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文檔簡介

1、PLC在X62W萬能銑床改造中的應(yīng)用概述X62W萬能銑床是一種通用的多用途機床,它可以進行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工,它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計,其顯著的特點之一就是可靠性高,抗干擾能力強。將X62W萬能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制,可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能,減少維護、維修的工作量。1 X62W萬能銑床的控制要求及電氣控制線路分析 X62W萬能銑床共用3臺異步電動機拖動,它們分別是主軸電動機M1、進給電動機M2和冷卻泵電動機M3。X62W萬能銑床的電路如圖1所示,該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。電氣控制線路的工作原理如

2、下:圖1萬能銑床電氣原理圖1.1 主電路分析主軸電動機M1拖動主軸帶動銑刀進行銑削加工,通過組合開關(guān)SA3來實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);進給電動機M2通過操縱手柄和機械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動,其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4來實現(xiàn);冷卻泵電動機M3供應(yīng)切削液,且當M1啟動后,用手動開關(guān)QS2控制;3臺電動機共用熔斷器FU1作短路保護,3臺電動機分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過載保護。 1.2 控制電路分析 控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。 主軸電動機M1的控制 主軸電動機M1的兩地控制由啟動停止按鈕SB1、SB2與SB5、SB6完成。KM1

3、是主軸電動機啟動接觸器,YC1是主軸制動用的電磁離合器,SQ1是主軸變速時瞬時點動的位置開關(guān)。 進給電動機M2的控制 工作臺的進給運動在主軸啟動后方可進行。工作臺的進給可在3個坐標的6個方向運動,進給運動是通過兩個操作手柄和機械聯(lián)動機構(gòu)控制相應(yīng)的位置開關(guān)使進給電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的,并且6個方向的運動是聯(lián)鎖的,不能同時接通。 當需要圓形工作臺旋轉(zhuǎn)時,將開關(guān)SA2扳到接通位置,這時觸頭SA2-1和SA2-3斷開,觸頭SA2-2閉合,電流經(jīng)1013141520191718路徑,使接觸器KM3得電,電動機M2啟動,通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉(zhuǎn)運動。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到斷開位置,這時觸頭SA

4、2-1和SA2-3閉合,觸頭SA2-2斷開,以保證工作臺在6個方向的進給運動,因為圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)運動和6個方向的進給運動也是聯(lián)鎖的。 2 X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC改造 2.1 改造方法進行電氣控制線路改造時,X62W萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變,在控制電路中,變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉,用可編程控制器實現(xiàn),為了保證各種聯(lián)鎖功能,將SQ1SQ6,SB1SB6分別接入PLC的輸入端,換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分三個電壓等級,一個是接觸器使用的110V交流電壓,另一個是電

5、磁離合器使用的36V直流電,還有一個是照明使用的24V交流電壓,這樣也將PLC的輸出口分為三組連接點。2.2       PLC硬件設(shè)計經(jīng)過對X62W萬能銑床的控制系統(tǒng)進行詳細的分析可知,該系統(tǒng)需要輸入點數(shù)為16點,輸出點數(shù)為7點,根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量,可選擇三菱FX2N32MR型PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號。 萬能銑床各個輸入/輸出點的PLC I/O地址分配入下表1所示:表1 萬能銑床PLC I/O地址分配序號輸入器件輸入地址序號輸出器件輸出地址1SB1、SB2主軸啟動X01EL 照明Y02SB3、SB4快速進給X12

6、KM1主軸啟動Y13SB5-1、SB6-1 制動X23KM2主軸啟動Y24SB5-2、SB6-2 制動X34KM3 M2正轉(zhuǎn)Y35SA1 換刀開關(guān)X45KM4 M2反轉(zhuǎn)Y46SA2 圓工作臺開關(guān)X56YC1 主軸制動Y57SA4 照明開關(guān)X67YC3快速進給Y68SQ1 主軸沖動X79SQ2 進給沖動X1010SQ3-1、SQ5-1X1111SQ3-2、SQ4-2X1212SQ4-1、SQ6-1X1313SQ5-2、SQ6-2左右進給X1414FR1 熱保護觸點X1515FR2 熱保護觸點X1616FR3 熱保護觸點X17萬能銑床的I/O接線如圖2所示:圖2 萬能銑床的I/O接線圖2.3 PL

