【文章內(nèi)容簡介】 5 進(jìn)行再線修改 不用改硬線。 選擇的基本原則 在功能滿足要求 的前提下，選擇最可 靠、維護(hù)使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機(jī)型 ； 在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊?，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的ＰＬＣ；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的 ＰＬＣ ； 對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶Ａ／ Ｄ轉(zhuǎn)換、Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求 ； 而在控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現(xiàn)ＰＩＤ運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全ＰＬ Ｃ的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。根據(jù)不同的應(yīng)用對象，表１列出了ＰＬＣ的幾種功能選擇。 PLC 的工作過程 自監(jiān)視掃描階段 為 了保證工作的可靠性， PLC 內(nèi)部具有自監(jiān)視或自診斷功能，自監(jiān)視功能是由監(jiān)視定時器（ WDT， watchdog timer）完成的， WDT 是一個硬件時鐘，自監(jiān)視過程主要是檢查及復(fù)位 WDT，如果在復(fù)位前掃描時間已經(jīng)超過 WDT 的設(shè)定值， CPU將停止運行， IO復(fù)位，給出報警信號，這種故障稱為 WDT 故障。 WDT故障可能由CPU 硬件引起，也可能用戶程序執(zhí)行時間太長，使 掃描時間超過 WDT時間而引起的，用編程器可以消除故障。 WDT 的設(shè)定一般是 150200ms，一般系統(tǒng)的時間都小于 5060ms。在大中型 PLC 中一般可以對 WDT 進(jìn)行修改。 與編程器交換信息階段 用戶使用編程器（計算集中的編程軟件）對 PLC 進(jìn)行用戶程序的上傳、下載或者使用上位機(jī)中的 SCADA 系統(tǒng)對 PLC 進(jìn)行監(jiān)視控制時， PLC 的 CPU 交出控制權(quán)，處于被動狀態(tài)，上述工作完成或達(dá)到信心交換的規(guī)定時間后， CPU 重新得到總線權(quán)，恢復(fù)主動狀態(tài)。 6 與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊的階段 目 前的大中型 PLC 都 是用現(xiàn)場總線協(xié)議進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的交換，比如，controllogix 使用 control， quantum 使用 MODBUS 。 PLUS，在這一段十進(jìn)之中， PLC 和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。 用戶程序掃描階段 PLC 處于運行狀態(tài)時，一個掃描周期中就包含了用戶程序的掃描階段。該階段中，根據(jù)用戶程序中的指令， PLC從輸入狀態(tài)暫存區(qū)和其他軟元件的暫存區(qū)中將有關(guān)狀態(tài)讀出，從第一條指令開始順序執(zhí)行，每一步的執(zhí)行結(jié)果存入輸出狀態(tài)暫存區(qū)。 IO 服務(wù)掃描階段 CPU 在內(nèi)存中設(shè)置兩個暫存區(qū)，一個 是輸入暫存區(qū)（輸入映象寄存器），一個是輸出暫存區(qū)（輸出映象寄存器），執(zhí)行用戶程序時，用到的輸入值從輸入暫存區(qū)中取得，結(jié)果放在輸出暫存區(qū)。在輸入服務(wù)（輸入采陽及刷新）中， CPU將實際的輸入端的狀態(tài)讀入到輸入暫存區(qū)；在輸出服務(wù)（輸出刷新與鎖存）中， CPU將輸出暫存區(qū)的值同時傳送到輸出狀態(tài)鎖存器。輸入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)取決于輸入服務(wù)階段各實際輸入點的狀態(tài)，在用戶程序執(zhí)行階段，輸入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)不在隨輸入端的變化而變化，該階段中，輸出暫存區(qū)根據(jù)執(zhí)行結(jié)果的不同而變化，但輸出鎖存器內(nèi)容不變。 PLC 機(jī)型的選擇步驟與原則 隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展， PLC 產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選用 PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng) 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點： 7 合理的結(jié)構(gòu)型式 PLC 主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 整體式 PLC 的每一個 I／ O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小 ,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴(kuò)展靈活方便 ,在 I／ O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、 I／ O 模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程 I／ O式以及多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式 ：集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程 I／ O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程 I／ O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣 。 遠(yuǎn)程 I／ O 可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程 I／ O 電源；多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型 PLC，但必須要附加 通訊 模塊。 相應(yīng)的功能要求 一般小型 (低檔 )PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要 開關(guān) 量控制的設(shè)備都可滿足。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A／ D和 D／ A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復(fù)雜，要求實現(xiàn) PID 運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔 PLC。但是中、高檔 PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 響應(yīng)速度要求 系統(tǒng)可靠性的要求對于一般系統(tǒng) PLC 的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 PLC 對外輸出時負(fù)載類型也很重要，感性負(fù)載和容性負(fù)載會引起浪涌電流。如果浪涌電流太大就要選帶吸收浪涌電流的 PLC。 機(jī)型盡量統(tǒng)一 ， 一個企業(yè)，應(yīng)盡量做到 PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的 采購 和 管理 。其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的 培訓(xùn) 和技術(shù)水平的提高。其外部設(shè)備通用，資源可 共享，易于聯(lián) 網(wǎng)通 信，配上位計算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。 