【文章內(nèi)容簡介】 料檢測工作單元的控制面板有七個按鍵，分別是開始鍵，復位鍵，特殊鍵，“手/ 自”鍵，單聯(lián)鍵，停止鍵，上電鍵和急停鍵。這七個按鍵一端共用 24V 電壓，另一端依次接往 CPU 的 ，，，，開始鍵和復位鍵上還接了兩個燈，連線方法是燈的一端接零伏電壓，另一端依次接往 CPU 的 ，各開關的控制功能定義為：? 帶燈按鈕，綠色 開始? 帶燈按鈕，黃色 復位? 按鈕，黃色 特殊? 兩位旋鈕，黑色 自動/手動? 兩位旋鈕，黑色 單站/聯(lián)網(wǎng)? 按鈕，紅色 停止? 帶燈按鈕，紅色 上電? 急停按鈕，紅色 急停四、電氣接口地址河南科技大學畢業(yè)設計（論文）9MPS 中的每個部件上的輸入、輸出信號與 PLC 之間的通訊電路聯(lián)接是通過I\O 接線端口實現(xiàn)的。各接口地址已經(jīng)固定。各單元中的需要與 PLC 進行通訊聯(lián)絡的線路(包括各個傳感器的線路、各個電磁閥的控制線路及電源線路)都已經(jīng)實現(xiàn)聯(lián)接到了各自的I\O 接線端上，在與 PLC 連接時，只需使用一根專用電纜即可實現(xiàn)快速連接。各站通訊信號地址表見表1：表1 通訊信號地址表 絕 對 地 址 符 號 地址 注 解 Di0 從 前 站 讀 入 的 數(shù) 據(jù) d0 I1. i1 從 前 站 讀 入 的 數(shù) 據(jù) d1 Ciq 通 訊 從 前 站 讀 入 前 站 狀 態(tài) ih 通 訊 從 后 站 讀 入 后 站 狀 態(tài) Do0 向 后 站 輸 出 的 數(shù) 據(jù) d0 1. o1 向 后 站 輸 出 的 數(shù) 據(jù) d1 Coq 通 訊 向 前 站 輸 出 本 站 狀 態(tài) oh 通 訊 向 后 站 輸 出 本 站 狀 態(tài) 元件電氣信號接口表見表2：表2電氣接口表河南科技大學畢業(yè)設計（論文）10序 號 設 備 符 號 設 備 名 稱 設 備 用 途 信 號 特 征1 B1 反 射 式 光 電 傳 感 器 判 斷 有 無 輸 入 工 件 信 號 為 1： 有 輸 入 工 件2 B2 漫 射 式 光 電 傳 感 器 判 斷 工 件 的 顏 色 信 號 為 1： 工 件 為 白 色信 號 為 2： 工 件 為 黑 色3 1B1 磁 感 應 式 接 近 開 關 判 斷 工 件 平 臺 的 位 置 信 號 為 1： 工 件 平 臺 上 升 到 位4 1B2 磁 感 應 式 接 近 開 關 判 斷 工 件 平 臺 的 位 置 信 號 為 2： 工 件 平 臺 下 降 到 位5 K1 繼 電 器 控 制 圓 形 料 盤 旋 轉 信 號 為 1:料 盤 轉 動6 K2 繼 電 器 控 制 黃 色 信 號 燈 信 號 為 1： 黃 色 信 號 燈 閃7 K3 繼 電 器 控 制 紅 色 信 號 燈 信 號 為 1： 紅 色 信 號 燈 閃8 1Y1 電 磁 閥 控 制 提 升 氣 缸 的 動 作 信 號 為 1： 工 作 平 臺 上 升信 號 為 2： 工 件 平 臺 下 降 河南科技大學畢業(yè)設計（論文）11第三章 控制面板的設計167。 問題的引出在上料檢測單元中，由于各個組件專用性強，各部分連線固定，輸入輸出接線不能夠調(diào)整，所以這種系統(tǒng)的專用性比較強。這樣就限制了該設備作為教學實驗設備使用的廣泛性，不能夠用于完成普通的學生 PLC 教學實驗。