畢業(yè)設(shè)計（論文）PLC控制運料小車運動的設(shè)計

1、高等教育自學考試本科畢業(yè)論文plc控制運料小車運動的設(shè)計考生姓名： 準考證號：專業(yè)層次： 本科 院 （系）：機械與動力工程指導教師： 職 稱： 講師 重慶科技學院二oo九年 月 日高等教育自學考試本科畢業(yè)論文plc控制運料小車運動的設(shè)計考生姓名： 準考證號： 專業(yè)層次： 本科 指導教師： 院 （系）： 機械與動力工程 重慶科技學院二oo九年 月 日摘 要傳統(tǒng)的運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，plc在市場、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用plc控制來代替繼電器控制已是大勢所趨。在國際上plc迅速發(fā)展

2、的形勢下，我國多數(shù)plc廠家還沒有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，能夠參與國際競爭的plc產(chǎn)品 ，其中之一就是研發(fā)實力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重，但對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術(shù)則是貫穿著其中每一個環(huán)節(jié)，plc核心技術(shù)的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術(shù)上進一步增強自己的實力，將是國產(chǎn)品牌取得市場競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。依據(jù)得到的樣本分析，初步得出正在使用的眾多plc的品牌中 ，西門子、三菱及omron占據(jù)絕對的優(yōu)勢，60%左右的用戶使用了這些品牌的plc產(chǎn)品，而rockwell/ab、ge-fanu

3、c和富士等品牌也占有相當?shù)氖袌龇蓊~。關(guān)鍵詞：運料小車，三菱plc，線圈，行程開關(guān)plc control car movement designed to transport matreialsabstracttraditional transport materials are mostly car relay control, relay control wiring has numerous shortcomings of the high failure rate, and the repair is not easy to maintain the shortcoming. as a

4、control of the current domestic market, the mainstream controller, plc in the market, technology, industry has an important role in the impact of the use of plc control to replace the relay control has become a trend.the rapid development of plc in the international situation, the majority of our pl

5、c manufacturers do not have independent intellectual property rights, to participate in international competition plc products, one of which is the development of strength is not enough. although the capital investment, production and quality management and other factors also account for a very larg

6、e proportion, but the quality of the product plays a decisive role in the r & d investment, research and development products and production of crafts. the technology is a part of each of which runs through, plc core technology development, product follow-up development and production process is

7、 to determine the product quality and technical level of the premise, how to further enhance their technical strength,domestic brands gain market will be the key to competitive advantage.based on obtained samples for analysis and preliminary results are being used in many brands in the plc, siemens,

8、 mitsubishi and omron take absolute advantage, 60% of the users of these brands of plc products, rockwell / ab, ge-fanuc, and fuji and other brands also has a considerable market share.keywords：transport materials car, mitsubishi plc, coil, travel switch目 錄摘 要iabstractii1 緒論11.1問題的提出及研究意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

9、11.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀11.2.2國外現(xiàn)狀11.3 本文研究的目的和研究內(nèi)容21.3.1本文研究的目的21.3.2本文研究的主要內(nèi)容22 運料小車的設(shè)計分析4.1電機正反轉(zhuǎn)的特點42.2行程開關(guān)的特點52.3梯形圖編程52.3.1輸入采樣階段62.3.2程序執(zhí)行階段62.3.3輸出刷新階段6.4功能指令625功能圖的構(gòu)成要素92.6 set/rst指令93 運料小車運行的功能圖設(shè)計113.1控制要求113.2輸入/輸出端口設(shè)置113.3狀態(tài)表123.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖123.5梯形圖143.6指令表163.7接線圖164 輸入程序及調(diào)試監(jiān)控174.1程序的輸入174.1.1啟動swopc-fxgp/w

