【文章內(nèi)容簡介】 DER公司、日本MITSUBISHI公司、OMRON公司約占全球市場銷售額的67%。我國對可編程控制器的研制始于1974年，目前全國有幾十個生產(chǎn)廠家，但產(chǎn)品多為128個開關(guān)量I/O點以下的小機型。國內(nèi)市場幾乎被國外的PLC產(chǎn)品占領(lǐng)。 可編程控制器的發(fā)展趨勢近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進，應用范圍迅速擴大。目前，PLC主要有以下發(fā)展趨勢：1) 高速度、大存儲量方向發(fā)展。為提高處理能力，要求PLC具有更好的響應速度和更大的存儲容量。各大公司都把PLC的掃描速度作為一個很重要的指標。2) 多品種方向發(fā)展。目前中小型PLC比較普遍，超小型PLC的需求日趨增多。為適應市場的多種需要，今后PLC發(fā)展要向多品種方向，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，小型PLC的特點是價格低廉、經(jīng)濟可靠，適用于設備的單機控制，便于“機電儀”一體化。隨著應用范圍的不斷擴大和網(wǎng)絡及其他功能的不斷增強，從控制能力上，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品配套能力上，生產(chǎn)出了各種人機界面單元、通信單元，促進了大型及超大型PLC的發(fā)展。3) 編程語言多樣化。PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時，編程軟件也在不斷發(fā)展。編程語言朝著多種編程語言的方向發(fā)展。盡管大多數(shù)PLC采用繼電器梯形圖語言（LAD），但是新的編程語言還是不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)在有部分PLC已采用高級語言（如BASIC、C及匯編語言等）。4) 發(fā)展智能模塊。智能模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件。它可以與PLC的主CPU并行工作，占用主CPU的時間很少，有利于提高PLC的掃描速度。發(fā)展智能模塊可進一步提高PLC處理信息的能力和控制功能。2吸吊機總體設計方案所設計的吸吊機是一個典型的機電一體化系統(tǒng)。所謂的機電一體化系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的主功能、信息處理功能和控制功能等方面引進了電子技術(shù)，并把機械裝置、執(zhí)行部件、計算機等電子設備以及軟件等有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)，即機械、執(zhí)行、信息處理、接口和軟件等部分在電子技術(shù)的支配下，以系統(tǒng)的觀點進行組合而形成的一種新型機械系統(tǒng)。機電一體化系統(tǒng)由機械系統(tǒng)（機構(gòu)）、電子信息處理系統(tǒng)（計算機）、動力系統(tǒng)（動力源）、傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（電機）等五大子系統(tǒng)組成。其五種內(nèi)部功能及主功能、動力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能。機電一體化系統(tǒng)的一大特點是由于機電一體化系統(tǒng)的微電子裝置取代了人對機械的絕大部分的控制功能，并加以延伸和擴大，克服了人體能力的不足和弱點。另一大特點是節(jié)省能源和材料消耗。其主要特征是自動化控制。 帶傳動帶傳動是在兩個或多個帶輪之間用帶作為撓性拉曳元件的一種摩擦傳動。帶呈環(huán)形，并以一定的拉力（稱為張緊力）F0套在一對帶輪上，使帶和帶輪相互壓緊。帶傳動不工作時，帶兩邊的拉力相等，均為F0；工作時，由于帶與輪面間的摩擦力使其一邊拉力加大到F1，稱為緊邊拉力，另一邊拉力減小到F2，稱為松邊拉力。兩者之差F=F1F2即為有效拉力，它等于沿帶輪的接觸弧上摩擦力的總和。在一定條件下，摩擦力有一極限值，如果工作阻力超過極限值，帶就在輪面上打滑，傳動不能正常工作。： 電機正反轉(zhuǎn)接線圖氣動系統(tǒng)主要由以下四種裝置組成：1) 氣源裝置。氣源裝置即壓縮空氣的發(fā)生裝置，其主體部分是空氣壓縮機（簡稱空壓機）。它將原動機（電動機）的機械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能并經(jīng)凈化設備凈化，為各類氣動設備提供潔凈的壓縮空氣。2) 執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)是系統(tǒng)的能量輸出裝置，如氣缸和氣缸馬達，它們將氣體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，并輸出到工作機構(gòu)上去。3) 控制元件。即用以控制調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動方向以及系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的工作程序的元件，如壓力閥、流量閥、方向閥和邏輯元件等。