【導(dǎo)讀】題目導(dǎo)彈發(fā)射架液壓系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所在院(系)機(jī)械工程學(xué)院。專業(yè)班級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器093班。液壓技術(shù)與PLC自動(dòng)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(shì)........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(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號(hào)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(tái) PLC 或一些輸入器件等 )模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號(hào)， 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁 共 41 頁 并將這些信號(hào)以硬接線的方式連到 PLC 系統(tǒng)的輸入端，其時(shí)效性較強(qiáng)。 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(hào)，其簡單易行，但時(shí)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(jì)方法 分析控制系統(tǒng)的控制要求 熟悉被控對(duì)象的工藝要求，確定必須完成的動(dòng)作及動(dòng)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(diǎn)數(shù)和 I/O 點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等），并 列出 I/O 點(diǎn)清單。進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，適當(dāng)留有余量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲(chǔ)器的容量等于 I/O 總數(shù)乘以 8；對(duì)于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 100個(gè)存儲(chǔ)器字；對(duì)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(gè)存儲(chǔ)器字。確定機(jī)型時(shí)，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(jià)格比好一些的 PLC 機(jī)型。 硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)所選用的 PLC 產(chǎn)品，了解其使用的性能。按隨機(jī)提供的資料結(jié)合實(shí)際需求，同時(shí)考慮軟件編程的情況 進(jìn)行外電路的設(shè)計(jì)，繪制電氣控制系統(tǒng)原理接線圖。 軟件設(shè)計(jì) （ 1）軟件設(shè)計(jì)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(jì)的時(shí)候最好將使用的軟元件（如內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）列表，標(biāo)明用途，以便于程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、檢修時(shí)查閱。 （ 2）模擬調(diào)試。將設(shè)計(jì)好的程序下載到 PLC 主單元中。由外接信號(hào)源加入測(cè)試信號(hào)，可用按鈕或小開關(guān)模擬輸入信號(hào)，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(yùn)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(jì)要求，并及時(shí)修改和調(diào)整程序， 直到滿足設(shè)計(jì)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(gè) 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(gè)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(yùn)一定時(shí)間且系統(tǒng)運(yùn)行正常后，可將程序固化在具有長久記憶功能的存儲(chǔ)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(jì) 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(dòng)力源也存在很大的差異，每一種發(fā)射方式對(duì)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(duì)發(fā)射動(dòng)力，發(fā)射條件的需求也將不斷變化，這勢(shì)必會(huì)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(shí)現(xiàn)一對(duì)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(duì)此傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架進(jìn)行液壓改進(jìn)的研究，目的是實(shí)現(xiàn)液壓控制系統(tǒng)與 PLC 控制系統(tǒng)的融合，從而達(dá)到自動(dòng)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(diǎn)： 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(duì)開閉鎖的同步要求不高 缺點(diǎn)： 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(qiáng)，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(duì)環(huán)境要求高。 傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架難以實(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(jìn)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(diǎn)，改進(jìn)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(duì)繁瑣的閥路控制改進(jìn)。 原有導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架在實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺(tái)合攏、撤收；水平工作臺(tái)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(shí)也增加了發(fā)射難度與風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)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(xiǎn)，我們將采用新的閥路方案，廢除原有閥路，將原閥換為多個(gè)簡單的閥路，由于下文會(huì)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(huì)影響發(fā)射塔架的發(fā)射難度。 （ 2）針對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架適用性不強(qiáng)特點(diǎn)的控制改進(jìn)。 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(duì)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(duì)其發(fā)射要求的某一點(diǎn)進(jìn)行液壓系統(tǒng)改進(jìn)。