10、in-c編程軟件174.1.2編輯梯形圖184.1.3轉(zhuǎn)換184.1.4寫入程序194.2通電調(diào)試、監(jiān)控系統(tǒng)214.2.1運行程序214.2.2監(jiān)控214.2.3調(diào)試225 結(jié)論23致 謝25參考文獻26論文原創(chuàng)性聲明271 緒論1.1問題的提出及研究意義傳統(tǒng)的運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，plc在市場、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用plc控制來代替繼電器控制已是大勢所趨。在國際上plc迅速發(fā)展的形勢下，我國多數(shù)plc廠家還沒有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，能夠參與國際競爭的plc產(chǎn)品，其中之一就是研發(fā)實

11、力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重，但對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術(shù)則是貫穿著其中每一個環(huán)節(jié)，plc核心技術(shù)的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術(shù)上進一步增強自己的實力，將是國產(chǎn)品牌取得市場競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。依據(jù)得到的樣本分析，初步得出正在使用的眾多plc的品牌中，西門子、三菱及omron占據(jù)絕對的優(yōu)勢，60%左右的用戶使用了這些品牌的plc產(chǎn)品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相當?shù)氖袌龇蓊~。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、

12、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了plc的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的cf系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的dkk及d系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的s系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的yz系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的plc生產(chǎn)廠家?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，plc在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。1.2.2國外現(xiàn)狀在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作

13、，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字設(shè)備公司（dec）研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱programmable ,是世界上公認的第一臺plc.限于當時的元器件條件及計算機發(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，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使plc增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處

14、理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。1.3 本文研究的目的和研究內(nèi)容1.3.1本文研究的目的傳統(tǒng)的運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，plc在市場、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用plc控制來代替繼電器控制已是大勢所趨。在國際上plc迅速發(fā)展的形勢下，我國多數(shù)plc廠家還沒有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，能夠參與國際競爭的plc產(chǎn)品 ，其中之一就是研發(fā)實力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重，但對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術(shù)則是貫穿

15、著其中每一個環(huán)節(jié)，plc核心技術(shù)的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術(shù)上進一步增強自己的實力，將是國產(chǎn)品牌取得市場競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。依據(jù)得到的樣本分析，初步得出正在使用的眾多plc的品牌中 ，西門子、三菱及omron占據(jù)絕對的優(yōu)勢，60%左右的用戶使用了這些品牌的plc產(chǎn)品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相當?shù)氖袌龇蓊~。1.3.2本文研究的主要內(nèi)容本論文的任務(wù)設(shè)計一個運料小車往返運動plc控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制要求如下：壓下行程開關(guān)sq3，sq3為小車的原位開關(guān)。按下啟動按鈕sb2，裝料電磁閥yc1得電，延時20s，小車裝料結(jié)束。接著

16、控制器km3、km5得電，向右快行；碰到限位開關(guān)sq2后，km5失電，小車慢行；碰到sq4時，km3失電，小車停止。此后，電磁閥yc2得電，卸料開始，延時15s后，卸料結(jié)束；接觸器km4、km5得電，小車向左快行；碰到限位開關(guān)sq1，km5失電，小車慢行；碰到sq3 km4失電，小車停止，回到原位，完成一個循環(huán)工作過程。整個過程分為裝料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六個狀態(tài)，如此周而復始的循環(huán)。對于突然停電應(yīng)對小車進行復位，有以下過程完成一個循環(huán)，復位-裝料-右快行-右慢行-卸料-左快行-左慢行停止。圖1.1 運料小車往返運動示意圖2 運料小車的設(shè)計分析.1電機正反轉(zhuǎn)的特點自動控制是生

17、產(chǎn)機械電氣化自動中應(yīng)用最多和作用原理最簡單的一種形式，在位置控制的電氣自動裝置線路中，由行程開關(guān)或終端開關(guān)的動作發(fā)出信號來控制電動機的工作狀態(tài)。若在預定的位置電動機需要停止，則將行程開關(guān)的常閉觸點串接在相應(yīng)的控制電路中，這樣在機械裝置運動到預定位置時行程開關(guān)動作，常閉觸點斷開相應(yīng)的控制電路，電動機停轉(zhuǎn)，機械運動也停止。若需停止后立即反向運動，則應(yīng)將此行程開關(guān)的常開觸點并接在另一控制回路中的啟動按鈕處，這樣在行程開關(guān)動作時，常閉觸點斷開了正向運動控制的電路，同時常開觸點又接通了反向運動的控制電路（如圖2.1）。圖2.1 控制圖電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的動作原理如2.2：圖2.2 電動機正反轉(zhuǎn)控制圖為

