【文章內(nèi)容簡介】 操作，它還具有 “數(shù)字量和模擬量輸出輸入控制 ”的能力，并且非常容易與 “工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體 ”，易于 “擴充 ”。 可編程控制器能直接應用于工業(yè)環(huán)境，它需具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。 隨著計算機控制技術的不斷發(fā)展，可編程控制器的應用已廣泛普及，成為自動化技術的重要組成部分?？删幊炭刂破髯钕瘸霈F(xiàn)在美國， 1968 年，美國的通用汽車公司（ GM）提出了研制一種新型控制器的要求，并從用戶的角度提出新一代控制器應具備以下十大條件： (1)編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序。 (2)維護方便，最好是插件式。 (3)可靠性高于繼電器控制柜。 (4)體積小于繼電器控制柜。 (5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機。 (6)在成本上可與 繼電器控制柜競爭。 (7)輸入可以是交流 115V（即用美國的電網(wǎng)電壓）。 (8)輸出為交流 115V、 2A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥。 (9)在擴展時，原有系統(tǒng)只需要很小的變更。 6 (10) 用戶程序存儲器容量至少能擴展到 4KB。 1969 年，美國數(shù)字設備公司（ DEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器，并應用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上，當時叫可編程邏輯控制器 PLC，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。 特別是進入 20 世紀 80年代以來， PLC 已廣泛地使用 16位甚至 32 位微處理器作為中央處理器，輸 入輸出模塊和外圍電路也 都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路 。這時的 PLC 還同時具有數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。 PLC 是微機技術和傳統(tǒng)的繼電器 接觸器控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物，其基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來。 可編程控制器 主要由 CPU、存儲器、基本 I/O 接口電路、外設接口、編程裝置、電源等組成。 可編程控制器的特點 ： ，抗干擾能力強 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部 電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。故障也就大大降低。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 2．編程簡單，使用方便。 梯形圖是用得最多的可編程序控制器的編程語言，其符號與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語言形象直觀，易學易懂。 3． 控制靈活，程序可變，具有很好的柔性。 產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模 的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可通過修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速適應工藝條件的變化，具有很好的柔性。 4．功能強，擴充方便，性價比高。 有很強的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。擴充非常方便。 5．系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。 6．體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。 7 第 三 章 自動生產(chǎn)線 實訓 系統(tǒng)設計 與實現(xiàn) 工業(yè)自動化生產(chǎn)線 實訓 系統(tǒng)，是為高職學院學生提高動手能力和實踐技能而設計的一套實用性實訓設備。該裝置由八套各自獨立而又緊密相連的工作站和一套監(jiān)控站組成。這八站分別為：上料檢測站、搬運站、加工站、搬運分揀站、傳送站、安裝站、安裝搬運站和分類站。 該實訓裝置的一大顯著特點是：具有較好的柔性，即每 站各有一套 PLC 控制系統(tǒng)獨立控制。將八個模塊分開培訓可以容納較多的學員同時學習。在基本單元模塊培訓完成以后，通過組建 PLC 網(wǎng)絡，又可以將相鄰的兩站、三站 ?? 直至八站連在一起，學習復雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術。 該系統(tǒng)囊括了機電一體化等專業(yè)學習中所涉及的諸如電機驅(qū)動、氣動、 PLC（可編程控制器）、傳感器等多種技術，給學生提供了一個典型的綜合操作平臺，使學生將學過的各門專業(yè)知識在這里得到全面認識、綜合訓練和相互提升。 （ 1） 上料檢測站 由料斗、回轉(zhuǎn)臺、工件滑道、提升裝置、檢測工件和顏 色的光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、直流減速電機、電磁閥及 SMC 氣缸組成，主要完成回傳上料臺將工件依次送到檢測工位，提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。 （ 2） 搬運站 由機械手、氣爪、回轉(zhuǎn)臺、電感式傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、多種類型電磁閥及 SMC 氣缸組成，主要完成將工件從上站搬至下一站。 （ 3） 加工站 由回轉(zhuǎn)工作臺、打孔電機組件、檢測缸組件、檢測工件轉(zhuǎn)臺到位傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、直流減速電機、多種類型電磁閥及 SMC 氣缸組成，主 要完成用回轉(zhuǎn)工作臺將工件在四個工位間轉(zhuǎn)換，鉆孔單元打孔，檢測打孔深度。 （ 4） 搬運分揀站 由機械手、氣爪、電感式傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、多種類型電磁閥及 SMC氣缸組成，主要完成在加工后的物料送到指定位置，分揀站的機械手開始左右移動分揀搬運物料，將合格物料搬運至傳送站，其基本原理類同于搬運站。其分揀是通過傳感器 IB2來控制的。 8 （ 5） 傳送站 由交流電動機、變頻器、傳送帶、電感式傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、主要完成當分揀站將合格物料送至傳送站傳送帶上 ，此時光電傳感器 B1 檢測到信號， PLC 驅(qū)動變頻器，使電機轉(zhuǎn)動，運送物料；當物料到達指定位置時，此時光電傳感器 B2 檢測到信號， PLC 驅(qū)動變頻器，使電機停止轉(zhuǎn)動。 （ 6） 安裝站 由吸盤機械手、上下?lián)u臂部件、料倉換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、多種類型電磁閥及 SMC 氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。 （ 7） 安裝搬運站 由平移工作臺、回轉(zhuǎn)工作臺、塔吊臂、機械手、氣爪、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、多種類型電磁 閥及 SMC 氣缸組成，主要完成將上站工件拿起放入安裝工位，將裝好工件拿起放下一站。 （ 8） 分類站 由滾珠絲杠、滑杠推出部件、分類料倉、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O接口板、步進電機及驅(qū)動器、直流減速電機、電磁閥及 SMC 氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入不同的倉位。 ，因此，該系統(tǒng)可拆分開來學習，以保證初學者容易入門和足夠的學習工位，而將各站聯(lián)在一起集成為系統(tǒng)后，能為學員提供一個學習復雜和大型控制系統(tǒng)的學習平臺，該系統(tǒng)可用 不同廠商所提供的控制器進行控制 。 PLC之間由一個標準電纜進行連接，通過這個電纜可連接 8個傳感器信號和 8個輸出控制信號。通過該電纜各站的傳感器和輸出控制器可得到 24V 電壓。 PLC使各站按要求進行工作，一個控制面板上有 5個按鈕開關，二個選擇開關和一個急停開關。各開關的控