7、C程序設(shè)計根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求,設(shè)計該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖,如圖3所示。該程序共有9條支路,反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中,因SQ1和SB5、SB6都采用常閉觸頭分別接至輸入端子X7、X2,則X7、X2的常開觸點閉合,按下啟動按鈕SB1或SB2時,X0常開觸點閉合,Y1、M0線圈得電并自鎖,第4支路中Y1常開觸點閉合,輔助繼電器M1線圈得電,其常開觸點閉合,為第5支路以下程序執(zhí)行做好準備,保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進給運動。Y1的輸出信號使主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)。當按停止按鈕SB5或SB6時,X2常開觸點復(fù)圖3 電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖位,Y1線圈失電

8、,主軸慣性運轉(zhuǎn),同時X3常開觸點閉合,Y5線圈得電接通電磁離合器YC1,主軸制動停轉(zhuǎn)。 第2支路表達了KM2及YC3的工作邏輯,當按下快速移動按鈕SB3或SB4時,X1常開觸點閉合,則Y2及Y6線圈得電,KM2常閉觸頭斷開,電磁離合器YC2失電,YC3得電,工作臺沿選定方向快速移動;松開SB3或SB4則YC2得電,YC3失電,快速移動停止。第5、6、7、8支路表達了工作臺六個方向的進給、進給沖動及圓工作臺的工作邏輯關(guān)系。當圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2動作,5、7支路中X5的常開觸點分斷,第7支路中X5常閉觸頭復(fù)位,M4及Y3線圈得電,使KM3得電,電動機M2啟動,圓形工作臺旋轉(zhuǎn);當SA2復(fù)位時,M

9、4、Y3線圈失電,圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。左右進給時,SQ5或SQ6被壓合,X14常開觸點復(fù)位,第6、7支路被分斷,而X11或X13常開觸點閉合,M2(其常開觸點使Y3線圈得電)或Y4線圈得電,電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),拖動工作臺向左或向右運動。同樣,工作臺上下、前后進給時,SQ3或SQ4被壓合,X12常開觸點復(fù)位,第6、7支路被分斷,M2或Y4線圈得電,電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),拖動工作臺按選定的方向(上、下、前、后中某一方向)作進給運動。該程序及PLC的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系,而且具有各種聯(lián)鎖措施,電氣改造的投資少、工作量較小。3 結(jié)束語萬能銑床是一種高效率的加工機械,在機械加工和機械修

10、理中得到廣泛的應(yīng)用,萬能銑床的操作是通過手柄同時操作電氣與機械,以達到機電緊密配合完成預(yù)定的操作,是機械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動作的典型控制,是自動化程度較高的組合機床。但是在電氣控制系統(tǒng)中,故障的查找與排除是非常困難的,特別是在繼電器接觸式控制系統(tǒng),由于電氣控制線路觸點多、線路復(fù)雜、故障率高、檢修周期長,給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便,嚴重地影響生產(chǎn)。本文所述方案是對原來的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進行PLC改造而成,經(jīng)實際運行證明該PLC控制系統(tǒng)無論是硬件還是軟件,控制穩(wěn)定可靠, 具有極高的可靠性與靈活性, 更容易維修,更能適應(yīng)經(jīng)常變動的工藝條件,取得了較好的經(jīng)濟效益。PLC在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)

11、用用1 引言在自動生產(chǎn)線上,各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動,電動機正轉(zhuǎn)小車前進,電動機反轉(zhuǎn)小車后退。2 控制要求對小車運行的控制要求為:小車從原位A出發(fā)駛向1號位,抵達后立即返回原位;接著又從原位A出發(fā)直接駛向2號位,抵達后又立即返回原位;第三次還從原位A出發(fā),直接駛向3號位,抵達后仍立即返回原位,如圖1所示:圖1 小車行駛示意圖根據(jù)工作需要,可以將上述三次運行作為一個周期,每個周期間小車可以停頓若干時間。也可以無須停頓而重復(fù)上述過程,直至按下停止按鈕為止。3 PLC選型及I/O接線圖根據(jù)控制要求,系統(tǒng)的輸入量有:啟、停按鈕信號;1號位、2號位、3號位限位開關(guān)信號;

