【正文】 統(tǒng)類型控制系統(tǒng)依結(jié)構(gòu)可分為單體控制的小系統(tǒng)和慢過程大系統(tǒng)兩類。單體控制的小系統(tǒng)，一般使用一臺PLC就能完成控制功能，控制對象常常是一臺設(shè)備或幾臺設(shè)備中的一種功能。該系統(tǒng)有多個PLC構(gòu)成一個PLC控制網(wǎng)，由一臺中型可編程序控制器控制。（2）PLC機型的選擇規(guī)模要適當輸入、輸出的點數(shù)可決定PLC規(guī)模的大小。首先，要確保PLC有足夠的輸入、輸出點數(shù)，并留有一點的余量，一般要考慮10%的備用量。由于此次設(shè)計師實現(xiàn)單機自動化產(chǎn)品，選用小型PLC。若控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點數(shù)較多，被控設(shè)備分散，就可選用大中型PLC。（3）功能相當、結(jié)構(gòu)合理對于僅用于順序控制的系統(tǒng)，如報警連鎖、順序動作及時許控制等，可選擇C系列P型機。由于本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容是發(fā)電機壓裝聯(lián)軸器，其中的動作順序是快進、工進、快退至原位，它是一個動作循環(huán)的控制系統(tǒng)，因此選用C系列P型機。 在PLC控制系統(tǒng)中，通常用作輸入器件的強電元件是控制按鈕、行程開關(guān)、繼電器等器件的觸點。優(yōu)點是觸點容量大、價格便宜、動作直觀。缺點是動作頻率低，可靠性差，容易使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。因此，目前常用無觸電開關(guān)取代有觸點開關(guān)來提高系統(tǒng)的可靠性。本次PLC的執(zhí)行元件有接觸器、電動機、電磁閥，確定執(zhí)行元件后，在確定電壓為24V的交流電。（1）電動機的選擇液壓泵需要電動機帶動，型號為Y系列封閉式三相異步電動機，此電動機型號選定為Y132S6型（3kW,380V,960r/min）（2）接觸器的選擇因電動機型號選定為Y132S6型，需主觸點三對，輔助常閉觸點KM應(yīng)選用CJ2016型接觸器，主觸點額定電流16A，額定工作電壓380V。（4）熔斷器的選擇 由于要進行過載保護，選用RL115型，配用10A熔體。（5）主令電氣的選擇一個啟動按鈕SB1可選擇LA18型按鈕，紅色；一個停止按鈕SB2也選擇LA18型按鈕，黑色；三個行程開關(guān)SQ。 工藝流程的編寫從壓裝的工作過程分析中可以看出，整個過程可以分5個工步。由啟動按鈕控制工作過程的開始。工步的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)和工步結(jié)束條件決定，2個電磁換向閥完成整個動作。工作流程見圖51所示。工作過稱如下：(1)初始狀態(tài)：SB1開關(guān)斷開、SB2開關(guān)閉合(2)快進：啟動按鈕SB1按下后，電動機啟動，油泵開始供油，電磁閥1YA得電實現(xiàn)差動快進。(3)工進：碰到行程開關(guān)SQ2時，3YA得電實現(xiàn)快進轉(zhuǎn)為工進。(4)快退：碰到行程開關(guān)SQ3時，2YA得電,工進結(jié)束，開始快退。(5)卸荷：快退碰到原位開關(guān)SQ1后，2YA失電 ，同時3YA﹑1YA失電進入卸荷階段。圖51 工作流程圖 輸入輸出電路I/O口的分配整個系統(tǒng)利用液壓油推動，一個按鈕開關(guān)作為啟動信號，另一個按鈕開關(guān)作為停止信號，1個壓力開關(guān)及1個原位開關(guān)控制各工步的結(jié)束和下一步的開始，執(zhí)行元件為一個三位四通電磁換向閥，一個兩位兩通電磁換向閥，一個單向閥。輸入輸出設(shè)備分配表51。表51 輸入輸出設(shè)備分配表輸入設(shè)備輸出設(shè)備序號代號設(shè)備名稱序號代號設(shè)備名稱1SB1啟動按鈕1KM接觸器2SB2停止按鈕21YA電磁閥3SQ2行程開關(guān)32YA電磁閥4SQ3行程開關(guān)43YA電磁閥5SQ1原位開關(guān)54YA電磁閥整個系統(tǒng)有5個輸入信號，4個輸出信號，所以選擇C60P型PLC就可以滿足要求.PLC器件分配情況見表52。52 PLC器件分配情況表輸入輸出器件號設(shè)備號器件號設(shè)備號0000SB10500KM0001SB205011YA0002SQ105024YA0003SQ205032YA0004SQ305043YA 接線圖的繪制 結(jié)合C60P型PLC的輸出/輸入端子,再結(jié)合這種型號PLC的公用端，繪制PLC接線端子圖，其中電動機由交流接觸器的線圈KM拖動，見接線圖52。 圖52 PLC接線圖 梯形圖的繪制（1）梯形圖的每一邏輯行必須從左邊母線以接點輸入開始，以線圈結(jié)束，線圈右邊母線可以不畫出。1）以接點開始，就是不能以線圈輸入開始。2）以線圈結(jié)束即線圈右面不能再接接點。這里的線圈是指：OUT指令、TIM指令、CNT指令及一些可以當作線圈對待的應(yīng)用指令，它們的數(shù)據(jù)就是繼電器線圈號。3）線圈右邊可以不畫出母線，這是因為梯形圖中是軟件邏輯行，只要滿足邏輯關(guān)系，輸出就能接通，并沒有實際的電流通路。4）節(jié)點的使用次數(shù)不受限制。