【導(dǎo)讀】題目導(dǎo)彈發(fā)射架液壓系統(tǒng)改進設(shè)計和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。所在院(系)機械工程學(xué)院。專業(yè)班級測控技術(shù)與儀器093班。液壓技術(shù)與PLC自動控制技術(shù)在導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架應(yīng)用的發(fā)展趨勢........3

　　

【正文】 加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 2. 三菱 PLC 程序模擬調(diào)試 程序模擬調(diào)試的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 1)硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備 (如用另一臺 PLC 或一些輸入器件等 )模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號， 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁 共 41 頁 并將這些信號以硬接線的方式連到 PLC 系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。 2)軟件模擬法是在三菱 PLC 中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 設(shè)計方法 分析控制系統(tǒng)的控制要求 熟悉被控對象的工藝要求，確定必須完成的動作及動作完成的順序，歸納出順序功能圖。 選擇適當(dāng)類型的 PLC 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，確定 I/O 點數(shù)和 I/O 點的類型（數(shù)字量、模擬量等），并 列出 I/O 點清單。進行內(nèi)存容量的估計，適當(dāng)留有余量。根據(jù)經(jīng)驗，對于一般開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的容量等于 I/O 總數(shù)乘以 8；對于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 100個存儲器字；對于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 200個存儲器字。確定機型時，還要結(jié)合市場情況，考察 PLC 生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定性能價格比好一些的 PLC 機型。 硬件設(shè)計 根據(jù)所選用的 PLC 產(chǎn)品，了解其使用的性能。按隨機提供的資料結(jié)合實際需求，同時考慮軟件編程的情況 進行外電路的設(shè)計，繪制電氣控制系統(tǒng)原理接線圖。 軟件設(shè)計 （ 1）軟件設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，在程序設(shè)計的時候最好將使用的軟元件（如內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等）列表，標(biāo)明用途，以便于程序設(shè)計、調(diào)試和系統(tǒng)運行維護、檢修時查閱。 （ 2）模擬調(diào)試。將設(shè)計好的程序下載到 PLC 主單元中。由外接信號源加入測試信號，可用按鈕或小開關(guān)模擬輸入信號，用指示燈模擬負(fù)載，通過各種指示燈的亮暗情況了解程序運行的情況，觀察輸入 /輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計要求，并及時修改和調(diào)整程序， 直到滿足設(shè)計要求為止。 現(xiàn)場調(diào)試 在模擬調(diào)試合格的前提下，將 PLC 與現(xiàn)場設(shè)備連接?，F(xiàn)場調(diào)試前要全面檢查整個 PLC 控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、 I/O 連線等。在保證整個硬件連接正確無誤的情況下才可送電。將 PLC 的工作方式置為“ RUN”。反復(fù)調(diào)試，消除可能出現(xiàn)的問題。當(dāng)試運一定時間且系統(tǒng)運行正常后，可將程序固化在具有長久記憶功能的存儲器中，做好備份。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 21 頁 共 41 頁 第五章 發(fā)射架液壓系統(tǒng)設(shè)計 目前的導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架樣式眾多，其發(fā)射原理，發(fā)射動力源也存在很大的差異，每一種發(fā)射方式對導(dǎo)彈本身，發(fā)射環(huán)境都 有相應(yīng)的要求與需求。在未來導(dǎo)彈的發(fā)展中，由于導(dǎo)彈樣式和用途的多樣化，對發(fā)射動力，發(fā)射條件的需求也將不斷變化，這勢必會影響導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架的發(fā)展越來越普遍化，即一種發(fā)射塔架將能夠滿足不同的導(dǎo)彈發(fā)射需求，實現(xiàn)一對多發(fā)射的目的。 在第三章中，我們了解到，某型傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架液壓系統(tǒng)的工作原理與工作流程。本章將在此基礎(chǔ)上對此傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架進行液壓改進的研究，目的是實現(xiàn)液壓控制系統(tǒng)與 PLC 控制系統(tǒng)的融合，從而達到自動控制。 由于傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架種類眾多，所以本文 選取第三章所講的傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架加以分析研究。 