12、連續(xù)運行開關(guān)信號和原位點限位開關(guān)信號。系統(tǒng)的輸出信號有:運行指示和原位點指示輸出信號;前進、后退控制電機接觸器驅(qū)動信號。共需實際輸入點數(shù)7個,輸出點數(shù)4個。選用日本三菱公司F-20M產(chǎn)品,其輸入點數(shù)12,輸出點數(shù)8。小車行駛控制系統(tǒng)PLC I/O接線圖如圖2所示:圖2 PLC I/O接線圖4 控制程序設(shè)計小車運行控制過程如下:(1) 小車處于原位壓下原位限位開關(guān)SQO,X401接通Y430,原位指示燈亮。(2) 小車行駛至1號位返回原位按下啟動按鈕SB1,Y431被X400觸點接通并自鎖,運行指示燈亮并保持整個運行過程。此時Y431的常開觸點接通移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端IN,M100置1(其常閉

13、觸點斷開,常開觸點閉合),M100和X402的觸點接通Y432線圈,前進接觸器KM2得電吸合,電動機正轉(zhuǎn),小車駛向1號位。當小車到達1號位時,限位開關(guān)SQ1動作,X402常閉觸點斷開Y432線圈,KM3失電釋放,電動機停轉(zhuǎn),小車停止前進。與此同時X402接通移位寄存器移位輸入CP端,將M100中的“1”移到M101,M101常閉觸點斷開,M100補“0”,而M101常開觸點閉合,Y433接通,接觸器KM4得電吸合,電動機反轉(zhuǎn),小車后退,返回原位。(3) 小車行駛至2號位又返回原位 當小車碰到原位限位開關(guān)SQO,X401斷開Y433線圈通路,KM4失電釋放,電動機停轉(zhuǎn),小車停止。X401與M10

14、1接通移位輸入通路,M102接通Y432線圈,小車駛向2號位。當小車再次到達1號位時,雖然SQ1動作,X402動作,但因為M102和X402仍接通Y432,M100為“0”,所以不影響小車繼續(xù)駛向2號位。直至小車碰到2號位限位開關(guān)SQ2,X403斷開Y432,小車才停止前進。與此同時,X403與M102接通移位輸入通路,將M102中的“1”移到M103,M103為“1”,其余位全為“0”。M103接通Y433線圈,小車返回原位。(4) 小車行駛至3號位再返回原位 當小車碰到原位限位開關(guān)SQO后,小車停止后退。同時M103和X401接通移位輸入通路,M104和X404接通Y432,小車向3號位駛

15、去。小車再次經(jīng)過1號位和2號位,但因為M100M103均為“0”,不會移位,M104和X404仍接通Y432,直到小車碰到3號位限位開關(guān)SQ3動作,X404才斷開Y432線圈,小車才停止前進。這時M104和X404接通移位輸入通路,M104移位到M105,M405為“1”,其它位為“0”,M105和X401接通Y433,電機反轉(zhuǎn),小車后退返回原位。(5) 小車運行一個周期 小車運行一個周期返回原位后壓下原位限位開關(guān)SQO,X401又斷開Y433,小車停止運行。同時M105和X401接通移位輸入通路,M105移位到M106,M106為“1”,其余位為“0”,即M100M105的常開觸點均為斷態(tài),

16、這時如果連續(xù)運行開關(guān)S仍未合上,X405仍斷開,那么移位寄存器不會復(fù)位,M100仍為“0”,則小車正向出發(fā)往返運行三次(一個周期)后,就在原位停下來了。(6) 小車連續(xù)運行與停止 如果需要小車在運行一個周期后,繼續(xù)運行下去,則合上連續(xù)運行開關(guān)S, X405、X401和M106接通復(fù)位輸入端R,移位寄存器復(fù)位,M100重新置“1”,M100與X402又接通Y432,小車又開始第二個周期的運行,并且一個周期又一個周期地連續(xù)運行下去,直到按下停機按鈕SB2, X407觸點斷開,Y432和Y433線圈斷開,小車才會立即停止運行。同理,如果發(fā)生意外情況,不論小車運行在什么位置,只要按下停車按鈕SB2,電

