【正文】 1）上電：對(duì) PLC 進(jìn)行持續(xù)供電保持電路，是 PLC 工作的前提條件。 （ 2） RUN：只有把 PLC 打到 RUN 可以對(duì) PLC 進(jìn)行調(diào)試輸入輸出。 （ 3）自診斷： PLC 通過(guò)對(duì)自己內(nèi)部電路以及用戶撰寫的程序等進(jìn)行自我診斷，檢查是否出現(xiàn)故障，若 PLC 診斷出現(xiàn)異常， PLC 會(huì)停止工作，相對(duì)應(yīng)后面的操作就不會(huì)執(zhí)行。反之， PLC 會(huì)正常的執(zhí)行掃描動(dòng)作。 （ 4）通訊：是 PLC 對(duì)用戶撰寫的程序和內(nèi)部程序的聯(lián)系，將用戶撰寫的程序中數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)部程序里面。 （ 5）輸入采樣： PLC 并不知道外部信號(hào)是個(gè)什么東西，在外部信號(hào)需要進(jìn)行輸入時(shí)，這時(shí)候 PLC 就要通過(guò)一個(gè)人中間裝置來(lái)識(shí)別，即映像寄存器來(lái)達(dá)成輸入采樣，使外部的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為 0 和 1 能夠被 PLC 進(jìn)行識(shí)別。 （ 6）用戶程序執(zhí)行： PLC 進(jìn)行輸入信號(hào)的采集存儲(chǔ)， PLC 對(duì)存儲(chǔ)器的掃描做出的程序執(zhí)行動(dòng)作。即 PLC 對(duì)程序的掃描執(zhí)行。 （ 7）輸出刷新：在 PLC 里，他不會(huì)直接的輸出信號(hào)，即輸出信號(hào)處于接通狀態(tài)。只有在 PLC 完成掃描一個(gè)周期的時(shí)候，才能根據(jù)輸出狀態(tài)控制外部動(dòng)作。 PLC 就是在不停地往復(fù)進(jìn)行掃描來(lái)達(dá)成輸入與輸出。從自診斷執(zhí)行開(kāi)始到輸出刷新我們把他理解為一個(gè)完整掃描周期。 PLC 遵循順序掃描的邏輯方式，并且不斷的進(jìn)行循環(huán)往復(fù)的工作。 PLC 的發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) （ 1） 良好的人機(jī)交互界面 PLC 的軟件和硬件的相互結(jié)構(gòu)，很大程度上提高 PLC 的系統(tǒng)性能。軟件的水平不斷提高，能夠幫助用戶實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程序的撰寫。同時(shí)，又大大的降低了生產(chǎn)維護(hù)成本。 10 可以更好的達(dá)成人和機(jī)器的緊密聯(lián)系。目前的發(fā)展?fàn)顩r而言， PLC+（ PLC+網(wǎng)絡(luò) +IPC +CRT）的模式更容易被認(rèn)可。 （ 2）開(kāi)放性和相互滲透性 在 PLC 的發(fā)展過(guò)程，最初沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)形式，不同廠家的標(biāo)準(zhǔn)都不相同。系統(tǒng)無(wú)法做到兼容。在這種基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的開(kāi)放性是必然的。有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 IEC 現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)，即指令表、順序功能圖、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文 本、功能模塊。 （ PAC）表示可編程自動(dòng)化的控制器，是用于描述 PLC 和個(gè)人計(jì)算機(jī)的功能結(jié)合體的控制器。傳統(tǒng)的 PAC 概念是描述高端系統(tǒng)，而 PC控制則是用來(lái)描述工業(yè)自動(dòng)領(lǐng)域的控制實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。 軟 PLC 在中國(guó)，一般來(lái)說(shuō)軟 PLC 某種意義上就是在個(gè)人計(jì)算機(jī)運(yùn)用實(shí)踐里，基于Windows 操作系統(tǒng)，通過(guò)用 APP 來(lái)達(dá)成 PLC 所具備的功能。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)通訊能力 PLC 在 PC 已經(jīng)擁有的 CPU 基礎(chǔ)上增加了各種通信的外部接口，并且提供了完整的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性。 PLC 的發(fā)展?fàn)顩r 最早提出去代替繼電器是美國(guó)的通用公司，但是美國(guó)另 外一家公司，數(shù)字公司自主開(kāi)發(fā)一種使用集成電路及電子運(yùn)用技術(shù)的新型控制設(shè)備。