同時由于該設備的專業(yè)性，使學生不能夠在有限的實驗課上達到實驗教學的目標，也不便與老師統(tǒng)一指導。這次設計的主題就是從上料檢測單元的缺少通用性的缺點出發(fā)，對上料檢測單元加以改造，使其一方面仍舊可以完成對上料檢測單元的順序控制，但同時又可以完成普通的 PLC 教學實驗。這樣，在同一個實驗室中，我們不但可以做MPS 系統(tǒng)的專用性很強的實驗，同時可以做一些通用性教學試驗，更便與老師指導。167。 總體方案的設計為了使上料檢測單元能夠完成一般的 PLC 教學實驗，那么，最基礎的一個條件就是要完成對輸入輸出端口的控制。既可以通過連線選擇與程序相對應的輸入輸出端口，并可以人為的對輸入端口進行控制，從而在執(zhí)行程序后，獲取我們想要的輸出。 但在上料檢測單元中，由于采用了傳感器和接近開關等的輸出作為了 CPU 的輸入信號，并利用了 CPU 的輸出來控制臺電磁換向閥等零件，所以在上料檢測單元中，CPU 的輸入輸出端口連線是固定的，這顯然與我們想要的控制輸入輸出端口相矛盾，故在這一點上需加以改造。 我們要考慮到，我們所改造的系統(tǒng)在能夠完成普通的 PLC 教學實驗的同時，仍舊具備其本來的上料檢測的功能，這讓我們想到在不改變原有連線的同時，而在其輸入端口上加入一些控制裝置，這些控制裝置與原來的輸入即傳感器和接近開關的輸出是并聯(lián)關系，但卻不和傳感器及接近開關同時通電。也就是說，當傳河南科技大學畢業(yè)設計（論文）12感器和接近開關接通時，控制裝置斷開，控制裝置接通時，傳感器和接近開關斷開，以免兩路輸入引起的 CPU 處理產(chǎn)生錯誤。利用這樣的方式，我們可以根據(jù)需要選擇 CPU 的輸入端口并控制其是否產(chǎn)生輸入信號。 為了達到我們把專用性很強的上料檢測單元改造為通用性實驗系統(tǒng)的目的，只對其輸入接口進行改造顯然是不夠的。因為我們在做通用 PLC 實驗的時候，不僅要能夠控制 CPU 的輸入信號，并可以任意選擇其執(zhí)行程序后的輸出，所以，我們還需要對上料檢測單元的輸出端口加以改造。這樣，才能達到我們把上料檢測單元改造成通用 PLC 實驗單元的目的。 對輸出接口的改造基本與輸入接口的改造相同，在執(zhí)行通用 PLC 程序的時候，上料檢測單元 CPU 的輸出與其本來相連的電磁換向閥等元件斷開，而連接了一些外加的顯示裝置以顯示此路輸出端口有輸出信號。而當上料檢測單元要完成其本來的分類處理功能時，又可以讓 CPU 的輸出與其控制元件相連，而此時 CPU 的輸出與外加裝置燈等斷開，這樣來保證一個輸出端口不同時引起兩種不同形式的輸出。 如上所述，將上料檢測單元改造后的實驗系統(tǒng)，我們可以控制其輸入端口的輸入信號，并能夠根據(jù)需要選擇在哪一路輸出端口輸出，而通過改變連線，改造后的實驗系統(tǒng)依然可以完成上料檢測的工作，即是說，我們將原本是專用的上料檢測單元改造成了既具備專用性，又具備通用性的 PLC 實驗系統(tǒng)，也就完成了我們此次畢業(yè)設計的任務。在 PLC 控制系統(tǒng)中，一般來講，輸入是用按鈕來控制的。在這里，我們也采用這傳統(tǒng)的控制方式。按鈕的一端連接高電平，另一端連接 PLC 的輸入端口，當按鈕按下時，則 PLC 的輸入端口通電。 一般在試驗程序中，當按鈕按下后，需要一個自鎖開關使輸入端連續(xù)通電。