18、了達到延時應(yīng)該線圈kt，這時經(jīng)過一段時間的延時（左右各一個），kt延時常開觸點閉合，使km2通電，達到電機反轉(zhuǎn)向右移動，反之相同。2.2行程開關(guān)的特點行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預先安排的位置，當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關(guān)來控制開關(guān)轎門的速度、自動開關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護。行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)

19、可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。（1）直動式行程開關(guān)其結(jié)構(gòu)原理，其動作原理與按鈕開關(guān)相同，但其觸點的分合速度取決于生產(chǎn)機械的運行速度，不宜用于速度低于04mmin的場所。直動式行程開關(guān)組成:推桿、彈簧、動斷觸點、動合觸點。（2）滾輪式行程開關(guān)其結(jié)構(gòu)原理，當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時，撞桿轉(zhuǎn)向右邊，帶動凸輪轉(zhuǎn)動，頂下推桿，使微動開關(guān)中的觸點迅速動作。當運動機械返回時，在復位彈簧的作用下，各部分動作部件復位。滾輪式行程開關(guān)組成：滾輪、上轉(zhuǎn)臂、彈簧、套架、滑輪、壓板、觸點、橫板滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關(guān)具有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”

20、作用，在某些情況下可以簡化線路。（3）微動開關(guān)式行程開關(guān)的組成：常用的有zxl系列產(chǎn)品：推桿、彈簧、壓縮彈簧、動斷觸點、動合觸點。2.3梯形圖編程在使用梯形圖編程因遵循自左至右，自上而下的原則，（1）梯形階梯都是始于左母線，終于右母線（通?？梢允〉舨划嫞瑑H畫左母線）。每行的左邊是接點組合，表示驅(qū)動邏輯線圈的條件，而表示結(jié)果的邏輯線圈只能接在右邊的母線上。接點不能出現(xiàn)在線圈右邊。（2）接點應(yīng)畫在水平線上，不應(yīng)畫在垂直線上，對此類橋式電路，應(yīng)按從左到右，從上到下的單向性原則，單獨畫出所有的去路。（3）并聯(lián)塊串聯(lián)時，應(yīng)將接點多的去路放在梯形圖左方（左重右輕原則）；串聯(lián)塊并聯(lián)時，應(yīng)將接點多的并聯(lián)去路放

21、在梯形圖的上方（上重下輕的原則）。這樣做，程序簡潔，從而減少指令的掃描時間，這對于一些大型的程序尤為重要。（4）不宜使用雙線圈輸出。若在同一梯形圖中，同一組件的線圈使用兩次或兩次以上，則稱為雙線圈輸出或線圈的重復利用。雙線圈輸出一般梯形圖初學者容易犯的毛病之一。在雙線圈輸出時，只有最后一次的線圈才有效，而前面的線圈是無效的。這是由plc的掃描特性所決定的。plc的cpu采用循環(huán)掃描的工作方式。一般包括五個階段（如圖所示）：內(nèi)部診斷與處理，與外設(shè)進行通訊，輸入采樣，用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。當方式開關(guān)處于stop時，只執(zhí)行前兩個階段：內(nèi)部診斷與處理，與外設(shè)進行通訊。2.3.1輸入采樣階段plc順序