這是真正意義上的第一代PLC。 為了和個(gè)人計(jì)算機(jī)區(qū)分，用 PLC 來(lái)作為英文縮寫以示區(qū)別。 在上個(gè)世紀(jì) 80～ 90 年代， PLC 進(jìn)入快速發(fā)展階段， PLC 運(yùn)用能力實(shí)現(xiàn)了大幅度的提高，逐漸取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位的 DCS 系統(tǒng)。 目前，可編程控制器在制造業(yè)和重工業(yè)以及輕工業(yè)領(lǐng)域都有極為廣泛的發(fā)展。 改革開(kāi)放開(kāi)始的時(shí)候，我國(guó)開(kāi)始對(duì)可編程控制器進(jìn)行引進(jìn)和運(yùn)用。并且開(kāi)始進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)的變更。企業(yè)對(duì) PLC 的運(yùn)用更加頻繁。目前而言，我們國(guó)家可以自主生 產(chǎn)中小型的 PLC。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)， PLC 在我國(guó)的運(yùn)用會(huì)更加寬泛。 PLC 的發(fā)展是社會(huì)需求的必然結(jié)果，在未來(lái)的很長(zhǎng)時(shí)間里 PLC 能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的 11 提高。從技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)運(yùn)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展必然可以達(dá)成更多的研究成果。能夠?qū)⑦@些研究成果應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)上來(lái)。 PLC 的運(yùn)算速率更快，智能性更加完善。從產(chǎn)品的規(guī)格方面來(lái)闡述，超小型化的 PLC 是未來(lái)實(shí)際需求的主要趨勢(shì)。 PLC 不是一個(gè)單獨(dú)的個(gè) 體，他需要相應(yīng)的配套設(shè)配來(lái)更同協(xié)調(diào)完成動(dòng)作。所以未來(lái)的產(chǎn)品規(guī)格會(huì)更加齊全，配件更加豐富，性能更加穩(wěn)定能夠更好地適應(yīng)工業(yè)就、控制要求。而目前市面上的主流廠家主導(dǎo)的情況也能夠得到完美的改善。 PLC 的運(yùn)用區(qū)間也會(huì)變得更加廣泛。 PLC 的分類 PLC 的分類主要按照結(jié)構(gòu)、功能以及 I/O 三大類方式進(jìn)行區(qū)分。 功能分類 按照 PLC 的功能不同，可將 PLC 分為高檔、中檔、低檔三種。 （ 1）低檔的 PLC 就是具備 PLC 的基本功能，包括邏輯運(yùn)算功能、計(jì)時(shí)功能、計(jì)數(shù)功能，以及 PLC 的自我診斷功能。同時(shí)，它還具有少 量的輸入 /輸出端，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的比較、傳輸和通信等功能。主要運(yùn)用于小型的單機(jī)邏輯控制系統(tǒng)。 （ 2）中檔的 PLC 具有低檔 PLC 所有的功能。同時(shí)，它還有較強(qiáng)的輸入輸出功能。運(yùn)用的范圍寬泛，可運(yùn)用于比較發(fā)雜的邏輯系統(tǒng)。 （ 3）高檔的 PLC 具有中檔 PLC 的所有功能。同時(shí)，它還增加了函數(shù)及特殊功能函數(shù)的運(yùn)算。高檔的 PLC 通信功能更加強(qiáng)大，能夠適用于大規(guī)模的過(guò)程控制，是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)分類 結(jié)構(gòu)分類又可以分為整體式、模塊式和疊裝式三種。 （ 1）整體式是把 CPU、電源、通信設(shè)備等部件集成為一體的 PLC 類型。 （ 2）模塊化的 PLC 各部件相對(duì)比較清晰，它的每個(gè)單元都是獨(dú)立的模塊。 （ 3）疊裝式 PLC 是綜合整體式和模塊式的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用構(gòu)成。 一般來(lái)說(shuō)，整體式是一些比較低廉小型的 PLC。大中型多選用模塊式。 12 I/O 分類 I/O 分類又可以分為開(kāi)關(guān)量輸入（ D/I）、開(kāi)關(guān)量輸出（ DO）、模擬量輸入（ AI）、模擬量輸出（ AO）。即開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞N。 （ 1）開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)，即在 PLC 中的 0 和 1 兩種狀態(tài)信號(hào)。