17、動機立即停轉(zhuǎn),小車停止運行。小車PLC控制系統(tǒng)梯形圖如圖3所示: 圖3 PLC控制梯形圖5 結(jié)束語自動生產(chǎn)線上使用的轉(zhuǎn)運小車,是常用的生產(chǎn)設(shè)備,它運行正常與否,對生產(chǎn)影響很大。該控制系統(tǒng)具有簡單可靠地優(yōu)點,有借鑒的價值。步進電機PLC控制的研究設(shè)計0 引言    步進電機是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。步進電機的輸出位移量與輸入脈沖個數(shù)成正比,其速度與單位時間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比,其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進電機的各相繞組的相序有關(guān)。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機繞組通電的相序,便可控制步進電機的輸出位移量、速度和方向。步進電機具

18、有較好的控制性能,其啟動、停車、反轉(zhuǎn)及其它任何運行方式的改變都可在少數(shù)脈沖內(nèi)完成,且可獲得較高的控制精度,因而得到了廣泛的應(yīng)用。    可編程控制器(Programmable Logic Controller,通常稱PLC)是適應(yīng)工業(yè)環(huán)境,簡單易懂,操作方便,可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。它能夠完成較精確的位置控制。利用PLC控制步進電機,其脈沖分配可以由軟件實現(xiàn),也可由硬件組成。本文論述了采用硬件控制的方法。步進電機位置控制系統(tǒng)以三菱FX2N-nMT PLC為主控單元,以步進電機驅(qū)動器為驅(qū)動單元,以0.6°步距角的三相步進電機為執(zhí)行單元。通過PI

19、C控制脈沖的發(fā)生個數(shù),從而控制步進電機的運轉(zhuǎn)角度,實現(xiàn)對位置的精確控制。1 步進電機PLC控制系統(tǒng)IO接線圖的設(shè)計    以三相步進電機為例,步進電機通常設(shè)有加速、減速控制及正反轉(zhuǎn)控制等控制方式。按控制要求可設(shè)計出步進電機的PLC控制系統(tǒng)IO接圖(見圖1)。 圖1 步進電機的PLC控制系統(tǒng)IO接線圖圖中:CP-脈沖信號輸入端子;CW-方向信號輸入端子;EN-使能信號輸入端子。2 步進電機脈沖頻率的變化規(guī)律    步進電機在啟動和停止時有一個加速及減速過程,且加速速度越小則沖擊越小,動作越平穩(wěn),所以步進電機工作一般要經(jīng)歷以下的

20、變化過程:加速-恒速(高速)-減速-恒速(低速)-停止。因步進電機轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比,所以輸入步進電機的脈沖頻率也要經(jīng)歷一個類似的變化過程,其變化規(guī)律見圖2。     可見在步進電機啟動時要使脈沖升頻,停車時使脈沖降頻。    由于步進電機驅(qū)動器在輸入脈沖200 Hz時處于震蕩區(qū)內(nèi),容易損壞內(nèi)部元件,而在200 Hz以下運轉(zhuǎn)速度較慢,效率較低,故一般采用350 Hz作為脈沖的低頻起點。經(jīng)測試,輕載時高頻脈沖可達到68 kHz。3 FX2N的部分指令簡介斜坡信號 預(yù)先將初值與目標寫入數(shù)據(jù)寄存器D1、D2,啟動后,D

21、3內(nèi)容從D1到D2慢慢變化,移動時間為N次掃描,傳輸完畢后M8029置ON。脈沖輸出 S1指定頻率,220 Hz執(zhí)行中可更變。S2指定發(fā)生脈沖。D指定脈沖輸出Y的地址號脈沖占空比為50 ,執(zhí)行完畢M8029置ON,DPLSY 為32位指令4 控制系統(tǒng)的部分程序指令LD M800 /運行監(jiān)視                         

22、               SUB D2D5D7SET M8039                                

23、0;                       SET M30MOV K4D8039 /設(shè)定恒定掃描周期為4秒  LD M30LD X2 /正轉(zhuǎn)                  

24、0;                                    RST M20OR M10            &#

25、160;                                                  R

26、AMP D9D4D10K40 /變頻ANI X3                                              

27、                    RST M8029OUT M10 /反轉(zhuǎn)                           