22、讀取每個輸入端的狀態(tài)，并將其存入到我們稱之為輸入映像寄存器的內(nèi)在單元中。當進入程序執(zhí)行階段,如輸入端狀態(tài)發(fā)生改變.輸入映象區(qū)相應(yīng)的單元信息并不會跟著改變,只有在下一個掃描周期的輸入采樣階段,輸入映象區(qū)相應(yīng)的單元信息才會改變。因此，plc會忽視掉小于掃描周期的輸入端的開關(guān)量的脈沖變化。2.3.2程序執(zhí)行階段plc從程序0步開始，按先上后下，先左后右的順序掃描用戶程序并進行邏輯運算。plc按輸入映象區(qū)的內(nèi)容進行邏輯運算，并把運算結(jié)果寫入到輸出映象區(qū)，而不是直接輸出到端子。2.3.3輸出刷新階段plc根據(jù)輸出映象區(qū)的內(nèi)容改變輸出端子的狀態(tài)。這才是plc的實際輸出。以上簡單說明了plc的工作原理，下面

23、我們再以實例說明為什么編寫梯形圖程序，不宜重復使用線圈。如下圖所示，設(shè)輸入采樣時，輸入映象區(qū)中x001=on，x002=off，y003-on，y004=on被實際寫入到輸出映象區(qū)。但繼續(xù)往下執(zhí)行時，因x002=off，使y003=off，這個后入為的結(jié)果又被寫入輸出映象區(qū)，改變原y003的狀態(tài)。所以在輸出刷新階段，實際外部輸出y003=off，y004=on。許多新手就碰到過這樣的問題，為什么x001已經(jīng)閉合了，而y003沒有輸出呢？邏輯關(guān)系不對。其實就是因為雙線圈使用造成的。注意：我們所說的是不宜（最好不要）使用雙線圈，雙線圈使用并不是絕對禁止的，在一些特殊的場合也可以使用雙線圈，這時就需

24、要你有較豐富的編程經(jīng)驗和技巧了。下面我們會談到這一點。但對于初學者還是不要冒這個險。其實，從以上的例子可以看出，重復利用線圈之所以會造成y003的輸出混亂，是由于程序是從上到下順序執(zhí)行的緣故造成的。但如果我們可以改變程序執(zhí)行的順序，保證在任何時刻兩個線圈只有一個驅(qū)動邏輯發(fā)生，就可以使用雙線圈。其中，最常用的方法就是使用跳轉(zhuǎn)指令。.4功能指令功能轉(zhuǎn)移圖與步進梯形圖表達的都是同一個程序，其優(yōu)點是讓用戶每次考慮一個狀態(tài)，而不必考慮其它的狀態(tài)，從而使編程更容易，而且還可以減少指令的程序步數(shù)。功能轉(zhuǎn)移圖中的一個狀態(tài)表示順序控制過程中的一個工步，因此步進梯形圖也特別適用于時間和位移等順序的控制過程，也能形

25、象、直觀的表示順序控制。功能編程開始時，必須用stl使stl接點接通，從而使主母線與子母線接通，連在子母線上的狀態(tài)電路才能執(zhí)行，這時狀態(tài)就被激活。狀態(tài)的三個功能是在子母線上實現(xiàn)的，所以只有stl接點接通該狀態(tài)的負載驅(qū)動和狀態(tài)轉(zhuǎn)移才能被掃描執(zhí)行。反之，stl接點斷開，對應(yīng)狀態(tài)就為被激活，前一狀態(tài)就自動關(guān)閉。狀態(tài)編程的這一特點，使各狀態(tài)之間的關(guān)系就像是一環(huán)扣一環(huán)的鏈表，變得十分清晰單純，不相鄰狀態(tài)間的繁雜連鎖關(guān)系將不復存在，只需集中考慮實現(xiàn)本狀態(tài)的三大功能既可。另外，這也使程序的可讀性更好，便于理解，也使程序的調(diào)試、故障的排除變得相對簡單。(1)初始狀態(tài)的編程初始狀態(tài)一般是指一個順控工藝最開始的狀

