【正文】 stributing control etc. Nowadays, PLC has bee the main facility of industrial control and has made great contribution to the world development. The article introduces the definition of PLC and provides the detail introductions of hardware39。 software39。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，使用繼電器電路構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)的缺陷不斷暴露出來(lái)。只要有一個(gè)繼電器、一根導(dǎo)線出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就不能正常工作，其次是這樣的系統(tǒng)維修及改造很不容易。加上當(dāng)時(shí)電子技術(shù)已經(jīng)有了一定 的發(fā)展，于是人們開(kāi)始尋求一種以存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯的新型工業(yè)控制設(shè)備。限于當(dāng)時(shí)的元件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的 PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類(lèi)似的梯 形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。 20 世紀(jì) 70 年代中期，可編程控制器進(jìn)入了實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。 20 世紀(jì) 80 年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得了廣泛的應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。 20世紀(jì)末期，可編程控制器的特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。成都天興儀表（集團(tuán)）有限公司工模具中心是天興集團(tuán)下屬以工（模）具、量（刃）具、非標(biāo)準(zhǔn)件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)非標(biāo)）的設(shè)計(jì)與制造以及熱處理為主的子公司；成都天興山田車(chē)用部品有限公司系天興集團(tuán)與日本 山 田株式會(huì)社合資的又一子公司，主要從事汽車(chē)、摩托車(chē)零部件的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。為了保證產(chǎn)品的安全可靠性和出廠時(shí)的一致性，以及駕駛?cè)藛T對(duì)汽車(chē)操控的舒適性；同時(shí)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提出了用機(jī)器磨合的構(gòu)想。 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 2 基礎(chǔ)知識(shí) 介紹 PLC 的硬件 PLC的定義 可編程控制器 (PROGRAMMOBLE CONTROLER) 簡(jiǎn)稱(chēng) PC ， 個(gè)人計(jì)算機(jī) (PERSONAL COMPUTER)也簡(jiǎn)稱(chēng) PC，為了避免混淆，人們將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫做 PLC。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC的特點(diǎn) 總的說(shuō)來(lái) PLC 有如下幾個(gè)特 點(diǎn)： （ 1） 可靠性高，抗干 擾能力強(qiáng)： 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 （ 2） 配套齊全，功能完善，適應(yīng)性強(qiáng) ： PLC 發(fā)展到今天，己形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。 （ 3）易學(xué)易用，深受工程人員歡迎： PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相接近，只用 PLC 少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路功能。 （ 4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，改造容易： PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大大縮短了。更重要的是使同一設(shè)備通過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。 PLC的應(yīng)用領(lǐng) 域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi) ： （ 1） 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 （ 2） 模擬量控制 （ 3） 運(yùn)動(dòng)控制 （ 4） 過(guò)程控制 PLC的硬件結(jié)構(gòu) 世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)大體相同。 PLC 硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 11 所示。 PLC 的軟件 PLC 軟件包含系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件兩大部分 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件 除了 包 含系統(tǒng)的管理程序 外 ，還包括一些供系統(tǒng)調(diào)用的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)程序塊等。