28、60;                     DPLSY D10D2Y0 /脈沖輸出LD X3                        

29、60;                                          OUT C235D7 /監(jiān)測降額起點OR M11    &#

30、160;                                                 &#

31、160;        AND M8029ANI X2                                       

32、;                           RST C235RST Y1                    

33、60;                                           LD C235OUT M11     

34、                                                  

35、      MOVP D4D9MUI DOK8D2                                         

36、0;            MOVP K350D4SET Y2SET M20LD M20MOVP K6500D4MOVP K1100D55 結(jié)論    利用可編程控制器可方便地實現(xiàn)對電機的速度和位置進行控制,可靠地實現(xiàn)各種步進電機的操作,完成各種復(fù)雜的工作。它是一種先進的工業(yè)自動化設(shè)備,可廣泛地在造紙、食品、包裝以及其他輕工機械中得到應(yīng)用。PLC在電鍍專用行車控制中的應(yīng)用可編程控制器是70年代以來,計算機迅速發(fā)展在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)樞蚩刂朴兄卮笠饬x的一種新

37、興技術(shù),由于它編程直接,方便,抗干擾能力強,工業(yè)控制中幾乎所有的順序控制都可簡單地由它完成,因而其應(yīng)用愈來愈廣泛。電動行車是現(xiàn)代化生產(chǎn)中用于物料輸送的重要設(shè)備,傳統(tǒng)的控制方式下,大都采用人工操縱的半自動控制方式,在許多場合,為了提高工作效率,促進生產(chǎn)自動化和減輕勞動強度,往往需要實現(xiàn)電動行車的自動化控制,實現(xiàn)自動化控制,可以使行車能夠按照預(yù)定順序和控制要求,自動完成一系列的工作。本文介紹了工廠電鍍車間的電鍍專用行車,利用PLC構(gòu)成一套自動控制系統(tǒng),實現(xiàn)對電鍍專用行車的自動控制過程。        1 工作過程分析 

38、       電鍍專用行車采用遠距離控制,起吊重量500kg以下,起重物品是有待進行電鍍或表面處理的各種產(chǎn)品零件。根據(jù)電鍍加工工藝的要求,電鍍專用行車的結(jié)構(gòu)和動作流程如圖1所示,其中1 槽為電鍍槽,槽中裝有電鍍液,2槽為回收槽,3槽為清水槽,實際生產(chǎn)中電鍍槽的數(shù)量由電鍍工藝要求決定,電鍍的種類越多,槽的數(shù)量越多。 圖1   電鍍專用行車的結(jié)構(gòu)和動作流程圖       電鍍專用行車的工作過程如下:    (1) 在電鍍

39、生產(chǎn)一側(cè),工人將待加工的零件裝入吊籃,發(fā)出控制信號,行車自動上升,并逐段前進,根據(jù)工藝要求在需要停留的槽位停止。    (2) 行車停留在某個槽位上面后,自動下降,停留一定的時間(各槽停留的時間根據(jù)工藝要求預(yù)先設(shè)定),再自動上升并繼續(xù)前行。    (3) 如此完成電鍍工藝規(guī)定的各道工序,直至生產(chǎn)的末端。然后,自動返回原位,由工人卸下處理好的零件。          至此,一次循環(huán)加工完成,可見,電鍍專用行車加工過程的控制是順序控制,由吊籃前進、下降、延時停

40、留、上升、后退等工序組成。       2 拖動系統(tǒng)設(shè)計        專用行車的前后和升降運動由三相交流異步電動機拖動,根據(jù)電鍍行車的起吊重量,選用兩臺電動機進行拖動。       主電路拖動控制系統(tǒng)如圖2所示,其中,行車的前進和后退,吊鉤的上升和下降控制分別通過兩臺電動機M1、M2的正、反轉(zhuǎn)來控制。 圖2   主電路拖動控制系統(tǒng)原理圖    &

41、#160;  圖2中,接觸器KM1,KM2控制電動機M1的正、反轉(zhuǎn),實現(xiàn)行車的前進和后退,接觸器KM3,KM4控制電動機M2的正、反轉(zhuǎn),實現(xiàn)吊鉤的上升和下降。       3 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計       3.1 PLC選型及地址分配        根據(jù)該專用行車的控制要求,其輸入/輸出及控制信號共有13 個,其輸入信號9個,輸出信號4個,實際使用時,系統(tǒng)的輸入都為開關(guān)控制量,加上10%15%的

