【正文】 28 參考文獻(xiàn) [1] 郁漢琪、郭健 可編程控制器原理及應(yīng)用 北京：中國電力出版社 2022 [2] 段蘇振 提高 PLC控制系統(tǒng)可靠性的設(shè)計因素 電氣傳動 2022 [3] 郭健 日本三菱 FXON系列 PLC運行調(diào)試及故障診斷 職臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2022 [4] 張筱琪 機電設(shè)備控制基礎(chǔ) 北京：中國人大出版社 2022 [5] 王兆義 小型可編程控制器實用技術(shù) 北京：機械工業(yè)出版社 1997 [6] 三菱公司編 1FX系列可編程序控制器使用說明及編程手冊 1998 [7] 宋德玉主編 . 可 編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù) . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2022 。熟悉了典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，具有了從事電氣設(shè)備安裝調(diào)試、維修管理等方面的能力。 通過此次畢業(yè)設(shè)計使我加深了對 PLC 的理解，了解了其型號規(guī)格并能正確使用。 27 結(jié) 論 PLC 作為新一代的工業(yè)控制裝置，具有開發(fā)柔性好，接線簡單 ，安裝方便，抗干擾性強等特點，用它來控制四工位組合機床這樣復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備，是理想的選擇。輸入程序后，扳動開關(guān)，接通或斷開模擬開關(guān)，用來模擬相應(yīng)按鈕動作及機械動作使檢測元件狀態(tài)發(fā)生的變化，并通過輸入輸出指示燈來觀查輸入輸出端點的狀態(tài)變化，經(jīng)觀察 模擬開關(guān)與 PLC 連接正確。然后傳入 PLC 內(nèi)。 3 按照電控系統(tǒng)提供的電氣執(zhí)行元件功能表，在狀態(tài)流程圖上對每個狀態(tài)和動作命令配畫上實現(xiàn)該狀態(tài)或動作命令的控制功能的電氣執(zhí)行元件，并以對應(yīng)的 PLC輸出點的編號定義這些電氣執(zhí)行元件。本設(shè)計的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖按下列幾步進(jìn)行的 1 按組合機床的控制要求與加工工藝畫出狀態(tài)轉(zhuǎn) 移圖。如手動及顯示梯形圖程序圖 。 為了對滑臺的進(jìn)退、上料器的進(jìn)退、夾具的加緊松開等進(jìn)行調(diào)整與控制，設(shè)計了相應(yīng)的手動程序，設(shè)計手動程序時應(yīng)注意互鎖的設(shè)計。 三、 設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序 本設(shè)計的手動程序與顯 示程序均為用經(jīng)驗法設(shè)計的梯形圖。本設(shè)計中，輸入元件共 42 個其中按鈕 SB 24 個、檢測元件 YJ 5個、行程開關(guān) SQ 12 個，選擇開關(guān) 1 個，基于對機床工作方式的控制要求，面板上應(yīng)設(shè)有選擇開關(guān) 1SA、預(yù)停按鈕；鑒于手動調(diào)整方式下，相應(yīng)按鈕發(fā)出控制命令，驅(qū)動組合機床相應(yīng)部件運動，因此面板上應(yīng)設(shè)相應(yīng)按鈕5SB24SB，鑒于對組合機床的啟動，停止及潤滑故障的處理控制，應(yīng)在操作制面板上設(shè)有 啟動按鈕 2SB、總停按鈕 1SB、潤滑故障切除按鈕 4SB、其他輸入元件均為檢測元件，不在操作面板中設(shè)置，由上面綜述，可得控制系統(tǒng)操作面板如下圖 所示 圖 22 控制系統(tǒng)的操作面板 圖 控制系統(tǒng)操作面板圖 20 第 五 章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 一、 設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 根據(jù)本設(shè)計的控制與工藝要求，按機床的動作順序及每步所完成的任務(wù)，可得工作循環(huán)流程圖如圖 圖 PLC 控制系統(tǒng)工作循環(huán) 流程圖 21 二、 設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)初始化梯形圖程序 初始化程序主要用來處理組合機床的各種號，如啟動，預(yù)停，總停以及各種的原始信號，機床啟動前應(yīng)具備的各種初始信號，工作方式選擇信號，各種復(fù)位信號，并將處理結(jié)果作為機床啟動，停止，程序轉(zhuǎn)換的依據(jù)，初始化程序一般用經(jīng)驗法設(shè)計。 PLC 的輸入點大部分是共點式，即所有輸入點具有一個公共端 COM。