【文章內(nèi)容簡介】 點多、可靠性低，而且一旦出現(xiàn)故障，檢修困難。用于自動控制系統(tǒng)中，其反應(yīng)時間、跟蹤能力差，有可能使得系統(tǒng)不能正常運行。而采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點如下： （1）具有高可靠性。PLC除采用優(yōu)質(zhì)器件等外，在硬件方面采用了較先進的電源，用以防止由電源回路串入干擾。其內(nèi)部采用了電磁屏蔽，以防輻射干擾。而外部輸入/輸出電路則一律采用光電隔離，加上常規(guī)濾波和數(shù)字濾波；軟件方面設(shè)置了警戒時鐘WDT、自診斷等措施。因而使得PLC的平均無故障時間達到30萬小時，被稱為“永遠不壞的控制器”，因而可靠性優(yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)。 （2）靈活性高、擴展性好、通用性強。它采用程序使得硬件軟件化，對于不同的控制系統(tǒng)，只需改變程序即可，因而通用性強。而且現(xiàn)場接口容易，設(shè)計周期短。 （3）功能強。PLC具有自診斷、監(jiān)控和各種報警功能既可完成過程控制，又可進行閉環(huán)回路的調(diào)節(jié)控制，而且在將來的工控領(lǐng)域，可以說是無所不能。 由于生產(chǎn)線上的惡劣環(huán)境和電磁干擾，一般的電子儀器都會受到干擾。而PLC是從取代工廠內(nèi)繼電器線路、進行順序控制發(fā)展開來的工業(yè)控制產(chǎn)品。PLC由于具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強，以及編程簡單，維護方便，通訊靈活等優(yōu)點。在電器控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。PLC不僅能實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成定時、計算、計數(shù)和各種閉環(huán)控制功能。整個控制系統(tǒng)利用PLC控制傳送帶實現(xiàn)了空箱傳送、產(chǎn)品運輸、產(chǎn)品計數(shù)等功能。并且有手動控制和自動控制兩種控制方式。在生產(chǎn)線自動裝箱控制的傳送帶控制系統(tǒng)應(yīng)用，可使生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。進而提高生產(chǎn)效率，突現(xiàn)節(jié)約用工，改善工人工作環(huán)境，減輕工人勞動強度，節(jié)約材料消耗和用工。 因此，本文選擇PLC控制系統(tǒng)。 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理PLC采用的是典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要包括CPU,RAM,ROM和輸入、輸出接口電路等。其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量→PLC→輸出變量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測信號等均作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器中，經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運算或其他各種運算、處理后送到輸出端子，作為PLC的輸出變量，對外圍設(shè)備進行控制。PLC的一般內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖21所示。電磁閥行程開關(guān)指示燈編程器或其他設(shè)備輸入接口電磁線圈按鈕輸出接口CPU繼電器觸點 程序存儲器電源圖21 PLC的邏輯硬件結(jié)構(gòu)框圖 PLC控制系統(tǒng)組成①輸入部分：如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)等，直接與PLC輸入端子相連接，用以產(chǎn)生輸入控制信號，這些信號一般來自操作臺上的人工指令。②控制部分:反復(fù)執(zhí)行根據(jù)被控對象的實際控制要求所編制的處理程序，并產(chǎn)生各種輸出控制信號。③輸出部分:如接觸器、電磁閥等，它們與PLC輸出端子相連接，用以控制被控對象的動作。 PLC的工作過程①輸入處理:PLC以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài)(輸入信號)讀入輸入映象寄存器中，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不變，直到下一個掃描周期的輸入處理階段才重新讀取輸入狀態(tài)。②程序控制:在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫入有關(guān)輸出映象寄存器中。③輸出處理:當全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成PLC的實際輸出并由輸出端子送出。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器（PLC）以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進入過程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一種多功能、高可靠性、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制微型計算機。 