這可以通過程序內(nèi)部完成控制，但由于這次畢業(yè)設計設計硬件也是其中的一個方面，所以我們用繼電器的常開常閉觸頭在外部完成。這樣我們的硬件中還需用到繼電器。下面是總體設計的最后一項，就是為 PLC 的輸出選擇一個輸出形式。在這次設計中，我們用燈作為 PLC 輸出的形式，當燈亮時，說明這個端口有輸出，燈不亮說明沒有輸出。到此，對上料檢測工作單元的硬件整體改造設計方案已經(jīng)成形了。河南科技大學畢業(yè)設計（論文）13在新的操作面板上，為了連線的快捷與方便，我們在其中加入了一些硬件，如雙排插。167。 硬件連線當需要控制 PLC 的輸入輸出時，要將 24 線插頭從上料檢測單元引導我們的實驗板上來。以下是具體連線方法。 首先將上料檢測單元中執(zhí)行面板連線端子排上的 24 線插頭和其對應的插座分開，然后將插頭引入我們的板子上，在板子上已經(jīng)焊好與之相對應的插座 1，可以完成從上料檢測單元到控制面板的連接。在控制面板的另一側，又有一個 24線插座，通過一個兩端是插頭的連線連回到上料檢測單元執(zhí)行面板的插座里。上料檢測單元中控制面板的插頭也用上述方法，與控制板相連接。這樣，當我們想要完成分類工作的時候，只需要將控制板上插座的 24 跟線對應連接就可以完成了。硬件接線圖如下圖 所示：圖 PLC 插座 C1 的接線圖其中，左側是代表 24 線插座 C1，上料檢測單元執(zhí)行面板的 24 線插頭與其插座分開后，就連到設計板子的插座 1 上。右側的 1~24 是兩排排插，分別于插河南科技大學畢業(yè)設計（論文）14座中的 24 根接線相連。經(jīng)過測量分析，我們可知連完后的接線關系如下：1：與 CPU 上的 端口相連 2：與 CPU 上的 端口相連 3：與 CPU 上的 端口相連 4：與 CPU 上的 端口相連5：與 CPU 上的 端口相連 6： 與 CPU 上的 端口相連 7：與 CPU 上的 端口相連8：與 CPU 上的 端口相連 13：與 CPU 上的 端口相連 14：與 CPU 上的 端口相連 15：與 CPU 上的 端口相連 16：與 CPU 上的 端口相連 17：與 CPU 上的 端口相連； 18：與 CPU 上的 端口相連 19：與 CPU 上的 端口相連 20：與 CPU 上的 端口相連 9：24V 電壓 10：24V 電壓 21：24V 電壓 22：24V 電壓 11：0V 電壓 12：0V 電壓 23：0V 電壓 24：0V 電壓下圖是設計板子上的另一個插座圖。左側代表 24 線插座 C2，他通過一個兩端是插頭的接線連回到上料檢測單元執(zhí)行面板的插座上。右側的 1~24 是兩排排插，其與插座 C1 的接線關系和上述相同。如下圖 所示：河南科技大學畢業(yè)設計（論文）15圖 PLC 插座 C2 的接線圖這樣，當我們想要完成上料檢測的時候，只需要將控制板上插座的 24 跟線對應連接就可以完成了。但我們想完成一般的 PLC 教學實驗時，我們可以將控制板上對應插座之間的連線斷開，并在他們中間加入控制開關或按鈕，具體方法如下圖 所示：河南科技大學畢業(yè)設計（論文）16圖 輸入按鈕的接線圖上面是兩排輸入按鈕，下面是兩排排插。輸入按鈕的連線分別對應連在排查上，例如輸入按鈕 1 對應的是標號為 1 的兩個排插，以此類推。然后將按鈕的一端共電壓，另一端聯(lián)入 CPU 的輸入口，按鈕 1~8 連 CPU 的 I ~I 輸入端口，按鈕 9~16 連 CPU 的 ~ 輸入端口。這樣，當某一按鈕被按下時，其相應的