基于plc的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-18 15:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)遵循以下基本原則： （ 1）充分發(fā)揮 PLC 功能，最大限度地滿足被控對 象的控制要求。 （ 2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。 （ 3）保證控制系統(tǒng)安全可靠。 （ 4）應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇 PLC 的型號、 I/O 點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適量的余量，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴充。 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計 6 隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展， PLC 產(chǎn)品的種類也越來越多，而且也日趨完善。近年來，從德國、日本、美國等引進的 PLC 產(chǎn)品和國內(nèi)廠家組裝自行開發(fā)的產(chǎn)品，已有幾十個、上百種型號。 PLC 的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等各 有不同，適用于的場合也各有側(cè)重。因此，合理選擇PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有著重要意義。 （ 1） 確定 I/O 點數(shù) 在改造設(shè)計中盡可能利用原有電器，以利于節(jié)省投資。根據(jù)原控制電路來確定 I/O 端口點數(shù)，其中 :按鈕 8 個，行程開關(guān) 5 個，轉(zhuǎn)換開關(guān) 1 個（觸點位置 3個），熱繼電器常閉 2 個，電壓繼電器觸點 1 個，控制線路電源總開關(guān) 1 個，共20 個輸入端口點數(shù)；接觸器 7 個，電壓繼電器 1 個，信號燈 4 個，共計 12 個輸出端口點數(shù)。 （ 2） 選配 PLC 的型號 在選用 PLC 上，考慮到只是對 Z3040 型鉆床做電器部分的改造，輸出端口需要 12，輸入端口需要 20 個。而且并不通過網(wǎng)絡(luò)或其他方式做遠程控制。 因此， 到經(jīng)濟，實用，穩(wěn)定等方面因素。 為實現(xiàn)上述搖臂鉆床電氣控制的要求 , 在設(shè)計時選擇日本三菱公司的F140MR 型可編程控制器。該控制器有 40 個輸入輸出口 , 其中輸入 24 個 , 輸出16 個。該控制器的結(jié)構(gòu)為輸入輸出一體化組件型結(jié)構(gòu) , 安裝和調(diào)試比較方便 , 且具有較快的輸入響應(yīng)速度 , 并可以進行 I/ O 口擴展。 PLC 種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。用 PLC 實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進行輸入、輸出變換，并將這個變換給以物理實現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。 PLC 轉(zhuǎn)為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，它主要由 CPU、電源、儲存器和專門設(shè)計的輸入 /輸出接口電路組成。 PLC 結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計 7 圖 21 PLC 結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)時，首先是進行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計，即根據(jù)被控對象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此必備的條件。然后是進行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出 PLC 控制 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，控制信號的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。最后根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，具體的確定 PLC 的機型和系統(tǒng)的具體配置。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計可以按以下步驟進行。 熟悉被空對象，制定指控方案 分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，確定被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的控制要求。 確定 I/O 設(shè)備 根系系統(tǒng)的控制要求，確定用戶所需的輸入（如按鈕、行程開關(guān)、選擇開關(guān)等）和輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、信號指示燈等），由此確定 PLC 的 I/O 點數(shù)。 選擇 PLC 選擇時主要包括 PLC 機型、容量、 I/O 模塊、電源的選擇。 分配 PLC 的 I/O 地址 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場需要，確定控制按鈕，選擇開關(guān)、接觸器、電磁閥、信號指示燈等各種輸入輸出設(shè)備的型號、規(guī)格、數(shù)量：基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計 8 根據(jù)所選的 PLC 的型號，列出輸入 /輸出設(shè)備與 PLC 輸入輸出端子的對照表，以便繪制 PLC 外部 I/O 接線圖和編制程序。 設(shè)計軟件及硬件 進行 PLC 程序設(shè)計，進行控制柜（臺）等硬件的設(shè)計及現(xiàn)場施工。由于程序與硬件設(shè)計可同時進行，因此， PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計周期可大大縮短，而對于繼電器系統(tǒng)必須 先設(shè)計出全部的電器孔氏線路后才能進行施工設(shè)計。 其中， PLC 程序設(shè)計的一般步驟如下： 1）對于較復(fù)雜系統(tǒng)，需要繪制系統(tǒng)的功能圖；對于簡單的控制系統(tǒng)也可省去這一步。 2）設(shè)計梯形圖程序。 3）根據(jù)梯形圖編寫指令程序表。 4）對程序進行模擬調(diào)試及修改，知道滿足控制要求為止。調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 其中，硬件設(shè)計及現(xiàn)場施工的步驟如下： 1）設(shè)計控制柜機操作面板電器布置圖及安裝接線圖。 2）控制系統(tǒng)各部分的電器互連圖。 3）根據(jù)圖樣進行現(xiàn)場接線，并檢查。 聯(lián)機調(diào)試 聯(lián)機調(diào)試是指將模擬調(diào)試通過的程序進行再線統(tǒng)調(diào)。開始時，先帶上輸出設(shè)備（接觸器線圈、信號指示燈等），不帶負載進行調(diào)試。利用編程器的監(jiān)控功能，采用分段調(diào)試的方法進行。各部分都調(diào)試正常后，再帶上實際負載運行。如不符合要求，則對硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部分程序即可。 全部調(diào)試完畢后，交付試運行。經(jīng)過一段時間運行，如不正常工作、程序不需要修改則將程序固化到 EPROM 中，以為程序丟失。 整理技術(shù)文件 包括設(shè)計說明書、電氣安裝圖、電器元件明細表及使用說明書等。 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計
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