一般有按鈕、光電開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)等。 （ 2）模擬量是指持續(xù)變化的動(dòng)態(tài)量，一般是物理 量，如溫度、電壓、壓力等變化量。 PLC 選型 選型依據(jù) 因 PLC 的 系統(tǒng)控制功能為順序控制， 所以 主要 依據(jù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 I/O 點(diǎn)數(shù)來(lái)確定選 則 PLC 型號(hào)及 I/O 模塊的型號(hào)。 首先對(duì) PLC 的選型我們要對(duì)輸入輸出點(diǎn)的預(yù)估，即 I/O 點(diǎn)。通常情況下，我們會(huì)對(duì)所預(yù)估的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充留有足夠的余量。一般擴(kuò)充 10%～ 30%足夠?qū)嶋H需求。但當(dāng)我們真正和廠商訂貨時(shí)，還需要根據(jù)廠商提供的型號(hào)進(jìn)行實(shí)際考慮。 其次，是對(duì)存儲(chǔ)器容量的需求，存儲(chǔ)器的容量是 PLC 自身硬件所能提供存儲(chǔ)單元的大小。程序容量是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 中用戶程序的存儲(chǔ)單位大小。對(duì)實(shí)際運(yùn)用而言，程序容量必須要小于存儲(chǔ)器的容量。在我們程序設(shè)計(jì)階段，對(duì)于程序的容量我們無(wú)從得知，只有在程序調(diào)試之后才能有一個(gè)結(jié)果。為了有一個(gè)良好的預(yù)估，我們需要用存儲(chǔ)器的容量來(lái)代替程序容量去做一個(gè)預(yù)估。 再次， PLC 的時(shí)間響應(yīng)同樣是選型的重要依據(jù)。 PLC 的響音速度能夠表示響應(yīng)時(shí)間的多少。一個(gè)完整的響應(yīng)包括，輸入濾波的時(shí)間，輸出的濾波時(shí)間和完整的掃描周期。 PLC 以順序掃描的方式從左到右自上而下的方式進(jìn)行。當(dāng)輸入信號(hào)小于掃描所用的時(shí)間的時(shí)候，對(duì)于所接收到信號(hào)無(wú)法做出一個(gè)準(zhǔn)確的判斷。因此 ，當(dāng)對(duì)于一個(gè)短時(shí)性的輸入信號(hào)來(lái)說(shuō)，有必要選用速度的掃描 PLC。 當(dāng)只需要一些小型的 PLC 就能夠完成預(yù)定的目標(biāo)時(shí)，一些價(jià)格比較低廉的編程器 13 相對(duì)來(lái)說(shuō)，是我們最優(yōu)的選擇。但如果用到多個(gè) PLC 或者系統(tǒng)比較大的時(shí)候，選用功能性比較強(qiáng)，編程方便的編程器。 無(wú)論是生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室的調(diào)試，一個(gè)功能完善可靠穩(wěn)定可靠的 PLC 更能滿足我們的實(shí)際需求。但當(dāng)一些對(duì)系統(tǒng)要求非常高的時(shí)候，我們要決定是否繼續(xù)選用 PLC。 2 壓入機(jī)的簡(jiǎn)述 對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)而言，人力資源的短缺以及生產(chǎn)成本的增加。機(jī)械化的推進(jìn)是唯一可以達(dá)成提高勞動(dòng)利用率的目標(biāo)， 以及降低生產(chǎn)的原始成本。繼續(xù)用人工生產(chǎn)方式已越來(lái)越不能適應(yīng)當(dāng)前的實(shí)踐要求。而對(duì)于連續(xù)性的生產(chǎn)來(lái)講，機(jī)械可以做到完美的執(zhí)行。但對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)而言，專用機(jī)床的使用時(shí)解決大批量生產(chǎn)自動(dòng)化最有效的方式。壓入機(jī)是種仿真機(jī)器人的動(dòng)作方式，它可以按照預(yù)先設(shè)定好的順序要求定位輸出產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)加工的自動(dòng)化設(shè)備。 壓入機(jī)的主要運(yùn)用方面 （ 1）沖壓注塑 沖壓注塑是種高溫作業(yè)，操作的危險(xiǎn)是不可避免的。為了合理的分配人工，合理的保護(hù)工人安全。對(duì)于這種高熱量，高危險(xiǎn)的作業(yè)需要去用壓入機(jī)來(lái)進(jìn)行操作加工 （ 2）定位裁切 對(duì)于工件的裁 切而言，壓刀的鋒利性和裁切的精準(zhǔn)度都是有待考量的事件。對(duì)于壓入機(jī)而言，它可以完美的完成定位運(yùn)輸。裝載在其上的壓刀可以伴隨氣缸的驅(qū)動(dòng)完成工件的裁切動(dòng)作，從而避免了人工裁切的不精準(zhǔn)以及大大降低了危險(xiǎn)性。 