【文章內(nèi)容簡介】 點(diǎn) 數(shù) ， 以 及 程 序 容 量 和 控 制 的 要 求 ，選 擇 CPU226[3]作 為 該 控 制 系 統(tǒng) 的 主 機(jī) 。如 果 選 擇 CPU224， 則 需 要 擴(kuò) 展 一 個(gè) 數(shù) 字 量 輸 入 /輸 出 模 塊 。 可 選 的 數(shù) 字量 輸 入 和 輸 出 模 塊 有 EM22 EM222 和 EM223。 EM221 和 EM222 是 單 獨(dú) 的 輸入 或 者 輸 出 擴(kuò) 展 模 塊 ， 為 了 便 于 硬 件 的 安 裝 和 減 小 PLC 系 統(tǒng) 所 占 體 積 ， 采用 EM223 模 塊 。 EM223 是 一 個(gè) 輸 入 /輸 出 混 合 模 塊 ， 有 多 種 型 號 可 選 ， 這 里選 擇 EM223 中 的 8 點(diǎn) DC 輸 入 和 8 點(diǎn) DC 輸 出 ， 既 能 滿 足 系 統(tǒng) 的 控 制 要 求 ，同 時(shí) 也 滿 足 了 控 制 系 統(tǒng) 的 I/O 點(diǎn) 數(shù) 的 要 求 。 PLC 的 I/O 資源配置根 據(jù) 系 統(tǒng) 的 功 能 要 求 ， 對 PLC 的 I/O 進(jìn) 行 配 置 ， 具 體 分 配 如 下 所 示 。 數(shù) 字 量 輸 入 部 分在 此 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 所 需 要 的 輸 入 量 基 本 上 都 屬 于 數(shù) 字 量 ， 主 要 包 括 各 種控 制 按 鈕 和 限 位 開 關(guān) ， 共 有 19 個(gè) 數(shù) 字 輸 入 量 ， 如 表 31 所 示 。 表 31 數(shù)字輸入量地址分配表輸入點(diǎn)編號 代碼 名稱 輸入點(diǎn)編號 代碼 名稱 SB1 急停按鈕 SB10 手動(dòng)大車前進(jìn)按鈕 SB2 復(fù)位按鈕 SB11 手動(dòng)大車后退按鈕 SA 手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SB12 手動(dòng)工件壓緊按鈕 SB3 自動(dòng)切割啟動(dòng)按鈕 SB13 手動(dòng)工件松開按鈕 SB4 手動(dòng)切割槍上升按鈕 SQ1 切割槍上限位置開關(guān) SB5 手動(dòng)切割槍下降按鈕 SQ2 切割槍下限位置開關(guān) SB6 手動(dòng)切割槍左移按鈕 SQ3 切割槍左限位置開關(guān) SB7 手動(dòng)切割槍右移按鈕 SQ4 切割槍右限位置開關(guān) SB8 手動(dòng)切割槍乙炔閥門按鈕 SQ5 大車到位位置開關(guān) SB9 手動(dòng)切割槍切割氧和高壓氧閥門按鈕 數(shù)字量輸出部分在 這 個(gè) 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 主 要 輸 出 控 制 的 設(shè) 備 有 各 種 接 觸 器 、 電 動(dòng) 機(jī) 等 ， 共有 10 個(gè) 輸 出 點(diǎn) ， 其 具 體 分 配 如 表 32 所 示 。 表 32 數(shù)字輸出量地址分配表輸出點(diǎn)編號 代碼 名稱 輸出點(diǎn)編號 代碼 名稱 KM1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正向接觸器 YV3 切割槍乙炔電磁閥 KM2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向接觸器 YV4 切割槍氧電磁閥 KM3 切割槍電動(dòng)機(jī)正向接觸器 YV5 切割槍高壓氧電磁閥 KM4 切割槍電動(dòng)機(jī)反向接觸器 YV6 壓緊裝置電磁閥 YV1 切割槍上升電磁閥 YV7 松開裝置電磁閥 YV2 切割槍下降電磁閥根 據(jù) 控 制 系 統(tǒng) 的 功 能 要 求 、 如 表 31 和 表 32 所 示 的 I/O 分 配 情 況 以及 如 圖 31 所 示 的 硬 件 連 接 示 意 圖 ， 設(shè) 計(jì) 出 板 材 切 割 控 制 系 統(tǒng) PLC 控 制 部分 硬 件 連 接 圖 ， 如 圖 32 所 示 ， 此 控 制 面 板 上 的 手 動(dòng) 控 制 部 分 主 要 在 調(diào) 試系 統(tǒng) 時(shí) 使 用 ， 調(diào) 試 完 成 后 基 本 處 于 閑 置 狀 態(tài) 。