26、態(tài)，對應(yīng)于狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖初始位置是狀態(tài)就是初始狀態(tài)。s0s9共10個狀態(tài)組件專用作初始狀態(tài)，用了幾個初始狀態(tài)，就可以有幾個相對獨立的狀態(tài)系列。初始狀態(tài)編程必須在其它狀態(tài)前，如圖2.3中將s2作為初始狀態(tài)。開始運行后，初始狀態(tài)可以有其它狀態(tài)來驅(qū)動，如圖7-3中將狀態(tài)s22來驅(qū)動初始狀態(tài)s2的。但是首次開始運行時，初始狀態(tài)必須用其它方法預先驅(qū)動，使它處于工作狀態(tài)，否則狀態(tài)流程就不可能進行，一般利用系統(tǒng)的初始條件。2.3 動力頭1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如可由plc從stop-run切換瞬間的初始脈沖使特殊輔助繼電器m8002接通來驅(qū)動初始狀態(tài)。圖2.4中就是用這一方法來使s2置1的。更好的初始狀態(tài)編程可用后面介紹的

27、ist指令來編制。每一個初始狀態(tài)下面的分支數(shù)總和不能超過16個，這是對總分支數(shù)的限制，而對總狀態(tài)數(shù)則沒有限制。從每一個分支點上引出的不能超過8個，所以超過8個的分支不能集中在一個分支點上引出。圖2.4 初始狀態(tài)s2的驅(qū)動梯形圖（2）一般狀態(tài)的編程：先負載驅(qū)動，后轉(zhuǎn)移處理。除了初始狀態(tài)外，一般狀態(tài)組件必須在其它狀態(tài)后加入stl指令來進行驅(qū)動，也就是說不能用除狀態(tài)組件之外的其他方式驅(qū)動。一般狀態(tài)編程時，必須先負載驅(qū)動，后轉(zhuǎn)移處理。所以，都要使用步進接點stl指令，以保證負載驅(qū)動和狀態(tài)轉(zhuǎn)移都是在子母線上進行。如圖2.5中，拿狀態(tài)s20的stl來看，當s20的stl接點被接通后，先是用out驅(qū)動輸出線

28、圈y000，然后才是用啊“set s21”指令決定轉(zhuǎn)移方向，轉(zhuǎn)向下一相鄰狀態(tài)s21。狀態(tài)組建不可重復使用。圖2.5 步進梯形圖（3）相鄰兩個狀態(tài)中不能使用同一個定時器，否則會導致定時器沒有復位機會，而引起混亂；子啊非相鄰的狀態(tài)中可以使用同一個定時器。如圖2.6所示。2.6 相鄰狀態(tài)不能使用同一個定時器（4）連續(xù)轉(zhuǎn)移時用set，非連續(xù)轉(zhuǎn)移時用out.若某個狀態(tài)向相鄰的下一個狀態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)移時應(yīng)使用set指令，但若向非相鄰狀態(tài)轉(zhuǎn)移時改用out.如圖7-5中s26向s2轉(zhuǎn)換時，就不能用out，而要用set。（5）在stl指令后面不能緊接著使用mps。stl和ret指令之間不能使用mc、mcr指令。在中斷

29、服務(wù)程序或者子程序中不能使用stl指令；在狀態(tài)內(nèi)部最好不要使用跳轉(zhuǎn)指令cj，以免引起混亂。25功能圖的構(gòu)成要素功能圖通常由初始狀態(tài)、一系列一般狀態(tài)、轉(zhuǎn)移狀態(tài)和轉(zhuǎn)移條件組成。每個狀態(tài)提供3個功能：驅(qū)動有關(guān)負載、指定轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移目標。圖2.7 單流程sfc如圖2.6所示，s2是初始狀態(tài)，s20、s21、s22便是一般狀態(tài)， x000x004是轉(zhuǎn)移條件，y001y004是轉(zhuǎn)移負載。初始狀態(tài)s2的轉(zhuǎn)移條件是x000,s2的驅(qū)動負載是y001,s2的目標是s20。表2-1 狀態(tài)組件s的分類表分類點數(shù)組件初始狀態(tài)10點s0s9回零狀態(tài)10點s10s19通用狀態(tài)480點s20s499保持狀態(tài)400點s50

