【正文】 行擴口，最后成品移出。為了提高加工的效率，適應(yīng)出現(xiàn)各種不同的情況， 在其中， 2托架可以單獨的動作，而加熱爐和擴口車也可以單獨動作，同時他們 也可以一起動作。三個程序相輔相成，當(dāng)前部分完成以后才能進(jìn)行下部分的工作，不能發(fā)生混亂。為了能夠準(zhǔn)確的判斷出一工位、二工位是否有管，在這里各加上一個光電檢測開關(guān)，提高了機床加工的可靠性，減少了因邏輯上判斷與實際情況不符而出現(xiàn)失誤的情況。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的結(jié)構(gòu)有幾種，在本設(shè)計中，輸管程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是一個單序第五章 軟件 設(shè)計 17 列的結(jié)構(gòu)，而托架、移送架、加熱爐和擴口車程序由于他們既可以單獨工作，也可以同時工作，所以他們的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖用并行序列加跳轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。卸 管程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖也是一個單序列的結(jié)構(gòu)。 單序列，是由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅有一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換的后面只有一個步（如圖 52）： 圖 52 單序列狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。并行序列用來表示系統(tǒng)的幾個同時工作的獨立部分的工作情況。并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。如圖 53 所示： 圖 53 并行序列狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 帶跳轉(zhuǎn)處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是由于某種要求，程序在達(dá)到轉(zhuǎn)換條件后， 不經(jīng)過下面幾個狀態(tài)而直接跳到后面去執(zhí)行，就如本設(shè)計中，加熱爐和擴口車他們有時是其中一個工作，那樣在滿足其中一個不工作的條件下，這部分不工作的狀態(tài)就淮安信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 18 要跳過去，到下一個狀態(tài)。然后和擴口車一起到達(dá)下一個狀態(tài)。帶跳轉(zhuǎn)功時的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 54： 圖 54 具有跳轉(zhuǎn)功能的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 自動程序設(shè)計中關(guān)鍵的程序設(shè)計是： a、啟動程序設(shè)計； b、轉(zhuǎn)管正反轉(zhuǎn)程序；c、程序中必要的聯(lián)鎖。 啟動程序設(shè)計：首先啟動以后 PLC 指示燈亮，幾個初始狀態(tài)器激活，而別的狀態(tài)器復(fù)位。轉(zhuǎn)管電機正反轉(zhuǎn)的輔助繼電器要復(fù)位。在按啟動按鈕時，只有處在 原位時自動程序才可以運行。為了防止工作過程中，操作者違反操作規(guī)程誤拔工作方式選擇開關(guān)，而導(dǎo)致死機，在初始化程序中要加上防死機程序。其程序如圖 55 所示： 第五章 軟件 設(shè)計 19 圖 55 初始化程序 轉(zhuǎn)管正反轉(zhuǎn)程序設(shè)計：首先，考慮到在此程序中會出現(xiàn)雙線圈的情況，所以把電機正反轉(zhuǎn)用輔助繼電器來先代替。其次，考慮的就是聯(lián)鎖保護(hù)的問題。再次，考慮到正反轉(zhuǎn)的是循環(huán)交替進(jìn)行，所以要考慮在正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）結(jié)束后，如何再次回到正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）。最后，也是主要關(guān)鍵的問題是，因為正反轉(zhuǎn)的交替時間很短，當(dāng)電機正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)） 結(jié)束后，如果電機的反轉(zhuǎn)觸頭在很短時間內(nèi)就閉合，這樣電機就很容易短路而燒毀。這樣給安全問題就帶來了很大的麻煩，給調(diào)試也帶來了很大的不安全性。為了解決這個問題，就要在正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）結(jié)束后，給電機反轉(zhuǎn)（或正轉(zhuǎn)）的觸頭一個緩沖的時間，同時還要注意轉(zhuǎn)管的整個時間。