【正文】 有美國的 AB 通用電氣、莫迪康公司；日本的松下、三菱、富士、歐姆龍等；德國的西門子公司；法國的 TE 施耐德公司；韓國的三星、 LG 公司等。 器的發(fā)展趨勢 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 26 頁 裝 訂 線 PLC 自問世以來，經(jīng)過近 40 年的發(fā)展，在美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。集中管理分散控制的多級分布式控制系統(tǒng)。例如： CNC 設(shè)備進(jìn)行處理。這一功能已廣泛用于鋁爐，反應(yīng)堆，水處理 ，釀酒及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。 大、中型 PLC 都具有多路模擬量 I/O 模塊和 PID 控制功能。這是 PLC 最基本的應(yīng)用，也是 PLC 最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 可編程控制器 PLC的應(yīng)用 目前，在國內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用冶金，石油，化工，剪彩，機(jī)械制造，電力，汽車，輕工，環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格 的不斷提高，器應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從應(yīng)用類型看大致可歸納為以下幾個方面： 1． 邏輯運算 利用 PLC 最基本的邏輯運算，定時，計收等功能實現(xiàn)邏輯運算， 可取代傳統(tǒng)的繼電器控制用于單片機(jī)控制，多機(jī)群控制，生產(chǎn)自動線控制等 。同時，有的還為山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 26 頁 裝 訂 線 輸入電路提供 24V 的工作電源。 I/O 分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO） 等模塊。 I/O模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/O 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊 、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 可編程控制器 的 組成 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 26 頁 裝 訂 線 從結(jié)構(gòu)上分， PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。可以直接用于一些規(guī)模較大的復(fù)雜控制系統(tǒng)：編程語言除了可使用傳統(tǒng)的梯形圖、流程圖等外，還可以使用高級語言；外設(shè)也更多樣化。 第三代 PLC，采用了高性能微處理器及位片式 CPU，工作速度大幅度提高，同時促使其向多功能和聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展，并具有較強(qiáng)的自診斷能力。 第一代 PLC，多數(shù)用 1位機(jī)開發(fā)，采用磁芯存儲器存儲，僅具有邏輯控制、定時、計數(shù)功能。我國從 1974年開始研制， 1977 年研制成功了以一位微處理器 MC14500 為核心的可編程序控制器，并開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)控制。 1973 年，德國西門子公司研制出了第一臺 PLC，型號為SIMATIC S4。從此可編程序控制器在世界各地迅速發(fā)展起來。 美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)于 1969 年研制成功了第一臺可編程序控制器(PDP14)，并 在汽車自動裝配線上使用成功。 本文 主要做的工作 本文主要介紹 PLC 的基礎(chǔ)知識、 PLC的編程語言、系統(tǒng)的設(shè)計方法 等，通過 PLC 對機(jī)械滑臺的控制，來進(jìn)一步了解滑臺的工作過程，能在工業(yè)控制中實現(xiàn)利用 PLC 對機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，獨立完成了 PLC 控制機(jī)械滑臺程序的編制。 在機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè) 機(jī)械滑臺 應(yīng)用較多，發(fā)展較快。尤其在高溫、高壓、 粉塵、噪聲的場合，應(yīng)用得更為廣泛。因此，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。裝配，機(jī)床加工，鍛造，熱處理等方面， 無論數(shù)量，品種和性能方面都滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 在組合機(jī)床自動線中，一般根據(jù)不同的加工精度要求設(shè)置三種滑臺（ 1）液壓滑臺，用于切削量大，加工精度要求較低的粗加工工序中；（ 2）機(jī)械滑臺，用于切削量中等，具有一定加工精 度要求的半精加工工序中；（ 3）數(shù)控滑臺，用于切削量小，加工精度要求很高的精加工工序中 。 滑臺由工作臺 、 滑座 、 傳動絲杠與螺母 ,防屑板等部件組成 ,滑臺在滑座上移動 ,其動力來自進(jìn)給箱 。 機(jī) 械動力滑機(jī)臺是用來組成專用機(jī)床一個通用 部件 ,它能實現(xiàn)進(jìn)給運動，如在滑臺面上裝上被加工工件后 ,能使工件進(jìn)行進(jìn)給運動 ,像 龍門銑床 ,普通銑床 ,鏜床的工作臺一樣使用 ,也可裝上銑 ,鉆 ,鏜等動力頭 ,使刀具進(jìn)行進(jìn)給運動 ,因此 ,可組成各種專用機(jī) 床 ,形成生產(chǎn)流水線 。山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 26 頁 裝 訂 線 第一章 緒論 本課題的意義 滑臺作為組合機(jī)床完成進(jìn)給運動的通用部件 ,它可根據(jù)加工零件的工藝要求 ,在其上配置動力箱、多軸箱、鉆、鏜、銑、車、攻絲等工藝，亦可在其上安裝工件組成輸送運動實現(xiàn)工作循環(huán)。 是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代科技的一個重要組成部分。 機(jī)械動力滑臺可實現(xiàn)快進(jìn) 工作進(jìn)給 快退 原位停止典型工作循環(huán) ,能滿足銑 、鏜 、 鉆 、 鉸等工序的需要 。 進(jìn)給箱采用全齒輪傳動 ,裝有兩個電機(jī) ,一個工作進(jìn)給使用 ,另一個電機(jī)帶電磁摩擦離合器能使滑臺實現(xiàn)快速移動和原位停止作用 。 目前工業(yè) 機(jī)械滑臺 主要用于流水線工件傳送，焊接。 機(jī)械 滑臺 的積極作用正日益為人們所認(rèn)識 ： 其一，它能部分地代替人的勞動并能達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。因此，受到各先進(jìn)單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。在我國，近代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。目前主要應(yīng)用山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 26 頁 裝 訂 線 于機(jī)床，模短壓力機(jī)的上下料以及點焊， 噴漆等作業(yè)，它可按照事先制訂的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，有些還就具有傳感反饋能力，能應(yīng)付外界的變化，如果 機(jī)械滑臺 發(fā)生偏離時，會引起零部件甚至 機(jī)械滑臺 本身的損壞，但若有了傳感反饋自動， 機(jī)械滑臺 就可以根據(jù)反饋自行調(diào)整。 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 26 頁 裝 訂 線 第二章 可編程控制器 概述 PLC 是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代 繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng) 。第一個商品化的 PLC 是美國的歌德（ Gould）公司， PLC 的型號為 Gould084，并推向了市場，在工業(yè)界產(chǎn)生了巨大的影響。 1971 年，日本從美國引進(jìn)了這項新技術(shù)，日立公司并很快研制成功了日本第一臺可編程序控制器，型號為 DSC8，緊接著橫濱公司研制成功了YOUDIC’ S PLC。 法國也相繼研制成功了他們的可編程序控制器。 從第一臺 PLC 誕生至今， PLC 大致經(jīng)歷了五 次更新?lián)Q代。 第二代 PLC，使用了 8位微處理器及半導(dǎo)體存儲器，其產(chǎn)品逐步系列化，功能也有所增強(qiáng)，已能實現(xiàn)數(shù)字運算、傳送、比較等功能。 第四代 PLC，不僅全面使 用 16 位、 32 位微處理器作為 CPU，內(nèi)存容量也更大。 第五代 PLC， PLC保持了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，并不斷擴(kuò)展其功能，發(fā)展了冗余技術(shù)、人機(jī)界面、網(wǎng)絡(luò)通信功能等。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。 PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，如圖 21 所示： 圖 21PLC 的基本結(jié)構(gòu) 1. CPU CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電 路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 3. 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作 電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VA