【正文】 KM1 自保 → M1 全壓正向起動 當n≥ 120rmin 時 → KS1 KT 延時到起動完成 →轉(zhuǎn)速達 n 電流表 A 接入 正向停止制動 SB0→ KM1KM3KTKAKS1時 KM2→ M1 串 R反接制動 n↓↓ 當 n≤ 100rmin KS1 → KM2 SB3KS2 過程與正向類似 采用控制流程來表達電路的過程具有簡單一目了然的優(yōu)點其基本步驟是各自受控點動作后出現(xiàn)的控制結(jié)果利用坐標標注檢索可避免遺漏 冷卻泵電動機 SQ6 → KM4 自?！?M2 起動 快速電動機 SQ→ KM5→ M3 起動 整機線路聯(lián)鎖與保護 由 KM1與 KM2各自的常閉觸點串接于對方工作電路以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運行互鎖由FU 及 FU1～ FU6FR1 與 FR2 實現(xiàn) M1 與 M2 的過載保護根據(jù) M1 與 M2KM1～ KM4M1 與M2 第 3 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的硬件設計 31 統(tǒng)計 I0 的點數(shù) 根據(jù)第 2 章的主電路分析統(tǒng)計 I0 的點數(shù)如表 31 所示 表 31 I0 點數(shù)的統(tǒng)計 類 型 功能 所占點數(shù) 個 輸 入 設 備 M1 的停止按鈕 1 M1 的點動按鈕 1 M1 的正轉(zhuǎn)按鈕 1 M1 的反轉(zhuǎn)按鈕 1 M2 的停止按鈕 1 M2 的啟動按鈕 1 M3 的限位開關(guān) 1 M1 的熱繼電器動合觸電 1 M2 的熱繼電器動合觸電 1 速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點 1 速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點 1 輸 出 設 備 M1 的正轉(zhuǎn)接觸器 1 M1 的反轉(zhuǎn)接觸器 1 M1 的制動接觸器 1 M2 接觸器 1 M3 接觸器 1 電流表接入中間繼電器 1 32 PLC 的選型 根據(jù)設計要求可知 PLC 點數(shù)的選擇不管是輸入點數(shù)還是輸出點數(shù)都要留有10 的余量根據(jù) IO 口分配情況可知輸入信號有 11 個輸出信號有 6 個根據(jù) IO 點數(shù)可選擇 FX2N24MR 可編程控制器以滿足控制要求而且輸入輸出都留有一定的余量 PLC 的硬件組成與各部分的作用 可編程控制器 PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計它采用可編程序的存貯器用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算順序控制定時計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令并通過數(shù)字的模擬的輸入和輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程可編程序控制器及其有關(guān)設備都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體易于擴充其功能的原則設計 PLC 的硬件是由主機基本單元 IO1CPU CPU是 PLC的核心起神經(jīng)中 樞的作用主要由運算器控制器寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)控制及狀態(tài)總線構(gòu)成 CPU 單元還包括外圍芯片總線接口及有關(guān)電路每套 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進入運行后從用戶程序存貯器中逐條讀取指令經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號去指揮有關(guān)的控制電路 2 存儲器 存儲器分為系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器 用戶存儲器包括用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器 兩種前者用于存放用戶程序后者用來存放用戶程序執(zhí)行過程中使用 NOOFFCMOS RAM或 EPROM與 EEPROMPLC 技術(shù)指標中的內(nèi)存容量系指用戶存儲器容量是 PC 等級的一項重要指標系統(tǒng)存儲器用于固化 PLC 生產(chǎn)廠家編寫的各種系統(tǒng)工作程序相當于單片機的監(jiān)控程序或個人計算機的操作系統(tǒng)在很大程度上他決定該種 PC 的性能和質(zhì)量用戶無法更改或調(diào)用 3 輸入輸出單元 IO 單元 IO 口單元稱為 IO 接口電路 PLC 程序執(zhí)行過程中需要用的各種開關(guān)量數(shù)字量或模擬量等各種外部設備或設定量都通過輸入電路進入 PLC 而程序執(zhí)行結(jié)果又是通過輸出電路 送到控制現(xiàn)場實現(xiàn)外部控制功能由于生產(chǎn)過程當中的信號電平頻率是多種多樣的外部執(zhí)行機構(gòu)所需的電平頻率也是千差萬別的而 CPU 處理的信號只是標準電平其工作節(jié)拍又與外部環(huán)境不一樣所以 PLC 與通用計算機 IO 電路有著類似的作用即電平變換速度匹配驅(qū)動功率放大信號隔離等不同的是 PC產(chǎn)品的 IO單元是顧及其工作環(huán)境和各種要求而經(jīng)過精心設計和制造的通用計算機則要求擁護根據(jù)使用條件自行開發(fā)其可靠性抗干擾能力往往達不到系統(tǒng)要求 