42、余量就可以了,并無其他特殊控制模塊的需要,擬采用三菱公司FX2N-24MR型PLC,輸入/輸出信號地址分配見表1。                表1輸入/輸出信號地址分配表        作用           名稱      地址 &

43、#160; 啟動按鈕          SB1       X001  原位限位開關(guān)      SQ4       X002  清水槽限位開關(guān)    SQ3       X003   回收波槽限位開關(guān)  SQ2

44、       X004   鍍槽限位開關(guān)      SQ1       X005   下限位開關(guān)        SQ6       X006  上限位開關(guān)        SQ5  

45、     X007  行車點動進        SB2       X010  行車點動退        SB3       X011     作用       

46、0; 名稱       地址  行車前進       KM1       Y001 行車后退       KM2       Y002 吊鉤上升       KM3    

47、;   Y003 吊鉤下降       KM4       Y004     3.2 PLC控制電路設(shè)計 圖3   PLC控制系統(tǒng)I/O端口接線圖       圖3為電鍍專用行車的控制系統(tǒng)I/O端口接線圖,需注意的是,圖中對輸入的常閉觸點進行了處理,即常閉觸點改用了常開觸點。   

48、0;   4 PLC軟件設(shè)計      4.1 控制系統(tǒng)梯形圖編制     根據(jù)控制要求和I/O地址編制,繪出控制系統(tǒng)梯形圖如圖4。 圖4    PLC控制系統(tǒng)梯形圖    梯形圖工作原理分析:        電鍍生產(chǎn)線采用專用行車,行車架上裝有可升降的吊鉤,行車和吊鉤各由一臺電動機拖動,行車的進/退和吊鉤的升/降均由相應(yīng)的限位開關(guān)SQ定位,流程如

49、下:    (1)按啟動按鈕SB1,X001閉合,狀態(tài)S0被置位,Y003得電,KM3工作,吊鉤提起工件,開始上升,當碰到上限位開關(guān)SQ5時停止,X007接通,S0復(fù)位,吊鉤停止上升,狀態(tài)S1被置位,M20得電,Y001工作,KM1工作,行車開始向下一道工序前行。    (2)當行車前行至鍍槽限位開關(guān)SQ1時,X005動作,S1復(fù)位,行車停止前行,狀態(tài)S2被置位,Y004得電,KM4工作,吊鉤剛好在鍍槽的上方開始下降。    (3)當?shù)蹉^下降至下限位開關(guān)SQ6時,X006動作,吊鉤下降停止,工件浸入鍍液槽

50、中,并開始定時。    (4)定時280秒后,狀態(tài)S3被置位,Y003工作,KM3工作,電鍍結(jié)束,吊鉤提起工件,開始上升,當碰到上限位開關(guān)SQ5時停止,X007接通,吊鉤停止上升,并在鍍槽上方停留28秒,讓鍍波滴回槽中。    (5)當行車在鍍槽上方停留28秒后,狀態(tài)S4被置位,M20得電,Y001工作,KM1工作,行車繼續(xù)向下一道工序前行,直到碰壓回收波槽限位開關(guān)SQ2時,X004動作,狀態(tài)S5被置位,Y004得電,KM4工作,行車停止前行,并且吊鉤剛好在回收波槽的上方開始下降。    (6)當?shù)蹉^下降

51、至下限位開關(guān)SQ6時,X006動作,吊鉤下降停止,工件被放置回收波槽中,并開始定時。    (7)定時30秒后,狀態(tài)S6被置位,Y003工作,KM3工作,吊鉤又開始上升,當碰到上限位開關(guān)SQ5時停止,X007接通,吊鉤停止上升,并定時停留15秒。    (8)當15秒定時到后,狀態(tài)S7被置位,M20得電,Y001工作,KM1工作,行車繼續(xù)向下一道工序前行,直到碰壓清水槽限位開關(guān)SQ3時,X003動作,行車停止前行,并且在清水槽上方停留15秒。     (9)定時15秒后,狀態(tài)S8被置位,Y004工作,KM

