【文章內(nèi)容簡介】 。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。 PLC是以微處理器為核心，綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點，近年來在工業(yè)自動控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛應(yīng)用。 發(fā)展方向： 產(chǎn)品規(guī)模向兩極分化； 處理模擬量； 追求高可靠性； 通訊接口和智能模塊； 系統(tǒng)操作站配高分辨率的監(jiān)視器； 追求軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化（2） PLC的選型 在瓷磚包裝線控制系統(tǒng)方案中共有數(shù)字量輸入點14個、數(shù)字量輸出點15個。故采用西門子公司的S7200系列可編程邏輯控制器，S7200系列的CPU226CN可編程邏輯控制器共有24個輸入點和16個輸出點，共40個I/O點，有內(nèi)置時鐘。S7200系列PLC器件價格較低，性能優(yōu)良，程序容量較大、運(yùn)行速度快、。 步進(jìn)電機(jī)的選型（1） 步進(jìn)電機(jī)的簡介步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的，多相時序控制器。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（即步進(jìn)角）。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)在構(gòu)造上有三種主要類型：反應(yīng)式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式（Hybrid Stepping,HS）。反應(yīng)式：定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡單、成本低、步距角小，176。、但動態(tài)性能差、效率低、發(fā)熱大，可靠性難保證。永磁式：永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。其特點是動態(tài)性能好、輸出力矩大，但這種電機(jī)精度差，步矩角大（176?；?5176。）?；旌鲜剑夯旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點，其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料，轉(zhuǎn)子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態(tài)性能好，步距角小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對較高。按定子上繞組來分，共有二相、三相和五相等系列。最受歡迎的是兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，約占97%以上的市場份額，其原因是性價比高，配上細(xì)分驅(qū)動器后效果良好。176。/步，配上半步驅(qū)動器后，176。，配上細(xì)分驅(qū)動器后其步距角可細(xì)分達(dá)256倍（176。/微步）。由于摩擦力和制造精度等原因，實際控制精度略低。同一步進(jìn)電機(jī)可配不同細(xì)分的驅(qū)動器以改變精度和效果。（2）步進(jìn)電機(jī)的選型步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器的選擇方法：判斷需多大力矩：靜扭矩是選擇步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)之一。負(fù)載大時，需采用大力矩電機(jī)。力矩指標(biāo)大時，電機(jī)外形也大。判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度：轉(zhuǎn)速要求高時，應(yīng)選相電流較大、電感較小的電機(jī)，以增加功率輸入。且在選擇驅(qū)動器時采用較高供電電壓。選擇電機(jī)的安裝規(guī)格：如57，86，110等，主要與力矩要求有關(guān)。確定定位精度和振動方面的要求情況：判斷是否需細(xì)分，需多少細(xì)分。根據(jù)電機(jī)的電流、細(xì)分和供電電壓選擇驅(qū)動器。步進(jìn)電機(jī)的選型要求主要是看電壓、步距角，至于力矩，在本設(shè)計中步進(jìn)電機(jī)所承受的負(fù)載不大，因此步進(jìn)電機(jī)的力矩不要太大，適用就行了。由于步進(jìn)電機(jī)的種類繁多，因此步進(jìn)電機(jī)的使用電壓范圍挺廣。在本設(shè)計中，步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是兩相，因此步進(jìn)電機(jī)的電壓最好是選擇較小的電壓，于是選擇24V電壓。、在本設(shè)計中不需要很精確的控制。綜合以上的要求，選擇型號為110BYG250C0402的步進(jìn)電機(jī)，其配套的驅(qū)動器型號為SH22206A。5 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 PLC I/O表分配在本設(shè)計中數(shù)字量輸入的點數(shù)有14點，數(shù)字量輸出的點數(shù)有15點，其作用和功能如表51所示。 表 51 瓷磚包裝線輸入、輸出分配表地址　組件組件含義地址　組件組件含義SB1啟動按鈕脈沖輸出控制托盤步進(jìn)電機(jī)SB2停止按鈕脈沖輸出控制夾泡沫步進(jìn)電機(jī)SB3單步按鈕KM1傳送帶轉(zhuǎn)動SB4復(fù)位按鈕KM2推瓷磚電磁閥線圈檢測瓷磚塊數(shù)光電傳感器KM3履帶電機(jī)左行線圈SQ1步進(jìn)電機(jī)上限位開關(guān)KM4履帶電機(jī)右行線圈SQ2推瓷磚電磁閥限位開關(guān)KM5機(jī)械手電機(jī)上行線圈SQ3履帶電機(jī)左行限位開關(guān)KM6機(jī)械手電機(jī)下行線圈SQ4履帶電機(jī)右行限位開關(guān)KM7機(jī)械手夾緊線圈SQ5機(jī)械手電機(jī)上行限位開關(guān)托盤步進(jìn)電機(jī)方向控制SQ6機(jī)械手電機(jī)下行限位開關(guān)夾泡沫步進(jìn)電機(jī)方向控制SB5連續(xù)按鈕啟動指示燈SQ7夾泡沫步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)限位開關(guān)停止指示燈SQ8夾泡沫步進(jìn)電機(jī)后退限位開關(guān)單步指示燈復(fù)位指示燈 在設(shè)計程序的時候，有一些數(shù)據(jù)需要寫入到PLC中，因此需要分配一些地址來儲存數(shù)據(jù)，分配表如表52所示。 表 52 瓷磚包裝線存儲變量表內(nèi)存地址 代表意義VW102瓷磚塊數(shù)VD100步進(jìn)脈沖數(shù)VD104步進(jìn)毫米數(shù)VD108每毫米步進(jìn)脈沖數(shù)VD112瓷磚厚度脈沖總個數(shù)VD116VD120泡沫厚度啟動地址停止地址復(fù)位地址連續(xù)地址 瓷磚包裝線控制系統(tǒng)程序流程圖 本系統(tǒng)的程序流程圖如圖51所示。最開始是整個程序的初始化，把設(shè)置好的參數(shù)寫入PLC中，初始化后按啟動按鈕，輸送電力。通電后便開始選擇工作方式，本設(shè)計的工作方式有兩種：連續(xù)運(yùn)行