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基于plc的機(jī)械滑臺(tái)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2024-07-30 09:04本頁(yè)面
  

【正文】 C 或110VAC),直流電源(常用的為 24VDC)。例:機(jī)床,注塑機(jī)印刷機(jī)械,裝配生產(chǎn)線,電鍍流水線及電梯的控制等。 2. 運(yùn)動(dòng)控制 大多數(shù) PLC 都有拖動(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,這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備,例如:各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。有的小型PLC 也具有模擬量輸入輸出,所以 PLC 可實(shí)現(xiàn)模擬量控制而且具有 PID 控制功能的 PLC 可構(gòu)成閉環(huán)控制,用于過(guò)程控制。 現(xiàn)代的 PLC 都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算數(shù)據(jù)傳遞,轉(zhuǎn)換,排序和查表等功能,可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,分析和處理,同時(shí)的通過(guò)通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其電智能裝置。 5. 通信聯(lián)網(wǎng) PLC 的通信包括 PLC 與 PLC, PLC 與計(jì)算機(jī), PLC 與其它智能設(shè)備之間的通信, PLC 系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過(guò)通信處理單元,通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),已實(shí)現(xiàn)信息的交換和構(gòu)成。滿足工廠自動(dòng)化( FA)系統(tǒng)發(fā)展的需要。近年來(lái)世界總銷售額不斷上升,生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn),品種不斷翻新,產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價(jià)格則不斷下降。 1. 產(chǎn)品規(guī)模向大小兩個(gè)方向發(fā)展 大: I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn), 32 位微處理器,多 CPU 并行工作 ,大容量存儲(chǔ)器,掃描速度快高速; 大型的 PLC 一般為多微處理器系統(tǒng),有較大的存儲(chǔ)能力和功能強(qiáng)筋的輸入 /輸出接口通過(guò)豐富的職能外設(shè)借口,可以實(shí)現(xiàn)流量、溫度、壓力、位置等閉環(huán)控制;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口,可以連不同類型的PLC 和計(jì)算機(jī),從而組成控制范圍很大的局域網(wǎng)絡(luò),適用于大型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這種小型的 PLC 可以廣泛取代繼電器控制系統(tǒng),應(yīng)用于單機(jī)控制和小型生產(chǎn)的控制,如 OMRON 公司的 C C20P、 C28P、 C40P、C60P、 C20H、 C40H 等 2. PLC 在閉環(huán)過(guò)程 中應(yīng)用日益廣泛; ; 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外,還帶有處理器的EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊高速計(jì)數(shù)模塊,運(yùn)程 I/O模塊等專用滑模塊。 現(xiàn)在, PLC 已廣 泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域, PLC 技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、CAD/CAM 技術(shù)共同構(gòu)成了工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱。隨著PLC 技術(shù)的發(fā)展 , 它在位置控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理等方面的應(yīng)用也越來(lái)越多。因此, PLC 程序設(shè)計(jì)的好壞,直接影響控制系統(tǒng)的性能。由于梯形圖類似于繼電器控制的電氣接線圖,便于理解 ,因此許多編程人員和維護(hù)人員都選擇了這一編程方式。每一個(gè)觸點(diǎn)代 表了一個(gè)布爾變量的狀態(tài),每一個(gè)線圈代表了一個(gè)實(shí)際設(shè)備的狀態(tài),一個(gè)簡(jiǎn)單的梯形圖程序如圖 。 梯形圖編程語(yǔ)言具有如下特點(diǎn) : 1.梯形圖的特點(diǎn) ( 1)梯形圖自上而下、從左到右的順序排列。每一邏輯行起于左母線,然后是觸點(diǎn)的連線,最后中止與繼電器線圈或右母線(有些 PLC 右母線可省略)。 ( 2)梯形圖中的繼電器不是物理繼電器,每個(gè)繼電器均為存儲(chǔ)器中的一位,因此稱為“軟繼電器”。 梯形圖中的線圈是廣義的,除了輸出繼電器、輔助繼電器線圈外,還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器以及各種運(yùn)算的結(jié)果等。因此,梯形圖中流過(guò)的電流也不是實(shí)際的物理電流,而是“概念”電流,使用戶程序執(zhí)行過(guò)程中滿足輸出條件的形象表示方式。 ( 4)一般情況下,在梯形圖中某個(gè)編號(hào)繼電器線圈只能出現(xiàn)一次,而繼電器出電(動(dòng)合或動(dòng)斷)可無(wú)限次引用。對(duì)于“雙線圈輸出 ’ ,有些 PLC 將其視為語(yǔ)法錯(cuò)誤,絕對(duì)不允許 。 ( 5)梯形圖中,前面所有邏輯行的邏輯執(zhí)行結(jié)果,將立即被后面邏輯行的邏輯操作所利用。 (7)對(duì)于復(fù)雜控制系統(tǒng)描述 ,仍不夠清晰 。 功能表圖法 PLC 在邏輯控制系統(tǒng)中的程序設(shè)計(jì)方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法和繼電器控制電路移植法三種??删幊檀倏刂破鞯脑O(shè)計(jì)者們繼承了順序控制的思想,為順序控制程序的編制提供了大量通用和專用的編程元件,開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖,使這種 先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法成為當(dāng)前 PLC 程序設(shè)計(jì)的主要方法。 1. 功能表圖概述 功能表圖又稱流程圖。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù),是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言,因此,功能表也可用于不同專業(yè)的人員進(jìn)行技術(shù)交流。在順序控制設(shè)計(jì)法中,功能表圖的繪制是最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。 