【正文】 時間三部分組成。（3）輸出刷新階段在輸出刷新階段，CPU 按照 I/O映象區(qū)內對應的數據和狀態(tài)刷新所有的數據鎖存電路，再經輸出電路驅動響應的外設。或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。（2）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC 的 CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。在這兩個階段中，即使輸入數據和狀態(tài)發(fā)生變化 I/O映象區(qū)的相應單元的數據和狀態(tài)也不會改變。第(N1)個掃描周期輸出刷新第(N+1)個掃描周期輸入采樣第 N 個掃描周期輸入采樣 輸出刷新用戶程序執(zhí)行 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制23圖 21c PLC的掃描運行方式（1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC 以掃描方式依次讀入所有的數據和狀態(tài)它們存入 I/O映象區(qū)的相應單元內。不過嚴格地來說掃描周期還包括自診斷、通信等。指令執(zhí)行所需的時間與用戶程序的長短、指令的種類和 CPU 執(zhí)行指令的速度有很大的關系。某一編程元件對應的映像寄存器為“1”狀態(tài)時，稱該編程元件為 ON，映像寄存器為“0”狀態(tài)時，稱該編程元件為OFF。信號經輸出模塊隔離 和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負載通電工作。在輸出處理階段，CPU 將輸出映像寄存器的 0/1 狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。在沒有跳轉指令時，CPU 從第一條指令開始，逐條順序的執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結束之處。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài) 也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。外接的輸入觸點電路接通時，對應的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開?？删幊绦蚩刂破魈菪螆D中別的編程元件也有對應的映像存儲區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。可編程序控制起處于（RUN）狀態(tài)時，還要完成另外 3 個階段的操作。在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容。在內部處理聯合階段?？删幊绦蚩刂破鞯倪@種周 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制21而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 PLC 的工作原理可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（RUN ）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)?？删幊绦蚩刂破魇菑睦^電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。某些可編程序控制器可以為輸入電路和少量的外部電子檢測裝置（如接近開關）提供 24V 直流電源。可編程序控制器一般使用 220V 交流電源。無論是小型的 PLC，還是中、大型的 PLC，其電源的性能都是一樣的，均能對 PLC 內部的所有器件提供一個穩(wěn)定可靠的直流電源?！　“?I/O 點數確定模塊規(guī)格及數量，I/O 模塊可多可少，但其最大數受CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限制。模擬量：按信號類型分，有電流型（420mA,020mA） 、電壓型（010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。不過對于新型的 PLC，其存儲容量可根據用戶的需要而改變。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制19用戶程序存儲區(qū) ：用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序。該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在PLC 斷電時，由內部的鋰電子供電。因此，整個 I/O 映象區(qū)可看作由開關量的 I/O映象區(qū)和模擬量的 I/O 映象區(qū)兩部分組成。因此，它需要有一定數量的存儲單元（RAM）以供存放 I/O 的狀態(tài)和數據，這些存儲單元稱作 I/O映象區(qū)。系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)：系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)包括 I/O 映象區(qū)以及各類軟設備（例如：邏輯線圈、數據寄存器、計時器、計數器、變址寄存器、累加器等）存儲區(qū)。由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能夠直接存取。系統(tǒng)程序存儲區(qū)： 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制18在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當于計算機操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。才能構成一臺完整的PLC。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢以后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行為止。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接受現場各輸入裝置的狀態(tài)和數據，并分別存入 I/O 映象區(qū), 然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術運算等任務。如圖 PLC硬件的基本結構圖所示：編 程 器中央處理單元（CPU）輸入電路輸出電路系統(tǒng)程序存儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)電源 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制1721a PLC硬件的基本結構圖（1）中央處理單元（CPU）：中央處理單元（CPU）是 PLC 的控制中樞。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現在正逐步用通用 PLC 或定制 PLC 取代嵌入式控制器。隨著中國經濟的高速發(fā)展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時期內 PLC 在我國仍將保持高速增長勢頭。