【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 不過(guò)這里的行程開(kāi)關(guān)和上面的優(yōu)點(diǎn)不一樣了，它有 X 軸 Y 軸裝有六個(gè)行程開(kāi)關(guān)，其中兩個(gè)給 PLC 提供兩軸的原點(diǎn)信號(hào)，另外四個(gè)用于硬件保護(hù)，當(dāng)任何一軸運(yùn)行過(guò)頭，碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)斷開(kāi)步進(jìn)電機(jī)控信號(hào)公共端。還有滾珠絲桿是用來(lái)帶動(dòng)氣動(dòng)手指沿 Y 軸移動(dòng)，同步輪 同步帶是用于帶動(dòng)主軸沿 X 軸移動(dòng)并實(shí)現(xiàn)它們的精確定位。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 14 裝配站組成及功能 由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器、電感傳感器、磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、警示燈、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。主要完成工件緊合裝配。在這一單元中用到了伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器是用于控制三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。根據(jù) PLC 發(fā)出的脈沖數(shù)量實(shí)現(xiàn)三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)精確定位。這里的小工件庫(kù)也是采用的井式的也采用光電傳感器功能和前面的一樣的，這里特別的 用到了一個(gè)電感傳感器是用于檢測(cè)工作臺(tái)是否回到原點(diǎn)，檢測(cè)距離 4mm177。 20%，它的作用是當(dāng)一個(gè)工件完成了之后檢測(cè)工作臺(tái)是否到了原點(diǎn)的位置如果檢測(cè)到已經(jīng)到了原點(diǎn)的位置了那就進(jìn)行先一步動(dòng)作，反之不能動(dòng)作。還用到了警示燈是用于指示系統(tǒng)工作狀態(tài)和工件庫(kù)工件是否缺料，只要在觸摸控制面板上觸動(dòng)氣動(dòng)按鈕那系統(tǒng)就開(kāi)始工作這時(shí)候綠燈亮，當(dāng)按下停止按鈕那就紅燈亮，如果缺料了那就亮黃燈，必須加入小工件了。這里的頂料氣缸、擋料氣缸工作原理和供料站的基本一樣的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 15 分揀站組成及功能 由傳送帶、變頻器、三相交流減速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸、磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥、調(diào)壓過(guò)濾器、光電傳感器、光纖傳感器、對(duì)射傳感器、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。主要完成來(lái)料檢測(cè)、分類、入庫(kù)。該裝置到最后主來(lái)的產(chǎn)品是有兩種不同的顏色的，所以這個(gè)分揀單元在這條自動(dòng)線上面是必可少的一部分，到最后必須把產(chǎn)品分門別類的分好。 這里光電傳感器用于檢測(cè)入料口是否有物料。當(dāng)入料口有物料時(shí)給 PLC 提供輸入信號(hào)通過(guò) PLC 的輸出信號(hào)來(lái)控制下一步的動(dòng)作。還有光纖傳感器是根據(jù)不同顏色材料反射光強(qiáng)度的不同來(lái)區(qū)分不同的工件。當(dāng)工件為白色時(shí)第一個(gè)光纖傳 感器檢測(cè)到信號(hào)；當(dāng)工件為黑色時(shí)第二個(gè)光纖傳感器檢測(cè)到信號(hào)。光纖傳感器的檢測(cè)距離可通過(guò)光纖放大器的旋鈕調(diào)節(jié)。檢測(cè)工件是否到物料槽，當(dāng)檢測(cè)到有物料到達(dá)物料槽時(shí)給 PLC 提供信號(hào)是通過(guò)對(duì)射光電傳感器還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)汽缸它的功能就是把黑色的工件放入到第二個(gè)槽中，它的旋轉(zhuǎn)角度是 68176。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 16 第二章 可編程控制器的基本概況 可編程控制器的產(chǎn)生和特點(diǎn) 在此次自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中選用的都是三菱機(jī)型的 PLC，可編程控制器（ Prgrammable Controller）簡(jiǎn)稱 PC ，為了避免和通用計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱 PC混 淆，在很多書中對(duì)可編程控制器仍沿用 PLC 的簡(jiǎn)稱。 1968 年美國(guó)的汽車工業(yè)（通用汽車公司）首先提出了可編程控制器的概念，1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制出了世界第一臺(tái) PLC，這時(shí)的可編程控制器只能用于執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，所以稱為可編程序控制器（ Prgrammable Logical Contrller， PLC）。 PLC最早用以取代汽車生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng)，隨即擴(kuò)展到食品的加工，制造、冶金等工業(yè)部門。 1971 年日本引進(jìn)了這項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)，并開(kāi)始生產(chǎn)自己的 PLC。 1973 年歐 洲的一些國(guó)家也研制生產(chǎn)自己的 PLC。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代后，半導(dǎo)體及微機(jī)技術(shù)的發(fā)展， PLC 微處理后作為中央處理器，輸出 /輸出和外圍的繼電器都采用了很多集成電路，使得 PLC 有了多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)和各種各樣的系列產(chǎn)品、型號(hào)。