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖和工作流程 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖生產(chǎn)線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)圖如圖22所示。啟動按鈕獨立點動輸入停止按鈕光電傳感器傳送帶控制電機指示燈報警器PLC圖22 生產(chǎn)線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)圖 控制系統(tǒng)工作流程圖1 當按下控制裝置的自動控制按鈕后，傳送帶B先啟動運行，拖動空箱前移至指定位置，達到指定位置后，由SQ2發(fā)出信號，使傳送帶B制動停止。2 傳送帶B停車后，傳送帶A啟動運行，產(chǎn)品逐一落入箱內(nèi)，由傳感器檢測產(chǎn)品數(shù)量達12個時，傳送帶A制動停止，傳送帶B啟動運行。3 上述過程循環(huán)地進行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時停止，其工作流程圖如圖23所示。4 當按下手動選擇按鈕后，系統(tǒng)停止上述的自動控制運行，而可以手動進行控制傳送帶A和傳送帶B的運行，以便于調(diào)試和維修。前邊任務(wù)書已經(jīng)寫過一遍了，這里又重復(fù)一遍？圖23 生產(chǎn)線自動裝箱工作流程圖 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計這部分硬件內(nèi)容重新歸類，編排順序，有些我指出了，有些沒有，自己看吧根據(jù)自動裝箱系統(tǒng)的控制要求,系統(tǒng)應(yīng)有手動控制和自動控制功能。為了避免意外事故或故障的發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)有報警器。系統(tǒng)的具體設(shè)計過程如下：（1） I/O點數(shù)的估算系統(tǒng)輸入信號：自動控制按鈕，需要1個輸入端；手動控制按鈕，需要1個輸入端；停止按鈕，需要1個輸入端；手動控制時，傳送帶A和傳送帶B獨立點動控制按鈕需要2個輸入端；產(chǎn)品數(shù)量檢測信號SQ1和空箱位置檢測信號SQ2，需要2個輸入端；故障報警消音按鈕，需要1個輸入端。以上共需8個輸入信號點。系統(tǒng)輸出信號：傳送帶A和傳送帶B，需用2個控制輸出端；系統(tǒng)上電指示和手動指示、裝箱指示需要3個輸出端；一個報警器，需要1個輸出端。以上共需6個輸出信號點。讀者不容易看清，重新排格式（2） 用戶應(yīng)用程序占用內(nèi)存大小的估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，因此在程序設(shè)計之前只能粗略地估算。根據(jù)經(jīng)驗，此應(yīng)用程序占用內(nèi)存的大小可作如下估算：開關(guān)量輸入：8*10=80字節(jié)；開關(guān)量輸出：6*8=48字節(jié)；定時器/計數(shù)器：（2*3+1*3）=9字節(jié)。共計137字節(jié)，在加上程序存儲空間和備用存儲空間，初步估計共需1K字節(jié)。（3） PC型號的選擇？？？因為本系統(tǒng)是對開關(guān)量進行控制的應(yīng)用系統(tǒng)，而且對控制速度要求不高，所以可選用西門子系列的S7300型可編程控制器PLC作為控制核心，該單元為20點I/O，12點輸入，8點輸出，所以滿足系統(tǒng)輸入、輸出點需要。西門子S7300型系列 PLC的特點： 高速計數(shù)器能方便的測量高速運動的加工件。 擴展能力增強，最大到12ch的模擬量。 帶高速掃描和高速中斷的高速處理。 可方便的與西門子的可編程序終端(PT)相連接，為機器操作提供一個可視化界面。 A/D、D/A精度大幅度提高，分辨率為1/6000。 可進行分散控制和模擬量控制。 通訊功能增強，提供內(nèi)置RS232C端口及RS485的適配器。S7300雖然體積小，但是提供了許多功能。具有強大的模擬量擴展功能，能夠帶3塊模擬量輸入輸出模塊；能夠連接觸摸屏；提供新的適配器，把外設(shè)口轉(zhuǎn)成RS485口。為小型的緊湊型設(shè)備提供人機界面(HMI)和高精度的測量方法。采用S7300將在很小的空間內(nèi)獲得許多先進的功能。小機殼內(nèi)會聚了先進的功能和優(yōu)異的表現(xiàn)。為輕工行業(yè)、醫(yī)療制冷行業(yè)，傳送設(shè)備和緊湊型的制造商提供更優(yōu)越的性能和更高的附加值。這應(yīng)該放在在你確定選用西門子PLc300之前介紹吧西門子小型系列PLC具有優(yōu)異的性能價格比，所組成的控制系統(tǒng)具有如下技術(shù)特點： 穩(wěn)定的性能西門子系列PLC外型小巧結(jié)構(gòu)緊湊，西門子公司長期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗和嚴格的技術(shù)標準保證了其可靠穩(wěn)定的性能，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下仍然能正常運行。更經(jīng)過高低溫的考驗，使得該PLC可以適用在特殊的場合。 通訊功能增強提供