52、4工作,吊鉤開始下降,當?shù)蹉^下降至下限位開關(guān)SQ6時,X006動作,吊鉤下降停止,工件置于清水槽中,并開始定時清洗30秒。    (10)定時清洗30秒后,狀態(tài)S9被置位,Y003得電,KM3工作,吊鉤提起工件,開始上升,當碰到上限位開關(guān)SQ5時停止,X007接通,吊鉤停止上升,并定時停留15秒。    (11)定時15秒后,狀態(tài)S10被置位,M21得電,Y002工作,KM2工作,行車開始后退,當后退至原位限位開關(guān)SQ4時,X002動作,狀態(tài)S11被置位,Y004工作,KM4工作,行車停止后退,吊鉤開始下降,當?shù)蹉^下降至下限位開關(guān)SQ

53、6時,X006動作,吊鉤下降停止, 鍍好的工件被取下來。    (12)按下按鈕SB2或SB3,能實現(xiàn)行車的點動進/退控制。       至此,整個電鍍生產(chǎn)完成一個工作循環(huán),當再次按下起動按鈕SB1時,則開始第二個工作循環(huán)。5 結(jié)束語        文中采用PLC對電鍍專用行車進行自動控制,簡化了電氣控制系統(tǒng)的硬件和接線,減小了控制器的體積,提高了控制系統(tǒng)的靈活性,同時,PLC有較完善自診斷和自保護能力,可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力,提高系

54、統(tǒng)的可靠性,應(yīng)用表明,PLC在舊電動行車的自動化改造和新型電動行車的設(shè)計中,有廣泛的應(yīng)用前景。參考文獻:    1 廖常初. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用M.北京:機械工業(yè)出版社,2004.    2 高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例M.北京:人民郵電出版社,2004.    3 三菱公司FX2系列可編程序控制器使用手冊Z.2001.淺談可編程控制器梯形圖的設(shè)計方法一、引言 可編程控制器是將繼電器控制的概念和設(shè)計思想與計算機技術(shù)及微電子技術(shù)相結(jié)合而形成的 專門從事邏輯控制的微機系統(tǒng)。在PC系統(tǒng)應(yīng)用中,梯形圖的設(shè)

55、計往往是最主要的問題。梯形圖不但沿用和發(fā)展了電氣控制技術(shù),而且其功能和控制指令已遠遠超過電氣控制范疇。它不僅可實現(xiàn)邏輯運算,還具有算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能,是具有工業(yè)控制指令的微機系統(tǒng)。由于梯形圖的設(shè)計是計算機程序設(shè)計與電氣控制設(shè)計思想結(jié)合的產(chǎn)物,因此,在設(shè)計方法上與計算機程序設(shè)計和電氣控制設(shè)計既有著相同點,也有著不同點。本文對開關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計,提出了四種常用方法。 二、替代設(shè)計法 所謂替代設(shè)計法,就是用PC機的程序,替代原有的繼電器邏輯控制電路。它的基本思想是: 將原有電氣控制系統(tǒng)輸入信號及輸出信號做為PC的I/O點,原來由繼電器接觸器硬件完成的邏輯控制功能由PC機的軟件

56、梯形圖及程序替代完成。 例如,電動機正反轉(zhuǎn)控制電路,原電氣控制線路圖如圖1所示。由PC控制替代后,其I/O接線 圖和梯形圖分別如圖2、3所示。500)this.width=500 border=0>  圖1繼電器控制線路圖500)this.width=500 border=0>  圖2PC I/O接線圖500)this.width=500 border=0>  圖3PC梯形圖 這種方法,其優(yōu)點是程序設(shè)計方法簡單,有現(xiàn)成的電氣控制線路作依據(jù),設(shè)計周期短。一般 在舊設(shè)備電氣控制系統(tǒng)改造中,對