用戶(hù)指令的解釋程序用以完成用戶(hù)指令變換為機(jī)器碼的工作。 應(yīng)用軟件也叫用戶(hù)軟件。應(yīng)用程序的編制需使用可編程控制器廠方提供的編程語(yǔ)言。但由于各國(guó)可編程控制器的發(fā)展過(guò)程有類(lèi)似之處，可編程控制器的編程語(yǔ)言及編程工 具都大體差不多。 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 4 （ 1） 梯形圖（ ladder diagram） ： 梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言，是從繼電器電路圖演變過(guò)來(lái)的。因而設(shè)繪梯形圖的一種思路可以將可編程控制器中參與邏輯組合的元件看成和繼電器一樣的器件，具有常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)及線圈，且線圈的得電與失電將導(dǎo)致觸點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作。 根據(jù)國(guó) 際電工委員會(huì)（ IEC） 1994 年 5 月在 PLC 標(biāo)準(zhǔn)中推薦的。從原則上講，可以應(yīng)用在各種工業(yè)控制場(chǎng)合。不經(jīng)過(guò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，它在任何場(chǎng)合都不能直接使用。一個(gè)控制過(guò)程總有主令信號(hào)，反饋信號(hào)及執(zhí)行信號(hào)，這些信號(hào)都要接進(jìn)可編程控制器或由可編程控制器輸出。輸出口是發(fā)出執(zhí)行信號(hào)的，繼電器、 接觸器和電磁閥這些執(zhí)行器件要接在輸出口上。第二步要編制程序。一個(gè)控制工程的控制要求，實(shí)際上就是控制現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)之間，各種信號(hào)與時(shí)間，各種信號(hào)與空間的控制關(guān)系的總和，而完成這個(gè)控制功能的可編程控制器的軟件正是這種要求的體現(xiàn)。 PLC的選型 根據(jù) 機(jī)床實(shí)際控制要求 I/O 電數(shù)的多少、程序容量的大小、運(yùn)算 響應(yīng) 速度和其它特殊控制要求選擇合適的主控制 PLC。 汽車(chē)轉(zhuǎn)向器鉚點(diǎn)磨合機(jī) 設(shè)計(jì) 根據(jù)用戶(hù)要求，需對(duì)轉(zhuǎn)向器一鉚點(diǎn)進(jìn)行 N 次磨合（磨合次數(shù)可調(diào)， 595 次）并檢測(cè)其磨合后該點(diǎn) 力矩是否合格（合格 OK 顯示，不合格顯示 NG）。另外用戶(hù)要求 PLC 輸入，輸出應(yīng)留有一定空余空間，以便 日后可以 增加其余功能。各缸手動(dòng)控制是為了調(diào)試方便和 能 手 動(dòng)操作各缸動(dòng)作。 PLC 供電采用了電源濾波器，防止干擾進(jìn)入 PLC 引起控制邏輯混亂。 （ 2）本課題常用的幾個(gè)基本指令如表 31所示 表 21 基本指令一覽表 指 令 名 稱(chēng) 功 能 SET 置位 置位并保持 RET 復(fù)位 復(fù)位并保持清零 MC 主控 公用串行用線圈指令 OR 或 并行連接一個(gè) a 接點(diǎn) ADN 與 串行連接 A接點(diǎn) END 結(jié)束 程序結(jié)束 PLC輸入輸出端子對(duì)照表 PLC輸入、輸出端子對(duì)照表 分別如下表 2表 23所示 表 22 PLC 輸入端子對(duì)照表 輸入點(diǎn)地址 輸入 點(diǎn)定義 輸入點(diǎn)地址 輸入點(diǎn)定義 X00 操作電源 X20 上頂缸原位 X01 手動(dòng) X21 上頂缸前位 X02 自動(dòng) X22 中立缸后位 X03 異常解除 X23 中立缸前位 X04 復(fù)原位 X24 扭矩缸原位 X05 指示燈確認(rèn) X25 扭矩缸前位 X06 啟動(dòng)一 X26 X07 啟動(dòng)二 X27 X10 磨合次數(shù)設(shè)置 1 X30 X11 磨合次數(shù)設(shè)置 2 X31 X12 磨合次數(shù)設(shè)置 4 X32 X13 磨合次數(shù)設(shè)置 8 X33 X14 夾緊缸原位 X34 X15 夾緊缸 前位 X35 X16 下壓缸原位 X36 X17 下壓缸前位 X37 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 10 表 23 PLC 輸出端子對(duì)照表 輸 出 點(diǎn)地址 輸 出 點(diǎn)定義 輸 出 點(diǎn)地址 輸 出 點(diǎn)定義 Y00 操作電源 Y20 中立缸退 Y01 手動(dòng) Y21 扭矩缸高壓 Y02 自動(dòng) Y22 扭矩缸低壓 Y03 原位置 Y23 扭矩缸退 Y04 自動(dòng)運(yùn)行 Y24 Y05 異常報(bào)警 Y25 Y06 扭矩 OK Y26 Y07 高壓 NG Y27 Y10 低壓 NG Y30 Y11 夾緊缸夾緊 Y31 Y12 夾緊缸放松 Y32 Y13 下壓缸上升 Y33 Y14 下壓缸下降 Y34 Y15 上頂缸上升 Y35 Y16 上頂缸下降 Y36 Y17 中立缸進(jìn) Y37 PLC程序設(shè)計(jì) 用戶(hù)程序的設(shè)計(jì)是 PLC 應(yīng)用中最關(guān)鍵的問(wèn)題。一般用戶(hù)程序的設(shè)計(jì)可分為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和狀態(tài)流程圖設(shè)計(jì)法等。 經(jīng)驗(yàn)編程法 經(jīng)驗(yàn)編程法 沿用了繼電器控制電路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)梯形圖。不斷地修改和完善梯形圖。這種方法沒(méi)有普遍規(guī)律可以遵循，具有很大的隨意性，最后的結(jié)果也不是唯一的。 “經(jīng)驗(yàn)編程法 ”基于以下幾點(diǎn)： （ 1） PLC 的編程，從梯形圖上來(lái)看，其根本點(diǎn)是找出符合控制要求的