【正文】 電位器時(shí)間設(shè)定功能。從這種意義上說(shuō)，PLC 系統(tǒng)與 DCS（集散控制系統(tǒng)）的差別越來(lái)越小了，用 PLC 同樣可以構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)。目前 PLC 推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶望而卻步，而且不同廠商 PLC 所有編程的語(yǔ)言也不盡相同，用戶4 / 46往往需要掌握更多種編程語(yǔ)言，難度較大。這些程序往往還與中斷有關(guān)，編程的過(guò)程既繁瑣又容易出錯(cuò)，阻礙了 PLC 的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。近 10 年來(lái)，隨著 PLC 價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的中小設(shè)備開始采用 PLC 進(jìn)行控制，PLC 在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。 PLC的分類世界上 PLC 產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國(guó)產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。而日本的PLC 技術(shù)是由美國(guó)引進(jìn)的，對(duì)美國(guó)的 PLC 產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定 位在小型 PLC 上。美國(guó) PLC 產(chǎn)品 美國(guó)是 PLC 生產(chǎn)大國(guó)，有 100 多家 PLC 廠商，著名的有 AB 公司、通用電氣（GE ）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（ TI）公司、西屋公司等。A B 公司產(chǎn)品規(guī)格齊全、種類豐富，其主推的大、中型 PLC 產(chǎn)品是 PLC5系列。 該系列中 PLC5/250 功能最強(qiáng)，最多可配置到 4096 個(gè) I/O 點(diǎn)，具有強(qiáng)大的控制和信息管理功能。AB 公司的小型 PLC產(chǎn)品有 SLC500 系列等。GE－l 用于開關(guān)量控制系統(tǒng)，最多可配置到 112 個(gè) I/O 點(diǎn)。GE1/P 是 GE1 的增強(qiáng)型產(chǎn)品，增加了部分功能指令（數(shù)據(jù)操作指令）、功能模塊（A/D 、D/A等）、遠(yuǎn)程 I /O 功能等，其 I/O 點(diǎn)最多可配置到 168 點(diǎn)。大型機(jī) GEⅤ，它比 GEⅢ增加了部分?jǐn)?shù)據(jù)處理、表格處理、子程序控制等功能，并具有較強(qiáng)的通信功能，最多可配置到 2048 個(gè) I/O 點(diǎn)。德州儀器（TI ）公司的小型 PLC 新產(chǎn)品有 5520 和 TI100 等，中型PLC 新產(chǎn)品有 TI300、5TI 等，大型 PLC 產(chǎn)品有 PM550、5560、565 等系列。莫迪康（MODICON）公司有 M84 系列 PLC。M484 是中型機(jī)， 其運(yùn)算功能較強(qiáng)，可與上位機(jī)通信，也可與多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，最多可擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)為 512點(diǎn)。M884 增強(qiáng)型中型機(jī)，它具有小型機(jī)的結(jié)構(gòu)、大型機(jī)的控制功能，主機(jī)模塊配置 2 個(gè) RS232C 接口，可方便地進(jìn)行組網(wǎng)通信。德國(guó)的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。西門子 PLC 主要產(chǎn)品是 SS7 系列。而 S7 系列是西門子公司在 S5 系列 PLC 基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價(jià)格比高，其中 S7200 系列屬于微型 PLC、S7300 系列屬于于中小 型 PLC、S7400 系列屬于于中高性能的大型 PLC。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶 歡迎。 歐姆龍（OMRON）公司的 PLC 產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。小型機(jī)有 P 型、H 型、CPM1A 系列、CPM2A 系列、CPM2C、CQM1 等。中型機(jī)有C200H、C200HS、C200HX 、C200HG、C200HE、CS1 系列。C200HS 是 C200H 的升級(jí)產(chǎn)品，指令系統(tǒng)更豐富、網(wǎng)絡(luò)功能更強(qiáng)。CS1 系列具有中型機(jī)的規(guī)模、大型機(jī)的功能，是 一種極具推廣價(jià)值的新機(jī)型。 7 / 46C1000H、C2022H 可單機(jī)或雙機(jī)熱備運(yùn)行，安裝帶電插拔模塊，C2022H 可在線更換 I/O 模塊；CV 系列中除 CVM1 外，均可采用結(jié)構(gòu)化編程， 易讀、易調(diào)試，并具有更強(qiáng)大的通信功能。松下公司近幾年 PLC 產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是：指令系統(tǒng)功能強(qiáng)；有的機(jī)型還提供可以用 FPBASIC 語(yǔ)言編程的 CPU 及多種智能 模塊，為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件手段；FP 系列各種 PLC 都配置通信機(jī)制，由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性，這給構(gòu)成多級(jí) PLC 網(wǎng)絡(luò)和開發(fā) PLC 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序帶來(lái)方便三菱公司的 PLC 是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。F1/F2 系列加強(qiáng)了指令系統(tǒng)，增加了 特殊功能單元和通信功能，比 F 系列有了更強(qiáng)的控制能力。FX2 系列是在 90 年代開發(fā)的整體式高功能小型機(jī)，它配有各種通信適配器和特殊功能單元。近年來(lái)還不斷推出滿足不同要求的微型 PLC，如 FXOS、 FX1S、FX0N、FX1N 及 α系列 等產(chǎn)品。其中 Q 系列具有超小的體積、豐富的機(jī)型、靈活的安裝方式、雙 CPU 協(xié)同處理、多存儲(chǔ)器、遠(yuǎn)程口令等特點(diǎn)，是三菱公司現(xiàn)有 PLC中最高性能的 PLC。 存儲(chǔ)器8 / 46 具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。由只讀存儲(chǔ)器、ROM 組成。 用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。輸入/輸出接口(1) 輸入接口：輸入接口電路工作過(guò)程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。 (2) 輸出接口輸出接口工作過(guò)程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 1，有電流流過(guò)，繼電器線圈有電流，然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。也就是通過(guò)輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或不動(dòng)作。集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。 輸入刷新過(guò)程。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。 