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(dòng)循環(huán)發(fā)射，而不用認(rèn)為的進(jìn)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(duì)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(shí)現(xiàn) 0誤差發(fā)射特點(diǎn)的改進(jìn)。 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(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)受人為操作影響較大；同時(shí)手工操做難以避免發(fā)射時(shí)的一些簡單、復(fù)雜的操作錯(cuò)誤。針對(duì)此特點(diǎn)，我們?cè)诟倪M(jìn)的發(fā)射勤務(wù)塔架上將采用 PLC 自動(dòng)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(duì)液壓控制方面主要有手動(dòng)方式，一次式和全自動(dòng)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(duì)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(jī)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(dòng)方式 手動(dòng)方式是指導(dǎo)彈發(fā)射架發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)，回轉(zhuǎn)平臺(tái)與水平工作臺(tái)的每一次進(jìn)油、出油都需要手動(dòng) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 23 頁 共 41 頁 式進(jìn)行，否則系統(tǒng)不會(huì)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(jìn)度的控制。其特點(diǎn)是控制需要人工操作進(jìn)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(shí)只進(jìn)行一次發(fā)射過程，其不會(huì)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(jìn)行就可以完成的控制系統(tǒng)，或者某些一次進(jìn)行結(jié)束需要停止片刻才能進(jìn)行下一次進(jìn)行的控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是控制開關(guān)少，容易操作，但不能自動(dòng)循環(huán)程序，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)執(zhí)行下一次控制的要求。 方案三：自動(dòng)方式 自動(dòng)方式是指導(dǎo)彈勤務(wù)發(fā)射架接電動(dòng)機(jī)接通起，到人工手動(dòng)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(diǎn)是控制開關(guān)少，容易操作，且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行，循 環(huán)次數(shù)可以人為控制。但其對(duì)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(dòng)方式發(fā)射 由于導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架閥路多，為了實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺(tái)和水平工作臺(tái)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(dòng)式發(fā)射，那么每一個(gè)閥路的裝換形態(tài)都需要一個(gè)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(cuò)誤率；另外，手動(dòng)方式不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行程序攻進(jìn)，每一次閥路轉(zhuǎn)換都需要人為控制，因此難以把握控制時(shí)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(dòng)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(dòng)方式”，由于程序在 PLC 中的自動(dòng)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(jìn)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(dòng)式發(fā)射所帶來的問題。 （ 3）自動(dòng)發(fā)射方式 自動(dòng)方式相比較于一次發(fā)射，主要優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行。為了針對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架適用性不強(qiáng)的特點(diǎn)，選用自動(dòng)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(duì)三種發(fā)射方案進(jìn)行比較，我們將選擇 自動(dòng)發(fā)射方式。對(duì)于自動(dòng)發(fā)射方式的要求與缺點(diǎn)，我們?cè)诩夹g(shù)上進(jìn)行革新實(shí)驗(yàn)，雖然導(dǎo)彈發(fā)射勤務(wù)塔架由于在發(fā)射過程中會(huì)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(qiáng)于普通機(jī)床等機(jī)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(dòng)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(dòng)發(fā)射方式可以實(shí)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(jì) PLC 控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的靈魂，準(zhǔn)確的程序設(shè)計(jì)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(diǎn)。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(diǎn)來進(jìn)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(duì)應(yīng)不同型號(hào)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(shí)器刷新 ? ? ? ? ? 08 FOR 循環(huán)的起點(diǎn)與次數(shù) ? ? ? ? ? 09 NEXT 循環(huán)的終點(diǎn) ? ? ? ? ? 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(diǎn)傳送 ? ? ? ? ? 17 XCH 交換 ? ? ? ? ? 18 BCD 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成 BCD 碼 ? ? ? ? ? 19 BIN BCD 碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制 ? ? ? ? ? 算 術(shù) 與 邏 輯 運(yùn) 算 20 ADD 二進(jìn)制加法運(yùn)算 ? ? ? ? ? 21 SUB 二進(jìn)制減法運(yùn)算 ? ? ? ? ? 22 MUL 二進(jìn)制乘法運(yùn)算 ? ? ? ? ? 23 DIV 二進(jìn)制除法運(yùn)算 ? ? ? ? ? 24 INC 二進(jìn)制加 1 運(yùn)算 ? ? ? ? ? 25 DEC 二進(jìn)制減 1 運(yùn)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(jìn)制補(bǔ)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(jìn) 位右移 ? ? ? ? ? 33 RCL 帶進(jìn)位左移 ? ? ? ? ? 34 SFTR 位右移 ? ? ? ? ? 35 SFTL 位左移