(zhì)過濾濾芯，其主要功能是過濾空氣中的塵埃。當(dāng)控制面板上空氣濾清器阻塞指示燈亮?xí)r，表示空氣濾清器濾芯必須清潔或更換，但壓縮機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝鉃V清器外殼為鐵質(zhì)或塑料，內(nèi)裝旋風(fēng)除塵裝置，可去除絕大部分灰塵，大大延長(zhǎng)空濾芯的壽命。(2)進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥是整個(gè)空壓機(jī)空氣流程機(jī)控制系統(tǒng)中核心元件之一。進(jìn)氣閥的打開或關(guān)閉的動(dòng)作對(duì)應(yīng)著空壓機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài)：（進(jìn)氣閥的打開或關(guān)閉是針對(duì)閥內(nèi)的進(jìn)氣口而言，進(jìn)氣閥打開即進(jìn)氣口打開） 重車：進(jìn)氣閥全開，空壓機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全氣量輸出。 空車：進(jìn)氣閥全關(guān)，空壓機(jī)無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，無壓縮空氣輸出。 空調(diào)：進(jìn)氣閥部分打開，空壓機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮空氣輸出量在0～100%之間。一般單螺桿空氣壓縮機(jī)采用活塞式進(jìn)氣閥，結(jié)構(gòu)如圖21所示，主要由上蓋、底座、活塞等部分組成。當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只要管路壓力輸入，微孔就會(huì)泄放掉活塞底部的氣壓，活塞就會(huì)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的真空吸力下往下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣口打開，空氣被吸入，空載壓機(jī)重運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)管口有壓力時(shí)，且此壓力足以克服真空吸力，則活塞受氣壓推動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)直至與上蓋接觸關(guān)閉進(jìn)氣口。空壓機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。管口的壓力供給與否由泄放電磁閥控制。 圖21名稱(3)油氣罐 油氣罐的作用有兩個(gè)：儲(chǔ)存潤滑油及油氣第一次分離。 壓縮機(jī)體排出的油氣混合氣首先排至油氣桶，經(jīng)油氣罐第一次分離，絕大部分油被分離出來，沉降于油氣罐底部，參與下次循環(huán)，仍含有少量油份的壓縮空氣將送至油細(xì)分離器。 一般空壓機(jī)采用立式油氣罐，油氣第一次分離應(yīng)用離心分離的機(jī)理，配套的油細(xì)分離器是內(nèi)置的，即油細(xì)分離器置于油氣罐內(nèi)部。 油氣罐側(cè)裝有觀油鏡用于觀察油位，正常的油位是：機(jī)器重車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油位位于油鏡兩條紅線之間。如重車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)油位高于上紅線則油位過高；如重車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)油位低于下紅線則油位過低，建議此時(shí)應(yīng)立即加油。由于停機(jī)后系統(tǒng)內(nèi)的油回流到油氣罐中，使停機(jī)時(shí)的油位可能位于上紅線上方。 油氣罐備有加油口，用于添加潤滑油。底部有泄油口，用于排放冷凝水及換油時(shí)排放潤滑油。(4)安全閥 ，安全閥即會(huì)打開，使壓力降至設(shè)定排氣壓力以下。安全閥在出廠前已調(diào)整好，請(qǐng)勿隨便調(diào)整。安全閥每半年測(cè)試一次動(dòng)作是否正常。(5)油過濾器 油過濾器是一種紙質(zhì)的過濾器，其功能是初期油中顆粒雜質(zhì)。 當(dāng)控制面板上油過濾器壓差指示燈亮?xí)r，表示油過濾器阻塞，必須更換，但壓縮機(jī)仍然繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。新機(jī)第一次運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)左右的磨合期后即需要更換油過濾器，如更換不及時(shí)，將可能導(dǎo)致排油量不足，排氣溫度過高，同時(shí)因油量不足影像軸承壽命。