PLC 由于采用通用監(jiān)控軟件，在設計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。一個 PLC 的控制器，可以接收幾千個 I/O 點（最多可達 8000多個 I/O） 。相同 I/O 點數的系統(tǒng)，用 PLC 比用 DCS，其成本要低一些（大約能省 40%左右） 。大型 PLC 使用另外一個 CPU 來完成模擬量的運算。 PLC 用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算 1K 邏輯程序不到 1 毫秒。PLC 每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。運行時按存儲程序的內容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令；并通過數字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產過程。綜合相關資料，2022 年全球 PLC 的銷售收入為 100 億美元左右，在自動化領域占據著十分重要的位置。隨著工廠自動化程度的不斷提高和 PLC 市場容量基數的不斷擴大，近年來 PLC 在工業(yè)發(fā)達國家的增長速度放緩。今天的 PLC 不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領域也發(fā)揮著十分重要的作用。同時，PLC 的功能也不斷完善。無模多點成形技術將在輪船和艦艇的外扳、飛機和航天器的蒙皮、車輛、大型容器和城市雕塑的覆蓋件等三維曲面板制品加工中有著廣闊應用前景，并將產生巨大的經濟效益和社會效益。無模多點成形技術已經成熟，可以直接用于實際生產。不同形狀、不同尺寸的大型三維曲面板制品在輪船、艦艇、飛機、航天器、陸地車輛、大型容器以及不銹鋼雕塑等軍工和民品上比比皆是。應用該技術已成形出超過設備工作臺面積七倍的樣件，扭曲面總扭曲角超過 40g。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制13 實用技術開發(fā)和應用前景在大量實驗基礎上，解決了一系列實用化關鍵技術，主要有：無缺陷彈性墊技術：可以有效地抑制壓痕，起皺等成形缺陷，使成形件的表面質量大大提高；無回彈反復成形技術：即利用多點成形柔性化的特點，采用反復成形工藝方法，減小工件的回彈及材料內部的殘余應力，實現板材小回彈或無回彈成形。李明哲教授回國后，在吉林工業(yè)大學組建了無模成形技術開發(fā)中心，繼續(xù)對多點成形技術進行深入系統(tǒng)地研究，逐步形成了板材多點成形理論。吉林工業(yè)大學教授李明哲博士在日本日立公司從事博士后研究期間系統(tǒng)地研究了多點成形基本理論，深入地分析了成形機理與成形特點，并主持開發(fā)出多點成形實用機（主要技術參數見表（1）。Hardt 的研究室對多點模具成形進行了十多年的研究。宮 80 年代以來，美國麻省理工學院 D。由于其整體設計不周，該壓機只適用于變形量很小的船體外板的彎曲加工。 70 年代日本造船協會西岡等人試制了多點壓力機，進行船體外板自動成形的研究，但因關鍵技術未能解決好，多點壓機的制造費用太高，未能實用化。壓力機控制、工件測試等整個過程全部采用計算機技術，實現 CAD／CAM／CAT 一體化生產，工作效率高，勞動強度小，極大地改善勞動者作業(yè)環(huán)境。小設備成形大型件：采用分段成形新技術，連續(xù)逐次成形超過設備工作臺尺寸數倍的大型工件。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制11優(yōu)化變形路徑：通過基本體調整，實時控制變形曲面，隨意改變板材的變形路徑和受力狀態(tài)，提高材料成形極限，實現難加工材料的塑性變形，擴大加工范圍。實現無模成形：取代傳統(tǒng)的整體模具，節(jié)省模具設計、制造、調試和保存所需人力、物力和財力，顯著地縮短產品生產周期，降低生產成本，提高產品的競爭力。而且產品一旦換型，模具也必須隨之更換，從而嚴重制約了制造業(yè)的發(fā)展。 技術的特點在當今世界，隨著生產力水平的提高，制造業(yè)需要成千上萬各類模具以生產出形狀各異的產品及零部件。4．設備設計理論：提出了基本體與基本體群設計方法。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制102．缺陷產生機理：研究了多點成形中典型不良現象（壓痕、皺紋、回彈、直邊效應）的產生機理，并研制出這些缺陷的抑制方法。自動控制系統(tǒng)用于調整基本體群形狀，控制液壓加載系統(tǒng)成形出所需形狀的工件；三維曲面測量檢測成形后的工件形狀，并將測量結果反饋到計算機軟件系統(tǒng)進行修正，實現閉環(huán)控制。在多點成形設備方面： 吉林工業(yè)大學開發(fā)的集 CAD/CAE/CAM/CAT 于一體、具有自主知識產權的板材無模多點成形設備總體構成如圖：所示。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制9 技術基礎與水平 由吉林工業(yè)大學承擔的國家重點科技攻關項目“大型板材三維曲面的自動無模成形設備” 已經通過驗收鑒定，驗收鑒定專家組對該項成果的總的評價是“ 多點成形技術是傳統(tǒng)的板類件三維曲面成形生產方式的重大刨新，具有良好的市場前景。易于實現自動化：曲面造型、工藝計算。實現無回彈成形：可采用反復成形新技術，消除材料內部的殘余應力，并實現少無回彈成形／保證工件的成形精度。與模具成形法相比，不但節(jié)省巨額加工、制造模具的費用，而且節(jié)省大量的修模與調模時間：與手工成形方法相比，成形的產品精度高、質量好，并且顯著提高生產效率。這種成形方式是對三維曲面板類件傳統(tǒng)生產方式的重大創(chuàng)新。它是對三維曲面扳類件傳統(tǒng)生產方式的重大創(chuàng)新。該機已用于我國高速列車流線型車頭等產品的試生產之中無模多點成形就是將多點成形技術和計算機技術結合為一體的先進制造技術。同時，可以改善板材成形時的變形條件，提高板材成形極限，擴大加工范圍；可以減少成形過程中產生的殘余應力，實現無回彈成形；可以在較小的設備上成形較大尺寸的板類件，使得加工件尺寸精度高，生產效率高，表面質量好，生產工藝穩(wěn)定。其基本原理是利用一系列規(guī)則排列、高度可調的基本體（沖頭） ，通過對各基本體的實時控制，構造出所需形狀的成形面，取代傳統(tǒng)的模具來實現板材的三維曲面快速無模成形。 畢業(yè)設計—無模壓力成形機電機 PLC 控制1無模壓力成形機電機 PLC控制設計畢業(yè)論文目　　錄論 文 摘 要 ........................................................................................................................................2關鍵詞 ..................................................................................................................................................2ABSTRACT........................................................................................................................................3KEY WORDS............