30、0s899報警狀態(tài)100點s900s9992.6 set/rst指令set為置位指令，rst為復位指令，占一個程序步。set/rst指令用于線圈（y、s、m）的自保持功能，相當于一個r、s觸發(fā)器，其中s為置位端，使線圈接通，r為復位端，使線圈斷電，指令使用方法及波形如圖2.9所示。圖2.8 梯形圖圖2.9 波形圖（1）編寫如下程序，觀察結(jié)果是否和輸入輸出波形一致。x0一旦接通后，即使它再次為off，y0依然被驅(qū)動（y0為on）x1一旦接通后，即使它再次為off，y0則將關(guān)斷。3 運料小車運行的功能圖設(shè)計3.1控制要求小車處于最左端時，壓下行程開關(guān)sq4，sq4為小車的原位開關(guān)。按下啟動按鈕sb

31、2，裝料電磁閥yc1得電，延時20s，小車裝料結(jié)束。接著控制器km3、km5得電，向右快行；碰到限位開關(guān)sq1后，km5失電，小車慢行；碰到sq3時，km3失電，小車停止。此后，電磁閥yc2得電，卸料開始，延時15s后，卸料結(jié)束；接觸器km4、km5得電，小車向左快行；碰到限位開關(guān)sq2，km5失電，小車慢行；碰到sq4km4失電，小車停止，回到原位，完成一個循環(huán)工作過程。整個過程分為裝料右快行右慢行卸料左快行左慢行六個狀態(tài)，如此周而復始的循環(huán)。圖3.1 軌跡圖3.2輸入/輸出端口設(shè)置運料小車往返運動plc控制系統(tǒng)的輸入/輸出端口設(shè)置如下所示。輸入:sb2x0sq1x1sq2x2sq3x3sq

32、4x4輸出:裝料電磁閥yc1y1卸料yc2y2km3y3km4y4km5y53.3狀態(tài)表運料小車往返運動plc控制系統(tǒng)的狀態(tài)表如表3-1所示。表3-1 狀態(tài)表工步號狀態(tài)號狀態(tài)輸出/狀態(tài)功能狀態(tài)轉(zhuǎn)移原位s0plc初始化：s0第一工步s20yc1得電，裝料km4失電，回到原位（或起點），計時20ss0-s20第二工步s21km3、km5得電，右快行s20-s21第三工步s22km5失電，右慢行s21-s22第四工步s23km3失電，卸料，計時15ss22-s23第五工步s24km4、km5得電，左快行s23-s24第六工步s25km5失電，右慢行s24-s253.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖運料小車往返運動plc

33、控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖3.2所示。如圖3.2所示，在由停止轉(zhuǎn)入運行時，通過m8002使初始狀態(tài)s0動作，。按下啟動按鈕sb2時狀態(tài)由s0轉(zhuǎn)移到s20，電磁閥yc1得電，同時接觸器km4復位，定時器計時20s，此狀態(tài)為裝料，在這期間小車裝料。計時20后，小車裝料結(jié)束，狀態(tài)從s20轉(zhuǎn)移到s21，接觸器km3、km5得電，小車向右快行。小車向右運動碰到右限位開關(guān)sq1后，接觸器km5失電，狀態(tài)從s21轉(zhuǎn)移到s22,小車慢行。小車向右運動壓下右行程開關(guān)sq3后，接觸器km3失電，小車停止，電磁閥yc2得電，狀態(tài)從s22轉(zhuǎn)移到s23,計時卸料15s。卸料結(jié)束后，接觸器km4,km5得電，狀態(tài)從s23轉(zhuǎn)

34、移到s24,小車向右快行。小車向左運動碰到右限位開關(guān)sq2后，接觸器km5失電，狀態(tài)從s24轉(zhuǎn)移到s25,小車慢行。小車向左運動壓下右行程開關(guān)sq4后，接觸器km4失電，小車停止，電磁閥yc1得電，狀態(tài)從s22轉(zhuǎn)移到狀態(tài)s20,第二次計時裝料20s，如此循環(huán)。圖3.2運料小車的狀態(tài)示意圖3.5梯形圖圖3.3 狀態(tài)圖（上）圖3.4 狀態(tài)圖（下）3.6 sfc圖圖3.5 sfc圖3.6指令表表3-2 指令表0ldm800225sets231sets027sets233stls028outy0024ldx00029rsty0035sets2030outt2 k1507stls2033ldt28out

