畢業(yè)論文設(shè)計(jì)：四工位組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-30 19:27本頁(yè)面
【正文】 原位指示 2HL 滑臺(tái) 1 退 4YV 滑臺(tái) 2 進(jìn) 11YV 2 主軸 2KM 4 工位原位指示 3HL 滑臺(tái) 3 進(jìn) 5YV 滑臺(tái) 2 退 12YV 3 主軸 3KM 上料原位指示 4HL 滑臺(tái) 3 退 6YV 滑臺(tái) 4 進(jìn) 13YV 4 主軸 4KM 下料原料指示 5HL 上料進(jìn) 7YV 滑臺(tái) 4 退 14YV 冷卻電動(dòng)機(jī) 5KM 7 制系統(tǒng)的出現(xiàn)提高了電氣控制的靈活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到很大的提升。因而 60 年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)需要，方便 的改變控制系統(tǒng)，而又要比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置 —— 順序控制器。 隨著大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。在 70 年代出現(xiàn)了用軟件手段來實(shí)現(xiàn)各種控制功能，以微處理器為核心的新興工業(yè)控制器 —— 可編程程序控制器（ PLC）。 四 、 組合機(jī)床采用 PLC 電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 組合機(jī)床的電氣控制理論上講可以采用繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 PLC、單片機(jī)、繼電器 接觸器控制系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： （一） PLC 與繼電器 接觸器相比較： 繼電器 接觸器控制系統(tǒng)自上世紀(jì)二十年代問世以來，一直是機(jī)電控 制的主流。它的缺點(diǎn)是動(dòng)作速度慢，可靠性差，采用微電腦技術(shù)的可編程順序控制器的出現(xiàn)，使得繼電接觸式控制系統(tǒng)更加遜色。具體如下： (1) 控制邏輯： 繼電接觸式控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，它利用繼電器等的觸電串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)，利用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作等組合或控制邏輯，連線復(fù)雜、體積大、功耗也大。特別是想要能夠增加一些邏輯時(shí)就更加困難了，這都是硬接線的緣故。 可編程控制器采用存儲(chǔ)邏輯。若控制邏輯復(fù)雜時(shí)，則程序會(huì)長(zhǎng)一些，輸入輸出的連線并不多。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的，因此，功耗小，體積小。觸點(diǎn)的開閉動(dòng)作一般是幾十毫 秒數(shù)量級(jí)。 而可編程控制器是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度相當(dāng)快。由于 PLC 內(nèi)部有嚴(yán)格的同步，不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題，更不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)拉弧問題。用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制會(huì)出現(xiàn)定時(shí)的精度不高，定時(shí)時(shí)間易受環(huán)境的濕度和溫度變化而影響。 而可編程程序控制器使用半導(dǎo)體 集成電路作為定時(shí)器，時(shí)基脈沖由晶體震蕩器產(chǎn)生，精度相當(dāng)高并且定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，定時(shí)范圍廣。 PLC 根據(jù)給定的定時(shí)值，由軟件和硬件計(jì)數(shù)器來控制制定時(shí)間，定時(shí)精度高、定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響，并且一旦調(diào)好，不會(huì)變化。 (4) 設(shè)計(jì)與施工。設(shè)計(jì)完成以后，現(xiàn)場(chǎng)施工和控制邏輯的設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行，周期短，而且調(diào)試和修改均很方便。 9 繼電接觸式控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也多。因而可靠性和維護(hù)性差。 PLC 還配備了自檢和監(jiān)控功能，能自診斷出自身的故障，并隨時(shí)顯示給操作人員，還能動(dòng)態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 （二 ） PLC 與單片機(jī)比較 單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)，一般用于數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制。這就要求設(shè)計(jì)人員遇有一定的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。 而 PLC 采用了面向操作者的語言編程，如梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖等，對(duì)于使用者來說，無需了解復(fù)雜 的計(jì)算機(jī)知識(shí)，而只要用較短時(shí)間去熟悉 PLC的簡(jiǎn)單指令系統(tǒng)及操作方法，就可以使用和編程。例如，要考慮工程現(xiàn)場(chǎng)與單片機(jī)的連接，輸出帶負(fù)載能力、接口的擴(kuò)展，接口的工作方式等。 而 PLC 的輸入 /輸出接口已經(jīng)做好，輸入接口可以與無外接電源的開關(guān)直接連接，非常方便。而且，在輸入接口、輸出接口，由光電耦合器件，使現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)不容易進(jìn)入 PLC。 而 PLC 是專門用于工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的自動(dòng)控制，在設(shè)計(jì)和制造過程中采取了抗干擾性措施，穩(wěn)定性和可靠性較高。 第 三 章 PLC概述與方案論證 一、 PLC 概述 可編程控制器是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它采用一種可編程程序的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存 儲(chǔ)執(zhí)行邏輯算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式、模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程。 PLC產(chǎn)品能直接在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。 PLC 還有一個(gè)重要特性是它具有在線修改功能。從而使 PLC 具有廣泛的工業(yè)通用性，同時(shí)簡(jiǎn)化了硬件電路，也提高了 PLC 系 統(tǒng)的可靠性。編程采用傳統(tǒng)的繼電器符號(hào)語言，便于工程技術(shù)人員掌握， PLC 是在按鈕開關(guān)，限位開關(guān)和其它傳感器等發(fā)出的監(jiān)控輸入信號(hào)作用下進(jìn)行工作。 PLC 的控制系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的繼電器控制接線和拆線的麻煩。 二、 方案論證 組合機(jī)床的電氣控制 ,理論上講 ,可以采用繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 PLC 與單片機(jī)、繼電器 接觸器控制系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1． PLC 與繼電器 接觸器相比較： 繼電器 接 觸器控制系統(tǒng)自上世紀(jì)二十年代問世以來，一直是機(jī)電控制的主流。它的缺點(diǎn)是動(dòng)作速度慢，可靠性差，采用微電腦技術(shù)的可編程順序控制器的出現(xiàn)，使得繼電接觸式控制系統(tǒng)更加遜色。具體如下： (1) 控制邏輯 繼電接觸式控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，它利用繼電器等的觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)，利用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作等組合或控制邏輯，連線復(fù)雜、體積大、功耗也大。特別是想要能夠增加一 些邏輯時(shí)就更加困難了，這都是硬接線的緣故。 可編程控制器采用存儲(chǔ)邏輯。若控制邏輯復(fù)雜時(shí)，則程序會(huì)長(zhǎng)一些，輸入輸出的連線并不多。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的，因此，功耗小，體積小。觸點(diǎn)的開閉動(dòng)作一般是幾十毫秒數(shù)量級(jí)。 12 而可編程控制器是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度相當(dāng)快。由于 PLC 內(nèi)部有嚴(yán)格的同步，不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題，更不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)拉弧問題。用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制會(huì)出現(xiàn)定時(shí)的精度不高，定時(shí)時(shí)間易受環(huán)境
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