給調(diào)試是電機啟動后可以正反轉(zhuǎn)的一個最短的時間。正反轉(zhuǎn)程序設(shè)計如圖 56： 淮安信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 20 圖 56 轉(zhuǎn)管電機程序 程序中必要的聯(lián)鎖設(shè)計：程序中的聯(lián)鎖分別體現(xiàn)在手動程序中的聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)管電機正反轉(zhuǎn)程序中的聯(lián)鎖和自動程序中的聯(lián)鎖。第一，手動程序中的聯(lián)鎖里應(yīng)該注意： a、啟動按鈕 和停止按鈕的聯(lián)鎖； b、移送架前進(jìn)與后退的聯(lián)鎖； c、加熱爐前進(jìn)與后退的聯(lián)鎖； d、擴口車前進(jìn)與后退的聯(lián)鎖； e、推板前進(jìn)與后退的聯(lián)鎖。第二，轉(zhuǎn)管電機正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖里應(yīng)該注意：正反轉(zhuǎn)觸頭的聯(lián)鎖，里面用到輔助繼電器的聯(lián)鎖（如圖十六～圖二十）。第三，自動程序中的聯(lián)鎖，主要是用 STL/RET的步進(jìn)指令來編的，步進(jìn)指令是通過 STL 觸點驅(qū)動狀態(tài) S，在該 S 前面的那個狀態(tài)就自動復(fù)位。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和步進(jìn)順控圖表達(dá)的都是同一個程序，它的優(yōu)點是可以讓編程者每次只考慮一個狀態(tài)，而不用考慮其它的狀態(tài)，使編程更容易。另外，狀態(tài)的順序可自由選擇，不 一定非按 S 編號的順序選用。但是在一系列的STL 指令最后，必須要寫 RET 指令。從這里可以看出，用 STL/RET 編的程序一般只有一個活動步，到下一工步時，上一工步就自動關(guān)閉。 第五章 軟件 設(shè)計 21 所以自動程序中使用 STL/RET 指令具有可靠的聯(lián)鎖保護(hù)。其實，這也是我選擇三菱 FX2N 系列 PLC 的主要原因之一。如圖 5 5 5 5 511 所示 ： 圖 57 調(diào)整程序中啟動和停止之間的聯(lián)鎖 圖 58 調(diào)整程序中加熱爐前進(jìn)、后退之間的聯(lián)鎖 圖 59 調(diào)整程序中擴口車前進(jìn)、后退之間的聯(lián)鎖 淮安信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 22 圖 510 推 板前進(jìn)、后退的聯(lián)鎖 圖 511 轉(zhuǎn)管電機正、反轉(zhuǎn)的聯(lián)鎖 模擬程序設(shè)計 模擬程序只需在自動程序前加入一個振蕩電路、然后在自動程序中個轉(zhuǎn)換條件下并聯(lián)相應(yīng)的元件即可。模擬工作時只需經(jīng)過一定時間，轉(zhuǎn)換條件得到滿足后，程序就會自動運行下去直到運行完畢。使用模擬程序可以設(shè)計者設(shè)計的程序直接在 PLC 上模擬運行，從而為程序調(diào)試、查錯提供方便。如圖 51 513： 圖 512 振蕩電路圖 第五章 軟件 設(shè)計 23 圖 513 轉(zhuǎn)換條件交替 公共程序設(shè)計 公共程序是用于自動程序和手動程序相互切換的處理，當(dāng)系統(tǒng)處 于手動工作方式時，必須將除初始步以外的各步對應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位，同時將表示連續(xù)工作狀態(tài)的輔助繼電器的復(fù)位，否則當(dāng)系統(tǒng)從自動工作方式切換到手動工作方式，然后又返回自動工作方式時，可能會出現(xiàn)同時有兩個活動步的異常情況，引起錯誤動作。如果有報警程序等別的程序也放在這里。本程序中因為用了 STL/RET指令，在不同的狀態(tài)器中出現(xiàn)線圈重號是不會出現(xiàn)上面所說錯的誤動作，不過，在手動程序中就不能出現(xiàn)重號線圈。所以移送架就要用公共程序。如下公共程序圖 514： 圖 514 公共程序示意圖 第六章 結(jié)論 與展望 24 第六章 結(jié)論 與展望 隨著工業(yè)自動 化程度不斷提高的今天，企業(yè)對自動化設(shè)備更加依賴，對自動化設(shè)備的要求也越來越高。在企業(yè)的整個生產(chǎn)線上，每臺自動化設(shè)備都會顯得很重要，這樣自動化設(shè)備對其本身控制系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性就有了一個更高的要求，對控制裝置的經(jīng)濟(jì)簡單、操作方便、維修便利提出更高的要求。伴隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,PLC 以其在工業(yè)環(huán)境中所擁有的獨特優(yōu)勢，已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。