35、y00134sets249rsty00436stls2410outt1 k20037sety00413ldt138sety00514sets2139ldx00116stls2140sets2517sety00342stls2518sety00543rsty00519ldx00244ldx00320sets2245outs2022stls2247ret23rsty00548end24ldx0043.7接線圖運料小車往返運動plc控制系統(tǒng)的接線圖如圖3.6所示。圖3.6 運料小車往返運動plc控制系統(tǒng)的接線圖4 輸入程序及調(diào)試監(jiān)控4.1程序的輸入啟動swopc-fxgp/win-c編程軟件，輸入梯

36、形圖。4.1.1啟動swopc-fxgp/win-c編程軟件鼠標左鍵雙擊桌面快捷圖標便可啟動程序,如圖4.1所示。圖4.1 軟件啟動方法圖4.2 軟件啟動后創(chuàng)建新文件，選擇plc的類型為fx1n。打開fxgp編程軟件后如圖2-15所示，選中filenew,或點擊常用工具欄 出現(xiàn)如圖2-16畫面，先在“plc type setting”中選出你所使用的主機的cpu系列，這里選fx1n。 圖4.3 類型選擇對話框4.1.2編輯梯形圖按照前面所學的方法輸入元件。sfc圖輸入按下f8，得到“l(fā)adder 0”,在按ctrl+l，進入內(nèi)置梯形圖，如圖4.5所示。圖4.4 按下f8后圖4.5 按ctrl+

37、l后輸完內(nèi)置梯形圖以后再進行轉(zhuǎn)換，可以按f4，也可以按圖4.6里所指的工具。圖4-6 轉(zhuǎn)換4.1.3轉(zhuǎn)換就按照這樣的方法一直往下輸，直到完成了以后再進行總體轉(zhuǎn)換，將sfc圖轉(zhuǎn)換為梯形圖和指令表，轉(zhuǎn)換后的梯形圖如圖4.7所示。轉(zhuǎn)換后的指令表如圖4-8所示。圖4.7 轉(zhuǎn)換后的梯形圖圖4.8 轉(zhuǎn)換后的梯形圖4.1.4寫入程序 設(shè)置通訊口參數(shù)在fxgp中將程序編輯完成后和plc通訊前，應(yīng)設(shè)置通訊口的參數(shù)。如果只是編輯程序，不和plc通訊，可以不做此步。設(shè)置通訊口參數(shù)，分二個步驟：第一步plc串行口設(shè)置點擊菜單“plc”的子菜單“串行口設(shè)置（d8120）e”，彈出下列對話框：圖4.9 串口設(shè)置檢查是否一

38、致，如果不對，馬上修正完確認返回菜單做下一步。（注：串行口設(shè)置一般已由廠方設(shè)置完成）。第二步plc的端口設(shè)置：點擊菜單“plc”的子菜單“端口設(shè)置e”彈出下列對話框：圖4.10 端口設(shè)置根據(jù)plc與pc連接的端口號，選擇com1com4中的一個，完成確認返回菜單。注：plc的端口設(shè)置也可以在編程前進行。設(shè)置方式開關(guān)在fx1n-40mr的左下角的通信接口旁邊有一個方式開關(guān)，它用來設(shè)置 plc的工作方式，將它打在上方時，plc處于run工作方式，這時plc運行內(nèi)部程序；將它打在下方時，plc處于stop工作方式，這時plc可與計算機進行通信。我們要將編寫好的程序?qū)懭雙lc，這時必須將方式開關(guān)打在下