元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。（1）CPU 執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時(shí)間（3）指令條數(shù) 由于采用集中采樣。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/ 輸出響應(yīng)延遲。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。 因此用PLC 來(lái)設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)是不錯(cuò)的選擇。簡(jiǎn)單的理解，是物理和化學(xué)的變化和結(jié)合。對(duì)于這種工藝10 / 46的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過(guò)這種的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч绺吖?、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過(guò)這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn)。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺(tái)行車、三臺(tái)行車和四臺(tái)行車工作，每臺(tái)行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對(duì)于行車的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器 PLC 作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。 控制對(duì)象的設(shè)計(jì)要求詳述電鍍的工作流程如圖 ：?jiǎn)?dòng)——吊鉤上升——上限行程開關(guān)閉合——右行至 1 號(hào)槽上方——XK1 行程開關(guān)閉合——吊鉤下降進(jìn)入 1 號(hào)槽——下限行程開關(guān)閉合——電鍍延時(shí)——吊鉤上升……，由 6 號(hào)槽內(nèi)吊鉤上升，然后左行至左限位，吊鉤下降至原位，即原位。連續(xù)工作：當(dāng)?shù)蹉^回到原點(diǎn)后，延時(shí)一段時(shí)間（裝卸零件），自動(dòng)上升11 / 46右行，按照工作流程要求不停的循環(huán)。12 / 46第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ⑴PLC 控制系統(tǒng)類型① 由 PLC 構(gòu)成的單機(jī)控制系統(tǒng)。③ 由 PLC 構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)。⑵ 系統(tǒng)的運(yùn)行方式① 手動(dòng)運(yùn)行方式。⑴ 工藝要求⑵ 設(shè)備狀況⑶ 控制功能⑷ I/0 點(diǎn)數(shù)和種類⑸ 系統(tǒng)的先進(jìn)性 ⑴ 合理的結(jié)構(gòu)型式整體式 PLC 的每一個(gè) I／O 點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小,一般用于系統(tǒng)工藝過(guò)程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴(kuò)展靈活方便,在 I／O 點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I／O 模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程 I／O 硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程 I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程 I／O 可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程 I／O 電源；多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合，可以選用小型PLC，但必須要附加 通訊 模塊。對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A／D 和D／A 轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔 PLC。但是中、高檔 PLC 價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮 PLC 的響應(yīng)速度，可選用具有高速 I／O處理功能的 PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的 PLC 等。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。主要考慮到以下三方面問(wèn)題：①機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購(gòu)和管理。③機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到復(fù)雜的自動(dòng)控制。S7200 CPU226 通訊功能完善，具有極高的性能價(jià)格比是很突出的特點(diǎn)，也是我們采用它的主要原因。將 18 個(gè)輸入信號(hào)和 8 個(gè)輸入信號(hào)按各自的功能類型分好，并與 PLC 的 I/O 點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，編排地址如下表。我們定義的 I/O 端子接線圖如圖 21 所示。其中單操作按鈕開關(guān) 3 個(gè)，行程開關(guān) 6 個(gè)，限位開關(guān) 6 個(gè)，選擇工作方式開關(guān) 3 個(gè)。15 / 46表 I/O 分配表序號(hào) 輸 入 序號(hào) 輸 出1 上限位 19 上升2 下限位 20 下降3 左限位 21 左行4 右限位 22 右行5 前限位 23 前進(jìn)6 后限位 24 后退7 原點(diǎn)開關(guān) 25 原位8 啟動(dòng)開關(guān) 26 運(yùn)行9 停止開關(guān)10 單周期開關(guān)11 連續(xù)工作開關(guān)12 步進(jìn)開關(guān)13 XK1行程開關(guān)14 XK2行程開關(guān)15 XK3行程開關(guān)16 XK4行程開關(guān)17 XK5行程開關(guān)18 XK6行程開關(guān)16 / 46I 0 . 2I 0 . 1I 0 . 0I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1上限下限左限右限前限后限原點(diǎn)開關(guān)啟動(dòng)開關(guān)停止開關(guān)單周期連續(xù)步進(jìn)X K1X K2X K3X K4X K5X K62 4 VQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7S7200 CPU226圖 I/O 端子接線圖電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。電氣原理圖并不按電器元件實(shí)際布置來(lái)繪制，而是根據(jù)它在電路中17 / 46所起的作用畫在不同的部位上。 圖 電鍍生產(chǎn)線主電路圖 電源的設(shè)計(jì)u 1 u 2V D 1V D 2V D 3V D 4CIcRIRdUd 電容濾波的單相橋式不可控整流電路 假設(shè)該電路已工作于穩(wěn)態(tài)，在 U2正半周過(guò)零點(diǎn)至 wt=0 期間，因 U2Ud，故二極管均不導(dǎo)通，電容 C 向 R 放電，提供負(fù)載所需電流。18 / 46當(dāng)空載時(shí)，R 趨于無(wú)窮大，放電時(shí)間常數(shù)為無(wú)窮大，輸出電壓最大，Ud=。主電路如圖 22。 電鍍生產(chǎn)線的工作流程圖我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識(shí)該生產(chǎn)線的生產(chǎn)全過(guò)程