成為了新型的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)（ International Electrical Committee）頒布的 PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC 做了如下定義： “PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏 輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 ” 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 17 在如今的應(yīng)用中 PLC 的特點(diǎn)也是非常的突出的 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/10~1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成 電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從 PLC 的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電 接觸器 系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。 PLC 的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。 PLC 有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng) 域。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及 人機(jī)界面 技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易 ， 并且越來(lái)越簡(jiǎn)單易學(xué)了。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 18 可編程控制器的應(yīng)用及發(fā)展 可編程邏輯控制器，又稱可編程控制器，有過(guò)多種定義?？梢钥醋魇且环N經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，整個(gè)的設(shè)計(jì)原則就是簡(jiǎn)單與實(shí)用。 1968年，通用汽車公司的液壓部門為了消除既復(fù)雜又昂貴的繼電器控制系統(tǒng)，確立了第一個(gè)可編程控制器的招標(biāo)指標(biāo)。該設(shè)計(jì)規(guī)格需要固 態(tài)系統(tǒng)和電腦技術(shù)，并要求能夠在工業(yè)環(huán)境中生存，也能夠方便地編程，并且可以重復(fù)使用。該控制系統(tǒng)將大大減少機(jī)器的停機(jī)時(shí)間，并為未來(lái)提供了可擴(kuò)展性。該招標(biāo)由 DEC 公司中標(biāo)，這套系統(tǒng)于 1969年研制出來(lái)，這是第一臺(tái)可編程控制器，型號(hào)為 PDP14，應(yīng)用取得成功。其后，美國(guó)的 MODICON 公司也推出了同名的 084 控制器， 1971 年日本推出了 DSC80 控制器， 1973 年西歐國(guó)家的各種可編程控制器也研制成功。這些早期的控制器滿足了最初的要求，并且打開(kāi)了新的控制技術(shù)的發(fā)展的大門。 PLC 的發(fā)展也是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù) 字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，正是這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程控制器的發(fā)展。 從控制功能來(lái)看，可編程控制器的發(fā)展大致經(jīng)歷了 4 個(gè)階段： 初級(jí)階段：從第一臺(tái) PLC 問(wèn)世到 20 世紀(jì) 70 年代中期 由于第一代 PLC 是為了取代繼電器的，因此，主要功能是邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)功能。 CPU 由中小規(guī)模數(shù)字集成電路構(gòu)成。主要產(chǎn)品有： MODICON 公司的 084， AB 公司的 PDQIL， DEC 公司的 PDP14，日立公司的 SCY022等。第一階段就采用了梯形圖語(yǔ)言作為編程方式，盡管有些枯燥，但卻形成了工廠的編程標(biāo)準(zhǔn)。 擴(kuò)展階段：從 20 世紀(jì) 70 年代中期到 70 年代末期這一階段 PLC 產(chǎn)品的控制功能得到很大擴(kuò)展。擴(kuò)展的功能包括數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的比較和運(yùn)算、模擬量的運(yùn)算等功能。這一階段的產(chǎn)品有 MODICON 的 184， 284，384，西門子公司的 SIMATICS3 系列，富士電機(jī)公司的 SC 系列產(chǎn)品。 通信階段：20 世紀(jì) 70 年代末期到 80 年代中期 這一階段產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展有關(guān)，形成了分布式通信網(wǎng)絡(luò)。但是，由于各制造商各自為政，通信系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。由于在很短的時(shí)間內(nèi)， PLC 就已經(jīng)從汽車行業(yè)迅速擴(kuò)展到其它行業(yè)，作為繼電器的替代品進(jìn)入 了食品、飲料、金屬加工、制造和造紙等多個(gè)行業(yè)。其次，產(chǎn)品功能也得到很大的發(fā)展。同時(shí)，可靠性進(jìn)一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 19 的 SIMATICS6 系列， GOULD 公司的 M84， 884 等，富士電機(jī)的 MICRO 和 TI 公司的TI530 等。 開(kāi)放階段：從 20 世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始 由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了開(kāi)放系統(tǒng)互連的參考模型 OSI，使 PLC 在開(kāi)放功能上有較大發(fā)展。主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造廠商的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶得益。此外， PLC 開(kāi)始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)，增加高級(jí)語(yǔ)言編程，并完成了編程語(yǔ)言 的標(biāo)準(zhǔn)化工作。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 S7系列， AB 公司的 PLC5， SLC500，德維森的 V80 和 PPC11，加拿大 ONLINECONTROL 公司與合控電氣公司所開(kāi)發(fā)的