【正文】 圖 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 91 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J a n 2 01 0 S he e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn .d d bD r a w n B y:4311RLRRRC2S過(guò)零電2交流電源負(fù)載+_路圖 549 交流過(guò)零型 SSR原理圖 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 92 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J a n 2 01 0 S he e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn .d d bD r a w n B y:3A C S S R412PRC PR M3A C S S R412PRC PR M11控制信號(hào)7 40 4U ccRR12CAB~ 22 0 V圖 551 用交流型 SSR控制交流電動(dòng)機(jī)原理圖 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 93 t t t t t t O UAC O O O O O 輸入 信號(hào) 過(guò)零型負(fù)載電流 過(guò)零型輸出電壓 移相型負(fù)載電流 移相型輸出電壓 圖 552 交流 SSR輸出波形圖 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 94 5. 大功率場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)接口 在開(kāi)關(guān)量輸出控制中，除了前面介紹的固態(tài)繼電器以外，還可以用大功率場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)量輸出控制元件。由于場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗高，關(guān)斷漏電流小，響應(yīng)速度快，而且與同功率繼電器相比，體積較小，價(jià)格便宜，所以在計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸出控制中也常作為開(kāi)關(guān)元件使用。 利用大功率場(chǎng)效應(yīng)管可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制。其原理圖如 553所示。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 95 圖 552 大功率場(chǎng)效應(yīng)管表示符號(hào) 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J a n 2 01 0 S he e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F IL E S \ D E S IG N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn .d d bD ra w n B y:GDS第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 96 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J a n 2 01 0 S he e t o f F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn .d d bD r a w n B y:RA6 A 6VDR pC pRA6 A 6VDR pC pRA6 A 6VDR pC pI R F 6 40R 1Ucc U cI R F 6 40I R F 6 40R 2R 37 40 6控制信號(hào)7 40 6控制信號(hào)7 40 6控制信號(hào)4 N 254 N 254 N 25+ 27 V圖 553 采用大功率場(chǎng)效應(yīng)管的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制電路原理圖 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 97 一 . PLC的組成及工作原理 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 98 一. PLC的組成及工作原理 1． 硬件組成 (1)CPU模塊 (2)存儲(chǔ)器 (3)I/O接口模塊 1)智能 I／ O接口模塊 2)外設(shè)通訊接口模塊 3)開(kāi)關(guān)量 I／ O接口 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 99 一. PLC的組成及工作原理 2．編程器 編程器是供用戶開(kāi)發(fā) 、 調(diào)試和監(jiān)視 PLC工作的必備工具 。 它與 PLC上的專用接口相連 ， 主要完成：向 PLC輸入用戶控制程序；在線監(jiān)視 PLC的運(yùn)行；控制 PLC運(yùn)行 、 暫停和復(fù)位；將 PLCRAM中的用戶程序固化寫入 E2PROM或轉(zhuǎn)存到磁盤或存儲(chǔ)盒上等功能 。 PLC編程器有便攜式和 CRT智能式兩種 。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 100 一. PLC的組成及工作原理 3． PLC的工作過(guò)程 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 101 二 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1． PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 1)首先要分析控制任務(wù)，了解被控對(duì)象的工藝過(guò)程，畫出工藝流程。 2)確定輸人、輸出的類型、點(diǎn)數(shù)，正確選擇輸入裝置及輸出裝置的規(guī)格、型號(hào)。 3)合理選擇 PLC類型及規(guī)模。 4)編制輸入、輸出接點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)編號(hào)與 PLC內(nèi)部地址編號(hào)的對(duì)照表。 5)根據(jù)工藝流程、結(jié)合輸入輸出編號(hào)對(duì)照表，畫出 PLC控制的梯形圖。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 102 二 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6)按照梯形圖編寫用戶控制程序。 7)用編程器將用戶控制程序送人 PLC。 8)進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試，檢查和修改程序的語(yǔ)法及控制邏輯、控制參數(shù)。 9)進(jìn)行 PLC控制系統(tǒng)硬件的安裝連線，設(shè)計(jì) PLC外圍電路，將外圍控制裝置與 PLC輸入輸出端連接起來(lái)。 10)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行在線調(diào)試。 11)正式投入使用。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 103 二、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2． PLC的選用 正確地選用 PLC對(duì)于保證整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。 PLC的選用主要包括 PLC容量估算、PLC功能選擇和 I／ O模塊選擇。 (1)PLC的容量估算 1)估算輸入、輸出點(diǎn)數(shù) 2)估算存儲(chǔ)量 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 104 二、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2． PLC的選用 (2)PLC的功能選擇 (3)選擇 I／ O模塊 1)輸入模塊的選擇 2)輸出模塊的選擇 3)智能 I／ O接口的選擇 4)通信接口的選擇 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 105 三 、 PLC外電路設(shè)計(jì)的一般原則 1． 系統(tǒng)配套電器的選用原則 2． 中間繼電器的配置原則 3． 熔斷器的使用原則 4． 輸入／輸出聯(lián)鎖觸點(diǎn)的接入方法 5． 限位開(kāi)關(guān)接入方法 6． 設(shè)備接地方法 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 106 四 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 有一搬運(yùn)工件的機(jī)械手 ， 其操作是將工件從左工作臺(tái)搬到工作臺(tái) 。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 107 四 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 有一搬運(yùn)工件的機(jī)械手 ， 其操作是將工件從左工作臺(tái)搬到工作臺(tái) 。 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 108 四 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 1． 初始化程序 2． 手動(dòng)方式程序 3． 回原點(diǎn)方式程序 4． 自動(dòng)方式 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 109 四 、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 第 5章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 110 作業(yè) 1 何謂 I/O接口 ？ 計(jì)算機(jī)控制過(guò)程中為什么需要 I/O接口 ？ 2 試舉例說(shuō)明幾種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 。 3 若 12位 A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 177。 ， 試求出其采樣量化單位 q。 若輸入信號(hào)為 1V， 問(wèn)轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)值是多少 。 4用 ADC0809測(cè)量某環(huán)境溫度 ， 其溫度范圍為30~50℃ ， 線性溫度變送器輸出 0~5V， 試求測(cè)量該溫度環(huán)境的分辨率和精度 。