各個(gè) PLC 廠家都 開發(fā)了相應(yīng)的功能表圖,各國(guó)也都制定了功能表圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 表 圖 的組成要素 圖 所示為功能表圖的一般形式,它主要有步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、有向連線和動(dòng)作等要素組成。 所為動(dòng)作是指某 步活動(dòng)中 PLC 向被控系統(tǒng)發(fā)出的命令,或被控 系統(tǒng)應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作。如果某一步有幾個(gè)動(dòng)作,可以如 圖 所示, 但并不隱含山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 這些動(dòng)作之間的任何順序。但應(yīng)注意表明動(dòng)作是保持型還是非保持型的,保持性的動(dòng)作是指該步活動(dòng)時(shí)執(zhí)行該動(dòng)作,該步變?yōu)椴换顒?dòng)后繼續(xù)執(zhí)行該動(dòng)作;非保持型的是指該步活動(dòng)是執(zhí)行,該步變?yōu)椴换顒?dòng)是也停止執(zhí)行。 ( 2) 有向連線、轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件 步與步之間用有向連線連接,并且用轉(zhuǎn)換將步分隔開。如果不是上述方向,應(yīng)在有向連線上用箭頭注明方向,步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展是有轉(zhuǎn)換來(lái)完成的,轉(zhuǎn)換是用于游行連線垂直的短劃線來(lái)表示。 ( 3) 功能圖表中轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) 步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件; 1)前進(jìn)步 必須是活動(dòng)步 ; 2)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。 根據(jù)步與步之間的轉(zhuǎn)換的不同情況,功能表圖 有以下幾種不同的基本結(jié)構(gòu)形式。每一步 的后面只有一個(gè)轉(zhuǎn)換,每一個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有一步 。選擇序列的開始稱為分支,選擇序列的結(jié)束為合并。 選擇序列的合并是指幾個(gè)選擇分支合并到一個(gè)公共序列上。 如圖 所示為選擇序列的合并,如果步 6 為活動(dòng)步轉(zhuǎn)換條件 d成立則由步 6 向步 11 轉(zhuǎn)換;如果步 8 為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件 e 成立則步 8 向步 11轉(zhuǎn)換;如果步 10為活動(dòng)步,且轉(zhuǎn)換條件 f 成立則步 10 向步 11轉(zhuǎn)換 。 ( 4)子步結(jié) 構(gòu) 在繪制復(fù)雜控制系統(tǒng)功能標(biāo)圖時(shí),為了使總體設(shè)計(jì)時(shí)容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾,能更簡(jiǎn)潔的表示系統(tǒng)的整體功能和全貌,通常采用子步的結(jié)構(gòu)形式,可避免一開始就陷入某些細(xì)節(jié)中。如圖 所示的功能圖表采用了子步的結(jié)構(gòu)形式。 圖 子步結(jié)構(gòu) 這些子步序列通常表示整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)完整的子功能,類似與計(jì)算山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 機(jī)編程中的子程序,因此,設(shè)計(jì)時(shí)只要先畫出簡(jiǎn)單的描 述整個(gè)系統(tǒng)的功能圖表,然后再進(jìn)一步畫出更相信的子功能表圖。這種采用子步的結(jié)構(gòu)形式,邏輯性強(qiáng),思路清晰,可以減少錯(cuò)誤,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。不同廠家的 PLC語(yǔ)句指令表使用的助記符并不相同,因此,一個(gè)功能相同的梯形圖,書寫的語(yǔ)句表并不相同。語(yǔ)句是程序的最小獨(dú)立單元。 PLC 的語(yǔ)句表達(dá)式形式與微機(jī)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句表達(dá)形式相類似,也是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作數(shù)一般由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。 圖 語(yǔ)句表 這是一種較新的編程方法,基本采用了數(shù)字邏輯電路圖的邏輯門和邏輯框圖來(lái)表達(dá)。邏輯控制常用“與”、“或”、“非”三種邏輯功能來(lái)完成。 圖 邏輯功能示意圖 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 近年來(lái)推出的 PLC,尤其是大型的 PLC已經(jīng)開始使用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。采用高級(jí)語(yǔ)言編程后,用戶可以象使用 PC 機(jī)一樣操作 PLC。 目前,各種類型的 PLC 一般都能同時(shí)使用兩種或兩種以上的語(yǔ)言,而且大多數(shù) 都能同時(shí)使用梯形圖和指令表。 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 第四 章 PLC 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 (2)在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。 (4)在選用 PLC 時(shí),在 I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量上應(yīng)適當(dāng)留有余地,以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 步驟 ( 1) 分析被控對(duì)象 分析被控對(duì) 象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn),了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配合,確定被 控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的控制要求。據(jù)此確定 PLC的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 ( 4) 分配 I/O 點(diǎn) 分配 PLC 的 I/O 點(diǎn),畫出 PLC 的 I/O 端子與輸入 /輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)表。 ( 5) 設(shè)計(jì)控制程序 PLC 程序設(shè)計(jì)的一般步驟如下:對(duì)于較復(fù)雜系統(tǒng),需要繪制系統(tǒng)功能表圖;設(shè)計(jì)梯形圖程序;根據(jù)梯形圖編寫語(yǔ)句表
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