39、方。fxgp與plc之間的程序傳送在fxgp中把程序編輯好之后，要把程序下傳到plc中去。程序只有在plc中才能運行，在fxgp和plc之間進行程序傳送之前，應(yīng)該先用電纜連接好pc-fxgp和plc，同時打開plc電源。若fxgp中的程序用 指令表 編輯即可直接傳送，如果用 梯形圖 編輯的則要求轉(zhuǎn)換成指令表才能傳送，因為plc只識別指令。將程序?qū)懭雙lc：點擊菜單“plc”的二級子菜單“傳送”“寫出”圖4.11 程序?qū)懭雙lc的方法這時將彈出“plc程序?qū)懭搿睂υ捒?，選擇“范圍設(shè)置”,設(shè)置“終止步”的數(shù)字和狀態(tài)欄的程序一致或大于，具體設(shè)置如圖2-21所示。設(shè)置完成后，單擊“ok”，進行程序傳送

40、。圖4.12 程序步的設(shè)置4.2通電調(diào)試、監(jiān)控系統(tǒng)4.2.1運行程序首先將方式開關(guān)打在上方，使plc處于run工作狀態(tài)，這時可看到fx1n面板上的run指示燈點亮。然后按下長動按鈕sb1，電動機啟動運行，松開sb1，m0自鎖，使電動機繼續(xù)運行，實現(xiàn)長動控制。按下停止按鈕sb3，電動機停止運行。按下點動按鈕sb2，電動機啟動運行，松開sb2，電動機停止。4.2.2監(jiān)控打開監(jiān)控 在工具欄中單擊圖標即可打開監(jiān)控，打開監(jiān)控之后利用“開始監(jiān)控”可以實時觀察程序運行情況。停止監(jiān)控時如果在程序運行時，發(fā)現(xiàn)程序有問題，這時要先停止監(jiān)控后，方能對程序進行修改。4.2.3調(diào)試當程序?qū)懭雙lc后，按照設(shè)計要求可用f

41、xgp來調(diào)試plc程序。如果有問題，可以通過fxgp提供的調(diào)試工具來確定問題所在。5 結(jié)論控制硬件選購目前市場上的plc產(chǎn)品眾多。國產(chǎn)品牌有：永宏、和利時、凱迪恩等；國外有：日本的 omron、mitsubishi、松下；德國的siemens，韓國的lg等。近幾年，plc產(chǎn)品的價格有較大的下降，其性價比越來越高，這是眾多技術(shù)人員選用plc的重要原因。但各品牌的plc在性能指標上都有著較大的差異。所以如何選購plc產(chǎn)品成為了系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)功能要求的重要環(huán)節(jié)。 1系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用 plc單機控制，還是用plc形成網(wǎng)絡(luò)，由此計算plc輸入、輸出點數(shù)，并且在選購plc時要在實際需要點數(shù)的基礎(chǔ)上

42、留有一定余量(10%)。2確定負載類型根據(jù)plc輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及plc輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。3存儲容量與速度盡管國外各廠家的plc產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標。一般存儲容量越大、速度越快的plc價格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用plc產(chǎn)品。4編程器的選購 plc編程可采用三種方式：一是用一般的手持編程器編程，它只

43、能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小，用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場調(diào)試，造價也較低。二是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價格較高。三是用個人計算機加plc軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式?；陔娔X筆記本的普及和plc軟件編程的方便性，并且易于現(xiàn)場調(diào)試。這種方式是用戶最喜歡用的一種方式。因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易，開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購plc產(chǎn)品。5盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，還有利于你的產(chǎn)品擴展與軟件升級。1各種輸出方式之間的比較(1)繼電器輸出：優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負載，且電壓也可不同，帶負載電流可達2a點；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載，這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至幾百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms(2)晶閘管輸出：帶負載能力為02a點，只能帶交流負載，可適應(yīng)高頻動作，響應(yīng)時間為1ms.(3)晶體管輸出：最大優(yōu)點是適應(yīng)于高頻動作，響應(yīng)時間短，一般為02ms左右，但它只能帶 dc 530v的負載，最大輸出負載電流為05a點，但每4點不得大于08