根據(jù)電控系統(tǒng)的輸入輸出信號表知： 1 輸入元件數(shù)量 行程開關(guān) 12 個 按鈕 24 個 選擇開關(guān) 1 個 檢測元件 5 個 2 輸出元件數(shù)量 電磁閥 16 個 15 接觸器 6 個 指示燈 5 個 根據(jù)本設(shè)計選用的 PLC 機型，將輸入輸出元件分配到 PLC 的輸入輸出接口。 二、 設(shè)計輸入輸出信號地址表 輸入輸出信號地址表是將輸入輸出列成表，給出相應(yīng)的地址和名稱，以備軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試時使用的一種表。輸出點就是主機的 32。 （ 3） 確定 PLC 機型及擴展模塊。 電控制系統(tǒng)有輸出信號 27 個，其中電磁閥 16 個，六臺電動機的接觸器和 5 個指示燈。 由 PLC組成的四工位組合機床控制系統(tǒng)有輸入信號 42個，均為開關(guān)量。 （ 2） I/O 點選取原則 PLC 平均的 I/O 點價格比 較高，因此應(yīng)該合理選用 PLC 的 I/O 點數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的 I/O 點最少，但必須留有一定余量。在點數(shù)上，輸入點數(shù)，輸出點數(shù)的比例，模塊的種類方面選擇余地大，且維修方便，一般用于較復(fù) 14 雜的控制系統(tǒng)。 整體式 PLC：整體式 PLC 的每一個點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對小，一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定，環(huán)境條件較好，維修量較小的小型控制系統(tǒng)中。選擇機型的 基本原則是在功能滿足要求的前提下，保證可靠，維護(hù)使用方便以及最佳功能價格比。 通過上面的比較，針對組合機床的電氣控制系統(tǒng)，雖然 PLC 的價格高一些，但良好的穩(wěn)定性和高度的可靠性可確保機床在加工零件時的精度，所以決定采用 PLC 控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。 (3) 單片機不如 PLC 可靠 使用單片機進(jìn)行工業(yè)控制，突出的問題就是抗干擾性能較差。輸出接口具有一定的驅(qū)動負(fù)載能力，能適應(yīng)一般的控制要求。除了要進(jìn)行控制程序的設(shè)計，還要在單片機的外圍進(jìn)行很多硬件和軟件工作，才能與控制現(xiàn)場連接起來，調(diào)試也較繁瑣。 13 (2) 單片機不如 PLC 使用簡單 使用單片機來實現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。對于那些只熟悉機電控制的技術(shù)人員來說，需要進(jìn)行相當(dāng)長一段時間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機的知識才能掌握。但是，單片機不是專門針對工業(yè)現(xiàn)場的自動化控制而設(shè)計的，所以它與 PLC 比較起來有以下缺點： (1) 單片機不如 PLC 容易掌握 使用單片機來實現(xiàn)自動控制，一般要使用微處理器的匯編語言編程。 總之， PLC 在性能上均優(yōu)越于繼電接觸式控制系統(tǒng)，特別是控制速度快，可靠性高，設(shè)計施工周期短，調(diào)試方便，控制邏輯修改方便，而且體積小，功耗低。 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，可靠性高。觸點在開閉時會受到電弧的損壞，壽命短。 (4) 可靠性和維護(hù)性。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不方便。 (3) 定時控制和計數(shù)控制： 繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時間繼電器的延時動作來進(jìn)行定時控制。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。而且使用的繼電器越多，反映的速度越慢，還是容易出現(xiàn)觸點抖動和觸點拉弧問題。 (2) 控制速度 繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸點的動作來實現(xiàn)的，工作頻率低。若需要對控制邏輯進(jìn)行修改時，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動不多，并且也容易改動，因此， PLC 的靈活性和擴展性強。它除了輸入端和輸出端要與現(xiàn)場連線以外，而控制邏輯是以程序 的方式存儲在 PLC 的內(nèi)存當(dāng)中。所以，繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴展性較差。當(dāng)一個電氣控制系統(tǒng)研制完后，要想再做修改都要隨著現(xiàn)場接線的改動而改動。 PLC 等取代繼電接觸式控制邏輯。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，所以使用廣泛。但是在實際工程