【正文】 00 BOOL 懸臂皮帶電機(jī)應(yīng)答 SB9 DI3:00 BOOL 檢查備妥 SB5 DI2:08 BOOL 故障信號 SB6 DI2:09 BOOL 故障排除 SB7 DI2:10 BOOL 中控位選擇 SB8 DI2:11 BOOL 中控位停止 第 3章 取料機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 29 根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路和實(shí)際控制方案，做出 的 輸出標(biāo)簽如表 32 所示。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 控制 標(biāo)簽的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路和實(shí)際控制方案，做出完整的 輸入標(biāo)簽如表 31所示。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 第 3章 取料機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 27 第 3 章 取料機(jī) 控制系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) PLC 輸入輸出 表 設(shè)計(jì) PLC 輸入 是系統(tǒng)上電信號， 是系統(tǒng)斷電信號， 是中控位啟動信號， 是操作臺選擇信號， 、 、 分別是是快速電機(jī)備妥、快速電機(jī)左行應(yīng)答、快速電機(jī)右行應(yīng)答信號， 、 、 分別是慢速電機(jī)備妥、慢速電機(jī)左行應(yīng)答、慢速電機(jī)右行應(yīng)答信號， 、 、 、 分別是耙車 1 電機(jī)備妥、耙車 2 電機(jī)備妥、耙車 1 電機(jī)應(yīng)答、耙車 2 電機(jī) 應(yīng)答信號，、 、 、 分別是刮板電機(jī)備妥、懸臂皮帶電機(jī)備妥、刮板電機(jī)應(yīng)答、懸臂皮帶電機(jī)應(yīng)答信號， 、 分別是去左堆取料、去右堆取料信號， ~ 分別是耙車 1 前限位開關(guān)、耙車 1 后限位開關(guān)、耙車 2 前限位開關(guān)、耙車 2 后限位開關(guān)， ~ 分別是導(dǎo)軌上的限位開關(guān) 限位開關(guān) 限位開關(guān) 限位開關(guān) 限位開關(guān) 5， 是檢查備妥信號， 是故障信號， 是故障排除信號， 是中控位選擇信號， 是中控位停止信號。 (4)PLC 的 I/O 模塊中有些插槽內(nèi)沒有接任何的輸入和輸出，主要是預(yù)留出一定的裕量，為以后擴(kuò)展時使用。應(yīng)避免在總體設(shè)計(jì)未完成的情況下，先動手做細(xì)節(jié)問題，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正確連接，成為一個個分散第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 25 的小系統(tǒng)。在操作方式選擇和細(xì)節(jié)設(shè) 計(jì)時，應(yīng)最大限度地滿足操作方便、功能齊全的設(shè)計(jì)目標(biāo)。閱讀原理圖時要用系統(tǒng)、整體的觀點(diǎn)去對待，善于從中找出內(nèi)在的關(guān)聯(lián)。 D O 2 1 7 5 6 O M 1 6 I2 4 VV A C 1 V A C 2操作臺選擇指示燈大車向左燈顯大車向右燈顯緊急停車燈顯維修位燈顯取料機(jī)在左堆燈顯取料機(jī)在右堆燈顯H L 3 8H L 3 7H L 3 6H L 3 5H L 3 4H L 3 3H L 3 2 圖 218 輸出模塊 2 如 圖 218 的連接圖顯示，輸入 出 模塊 2 與外部 指示燈 信號之間的連接情況， 指示燈對與提示系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很重要的作用，主要是車位的信號和平臺選擇信號，其余剩下的點(diǎn)和模塊 作為裕量，以備日后對系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時使用。 輸 出 模塊 1756OM16I 的接線圖如圖 21圖 218 所示。 這些按鈕都是點(diǎn)動的，在控制程序里都有相應(yīng)的自鎖信號，這樣可以保證系統(tǒng)的正確運(yùn)行。 每一個信號發(fā)出后都會觸發(fā) PLC 相應(yīng)的點(diǎn)，產(chǎn)生相應(yīng)的 應(yīng)答、 動作。 輸入模塊 1756IM16I 的接線圖如圖 21圖 21圖 216 所示。在系統(tǒng)連線時，將各個模塊直接插入機(jī)件框 架插槽中即可。因此本系統(tǒng)采用 16點(diǎn)輸入模塊 3 塊，其中 23 點(diǎn)作為裕量，以備日后對系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時使用。因此本系統(tǒng)采用 12 點(diǎn)輸入模塊 4 塊，其中 12 點(diǎn)作為裕量，以備日后對系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時使用。