【正文】 的自動控制裝。 本次試驗的仿真對象就是基于 PLC 程序運行的，因此本論文設計中，也是通過 PLC 程序的編寫來對其運行流程和模式進行仿真，并通過仿真通訊驅動來建立與組態(tài)軟件的通訊。電機執(zhí)行機構數(shù)據(jù)的存儲、運算與輸入輸出。 PLC 部分由 PLC 控制器， RSLogix500 及仿真 RSEmulate500 組成。 提供實現(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的交換與更新。 該系統(tǒng) 處理器型號 選用 ： 1764LSP 處理器的存儲器容量為 8KB， 自帶 的嵌入式 I/O 為 12 點 DI（地址為 I:0/0~ I:0/11）和 12點 DO（地址為 O:0/0~ O:0/11） ； 處理器單元可單獨更換，無需拆卸電路接線； 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)存取終端可以監(jiān)視和調節(jié)數(shù)據(jù)；具有和 SLC500 系列控制器相同的指令集和編程軟件 ，便于編輯程序并兼顧軟件的兼容性。處理器和基本單元或者 MicroLogix1500Introduction 是可 以分別替換的，允許 按需 增加嵌入式輸入輸出，內存和通訊選項。 在 RSLogix500 的主界面中，從 I/O Configure 中可輕松的調用和配置 相應的模擬 擴展 模塊。 其功能特性如下。以下是本 程序 在仿真模式下的 I/O 配置 ， 如表 。R RSLogix Emulate 500 RSLOGIX 500 經(jīng)由其簡單易用的編輯器、點擊式配置方式、強大的診斷和排錯功能，RSLOGIX 500 融合了最新的技術以幫助用戶提高性能和減少開發(fā)的時間。 RSLOGIX 500 允許 用戶為自己 的 SLC 500 系列產(chǎn)品， 有效的建立、修改、監(jiān)控你的應用程序。 在本次設計中，通過 RSLogix 500 的編程，以及對 I/O 模塊的分配和對相對應的Output、 Float 等工位的邏輯性的準確輸出與賦值，實現(xiàn)對整個 MPS 系統(tǒng)的流程 及功能的模擬。編譯時，在系統(tǒng)提供的梯形圖界面上可以簡單，直觀的對所編輯的邏輯指令進行創(chuàng)建和修改。如 圖 . Rockwell Automation Technical Books[5] 8 RSLinx RSLin 現(xiàn)場設備連接眾多羅克韋爾軟件提供全套的通訊服務，這些軟件包括RSLogix500/5000/RSView32 和 RSSql 等。 RSLinx 支持多個應用軟件同時與在不同網(wǎng)絡上的不同設備進行通訊。 RSLinx 提供友好的用戶圖形界面用于指定網(wǎng)之間穿梭的路徑。此外，人機界面中的操作，也經(jīng)由 RSLinx 的數(shù)據(jù)管理， 來實現(xiàn)對程序中數(shù)值的修改和邏輯性的控制。利用 RSView32 可以廣泛的和不同的 PLC包括第三方的 PLC 建立通訊連接，建立廣闊的監(jiān)控應用。利用這個系統(tǒng)，你可以從遠程客戶端非常高效實時地監(jiān)控到現(xiàn)場的設備運行狀況 不但可以讀取到實時的數(shù)據(jù)變化，也可以控制現(xiàn)場。 ●開發(fā)了 RSView32 的對象模型 Object Model，使得用戶可以簡單的將 RSView32 和其他的基于組件的應用軟件互操作或者集成應用。 for Applications (VBA)作為內建的腳本語言編輯器。 ●同時支持 OPC 的服務器和客戶端模式。 ●第一個支 持附加件結構 AOA。 圖 RSLinx 編譯界面 Fig the interface of RSLinx 10 對象仿真動畫優(yōu)化工具軟件 AutoCAD AutoCAD（ Auto Computer Aided Design）是美國 Autodesk 公司首次于 1982 年開發(fā)的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。 AutoCAD 具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。 