(6)油細(xì)分離器油細(xì)分離器是單螺桿壓縮機(jī)的關(guān)鍵元件之一，其芯部是由多層細(xì)密的玻璃纖維制成。外邊有固定用的鐵網(wǎng)保持架以及法蘭、外殼等。經(jīng)油細(xì)分離器分離后壓縮空氣中的含油量可控制在3ppm以下（油細(xì)分離器對(duì)蒸汽狀態(tài)存在于空氣中的油則無能為力，故這部分油被空氣帶走）。油細(xì)分離器是一次性使用的部件。 正常情況下，油細(xì)分離器芯的壽命可達(dá)4000小時(shí)。但某些因素對(duì)其使用壽命影響很大。如： ①潤滑油的潔凈程度。如潤滑油中灰塵等雜質(zhì)很多，油細(xì)分離器芯很快會(huì)被堵塞。故請(qǐng)?zhí)貏e注意環(huán)境的情節(jié)及空氣濾清器的保養(yǎng)。 ②潤滑油品質(zhì)。如潤滑油品質(zhì)不佳或已變質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重影響其壽命。 一般而言，油氣細(xì)分離器是否損壞可由以下方法判斷： ①空氣管路中所含的油份增加。 ②在油氣罐與油氣細(xì)分離器間裝有油細(xì)分離器壓差開關(guān)，則壓差指示燈亮，表示油細(xì)分離器已阻塞，應(yīng)立即加以更換。 ③檢視油壓是否偏高。 ④電流是否增加。(7)泄放電磁閥 泄放電磁閥是一個(gè)兩位兩通常開電磁閥，常態(tài)下是開通的，當(dāng)?shù)秒姇r(shí)關(guān)閉，得電與否信號(hào)由CPU給出。其作用是啟動(dòng)、停機(jī)以及空車時(shí)泄放系統(tǒng)內(nèi)的壓力。當(dāng)機(jī)組在這些狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此閥斷電導(dǎo)通，將系統(tǒng)內(nèi)壓力泄放掉。當(dāng)空壓機(jī)重車時(shí)此閥的點(diǎn)關(guān)閉，系統(tǒng)停止泄放。 在一般機(jī)型中，此閥控制進(jìn)氣閥實(shí)現(xiàn)機(jī)組空重車運(yùn)轉(zhuǎn)控制。當(dāng)需要機(jī)組空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此閥斷電導(dǎo)通，氣流得以通至進(jìn)氣閥管口并關(guān)閉進(jìn)氣口而事先空車。當(dāng)需要空壓機(jī)重車時(shí)，此閥得電關(guān)閉，進(jìn)氣口打開，停止供氣。(8)止回閥 止回閥位于回油管與集體之間。它允許油細(xì)分離器濾出的油單向流入機(jī)體，而防止停機(jī)后系統(tǒng)壓力降為零以前機(jī)體內(nèi)的油倒流回油細(xì)分離器（這些倒流回油細(xì)分離器的油將使機(jī)組耗油量大大增加）。(9)壓差開關(guān) 機(jī)組中總共有三種過濾元件，分別是空氣濾清器、油過濾器和油細(xì)分離器。這些過濾元件一旦阻塞將對(duì)機(jī)組運(yùn)行造成不良影響，故機(jī)組為這三種元件分別配置了壓差開關(guān)。當(dāng)這些阻塞后使前后壓差達(dá)到壓差設(shè)定值時(shí)，壓差開關(guān)動(dòng)作，信號(hào)輸入CPU，則控制面板上響應(yīng)指示燈亮，表明該元件阻塞，應(yīng)在最短的時(shí)間更換。千萬不要有僥幸心理繼續(xù)使用，這樣極易造成機(jī)組其他故障或損壞，得不償失。壓差開關(guān)動(dòng)作發(fā)訊時(shí)的壓差值： 空氣濾清器 油過濾器 油細(xì)分離器 風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng) 風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)包含風(fēng)扇和冷卻器兩大部件，冷卻器采用鋁制板翅式換熱器，風(fēng)扇將冷空氣強(qiáng)制吹向冷卻器，空氣在流過冷卻器散熱翅片時(shí)，與壓縮空氣或潤滑油做熱交換，將熱量帶走，達(dá)到冷卻壓縮空氣和冷卻潤滑油的效果。 使用風(fēng)冷型機(jī)組需注意： ① 冷空氣的溫度（基本等同于換進(jìn)溫度）很重要，不能過高，建議不超過40℃。 ② 冷卻器暴露于空氣中,翅片上會(huì)沾上灰塵,如聚集灰塵太多,會(huì)嚴(yán)重影響冷卻器換熱 效果。故應(yīng)經(jīng)常用壓縮空氣將翅片表面的灰塵吹干凈。如情況嚴(yán)重?zé)o法吹干凈時(shí)，必須 用清潔劑清洗，清洗機(jī)組零部件時(shí)，嚴(yán)禁使用易燃易爆、易揮發(fā)的清洗劑。清潔時(shí)，可 拆開冷卻器支架側(cè)面的蓋板，手持風(fēng)槍向上吹掃。 單螺桿空氣壓縮機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)原則(1) 選用PLC必須滿足被控對(duì)象的控制要求；(2) 選用PLC不僅要著眼于現(xiàn)在，還要適當(dāng)?shù)目紤]到將來發(fā)展的需要；(3) 在滿足上述兩個(gè)前提的情況下，力求該系統(tǒng)具有良好的性價(jià)比。 