若 CPU 不帶存儲器，則應(yīng)注意組合型的 PLC 需另配一個存儲器模塊，以備 永久存放調(diào)試好的最終程序。 因此在連線的過程中，一定要注意布線的兩端是否一致。 PLC 配置說明 PLC 模塊配置圖見圖 213。因其為組合式 PLC，故還應(yīng)選擇電源框架和編程器。其屬緊湊組合式小型 PLC，價格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場合。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)性原則選擇最優(yōu) 方案為 1756ControlLogix系列可編程控制器，型號為 1756L55。從表中可得出該系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)總和為 61 點(diǎn)，其中有36 個 數(shù)字量 輸入 ， 25 個數(shù)字量 輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。 PLC 的選擇 表 PLC 選型表 機(jī)架 1756LA7 電源 1756PA72 CPU 1756L61 DI(數(shù)字量輸入 ) 1756IM16I DO(數(shù)字量輸出 ) 1756OM16I PLC 機(jī)型、 I/O 模塊選擇。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成 一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。假設(shè)位置第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 19 A 和位置 B 都需要控制器及其自己的 I/O，兩個控制器都與時間關(guān)鍵的信息進(jìn)行交換。將每個控制器的 I/O 放置在獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)上，可最大程度天狗系統(tǒng)的性能并更易于適應(yīng)將來的網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)配置變化。 通過確定網(wǎng)絡(luò)配置 和每個位置中的組件位置來布置系統(tǒng)。這種用法不需要控制器。還可以將 取料機(jī)控制 系統(tǒng)作 為 網(wǎng)關(guān)。在培訓(xùn)和工程方面可節(jié)省大量的成本。 取料機(jī)控制系統(tǒng) 選型指南 取料機(jī)控制 系統(tǒng)在一個成本具有競爭力的小軟件包中提供順序、過程、運(yùn)動和傳動方面的控制盒通訊以及最新技術(shù)的 I/O[8]。 (4) 通信聯(lián)網(wǎng)模塊： PLC 與 PLC 之間，或 PLC 與計(jì)算機(jī)之間的通信與聯(lián)網(wǎng)。 (2) 高速計(jì)數(shù)器模塊：當(dāng) PLC 內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率不能滿足要求時，可選擇使用。 (7) 調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。 (6) 程序調(diào)試。 (5) 程序設(shè)計(jì) 。 (3) 確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)，選擇 PLC 機(jī)型。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 (1) 分析被控對象，提出控制要求。 (5) 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于150g，功 耗僅數(shù)瓦。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 (2) 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種 規(guī)模的系列化產(chǎn)品。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備 也獲得故障自診斷保護(hù)。從PLC 的機(jī)外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故 障時間高達(dá)30 萬小時。 第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 中 控 耙 車 正 轉(zhuǎn) 驅(qū) 動中 控 耙 車 反 轉(zhuǎn) 驅(qū) 動0 80 9D O 1 :D O 1 :D I 2 :D I 2 :D I 2 :0 00 10 2備 妥正 轉(zhuǎn) 應(yīng) 答反 轉(zhuǎn) 應(yīng) 答C O M 2C O M 2C O M 19 K1 0 KK 9K M 9K M 1 0Q 3L 16 Q FS T PCOLS AK H 6H L 2 0K M 9K M 1 0S T LS T R9 K 1 0 KK M 1 0K M 9H L 2 1K M 9H L 2 2K M 1 0H L 1 9K 9K H 6N 圖 210 耙車 2 電機(jī) 電氣 控制電路 中 控 刮 板 驅(qū) 動0 6D O 0 :D