【文章內(nèi)容簡介】 決輸出端口不夠的情況，選用 EM223 輸入 輸出擴(kuò)展模塊。 EM223 擴(kuò)展模塊上有 16 個(gè)輸入端口， 16 個(gè)輸出端口，滿足制磚機(jī)自動控制的要求。 EM223 擴(kuò)展模塊性能參數(shù)如表 所示。 EM223 數(shù)字量混合輸入 /輸出模塊連接器端子圖 如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁 共 38 頁 表 EM223 擴(kuò)展模塊性能 物理特性 功耗 6W 輸入特性 輸入點(diǎn)數(shù) 16 輸入 輸入類型 漏型 /源型 (IEC 類型 1) 輸入電壓 最大連續(xù)電壓 30V DC 額定值 24V DC， 4mA， (通常 ) 輸入同時(shí)接通點(diǎn)數(shù) 輸入同時(shí)接通點(diǎn)數(shù) 40℃ 16 55℃ 16 輸出特性 本機(jī)集成輸出點(diǎn)數(shù) 16 輸出 輸出類型 固態(tài)－ MOSFET 輸出電壓 允許范圍 － DC 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 共 38 頁 1 L . 0 . 0 . 1 . 2 . 3 2 L . 4 . 5 . 6 . 7 1 M . 0 . 0 . 1 . 2 . 3 2 L . 4 . 5 . 6 . 7 M L +N ( )L ( + )4 7 0 Ω5 . 6 K Ω繼 電 器 公 共 端 和 繼電 器 輸 出 端2 4 V D C 公 共 端 和2 4 V D C 輸 入 端線 圈 電 源④②③②③ 圖 EM 223 數(shù)字量混合輸入 /輸出模塊端子圖 PLC 的特點(diǎn) (1) PLC 控制功能多樣，具有多種指令系統(tǒng)和多種存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊。 (2) PLC 的指令數(shù)量多，不但能夠處理邏輯類型問題，也能處理數(shù)據(jù)類型的問題。 (3) PLC 內(nèi)存大，功能完善，存儲元件在斷電后可以清空數(shù)據(jù)也可以保留數(shù)據(jù)，能夠通過設(shè)置滿足用戶的不同需求。 (4) PLC 有著豐富的外部設(shè)備，可以建立起有好的人機(jī)交互系統(tǒng)，進(jìn)行信息交換。 (5) PLC 有自我檢 查的功能，可以進(jìn)行自檢。 可編程控制器的控制過程 可編程控制器執(zhí)行程序的過程有三個(gè)階段。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 共 38 頁 (1) 輸入采樣階段 PLC 通過掃描把輸入端口的輸入狀態(tài)按順序保存在輸入映像寄存器中，然后控制器對采集的信息進(jìn)行處理，因?yàn)檩斎胄盘柎嬖谳斎胗诚窦拇嫫髦校词钩绦蛟趫?zhí)行過程中輸入狀態(tài)發(fā)生了變化，對程序的執(zhí)行和處理也無任何影響。當(dāng)一次掃描結(jié)束，映像寄存器被刷新，輸入端信號才再次被采集進(jìn)入輸入映像寄存器中，進(jìn)行程序執(zhí)行。再次掃面刷新，再次執(zhí)行處理。 (2) 程序執(zhí)行階段 PLC 梯形圖程序掃描遵循從左到右，從上到 下的步驟順序執(zhí)行。所謂用戶程序的執(zhí)行， 并 非是 系統(tǒng)將 CPU 的工作交由用戶程序管理， CPU 仍執(zhí)行系統(tǒng)程序中的指令。 輸入端每次采集數(shù)據(jù)都會寄存在輸入端映像數(shù)據(jù)存儲區(qū)內(nèi)， CPU 執(zhí)行時(shí)將存儲區(qū)內(nèi)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。當(dāng)用戶程序管理程序后，程序執(zhí)行一次掃描周期后進(jìn)行刷新， 所有的輸出映像都被依次刷新，系統(tǒng)進(jìn)入下一 輸出刷新階段。 (3) 輸出刷新階段 當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)在輸出刷新階段存到輸出鎖存器中，通過輸出端子和外部電源，驅(qū)動外部設(shè)備。其中輸出鎖存器一直將狀態(tài)保持到下一個(gè)循環(huán)掃描周 期的開始，所以輸出映像寄存器的狀態(tài)在程序執(zhí)行階段是動態(tài)的。 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 (1) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要內(nèi)容 (a) 列寫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。 (b) 選擇電氣設(shè)備等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 (c) 選定 PLC 型號。 (d) 制定 PLC 的 I/O 分配表。 (e) 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求編寫常用梯形圖。 (f) 注重人機(jī)界面設(shè)計(jì)。 (g) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本操作 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 38 頁 開 始分 析 控 制 要 求確 定 用 戶 I / O 設(shè) 備P L C 硬 件 系 統(tǒng) 配 置分 配 I / O 點(diǎn)繪 制 流 程 圖設(shè) 計(jì) 梯 形 圖程 序 輸 入 P L C軟 件 測 試設(shè) 計(jì) 安 裝 控 制 柜現(xiàn) 場 施 工 連 線測 試 正 常 ？整 體 測 試滿 足 要 求 ？編 制 技 術(shù) 文 件交 付 使 用修 改 程 序YNNYN 圖 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 共 38 頁 (1) 深入分析被控對象的控制要求和工藝條件 (a) 被控對象是控制的機(jī)械裝置，各種電氣設(shè)備。 (b) 按控制的要求設(shè)計(jì)，分析機(jī)械裝置完成每個(gè)動作需要的條件和結(jié)構(gòu)條件，以及相對應(yīng)的自鎖和保護(hù)功能。 (2) 擬定 I/O 設(shè)備 列出擬定控制系統(tǒng)所需要的輸入、輸出設(shè)備清單。 (3) PLC 型號的選擇 由已經(jīng)確定的 I/O 設(shè)備，按需要的輸入和輸出的端點(diǎn)數(shù)來選擇所需的 PLC的型號，要考慮型號，輸出容量，電源， I/O 模塊等硬件參數(shù)。 (4) I/O 分配表 先分配輸入輸出點(diǎn)，編寫輸入 /輸出分配表和接線圖，然后編寫 PLC 程序。 (5) 設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序 根據(jù)系統(tǒng)控制流程圖和具體要求編寫梯形圖。程序的編寫是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為核心的工作。 (6) 輸入 PLC 程序 在計(jì)算機(jī)上編寫程序 (一般為梯形圖 )通過連接電纜下載到 PLC 中，也可以將編好的程序先轉(zhuǎn)換成指令助記符，用來方便輸入到 PLC 中去。 (7) 進(jìn)行軟件調(diào)試 輸入程序后，應(yīng)先進(jìn)行檢測。在編寫程序過程中不可避免會有疏忽遺漏的地方，所以必須先進(jìn)行軟件測試，尋找錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改正錯(cuò)誤，縮短整體調(diào)試周期。 基于 PLC控制的制磚機(jī)控制系統(tǒng)分析 要嚴(yán)格按照控制要求，逐步分析 執(zhí)行步驟。運(yùn)用保護(hù)環(huán)節(jié)使制磚機(jī)自動運(yùn)行中安全，可靠。 基于 PLC 控制的制磚機(jī)的控制要求及其流程圖 (1) 本設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于送料 ,布料和壓模的控制 (a) 送料：先判斷儲料中是否有料，若有料物攪拌，若無料物先配料，把搭配好且攪拌好的的物料裝入料車，料車經(jīng)導(dǎo)軌運(yùn)行到模框上方，開始布料； (b) 布料：料車在導(dǎo)軌上運(yùn)行至磚模上方開始篩料，使物料撒入磚模內(nèi)，填本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 共 38 頁 充好后料車原路返回； (c) 壓模：料車回位后震動裝置啟動，震動裝置先慢 ,然后快速震動 ,震動結(jié)束后壓頭下降啟動，壓模壓磚，將磚坯壓緊壓實(shí)。壓磚完畢 ,壓頭上升完畢后，推磚機(jī)推出磚坯，傳送帶啟動 ,送磚機(jī)啟動 ,磚出爐養(yǎng)護(hù) ,開始下一次送料。 (2) 制磚機(jī)自動控制系統(tǒng)的流程及其流程圖 (a) 按下啟動按鈕，定時(shí)器開始定時(shí)，配料系統(tǒng)和攪拌電機(jī)啟動。運(yùn)行 5s后停止。 (b) 上料電機(jī)啟動，上料門打開，料物經(jīng)料斗裝入小車， 2s后料門關(guān)閉，料車啟動。料車 經(jīng) 軌道運(yùn)行 至?？?上方后，料車料門打開，開始布料。不了結(jié)束，料車料門關(guān)閉，料車經(jīng)軌道退回至起始位置。 (c) 震動電機(jī)啟動，震動頻率先以 10Hz慢震動 10s后，再以 35Hz快震動 10s，震動時(shí)間可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)。震動結(jié) 束后壓模下降，開始壓磚，壓磚壓力設(shè)定為40Mpa。油泵頻率設(shè)為 35Hz，當(dāng)壓力傳感起檢測到壓頭壓力大于 40Mpa時(shí)，油泵電機(jī)頻率變?yōu)?10Hz。 (d) 壓模壓磚 20s后，壓模上升，推磚機(jī)電機(jī)啟動將轉(zhuǎn)推至傳送帶上，傳送帶電機(jī)啟動，將壓好的磚送至裝板機(jī)，出爐養(yǎng)護(hù) ， 接著循環(huán)。制磚機(jī)自動控制系統(tǒng)的流程圖如圖 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 38 頁 啟 動