因為PLC忠繼電器的狀態(tài)是用存儲器的位來保存，所以允許讀取任意次。這樣一來，在進行程序設(shè)計時，不必用復(fù)雜的電路來減少接點數(shù)目，可以大大簡化軟件設(shè)計。5）在一個程序中，一個線圈只能用一次，不得重復(fù)使用。6）一段完整的梯形圖程序必須用END指令結(jié)束，END是PLC執(zhí)行程序階段的結(jié)束標志。編碼表的設(shè)計原則是：根據(jù)梯形圖，按從上到下、從左到右的順序進行，表中指令即前述指令福德簡寫。編碼表以行為單位，有些指令占一行，有些占兩行，甚至四行，但一條指令只有一個步序號，即只有一個地址碼。（2）程序設(shè)計梯形圖編程規(guī)則對繼電器觸電的使用、線圈的連接位置、線圈的使用次數(shù)、觸電的安置位置都進行了詳實的描述，必須遵守這些規(guī)則，否則所編程序在可變程序控制器中不能執(zhí)行。編程按“上重下輕，左重右輕”的原則是為了減少指令的條數(shù)，減少占用內(nèi)部存儲器的空間。結(jié)合接線端子圖和工作流程的順序，對于該自動線的順序控制的應(yīng)用系統(tǒng)，利用順序控制的的特點，各個工步按順序執(zhí)行，上一工步執(zhí)行結(jié)束，轉(zhuǎn)換信號出現(xiàn)時，立即開通下一個工步，同時關(guān)斷上一個工步。依據(jù)這樣的思路，根據(jù)流程圖以及PLC輸入輸出器件的分配，設(shè)計如圖53所示的梯形圖。 梯形圖 53 指令表的轉(zhuǎn)化根據(jù)液壓系統(tǒng)PLC控制的梯形圖，用C60P型PLC的基本指令轉(zhuǎn)化成指令語句如表53所示。表53 指令表0200LD00000201OR05000202AND NOT00010203OUT05000204LD00020205OR05010206AND NOT05030207OUT05010208LD00030209OR05020210AND05010211AND NOT05040212OUT05020213LD00040214OR05030215AND NOT00020216AND05000217OUT05030218LD05030219OR05040220AND NOT05010221OUT05040222END 安裝調(diào)試將設(shè)計好的程序用編程器輸入到PLC中，進行編輯和檢查，檢查通過的程序再用模擬開關(guān)實驗版，按流程圖模擬運行，I/O信號用PLC機的發(fā)光二極管顯示。還可編制程序?qū)ο到y(tǒng)可能出現(xiàn)的故障或誤操作進行觀察，發(fā)現(xiàn)問題，立即修改和調(diào)整程序，從而達到預(yù)想的結(jié)論。當開關(guān)按鈕（0000）作用，電機（0005）啟動（0500燈亮），同時，1YA得電（0500自鎖），同時接通0501得電燈亮，實現(xiàn)快進。快進至碰到行程開關(guān)（0003），3YA得電（0502自鎖），0502得電燈亮，實現(xiàn)工進。進入工進中，工進到碰到行程開關(guān)（0004），2YA得電（0503自鎖），0503得電燈亮，實現(xiàn)快退。進入快退中?？焱酥猎唬?002）開關(guān)作用斷開2YA實現(xiàn)工作循環(huán)。 本章小結(jié)本章完成了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，介紹了其特點，進行了電器元件的選擇，繪制了接線圖、梯形圖、編碼表。上機調(diào)試。結(jié) 論本組完成的是基于PLC的發(fā)電機聯(lián)軸器壓裝設(shè)備的設(shè)計，主要完成工作如下： （1）介紹了液壓系統(tǒng)的發(fā)展概況、液壓系統(tǒng)在機械設(shè)備中的應(yīng)用以及可編程控制器的發(fā)展概況，最終提出了本文的研究目標和設(shè)計內(nèi)容。（2）液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與計算。通過分析壓裝設(shè)備的動作循環(huán)，擬定了液壓原理圖，進行了相關(guān)的計算，完成了液壓元件的選型。（3）總裝配的設(shè)計。通過對工作臺、平板、支撐板的設(shè)計與計算并進行校核，我們設(shè)計出總裝配圖的結(jié)構(gòu)。 （4）可編程序控制器控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)循環(huán)的要求，利用PLC實現(xiàn)了對液壓系統(tǒng)的控制，完成了接線圖、梯形圖的繪制和編碼表的編程，并進行了上機調(diào)試。 （5）通過對液壓系統(tǒng)的分析研究，進行液壓元件的選擇和部分元件的與校核，還進行了可編程序控制器的設(shè)計，最終繪制了液壓原理圖和總裝配圖。 此設(shè)計完成了利用PLC軟件程序?qū)C械運動的控制，提高了勞動生產(chǎn)率。參考文獻[1] （修訂版）.重慶大學(xué)出版社，2005.[2] ：機械工業(yè)出版社，2001.[3] 李威，：機械工業(yè)出版社，2007.[4] 章宏甲，黃誼，：機械工業(yè)出版社，2000.[5] ，2001.[6] 丁加軍，：機械工業(yè)出版社，2005.[7] ：機械工業(yè)出版社，2005.[8] 楊培元，：機械工業(yè)出版社，2001.[9] 陳秀寧，：浙江大學(xué)出版社，2002.[10] ：上海人民出版社，2005.47