I 1 :D I 1 :0 91 0備 妥應(yīng) 答C O M 2C O M 17 KK 7K M 7Q 3L 14 Q FS T PCOLS AK H 4H L 1 4K M 7 S T7 KH L 1 5K M 7H L 1 3K 7K H 4N 圖 211 刮板電機(jī) 電氣 控制電路 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 中 控 懸 臂 皮 帶 驅(qū) 動0 7 D O 0 :D I 1 :D I 2 :1 10 0備 妥應(yīng) 答C O M 2C O M 18 KK 8Q 3K M 8L 15 Q FS T PCOLS AK H 5H L 1 7K M 8 S T8 KH L 1 8K M 8H L 1 6K 8K H 5N 圖 212 懸臂皮帶電機(jī) 電氣 控制電路 PLC 硬件配置 PLC 基本知識 PLC 的特點(diǎn) (1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性 [7]是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。其控制回路是一個典型的 單向 電路 ，懸臂皮帶電機(jī)上電并打到中控位且刮板電機(jī)備妥后，等待驅(qū)動信號。 (6) 懸臂皮帶電機(jī)的 電氣 控制 電氣 控制回路如圖 212 所示 。其 控制回路是一個典型的 單向 電路 ，刮板電機(jī)上電并打到中控位且刮板電機(jī)備妥后，等待驅(qū)動信號。 (5) 刮板電機(jī)的 電氣 控制 電氣 控制回路如圖 211 所示 。在觸碰到耙車 2 后限位開關(guān)時，耙車 2 正轉(zhuǎn)啟動，由此往復(fù)運(yùn)行，直到右料堆取料結(jié)束。在正轉(zhuǎn) 電路里加入了一個反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時不能反轉(zhuǎn) 。 耙車 2 電機(jī)也是采用直接啟動方式。在反轉(zhuǎn) 電路里加入了一個 正 轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了 反 轉(zhuǎn)時不能 正 轉(zhuǎn) 。當(dāng)碰到耙車 1 前限位開關(guān)，系統(tǒng)的耙車 1反轉(zhuǎn)驅(qū)動信號發(fā)出，繼電器 6K 得電， 6K 得電后使得浮點(diǎn) 6K 閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器 KM6 得電， KM6 的浮點(diǎn)是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)， KM6得電使得它的浮點(diǎn)閉合，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)對應(yīng)取料機(jī)向后擺動。 控制回路 還 是一個典型的正反轉(zhuǎn)電路 ，當(dāng)耙車 1 電機(jī)上電后，開關(guān)打到中控位，PLC 會收到耙車電機(jī)的備妥信號，進(jìn)而系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動命令，它等待系統(tǒng)給它的驅(qū)動信號，當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān) 1，并且懸臂皮帶和刮板都啟動后，系第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13 統(tǒng)的耙車正轉(zhuǎn)驅(qū)動信號發(fā)出，繼電器 5K 得電， 5K 得電后使得浮點(diǎn) 5K 閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器 KM5 得電， KM5 的浮點(diǎn)是控制耙車 1 電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)， KM5 得電使得它的浮點(diǎn)閉合，耙車 1 電機(jī)正轉(zhuǎn)，耙車 1 電機(jī)正轉(zhuǎn)對應(yīng)取料機(jī)耙車 1 向前擺動。 中 控 慢 速 正 轉(zhuǎn) 驅(qū) 動中 控 慢 速 反 轉(zhuǎn) 驅(qū) 動0 20 3D O 0 :D O 0 :D I 1 :D I 1 :D I 1 :0 30 40 5備 妥正 轉(zhuǎn) 應(yīng) 答反 轉(zhuǎn) 應(yīng) 答C O M 2C O M 2C O M 13 K4 KK 3K M 3K M 4Q 3L 12 Q FS T PCOLS AK H 2H L 6K M 3K M 4S T LS T R3 K 4 KK M 4K M 3H L 7K M 3H L 8K M 4H L 5K 3K H 2N 圖 28 行走 慢速電機(jī) 電氣 控制電路 (3) 耙車 1 電機(jī)的 電氣 控制 電氣 控制回路如圖 29 所示 。當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān) 3，并且懸臂皮帶、刮板和耙車都啟動后，系統(tǒng)的慢速反轉(zhuǎn)驅(qū)動信號發(fā)出，繼電器 4K 得電， 4K 得電后使得浮點(diǎn) 4K 閉合