它既能改造傳統(tǒng)的機械加工設(shè)備使之成為較為先進(jìn)的機電一體化加工設(shè)備 ,又適用于各種生產(chǎn)過程的自動控制。 PLC 的應(yīng)用使得控制系統(tǒng)更加安全可靠、高效。 本 設(shè)計通過選用 FX2N 系列 PLC 作為擴口機的控制裝置，日本島電公司的SR92 智能溫控儀表作為溫控裝置，全部無觸點接近開關(guān)、光電開關(guān)作為檢測裝置和較先進(jìn)的設(shè)計思想和控制程序，該擴口機控制系統(tǒng)功能完善、可靠性高、穩(wěn)定性好、操作容易、維修方便、自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)高效。實際應(yīng)用表明，該機各項技術(shù)參數(shù)指標(biāo)均己達(dá)或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)中正起著越來越大的作用。如果經(jīng)費允許，設(shè)計中使用可編程終端（ PT，即觸摸屏），可以省掉控制面板上的幾乎所有操作開關(guān)、元件（僅用一只緊急停止按鈕），五只計時器也可以通過軟件設(shè)置，參 數(shù)可以隨時通過觸摸屏從程序中調(diào)出，在線適時修改參數(shù)，并可通過 PT 查看程序的各種參數(shù)，存儲機器運行的各種參數(shù)，各種故障也可以準(zhǔn)確查出。它與 PLC 僅用 RS232C 通訊適配即可，使控制系統(tǒng)更直觀、簡單、方便、穩(wěn)定、可靠，其科技含量也會更高，控制面板的布置也將會更簡潔、美觀。 限于本人水平，設(shè)計中難免存在錯誤和考慮不周之處，敬請各位老師和同學(xué)批評指正。 致謝 25 致謝 在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師陳玉華 老師 表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！ 在 論文設(shè)計中 我感到收獲很大，使我對控制系統(tǒng)的設(shè)計方 法和步驟有了一個比較清晰、具體的了解，邁出了我進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的堅實的第一步。更重要的是，它提高了我查閱資料、分析問題、動手解決實際問題的能力，同時也培養(yǎng)了我不驕不躁，嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年多來的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對現(xiàn)在的收獲，我感到無限欣慰。為此，我謹(jǐn)向指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計的 陳玉華 老師表示最衷心地感謝，沒有他的指導(dǎo)和幫助要完成這樣的課題設(shè)計是不可能的，也向曾經(jīng)給我以幫助的其他老師表示最真誠的謝意，同時也向幫助過我、為我在設(shè)計過程中提出許多中肯意見的所有同學(xué)表示致謝。 在我即將完成 學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！ 在離別之際，為我的母校送上一份真誠的祝福，祝福我的母校明天更美好！ 最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授 !參考文獻(xiàn) 26 參考文獻(xiàn) 1．于慶廣 .可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計 .北京：清華大學(xué)出版社， 2021， 4 2．劉祖其 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) (第三版 )．電子工業(yè)出版社 ， 2021， 2 3．廖常初． PLC 編程及應(yīng)用（ 第二版） ．北京：機械工業(yè)出版社， 2021， 5 4． 王永華．現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021， 2 5．孫 振強 ．可編程控制器教程．北京：清華大學(xué)出版社， 2021， 3 6．袁任光．可編程控制器選用手冊．北京：機械工業(yè)出版社， 20213， 11 7．宮淑貞．可編程控制器原理及應(yīng)用 (第二版 )．廣州：人民郵電出版社，2021， 4 8．史國生．電氣與可編程控制器技術(shù)．南京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021， 9 9．廖常初．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)．重慶：重慶大學(xué)出版社， 2021， 10． 鄭 鳳 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