RSView32 軟件的設計時間比較早，因而畫面效果在當今看來不夠美觀，生動，且動畫效果簡單、有限，不能實現(xiàn)復雜、曲線運動甚至三維的動畫表現(xiàn)。 圖 RSView32 編譯界面 Fig the interface of RSView32 11 3. MPS 加工站 PLC 程序設計 加工是在自動化生產(chǎn)中的一個專有詞匯，它表示組裝、變形和機械加工。檢測單元就是確定實際信息 (ACTUAL)與所需信 (REQUIRED)是否相符，工件接受 /不接受，即“ Yes/No”。在加工單元中，工件在旋轉平臺上被檢測并加工。平臺的定位由繼電器完成，電感式傳感器檢測平臺的 位置。一個帶有電感式傳感器的電磁執(zhí)行裝置來檢測工件是否被放置在正確的位置。加工完的工件通過電氣分支傳送到下一個工作站。因此務必理解透徹三大模塊之間的關系以及整體的運行機制。此后，將三大模圖 AutoCAD 制圖界面 Fig the drafting surface of AutoCAD 12 塊串聯(lián)為整體，測試如何實現(xiàn)真實時序控制的仿真，以及多種操作模式作用下系統(tǒng)對應的工 作狀態(tài)，以及各種操作模式之間的切換和系統(tǒng)錯誤時的系統(tǒng)響應。 如圖 （ 1） 如果在進料工位 1 中有工件并按下 START 按鈕，旋轉平臺旋轉 60176。如果檢測結 果為 OK(開口朝上 )，旋轉平臺旋轉 60176。鉆機的馬達啟動。 （ 4） 當鉆機達到下限位時停止運動。旋轉平臺旋轉 60176。 該順序描述的是一個工件在加工單元的工作順序。 圖 MPS 系統(tǒng)流程圖 Fig the procedure of the MPS system of AutoCAD 復位燈 L 2 閃S 2 = 1 amp。 1 B 1 = 1 amp。 3 B 1 = 1開始燈 L 1 閃S 1 = 1等待工件輸入檢測到工件后計時B 1 = 1 amp。 S 3 = 1夾緊工件 3 Y 1 = 1 打孔 1 Y 1 = 13 B 2 = 1 amp。 3 Y 1 = 01 B 1 = 1 amp。旋轉平臺有 6 個旋轉位置，電感式傳感器檢測平臺的位置。如圖 對旋轉平臺的控制，首先，在單或多周期自動循環(huán)模式 下，旋轉平臺在進料工位檢測有工件進入時，平臺應當旋轉 60度，每旋轉 3 此后，工件將被送達到工件送出位，通往下一平臺。當計數(shù) 滿 3 次，認定工件 即將在本次平臺轉動后離開加工平臺。 手動模式時，手動按鈕會單獨啟動平臺電機，使平臺工作。 圖 旋轉平臺模塊 Fig the module of the revolving stage of AutoCAD 14 圖中，當 有工件位于進料工位時， I。0/0 的常閉導通，啟動平臺電機，同時， O。當電機啟動， T4。0 記錄，當計數(shù)滿 3 次時， C5。0/0 失電，同時對自己進行復位，系統(tǒng)結束此次循環(huán)。0/DN 的調用位置，不可以晚于復位命令或 早于 C5。如圖中，若將 03行移至 02 之前，則在C5。0/DN 位的值，顯然此時無圖 旋轉平臺程序舉例 Fig the sample program of the revolving stage of AutoCAD 15 法達到設計要求。如果工件的開口向上，檢測模塊的探頭可以達到下限位。 如圖 當平臺承載著工件到達檢測位時， 檢測桿 下降至下限位置檢測頭檢測工件是否放置正確 ，此后檢測桿上升回到上限。在編輯程序仿真時，要特別注意的是在手動模式，以及緊急停止情況下的系統(tǒng)反應。且當檢測桿出于下限位置時，系統(tǒng)應當阻值旋轉平臺的啟動，避免硬件的損壞。上述控制要求，在缺少實圖 檢測模塊 Fig the examination module of AutoCAD 16 時傳感器的仿真程序中，應當落實并能夠在上位機的動畫中表現(xiàn)出來。0 與 T4。每個計時器的完成位，都分別啟動對應的檢測桿下限 及檢測桿上限繼電器。此外，為了在人機界面中便于動畫對檢測桿位置的表現(xiàn)，可將兩個計時器的 ACC 計數(shù)位通過 MOV 控件，將計數(shù)值送到 Float 中，并在RSView32 中將 Float 的值表現(xiàn)為圖形對象的垂直滑移，程序如下圖 圖 檢測模塊程序舉例 1 Fig the sample program of the examination module 1 of AutoCAD 17 當鉆機下降時，將 ACC 位賦予 F8。