1 輸入接口電路 各種 PLC 輸入電路大致相同其輸入方式有三種類型一種是直流輸入 DC12V或 24VAC100～ 120V 或 200～ 240V12V 或 24VPLC 內(nèi)部電源容量允許前提下有源輸入器件可采用 PLC 輸出電源否則必須外設電源當輸入信號為模擬量時信號必須經(jīng)過專用的模擬量輸入模塊進行 AD 轉(zhuǎn)換然后通過輸入電路進行 PLC 輸入信號是通過輸入斷子經(jīng) RC 濾波光電隔離進入內(nèi)部電路圖 12 是一個直流 24V 輸入連路的內(nèi)部原理線路由裝在 PLC 面板上的來顯示某一輸入點是否有信號輸入 圖 32 24V 輸入接口電路 2 輸出接口電路 為適應不同負載需求各類 PLC 的輸出有三種方式即繼電器輸出晶體管輸出和晶閘 管輸出繼電器輸出最常用適用交直流負載其特點是帶負載能力強但動作頻率和響應速度慢晶體管適應直流負載其特點是動作頻率高響應速度快但帶負載能力小晶閘管輸出使用交流負載響應速度快帶載能力不大 外部負載直接與 PLC 輸出端子相聯(lián)輸出電路的負載電源由用戶根據(jù)負載要求自行分配輸出電路僅是提供輸出通道同時考慮不同類型不同性質(zhì)負載的接線要求通常 PLC輸出端口的公共端子是分組設置的每 48點共一個 COM端子各組相互隔離在實際應用中應該注意各類 PLC 輸出端子的輸出電流不能超出其額定值同時還要注意輸出電流與負載性質(zhì)有關(guān)例如 FX2型 PLC繼電器輸出的負載能力在電源電壓 250V 以下時電阻性負載為 2A 點感性負載為 80VA 點燈負載為 100W 點 4 電源單元 PLC 對供電電源要求不高可直接采用普通單相交流電允許電源電壓額定值在 10～ 15范圍內(nèi)波動也有用直流 24V供電 PLC內(nèi)部有一個高質(zhì)量開關(guān)型穩(wěn)壓電源用于對 CPUIODC24V 電源 PC 的技術(shù)指標 1FX2 系列小型 PC 一般技術(shù)指標 一般技術(shù)指標主要是指 PLC產(chǎn)品的工作條件與一般工作環(huán)境的適應程度 PLC是專為工業(yè)控制設計的充分考慮了工業(yè)環(huán)境種種惡劣因數(shù)其技術(shù)指標如表 32所示 表 32 一般技術(shù)指標 環(huán)境溫度 0～ 55℃ 環(huán)境濕度 35～ 85RH 不結(jié)露 抗震 JIS C0911 標準 10～ 55Hz 055mm 最大 2gPLC 在硬件和軟件反面所具備功能不同機型差異較大在 PLC 選型時要逐一考慮該項技術(shù)指標能否滿足要求 PLC 的性能包括輸入指標輸出指標和電源指標方面如表 333435 所示 表 33 輸入技術(shù)指標 輸入電壓 24V DC 隔離 光電耦合 輸出電流 7mA 響應時間 10ms 表 34 輸出技術(shù)指標 項目 繼電器輸出 SSR 輸出 晶體管輸出 外部電源 250V AC30V DC 85～ 242V AC 5～ 30V DC 最大負載 電阻負載 2A 點 03A點 08A4點 05A1 點 08A4 點 感性負載 80VA 15VA100V AC 30VA240V AC 12W24V DC 燈負載 100W 30W 15W24V DC 開路漏電流 ____ 1mA100V AC 24mA240V AC 01mA30V DC 最小負載 ____ 04VA100V AC 23VA240V AC ____ 響應時間 OFFNO 約 10ms 1ms 以下 02ms以下 NOOFF 約 10ms 最大 10 ms 02ms 以下 隔離方式 繼電器隔離 光電晶閘管隔離 晶體管隔離 表 35 電源技術(shù)指標 項目 FX16M FX24M FX32M FX32E FX48M FX48E FX64M FX80M 電源電壓 100～ 240V1015AC 5060Hz 120240V電源系統(tǒng) 瞬間斷電允許時間 對于 10ms 以下的瞬間斷電控制動作不受影響 電源熔絲 250V 2A 5mm20mm 250V 5A5mm20mm 電力消耗VA 30 35 40 50 60 70 傳感器無擴展模塊電源有擴展模塊 24V DC 250mA 以下 24V DC 100mA 以下擴展 16 點時 24V DC 400 mA 以下 24V DV 150 mA 擴展 32 點時 33 I0 分配表 根據(jù)所統(tǒng)計的 IO 口與所選的 PLC 的型號可列出其 IO 分配如表 36 所示 表 36 PLC IO 分配表 輸入設備 PLC 輸入繼電器 輸出設備 PLC 輸出繼電器 代號 功能 代號 功能 SB0 M1 的停止按鈕 X0 KM1 M1 的正轉(zhuǎn)接觸器 Y0 SB1 M1 的點動按鈕 X1 KM2 M1 的反轉(zhuǎn)接觸器 Y1 SB2 M1 的正轉(zhuǎn)按鈕 X2 KM3 M1 的制動接觸器 Y2 SB3 M1 的反轉(zhuǎn)按鈕 X3 KM4 M2接觸器 Y3 SB4 M2 的停止按鈕 X4 KM5 M3 接觸器 Y4 SB5 M2 的啟動按鈕 X5 KA 電流表接入中間繼電器 Y5 SQ M3 的限位開關(guān) X6 FR1 M1 的熱繼電器動合觸電 X7 FR2 M2 的熱繼電器動合觸電 X10 KS1 速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點 X11 KS2 速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點 X12 34 PLC 控制系統(tǒng) 外部接線圖的設計 圖 33 外部接線圖 第 4 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的軟件設計 41 電動機 M1