目前來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷革新以及電子傳感器的使用。我們可以對(duì)壓入機(jī)的進(jìn)行完善。壓入機(jī)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率的主導(dǎo)因素。 壓入機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 目前的壓入設(shè)備組主要應(yīng)用于皮帶傳送、已經(jīng)工件的定位和工件的壓入鉚合功能。能過(guò)滿足工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求自動(dòng)形式的壓入機(jī)運(yùn)用于各個(gè)方面，它能夠降低人的勞動(dòng)強(qiáng) 度，改變?nèi)说牟僮鳝h(huán)境。 14 一個(gè)人完整的壓入機(jī)主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、和控制系統(tǒng)組成。 （ 1）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。一般采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括液壓氣缸、脈沖馬達(dá)、伺服電機(jī)等。機(jī)臺(tái)的骨架主要用來(lái)安裝機(jī)器的動(dòng)力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。 （ 2）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 一般我們常用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)以及機(jī)械驅(qū)動(dòng)四種。但在實(shí)際運(yùn)用中，電氣和氣壓的驅(qū)動(dòng)方式運(yùn)用的更為廣泛，在運(yùn)用比例中占的百分之九十以上。相對(duì)而言，我們運(yùn)用液壓和機(jī)械驅(qū)動(dòng)會(huì)比較少。 （ 3）控制系統(tǒng) 本篇設(shè)計(jì)是采用 PLC 來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。對(duì) 于 PLC 而言，它的編程比較簡(jiǎn)單、邏輯比較清晰、便于修改，最為重要的一點(diǎn)是它的可靠性比較強(qiáng)。一般的控制要素包含了動(dòng)作的順序、動(dòng)作事件和機(jī)械的傳動(dòng)速度等。壓入機(jī)是以點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)工件移動(dòng)到點(diǎn)位，會(huì)反饋信號(hào)，進(jìn)而輸出信號(hào)動(dòng)作。 壓入機(jī)應(yīng)用的意義 機(jī)械能夠適應(yīng)各種各樣的環(huán)境，在這些惡劣的環(huán)境下，人沒(méi)法很好的完成加工要求。但機(jī)械可以不受任何影響的去工作。高強(qiáng)度單一的工作方式是對(duì)人身心的巨大摧殘，不符合人道主義精神。而用壓入機(jī)去取代人來(lái)工作，完全可以解放重復(fù)單一的工作給人帶來(lái)的精神壓力或造成不必要的人身 傷害。 機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)把機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展到了一個(gè)前所未有的高度。在機(jī)械行業(yè)，自動(dòng)機(jī)械關(guān)乎一個(gè)國(guó)家世界競(jìng)爭(zhēng)力。在對(duì)于人才的儲(chǔ)備也同樣至關(guān)重要。加強(qiáng)工業(yè)創(chuàng)新能力。壓入機(jī)的運(yùn)用是符合時(shí)代的軌跡。 3 基于 PLC 的壓入機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于 PLC 壓入系統(tǒng)的概述 對(duì)于 PLC 而言，一個(gè)完善的程序，可以很好的實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)要求。 而對(duì)于本篇論文中的壓入機(jī)來(lái)說(shuō)，通過(guò)安裝在機(jī)臺(tái)上的感應(yīng)裝置來(lái)感應(yīng)工件的位 15 置，從而使輸入端得到一個(gè)輸入信號(hào)，繼而編碼輸出信號(hào)完成機(jī)臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)。完成我們所需要的機(jī)臺(tái)的定位、移動(dòng)、壓入、搬運(yùn)等動(dòng)作。 通過(guò)對(duì)程序的掃描輸出，完成我們所需要的機(jī)臺(tái)自