優(yōu)點： 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架具有完善的導(dǎo)彈發(fā)射體系 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架對開閉鎖的同步要求不高 缺點： 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架系統(tǒng)執(zhí)行元件多，換向操作頻繁。 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架適用性不強，難以滿足種類眾多的導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)。 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架占地面積廣，對環(huán)境要求高。 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架難以實現(xiàn)全方位 360度發(fā)射，存在火力死角。 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架受人為操作影響大，難以實現(xiàn) 0誤差發(fā)射。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 22 頁 共 41 頁 析 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架在面對現(xiàn)代導(dǎo)彈的發(fā)展存在明顯打得不足，現(xiàn)代導(dǎo)彈由于在技術(shù)革新上如意變化，對勤務(wù)發(fā)射塔架的要求也愈來愈高，所以在原有導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架的基礎(chǔ)上，我們有必要進行舍取選擇，目的是保存原有導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架的優(yōu)點，改進不足，以滿足現(xiàn)代導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架的發(fā)射要求。 (1)針對繁瑣的閥路控制改進。 原有導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架在實現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺合攏、撤收；水平工作臺上升、下降和調(diào)平過程中需要大量的調(diào)節(jié)各種閥路的狀態(tài)，增加了發(fā)射步驟，同時也增加了發(fā)射難度與風(fēng)險。針對繁瑣的閥路控制，為了消除其在發(fā)射塔架發(fā)射中存在的 隱藏危險，我們將采用新的閥路方案，廢除原有閥路，將原閥換為多個簡單的閥路，由于下文會講到液壓控制系統(tǒng)與 PLC 控制的應(yīng)用結(jié)合，所以增加閥路不會影響發(fā)射塔架的發(fā)射難度。 （ 2）針對傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架適用性不強特點的控制改進。 導(dǎo)彈的發(fā)展速度與種類明顯超越了發(fā)射勤務(wù)塔架的速度，面對現(xiàn)代導(dǎo)彈越來越多的發(fā)射要求，在一定程度上發(fā)射勤務(wù)塔架已經(jīng)難以適應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，我們針對其發(fā)射要求的某一點進行液壓系統(tǒng)改進。在發(fā)射方式上，我們將采用循環(huán)發(fā)射方式，即系統(tǒng)可以自動循環(huán)發(fā)射，而不用認(rèn)為的進行多次發(fā)射，從而在一定程度上滿足一些 導(dǎo)彈的連續(xù)發(fā)射要求。 （ 3）針對傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架受人為操作影響大，難以實現(xiàn) 0誤差發(fā)射特點的改進。 原有導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架在發(fā)射過程中都是人為的去操作各種閥路的運轉(zhuǎn)，導(dǎo)彈發(fā)射時受人為操作影響較大；同時手工操做難以避免發(fā)射時的一些簡單、復(fù)雜的操作錯誤。針對此特點，我們在改進的發(fā)射勤務(wù)塔架上將采用 PLC 自動控制系統(tǒng)，來解決由于手工操作而造成的發(fā)射誤差。 PLC 控制系統(tǒng)控制方式方案比較 PLC 控制方式有很多種，針對液壓控制方面主要有手動方式，一次式和全自動方式。由于 PLC的控制方式不受 PLC 本身的影響，只 受內(nèi)部程序的控制，所以 PLC 對于現(xiàn)代控制領(lǐng)域的影響是巨大的，其可以滿足各種不同需求的控制要求，不僅在導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架中的應(yīng)用，也包括機床控制等，所以選擇合適的控制方式是非常重要的。 方案一：手動方式 手動方式是指導(dǎo)彈發(fā)射架發(fā)射導(dǎo)彈時，回轉(zhuǎn)平臺與水平工作臺的每一次進油、出油都需要手動 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 23 頁 共 41 頁 式進行，否則系統(tǒng)不會執(zhí)行下一步操作。其主要應(yīng)用于某些特殊要求的控制或者一些需要手工控制進度的控制。其特點是控制需要人工操作進行下一步， PLC 控制需要的控制開關(guān)多。 方案二：一次發(fā)射方式 一次發(fā)射方式是指導(dǎo) 彈發(fā)射架系統(tǒng)在發(fā)射導(dǎo)彈時只進行一次發(fā)射過程，其不會循環(huán)執(zhí)行發(fā)射過程。其主要應(yīng)用于一些只需要一次進行就可以完成的控制系統(tǒng)，或者某些一次進行結(jié)束需要停止片刻才能進行下一次進行的控制系統(tǒng)。其特點是控制開關(guān)少，容易操作，但不能自動循環(huán)程序，不能實現(xiàn)自動執(zhí)行下一次控制的要求。 