8 PLC 容量的選擇步驟與原則 I／ O 點數(shù)的選擇 PLC 平均的 I／ O點的價格還比較高，因此應(yīng)該合理選用 PLC 的 I／ O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的 I／ O 點最少，但必須留有一定的裕量。通常 I／ O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上 10％ ~15％的裕量 來確定。 存儲容量的選擇 用戶程序所需的存儲容量大小不僅與 PLC 系統(tǒng)的功能有關(guān)，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時，其程序量可能相差 25％之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。 PLC 的 I／ O 點數(shù)的多少，在很大程序上反映了 PLC 系統(tǒng)的功能要求，因此可在 I／ O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上，按下式估算存儲容量后，再加 20％ ~30％的裕量 。 存儲容量（字節(jié)）＝開關(guān)量 I／ O點數(shù) 10 ＋ 模擬量 I／ O通道數(shù) 100另外，在存儲容量選擇的同時，注 意對存儲器的類型的選擇 。 市場上 PLC種類及特點如下： 歐姆龍、西門子、三菱 PLC、施耐德、 AB 西門子系列 、 LOGO! S S7200 、 S7300 、 S7400 用 STEP 7 編程 （ 1） SIMATIC S7200 PLC， S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。 S7200 PLC 的強大功能使其無論單機(jī)運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7200PLC 可提供 4個不同的基本型號與 8種 CPU 可供選擇使用。 （ 2） SIMATIC S7300 PLC ； S7300 是模塊化小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用 ，價格高 。各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與 S7200 PLC 比較， S7300 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（ ~ ）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。 SIMATIC 人機(jī)界面（ HMI）從 S7300 中取得數(shù)據(jù)， S7300 按 用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。 S7300 操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送； CPU 的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改； S7300 PLC 設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一 9 樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能， S7300 PLC 可通過編程軟件 Step 7 的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常 容易、簡單。 S7300 PLC 具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接 ASI 總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（ MPI）集成在 CPU中，用于同時連接編程器、 PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他 SIMATIC S7/M7/C7 等自動化控制系統(tǒng)。 （ 3） SIMATIC S7400 PLC ， S7400 PLC 是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7400 PLC 采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的 CPU，并配有多種 通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。 綜合以上原則我們選擇西門子 S7200226 型 PLC。 10 3 塑料模 簡介 塑料模具分類 按照塑料制品成型方法分類 （ 1） 壓塑模： 塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。在壓制時直接對型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般于型腔是一體的。 （ 2） 傳遞模： 塑料在加料室內(nèi)受熱成為粘流狀態(tài)，在柱塞壓力作用下使熔 料經(jīng)過注射系統(tǒng)進(jìn)入充滿閉合的型腔。 （ 3） 注射模： 塑料在注射機(jī)上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱進(jìn)行塑化，達(dá)到半熔融狀態(tài)時，在壓力作用下熔料通過模具的注射系統(tǒng)進(jìn)入到有一定溫度的型腔內(nèi)固化成塑料制品。工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高，這種模具在熱固性塑料注射機(jī)上使用。 11 4 注射機(jī)的使用 注射機(jī)的使用包括注射機(jī)的 操作、注射機(jī)的工藝條件的調(diào)整、開車前的準(zhǔn)備和終了時的結(jié)束工作等 。 開車前的準(zhǔn)備和終了時的結(jié)束工作 。 開車前應(yīng)做好：檢查各運動部位（拉桿、導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、油缸等）表面是否清潔，對運動部件 進(jìn)行潤滑，檢查緊固件是否松動，電路、油路、水管是否連接可靠，加熱裝置是否連接可靠，熱電偶與料斗接觸是否良好，檢查液壓裝置的油量，打開冷卻系統(tǒng)。 每次加工終了后，首先應(yīng)關(guān)閉料斗落料口的插板。采用 “ 手動 ” 的操作模式，在注射座退回后，反復(fù)進(jìn)行預(yù)塑和對空注射，將料筒內(nèi)的余料盡量排干凈。其次，采用 “ 調(diào)整 ” 模式，使模具閉于自由狀態(tài)，然后切斷加熱電源，關(guān)閉油泵電機(jī)、總電源和冷卻水。 注射機(jī)的操作 及維護(hù) 操作安全 每次操作前檢查注射機(jī)的安全門是否可靠。機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中不可將手伸入合模機(jī)構(gòu)中。取制品時，必須 打開安全門。在手未完全撤離安全范圍時決不可關(guān)閉安全門。在運轉(zhuǎn)過程中，手不得伸入噴嘴和模具澆口之間或注射機(jī)有相對運動的部位。修理模具時，如果維修人員在合模機(jī)構(gòu)中工作，必須關(guān)閉油泵電機(jī)。 注射機(jī)塑化裝置的操作 （ 1） 螺桿啟動 。注射機(jī)料筒從室溫加熱到工作溫度大約需要 30 分鐘左右，大型機(jī)還要長些。如果料筒中有剩余冷料。則需再保溫 15 分鐘左右，才能啟動螺桿。 （ 2） 螺桿空轉(zhuǎn)。 預(yù)塑加料初期，在螺桿和料筒尚未加料時，不宜采用高的螺桿轉(zhuǎn)速，一般空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速在 50轉(zhuǎn) /分以下。 （ 3） 塑化部位的裝拆 。在裝拆料筒和 螺桿時，首先將料筒（注射座）與原來的位置偏轉(zhuǎn)一個角度，使料筒避開模板。如果料筒內(nèi)有剩料，應(yīng)先加熱到塑化溫度，方能拆除噴嘴。在拆卸螺桿頭時，應(yīng)注意螺紋的旋向，一般為左旋。 12 注塑機(jī)的維護(hù) 首先使用上要注意上面提到的問題。如果加工的物料有腐蝕性，且停機(jī)后需要一定時間才開機(jī)，則要及時對料筒、螺桿進(jìn)行清洗。清洗工作應(yīng)在料筒加熱情況下進(jìn)行，一般用聚苯乙烯作為清洗料。在清洗結(jié)束后，立即關(guān)閉加熱開關(guān)，并做終了結(jié)束工作。 檢查工作分每天檢查和定期檢查 ， 每天檢查：加熱圈裝置是否工作正常，熱電偶接觸 是否良好；溫度控