【正文】 代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 運(yùn)動(dòng)控制 機(jī)械手的 PLC 控制 14 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。為了使可 編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 （ 1） 輸入觸點(diǎn) X （ 2） 輸出繼電器 Y （ 3） 內(nèi)部繼電器 M （ 4） 定時(shí)器 T （ 5） 計(jì)算器 C （ 6） 數(shù)據(jù)寄存器 D、 V、 Z （ 7） 常數(shù)指針 FX2N系列 PLC的基本順控指令 1. FX2N 系列可編程控制器的基本順序控制指令的助記符、功能、對應(yīng)梯形圖及可用軟元件如下表所示： 機(jī)械手的 PLC 控制 13 第九節(jié) PLC 的應(yīng) 用領(lǐng)域 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 第八節(jié) FX2N 系列 PLC FX2N系列 PLC的內(nèi)部資源 各種不同型號(hào)和檔次的 PLC 具有不同數(shù)量和功能的內(nèi)部資源，但構(gòu)成 PLC基本特征的內(nèi)部軟元件是類似。編程時(shí)，一般先跟據(jù)要求編制梯形圖語言，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語言。用梯形圖編程 雖然直觀、簡便，但要求 PLC 配置較大的顯示器放可輸入圖形符號(hào)，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，所以助記符語言也是一種較常用的一種編程方式。 （ 5） 梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)。 （ 3） 梯形圖中的觸點(diǎn)有兩種，即動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)。 第 (N1)個(gè)掃描周期 輸出刷新 第 (N+1)個(gè)掃描周期 輸入采樣 第 N 個(gè)掃描周期 輸入采樣 輸出刷新 用戶程序執(zhí)行 機(jī)械手的 PLC 控制 12 （ 2） 圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。 1. 梯形圖語言 （ 1） 梯形圖從上至下編寫，每一行從左至右順序編寫。 第七節(jié) PLC 的編程語言 PLC 的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖語言等。 PLC 完成一次掃描過程所需的時(shí)間成為掃描周期。然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。 第六節(jié) 可編程控制器的工作方式 可編程控制器在進(jìn)入 RUN 狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。 （ 1） 系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序，輸入譯碼程序及診斷程序等。 PLC的軟件 PLC 的軟件是指 PLC 所使用的各種程序的集合。 （ 5） 擴(kuò)展單元。 （ 3） 輸入 /輸出（ I/O）接口電路。 PLC的硬件結(jié)構(gòu) 機(jī)械手的 PLC 控制 11 一套 PLC 系統(tǒng)在硬件上由以下幾部分組成： （ 1） 中央處理器 (CPU) 與計(jì)算機(jī)一樣，是 PLC 的核心部件。 大型 PLC 也稱為高檔 PLC， I/O 點(diǎn)數(shù)在 2048 點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)容量在 8K 以上，其中 I/O 點(diǎn)數(shù)大于 8192 點(diǎn)的又稱為超大型 PLC，除具有中型機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、模擬調(diào)節(jié)、特殊功能函數(shù)運(yùn)算、監(jiān)視、記錄、打印等功能，以及強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)、中斷控制、智能控制和遠(yuǎn)程控制等功能。 中型 PLC 的開關(guān)量 I/O 點(diǎn)數(shù)通常在 256~2048 點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)器的容量為 2~8KB，除具有小型機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量I/O、數(shù)字計(jì)算、過程參數(shù)調(diào)節(jié)，如比例、積分、微分（ PID）調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)傳送與比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、中斷控制、遠(yuǎn)程 I/O 及通信聯(lián)網(wǎng)功能。 型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)在 256 點(diǎn)以下，存儲(chǔ)容量在 2K 步以 內(nèi)，其中輸入輸出點(diǎn)數(shù)小于 64 點(diǎn)的 PLC 又稱為超小型或微型 PLC，具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及自診斷、監(jiān)控等基本功能。 （ 2）按控制規(guī)模分類 按控制規(guī)模大小，可分為小型、中型和大型 PLC 三種類型。整體式的 PLC 是將電源、 CPU、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出單元等各個(gè)功能部件集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，從而具有結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，許多小型 PLC 多采用這種機(jī)構(gòu)。 第四節(jié) 可編程控制器的分類 通常 PLC 產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。如 A/D 模塊、 D/A 模塊、位置控制模塊等。 （ 3）掃描速度 一般以執(zhí)行 1000 步指令所需的時(shí)間來衡量，單位為 ms/千步，也有以執(zhí)行一步指令所需來計(jì)算，單位 us/步。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)按鈕和可以控 制多少個(gè)負(fù)載。 第三節(jié) 可編程控制器的主要性能指標(biāo) 機(jī)械手的 PLC 控制 10 可編程控制器的性能指標(biāo)有很多，主要有以下幾項(xiàng)指標(biāo)。而且在運(yùn)行過程中，可隨時(shí)修改控制邏輯，增減系統(tǒng)的功能。 （ 3） 功能完善，靈活方便 隨著 PLC 技術(shù)的不斷發(fā)展，其功能更加完善，不僅具有開關(guān)量邏輯控制功能和步進(jìn)、計(jì)算功能， 而且還具有模擬量處理、溫度控制、位置控制、網(wǎng)絡(luò)通信等功能。 PLC的特點(diǎn) 可編程控制器之所以能夠得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主要是由于它具有以下特點(diǎn)： （ 1） 可 靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 用軟件實(shí)現(xiàn)大量的開關(guān)量邏輯運(yùn)算，克服了因繼電器觸點(diǎn)接觸不良而造成的故障；輸入采用直流低電壓，更加可靠、安全；面向工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，采取了濾波、屏蔽、隔離等抗干擾措施，適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它具有存儲(chǔ)控制程序的存儲(chǔ)器，能夠 按照控制程序，將輸入的開關(guān)量（或模擬量）進(jìn)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等處理后，以開關(guān)量（或模擬量）的形式輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 1969 年美國 DEC 公司研制出世界上第一臺(tái) PLC（ PDP14），并在 GM 公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功 。用戶程序存儲(chǔ)容量可擴(kuò)展到 4K 。可在惡劣環(huán)境下工作 。有數(shù)據(jù)通訊功能 。體積小于繼電器控制柜 。維護(hù)方便 。是屬典型的繼電邏輯順序動(dòng)作控制系統(tǒng)，這是 PLC 最擅長的功能，而且PLC 具有體積小、重量輕、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、易于維護(hù)等特點(diǎn)，特別是替代繼電器控制系統(tǒng)，這更是它的優(yōu)勢 。但從使用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性出發(fā)，本設(shè)計(jì)選用了 PLC。 手動(dòng)工作方式時(shí)，用各按鈕的點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作； 回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕，則機(jī)械手自動(dòng)返回原位； 單步工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手向前執(zhí)行一步； 單周期工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個(gè)周期； 連續(xù)工作方式時(shí)，機(jī)械手在原位，只要按下啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手就會(huì)連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止安鈕； 傳送工件時(shí)，機(jī)械手必須升到最高點(diǎn)才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較 機(jī)械手的 PLC 控制 8 低位置運(yùn)行時(shí)碰到其他工件； 出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車按鈕時(shí)，機(jī)械手停止所有的操作?？刂埔鬄椋? 氣動(dòng)機(jī)械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電磁閥來實(shí)現(xiàn)，電磁閥線圈失電時(shí)能保持原來的狀態(tài)，必須驅(qū)動(dòng)反向的線圈才能