S7200 系列PLCLMSB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8SB9SB10SB11SB12SB13SB14SQ1SQ2SQ34SQ4KM1KM2KM3KM4YV1YV2YV3YV4YV5YV6SB1SA圖 32 板 材 切 割 控 制 系 統(tǒng) PLC 控 制 部 分 硬 件 連 接 圖 其他資源配置要 完 成 系 統(tǒng) 的 功 能 除 了 PLC 及 其 擴(kuò) 展 模 塊 之 外 ， 還 需 要 各 種 限 位 開 關(guān) 、電 磁 閥 和 接 觸 器 等 儀 器 設(shè) 備 。 限位開關(guān)用 來 控 制 切 割 槍 在 運(yùn) 動(dòng) 過 程 中 的 停 止 位 置 ， 防 止 移 動(dòng) 超 限 導(dǎo) 致 事 故 。（ 1） 上 限 位 開 關(guān) 。 控 制 切 割 槍 上 升 時(shí) 的 位 置 ， 防 止 向 上 運(yùn) 動(dòng) 超 出 范 圍 。（ 2） 下 限 位 開 關(guān) 。 控 制 切 割 槍 下 降 時(shí) 的 位 置 ， 防 止 向 下 運(yùn) 動(dòng) 超 出 范 圍 。（ 3） 左 限 位 開 關(guān) 。 控 制 切 割 槍 左 運(yùn) 動(dòng) 的 位 置 ， 防 止 向 左 運(yùn) 動(dòng) 超 出 范 圍 。（ 4） 右 限 位 開 關(guān) 。 控 制 切 割 槍 右 運(yùn) 動(dòng) 的 位 置 ， 防 止 向 右 運(yùn) 動(dòng) 超 出 范 圍 。 電磁閥使 用 一 個(gè) 氣 缸 、 一 個(gè) 電 磁 閥 就 能 實(shí) 現(xiàn) 切 割 槍 的 上 升 和 下 降 ， 在 板 材 切 割系 統(tǒng) 中 ， 用 了 一 些 電 磁 閥 [4]。（ 1） 上 升 電 磁 閥 ： 控 制 氣 缸 驅(qū) 動(dòng) 切 割 槍 上 升 至 設(shè) 定 位 置 。（ 2） 下 降 電 磁 閥 ： 控 制 氣 缸 驅(qū) 動(dòng) 切 割 槍 下 降 至 設(shè) 定 位 置 。（ 3） 壓 緊 電 磁 閥 ： 控 制 氣 缸 驅(qū) 動(dòng) 壓 緊 機(jī) 構(gòu) 壓 緊 工 件 。（ 4） 松 開 電 磁 閥 ： 控 制 氣 缸 驅(qū) 動(dòng) 壓 緊 機(jī) 構(gòu) 松 開 工 件 。 接觸器此 系 統(tǒng) 中 ， 大 車 不 需 要 時(shí) 刻 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 而 是 根 據(jù) PLC 檢 測 相 關(guān) 狀 態(tài) 后 ， 發(fā)出 控 制 大 車 運(yùn) 行 的 指 令 。 因 此 ， 必 須 在 大 車 的 電 動(dòng) 機(jī) 部 分 裝 個(gè) 可 以 控 制 電動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 和 停 止 的 接 觸 器 ， 在 連 接 到 PLC 控 制 接 觸 器 ， 最 后 到 達(dá) 控 制 目 的 。 人機(jī)界面由 于 需 要 對 板 材 的 氣 缸 長 度 進(jìn) 行 修 改 ， 為 了 方 便 ,需 要 采 用 人 機(jī) 界 面 進(jìn)行 控 制 和 顯 示 。 