方案三：自動方式 自動方式是指導(dǎo)彈勤務(wù)發(fā)射架接電動機接通起，到人工手動停止，其系統(tǒng)循環(huán)執(zhí)行 PLC 控制程序。這種控制方式是目前應(yīng)用最廣的控制方式之一，主要應(yīng)用于車床加工和大部分其他控制系統(tǒng)，其特點是控制開關(guān)少，容易操作，且能夠?qū)崿F(xiàn)自動循環(huán)執(zhí)行，循 環(huán)次數(shù)可以人為控制。但其對系統(tǒng)本身要求較高，不適用于發(fā)熱大，耗損嚴(yán)重的控制系統(tǒng)。 PLC 控制系統(tǒng)控制方式方案選擇 （ 1）手動方式發(fā)射 由于導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架閥路多，為了實現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺和水平工作臺的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換，需要不斷的切換閥路工作狀態(tài)。如果采用手動式發(fā)射，那么每一個閥路的裝換形態(tài)都需要一個開關(guān)控制，在閥路眾多的導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架液壓系統(tǒng)中增加了發(fā)射錯誤率；另外，手動方式不能實現(xiàn)自動進行程序攻進，每一次閥路轉(zhuǎn)換都需要人為控制，因此難以把握控制時間，增加了發(fā)射操作誤差。 （ 2）一次發(fā)射方式 若采用一次發(fā) 射方式，可以很好的解決手動發(fā)射方式所帶來的問題。一次發(fā)射方式也可以表示為“半自動方式”，由于程序在 PLC 中的自動執(zhí)行，減少了手工操作所帶來的誤差，并且由于一次發(fā)射的發(fā)射控制開關(guān)少，不用手工控制進度，也不用通過手工控制開關(guān)的方式控制閥路，在一定程度上可以解決所有手動式發(fā)射所帶來的問題。 （ 3）自動發(fā)射方式 自動方式相比較于一次發(fā)射，主要優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)自動循環(huán)執(zhí)行。為了針對傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架適用性不強的特點，選用自動發(fā)射方式，在一定程度上可以增加導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架的適用性。 對三種發(fā)射方案進行比較，我們將選擇 自動發(fā)射方式。對于自動發(fā)射方式的要求與缺點，我們在技術(shù)上進行革新實驗，雖然導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架由于在發(fā)射過程中會產(chǎn)生高溫與高耗能，但是考慮到發(fā)射勤務(wù)塔架的優(yōu)化能力強于普通機床等機械設(shè)備，所以在一定程度上可以減緩發(fā)射勤務(wù)塔架采 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 24 頁 共 41 頁 用自動發(fā)射方式的不利因素。由于未來導(dǎo)彈的發(fā)射要求眾多 ,采用自動發(fā)射方式可以實現(xiàn)連續(xù)發(fā)射彈體的目的，從一方面拓展了發(fā)射塔架的適用性。 第六章 控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動控制的靈魂，準(zhǔn)確的程序設(shè)計是決定控制體系的重要因素。不同的 PLC可編程控制器有不同的編程指令和不同 的編程特點。在第四章中我們講到三菱 PLC 的編程步驟和編程要求，選用三菱 PLC 可編程控制器 FX1N 系列控制，必須遵循此系列編程器的特點來進行程序繪制 PLC 可編程控制器指令 分類 FNC NO. 指令助記符 功能說明 對應(yīng)不同型號的 PLC FX0S FX0N FX1S FX1N FX2N FX2NC 程 序 流 程 00 CJ 條件跳轉(zhuǎn) ? ? ? ? ? 01 CALL 子程序調(diào)用 ? ? ? ? ? 02 SRET 子程序返回 ? ? ? ? ? 03 IRET 中斷 返回 ? ? ? ? ? 04 EI 開中斷 ? ? ? ? ? 05 DI 關(guān)中斷 ? ? ? ? ? 06 FEND 主程序結(jié)束 ? ? ? ? ? 07 WDT 監(jiān)視定時器刷新 ? ? ? ? ? 08 FOR 循環(huán)的起點與次數(shù) ? ? ? ? ? 09 NEXT 循環(huán)的終點 ? ? ? ? ? 10 CMP 比較 ? ? ? ? ? 11 ZCP 區(qū)間比較 ? ? ? ? ? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 25 頁 共 41 頁 傳 送 與 比 較 12 MOV 傳送 ? ? ? ? ? 13 SMOV 位傳送 ? ? ? ? ? 14 CML 取反傳送 ? ? ? ? ? 15 BMOV 成批傳送 ? ? ? ? ? 16 FMOV 多點傳送 ? ? ? ? ? 17 XCH 交換 ? ? ? ? ? 18 BCD 二進制轉(zhuǎn)換成 BCD 碼 ? ? ? ? ? 19 BIN BCD 碼轉(zhuǎn)換成二進制 ? ? ? ? ? 算 術(shù) 與 邏 輯 運 算 20 ADD 二進制加法運算 ? ? ? ? ? 21 SUB 二進制減法運算 ? ? ? ? ? 22 MUL 二進制乘法運算 ? ? ? ? ? 23 DIV 二進制除法運算 ? ? ? ? ? 24 INC 二進制加 1 運算 ? ? ? ? ? 25 DEC 二進制減 1 運算 ? ? ? ? ? 26 WAND 字邏輯與 ? ? ? ? ? 27 WOR 字邏輯或 ? ? ? ? ? 28 WXOR 字邏輯異或 ? ? ? ? ? 29 NEG 求二進制補碼 ? ? ? ? ? 循 環(huán) 與 移 位 30 ROR 循環(huán)右移 ? ? ? ? ? 31 ROL 循環(huán)左移 ? ? ? ? ? 32 RCR 帶進 位右移 ? ? ? ? ? 33 RCL 帶進位左移 ? ? ? ? ? 34 SFTR 位右移 ? ? ? ? ? 35 SFTL 位左移