0 值位 4，在監(jiān)控界面中圖形垂直滑移位 4。1/ACC 位的差值賦予 F8。即當上升 4 秒到達上限時， F8。 鉆孔 模塊 鉆孔模塊用于模擬對工件圓孔的拋光。鉆機的進給和縮回由無桿缸帶動。鉆機的馬達通過 24VDC 而工作，但是速度不能調節(jié)。當鉆機達到末端位置時，無桿缸反向運動。 在采用 PLC對其進行仿真的過程 中，大體方法與上述的檢測桿的仿真方法近似，只是在無桿缸的垂直運動的流程之外添加夾頭桿和夾頭的動作。在系統(tǒng)運行時，一旦急停，鉆機應停留在當前的位置，且進入手動單步時，倘若不需要對當前的工件進行鉆孔，或是需要重復鉆孔時，鉆機應當可以根據(jù)控制隨意的上下運動。并且當鉆機出于下限位置時，夾頭桿已伸出或是夾頭已夾緊時，平臺應當無法旋轉，避免硬件的損壞。1 中，在監(jiān)控畫面中通過對 F8。 I。0/2斷開時，計數(shù)器失電保持， F8； 0 的值保持斷電前的數(shù)值，使得在監(jiān)控畫面中的等效圖形在運動的中途停止。0/18 和 O。這樣一來，在 I。 實現(xiàn)在急停后，鉆機可以向任意兩端運動，進行不鉆孔和多次鉆孔的 操作方法，如下圖 所示。0/24 為鉆機的下限開關，當鉆機已到達下限時， O。0/8的操作無法導通。7 斷電保持，使得其 TT 位保持導通，則圖 的第二行指令導通，將可移動的總距離與已上升的距離相減，將其賦予到 T4。對于反方向的急停情況同理可得。 RTO 控制時序 本次設計中，因為系統(tǒng)是全仿真，因此系統(tǒng)運作流 程需要計時器的全程引導，且存在急停功能，以及手動的調試，修正，因此必須選用 保持型計時器，做到斷電保持。當梯級條件為真時， RTO 指令開始計時。 當處理器重新運行或階梯變真時， RTO 計時器從保持的值開始繼續(xù)計時，直到累計值達到 預置值。無論任何情況，復位指令總是優(yōu)先執(zhí)行。 PLC 時間順序循環(huán)控制程序設計常見錯誤分析 [11]。工件可以改變電容式傳感器的電容。電容式傳感器在本工作站用于元件定位，檢測和鉆孔。0/1,當閉合時則視為有工件請求進入加工平臺。0/1’以及‘置 I。這樣，前者可作為單周期的啟動按鈕，而后者則為循環(huán)周期的啟動按鈕。傳感器可以檢測金屬材料。 圖 自動周期按鈕 Fig the buttons for auto circulate of AutoCAD 23 在上圖中，三個計時器分別代表在自動運行模式下，平臺搭載工件從進料到檢測、鉆孔、出料的 3 次旋轉動作，而程序第四行中的 T4。 比方說， 在自動模式下， 當 系統(tǒng)急停，平臺轉動了一半，那么在 T4。0/20 的常開會使計時器繼續(xù)計數(shù)，即完成平臺的轉動動作。0/11 的存在，是為平臺正在轉動的指示燈所設計，而 T4:11 的 ACC 位則是為逐幀動畫的提供實時數(shù)值所存在的，這一點在下文中會詳細表述。微動開關由線性軸驅動。 在此前的模塊介紹的舉例程序中，已介紹對于鉆機和檢測桿的上下限位開關的設計。例如上圖中。0/24. 工作站多種運行模式的實現(xiàn) 單周期連續(xù)運行與多周期循環(huán)運行 此前在 中，已闡述通過 RSView32 對按鈕操作性質的設置，通過對單一進料工位的設置實現(xiàn)了單 周期連續(xù)運行與多周期循環(huán)運行。0/1 設置為按下時為 1，這樣一來，系統(tǒng)只收到一個工件進入信號，當這個工件加工流程完成后 ,O。 當需要進行循環(huán)周期的模式時， 在組太界面的按鈕中設置 I。當系統(tǒng)緩沖結束后， O。0/1,但當本周期結束后，T4。依次循環(huán)。首先是在無工件的情況下，對加工工作站進行手動調試。此前對周期運行模式的設計時，對單獨的電機執(zhí)行機構都創(chuàng)建了對應的繼電器，因此手動時，只需要啟動導通對應的工位即可。這一控制方式要求手動操作時， 不但可以導通目標動作的計時器，且當動作完成時，要自動斷開，并保證當前計時器的完成位不會同周期模式中一樣 啟動下一動作。例如之前提到的，檢測桿和鉆機在下限位時，不可以執(zhí)行轉盤動作。因為手動按鈕為彈起開關，因此不可以直圖 單周期與循環(huán)周期的控制實現(xiàn) Fig the program of