4) 輔助元件。系統(tǒng)中除上述三類元件外，其余元件稱輔助元件，如各種過濾器、油霧器、消聲器、散熱器、傳感器、放大器及管件等。它們對保持系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和持久地工作起十分重要的作用。： 氣缸簡圖 氣動回路1) 氣源處理裝置。該裝置由氣水分離器、減壓器、油霧器組成。氣水分離器將壓縮空氣中的贓物和水分濾出，由減壓閥把空氣壓力降到預定壓力，然后供給電磁閥和氣缸。油霧器中的潤滑油由壓縮空氣順空氣流動方向帶到需潤滑的電磁閥和氣缸。減壓閥帶有壓力表，調(diào)整空氣壓力可由壓力表直接讀出。2) 氣路的基本回路。一個氣動系統(tǒng)不管有多復雜，它總不外是由一些基本回路組成的。所謂基本回路就是由一些氣壓元件組合起來完成特定功能的氣路結(jié)構(gòu)。氣路系統(tǒng)由基本回路構(gòu)成，基本回路由電磁閥、氣缸、管路、調(diào)速器、消音器等組成。電磁閥控制氣體通斷及執(zhí)行機構(gòu)還鄉(xiāng)。氣缸是執(zhí)行機構(gòu)的基本元件，承擔負載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。調(diào)速器用來調(diào)節(jié)氣缸的運動速度，以滿足負載的不同速度要求。消音器用來排除排氣噪聲，保護環(huán)境。3) 升降裝置。帶動物體升降運動。該裝置在往返行程上裝有一個氣墊裝置，該氣缸在向上（或向下）運動時，以高速移動，在接近行程終點附近某一點關(guān)閉閥門，使壓縮空氣只能經(jīng)過另一個狹窄的通道而限速，氣缸移動速度便慢下來，然后停住，其運動速度及減慢下來速度均由調(diào)速器調(diào)節(jié)，只要不產(chǎn)生振動即可。前后兩閥門的開關(guān)控制由配置在升降裝置上的霍爾開關(guān)控制。 真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)由真空泵、真空電磁閥、真空檢測器、真空管路等組成。它是吸吊機的組要組成部分之一，其主要功能是為吸板及放板等動作提供真空壓力。真空泵是真空系統(tǒng)的心臟，提供真空能源；真空電磁閥承擔真空線路的通斷；真空檢測器承擔檢測真空壓力，并發(fā)出放板信號。吸盤是一種用來抓取和握持工件的末端執(zhí)行器，吸吊機用它來夾持、移動或放置工件。屬于無指夾持工件，其夾持方式為真空吸附式。由于吸盤的結(jié)構(gòu)形式即采用橡膠制造，因此容許吸附作業(yè)具有一定的柔順性。這樣，即使工件有一定的尺寸偏差和位置偏差也能被吸附和脫開。用吸盤吸持工件時，在吸附面上有拉力、剪切力、力矩或這些力的組合。為了評定握持機構(gòu)對這些力的承擔極限，需通過測試，做出對吸附手的各特性的評價。： 吸盤簡圖3 吸吊機PLC控制系統(tǒng)設計所謂自動控制系統(tǒng)，就是在沒有人直接參與的情況下，使生產(chǎn)過程或被控對象的某些物理量準確地按照預期規(guī)律變化。一般來說，如何使被控制量按照給定量的變化規(guī)律而變化，這就是控制系統(tǒng)所要解決的基本任務。研究某一控制系統(tǒng)要解決的兩個問題：其一是分析給定控制系統(tǒng)的工作原理，元部件組成；其二是根據(jù)生產(chǎn)的需要來進行控制系統(tǒng)的設計，并用機、電、光、液（氣）壓元部件或設備來實現(xiàn)這一系統(tǒng)。 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的種類繁多，但其結(jié)構(gòu)和工作原理則大同小異，一般是由中央處理單元（CPU）、存儲器、輸入/輸出單元、編程器、電源等主要部分構(gòu)成的。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，外部的開關(guān)信號均為輸入變量，它們經(jīng)輸入接口存到PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器中，而后經(jīng)過邏輯運算或數(shù)據(jù)處理以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。1）中央處理單元（CPU）。CPU是PLC的核心部件，它類似人的大腦，能指揮PLC按照預先編好的系統(tǒng)程序完成各種任務。其作用有以下幾點：（1）接收、存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并可通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲地址。（2）檢查、校驗用戶程序，對正在輸入的用戶程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警，并停止輸入；在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤，則立即報警或停止程序的執(zhí)行。（3）接收、調(diào)用現(xiàn)場信息，將接收到的現(xiàn)場輸入的數(shù)據(jù)保存起來，在需要改數(shù)據(jù)的時候?qū)⑵湔{(diào)出、并送到需要