此 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 采 用 西 門 子 公 司 為 S7200 設(shè) 計(jì) 的 TD200[5]。文 本 顯 示 器 TD200 的 特 點(diǎn) 如 下 。（ 1） 最 大 顯 示 2 行 中 文 文 本 。（ 2） 支 持 中 英 文 顯 示 。（ 3） 與 S7200 通 過 RS485 通 信 。（ 4） 顯 示 器 為 LCD 顯 示 。（ 5） 可 通 過 通 信 口 供 電 ， 當(dāng) 距 離 較 長 時(shí) ， 也 可 以 利 用 獨(dú) 立 電 源 供 電 。（ 6） 顯 示 器 電 路 具 有 反 接 、 短 路 、 浪 涌 保 護(hù) 和 電 子 自 恢 復(fù) 保 險(xiǎn) 絲 。（ 7） 允 許 調(diào) 整 指 定 的 程 序 變 量 。（ 8） 允 許 強(qiáng) 制 改 變 輸 入 /輸 出 點(diǎn) 。（ 9） 組 態(tài) 軟 件 采 用 STEP 7Micro/WIN32 SP4 版 本 ， 無 須 單 獨(dú)HMI 組 態(tài) 軟 件 。 各類按鈕急 停 按 鈕 采 用 帶 鎖 的 ， 常 閉 觸 點(diǎn) ， 按 下 旋 轉(zhuǎn) 復(fù) 位 按 鈕 ； 手 動(dòng) /自 動(dòng) 按 鈕采 用 旋 鈕 ， 一 邊 常 閉 ， 一 邊 常 通 ； 其 余 按 鈕 均 采 用 觸 點(diǎn) 觸 發(fā) 方 式 。4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用西門子公司專為 S7200 系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)的 STEP 7Micro/WIN32[6]，既可開發(fā)控制程序使用，也可實(shí)時(shí)監(jiān)控程序執(zhí)行的狀態(tài)。根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求和硬件部分的設(shè)計(jì)情況，以及 PLC 控制系統(tǒng)中 I/O 的分配情況，進(jìn)行軟件編程設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中，首先需要按照控制系統(tǒng)的功能要求畫出系統(tǒng)流程框架圖，然后細(xì)化流程圖，按照不同的功能要求編寫不同的功能模塊。 總體流程設(shè)計(jì)根 據(jù) 控 制 系 統(tǒng) 的 功 能 要 求 ， 控 制 過 程 分 為 手 動(dòng) 和 自 動(dòng) 控 制 模 式 。 手動(dòng)控制模式在 手 動(dòng) 控 制 模 式 下 ， 可 單 獨(dú) 控 制 每 一 個(gè) 設(shè) 備 的 運(yùn) 行 ， 相 互 之 間 沒 有 順 序 ，互 不 干 擾 ， 其 流 程 圖 如 圖 41 所 示 。手動(dòng)控制模式大車運(yùn)行 切割槍運(yùn)行 壓緊裝置運(yùn)行 各種氣體閥 門的控制圖 41 手 動(dòng) 控 制 模 式 流 程 圖 自動(dòng)控制模式處 于 自 動(dòng) 狀 態(tài) 時(shí) ， 系 統(tǒng) 上 電 后 按 下 切 割 啟 動(dòng) ， 系 統(tǒng) 開 始 工 作 ， 其 工 作 過程 包 括 以 下 幾 個(gè) 方 面 。（ 1） 系 統(tǒng) 上 電 后 ， 按 下 啟 動(dòng) 按 鈕 。（ 2） 大 車 攜 帶 板 材 開 始 運(yùn) 行 ， 到 達(dá) 切 割 槍 處 停 止 。（ 3） 大 車 到 位 后 ， 傳 送 帶 通 過 步 進(jìn) 電 動(dòng) 機(jī) 控 制 前 進(jìn) 所 需 的 長 度 后 停 止 。（ 4） 停 止 后 ， 啟 動(dòng) 壓 緊 裝 置 將 板 材 固 定 。（ 5） 固 定 后 ， 調(diào) 用 切 割 程 序 ， 切 割 結(jié) 束 后 ， 切 割 槍 自 動(dòng) 復(fù) 位 。（ 6） 復(fù)