PLC的選型設(shè)計(jì)工藝要求 單螺桿空氣壓縮機(jī)為風(fēng)動(dòng)工具氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)控制及風(fēng)動(dòng)機(jī)械提供所需要的壓縮空氣。其工作過程：吸氣—壓縮—排氣；動(dòng)作順序：吸氣—星輪與轉(zhuǎn)子齒槽嚙合—形成壓縮腔—壓縮—轉(zhuǎn)至排氣口—排氣?？刂乒δ?根據(jù)所介紹的單螺桿空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)有如下功能要求： (1)連續(xù)操作。系統(tǒng)一旦啟動(dòng)，空壓機(jī)的動(dòng)作將自動(dòng)地連續(xù)不斷地周期性循環(huán)，直至系統(tǒng)接收到停止信號(hào)。(2)單周期操作。系統(tǒng)從原點(diǎn)開始，完成一個(gè)周期的動(dòng)作后停止。 (3)復(fù)位操作。根據(jù)上述功能要求，空壓機(jī)控制系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)成單級(jí)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各驅(qū)動(dòng)器件的控制，運(yùn)行方式需要選用自動(dòng)運(yùn)行方式和手動(dòng)運(yùn)行方式。確定I/O點(diǎn)數(shù) 根據(jù)單螺桿空氣壓縮機(jī)的工作原理，工作過程及系統(tǒng)控制要求確定。 (1)輸入設(shè)備的量①空氣濾清器排氣口的真空壓力開關(guān)一個(gè)。 ②油氣細(xì)分離器的壓力開關(guān)一個(gè)。 ③油過濾器中的壓力開關(guān)一個(gè)。 ④為保護(hù)系統(tǒng)壓力平衡的可調(diào)壓力開關(guān)一個(gè)。 ⑤壓縮機(jī)排氣口的排氣超溫開關(guān)一個(gè)。 ⑥為保持供油閥不間斷供油而設(shè)的壓力開關(guān)一個(gè)。 ⑦風(fēng)機(jī)過載保護(hù)開關(guān)一個(gè)。 ⑧主機(jī)過載保護(hù)開關(guān)一個(gè)。 ⑨逆相、欠相信號(hào)開關(guān)一個(gè)。 ⑩星、三角連接互鎖開關(guān)一個(gè)。壓縮機(jī)啟動(dòng)按鈕一個(gè)。 壓縮機(jī)停止按鈕一個(gè)。 緊急停止按鈕一個(gè)。 保證狀態(tài)指示燈正常工作時(shí)的狀態(tài)顯示檢查按鈕一個(gè)。 (2)輸出設(shè)備的量。①控制星型啟動(dòng)的接觸器KM1一個(gè)。②控制星型啟動(dòng)的接觸器KM2一個(gè)。③控制主機(jī)風(fēng)機(jī)得電的接觸器KM3一個(gè)。④報(bào)警用的指示燈11個(gè)。⑤蜂鳴器一個(gè)。⑥4位BCD數(shù)碼管所需開關(guān)量輸出視采用的PLC而定，最多需要32開關(guān)量輸出，采用 FX2系列PLC只需8點(diǎn)量輸出。⑦控制加載電磁閥及供油電磁閥線圈一個(gè)，因此共需開關(guān)控制量25個(gè)。選擇PLC 根據(jù)上面的點(diǎn)數(shù)可知采用一臺(tái)小型PLC就能滿足要求。考慮到I/O各留20%～30%的備用量，應(yīng)選開關(guān)量輸入18點(diǎn)開關(guān)量30點(diǎn)的PLC?？紤]到性價(jià)比選擇三菱公司的FX2N64MS比較合適。 FX2N64MS及其編程元件FX2N64MS的技術(shù)指標(biāo)FX2N系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但他們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱他們?yōu)椤败浝^電器”。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、沒有機(jī)械磨損和電蝕等問題。他在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，X代表輸入繼電器，Y代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器，SPM代表專用輔助繼電器，T代表定時(shí)器，C代表計(jì)數(shù)器，S代表狀態(tài)繼電器，D代表數(shù)據(jù)寄存器，MOV代表傳輸?shù)取Ｒ?、輸入繼電器（X）PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號(hào)的窗口，PLC內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X室用光電隔離的電子繼電器，他的編號(hào)與界限端子編號(hào)一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于10ms。各基本