57、于不太復(fù)雜的控制系統(tǒng)常采用。 三、邏輯代數(shù)設(shè)計法 由于電氣控制線路與邏輯代數(shù)有一一對應(yīng)的關(guān)系,因此對開關(guān)量的控制過程可用邏輯代數(shù)式 表示、分析和設(shè)計。 基本設(shè)計步驟如下: 1、根據(jù)控制要求列出邏輯代數(shù)表達式。 2、對邏輯代數(shù)式進行化簡。 3、根據(jù)化簡后的邏輯代數(shù)表達式畫梯形圖。 下面舉一簡單例子來具體說明。 某一電動機只有在三個按鈕中任何一個或任何兩個動作時,才能運轉(zhuǎn),而在其他任何情況下 都不運轉(zhuǎn),試設(shè)計其梯形圖。 將電動機運行情況由PC輸出點0500來控制,三個按鈕分別對應(yīng)PC輸入地

58、址為A、B、C。根據(jù)題意,三個按鈕中任何一個動作,PC的輸出點0500就有輸出。其邏輯代數(shù)表達式為 500)this.width=500 border=0>當三個按鈕中有任何兩個動作時,輸出點0500的邏輯代數(shù)表達式為500)this.width=500 border=0>因兩個條件是“或”關(guān)系,所以電動機運行條件應(yīng)該為500)this.width=500 border=0>簡化該式得 500)this.width=500 border=0>根據(jù)邏輯代數(shù)表達式,畫梯形圖,如圖4所示。500)this.width=500 border=0>

59、60; 圖4 利用這種方法設(shè)計,最大的特點是可以把很多的邏輯關(guān)系最簡化。當然出于可靠和安全性角度考慮的冗余設(shè)計是另外一個問題。 四、程序流程圖設(shè)計法 PC采用計算機控制技術(shù),其程序設(shè)計同樣可遵循軟件工程設(shè)計方法,程序工作過程可用流程 圖表示。由于PC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式,因而與計算機程序框圖不同點是,PC程序框圖在進行輸出刷新后,再重新開始輸入掃描,循環(huán)執(zhí)行。下面以全自動洗衣機控制為例,說明這種設(shè)計方法的應(yīng)用。首先畫出洗衣機工藝流程圖,如圖5所示。 500)this.width=500 border=0> &#

60、160;圖5洗衣機工藝流程圖 第二步選擇PC機型,設(shè)置I/O點編號。其I/O點編號分配如下:I/O點分配計時/計數(shù)器分配00起動開關(guān) T600正轉(zhuǎn)計時01停止開關(guān) T601暫停計時02手動排水開關(guān) T602反轉(zhuǎn)計時03高水位開關(guān) T603暫停計時04低水位開關(guān) T604脫水計時20起動洗衣機 T605報警計時21進水 C606洗滌次數(shù)22正轉(zhuǎn)洗滌 C607脫水次數(shù)23反轉(zhuǎn)洗滌25排水26脫水27停止、報警第三步,根據(jù)流程圖,設(shè)計梯形圖,如圖6所示 500)this.width=500 borde

61、r=0 dypop=按此在新窗口瀏覽圖片>  圖6洗衣機梯形圖 五、功能模塊設(shè)計法 根據(jù)模塊化設(shè)計思想,可對系統(tǒng)按控制功能進行模塊劃分,依次對各控制的功能模塊設(shè)計梯 形圖。例如,在PC電梯控制系統(tǒng)中,對電梯控制按功能可分為:廳門開關(guān)控制模塊,選層控制模塊,電梯運行控制模塊,呼梯顯示控制模塊等。按電梯功能進 行梯形圖設(shè)計,可使電梯相同功能的程序集中在一起,程序結(jié)構(gòu)清晰,便于調(diào)試,還可以根 據(jù)需要靈活增加其他控制功能。當然,在設(shè)計中要注意模塊之間的互相影響時、時序關(guān)系,以及聯(lián)鎖指令的使用條件。同一 種控制功能可有不同的軟件實現(xiàn)方法,應(yīng)根據(jù)具體情況采用簡單實用的方

62、案,并應(yīng)充分利用 不同機型所提供的編程指令,使程序盡量簡潔。 六、結(jié)束語 本文介紹了PC梯形圖的四種設(shè)計方法,除此之外,還有其他一些方法,如經(jīng)驗法。在系統(tǒng)設(shè) 計中對不同的環(huán)節(jié),可根據(jù)具體情況,采用不同的設(shè)計方法。通常在全局上采用程序框圖及功能模塊方法設(shè)計;在舊設(shè)備改造中,采用替代法設(shè)計;在局部或具體功能的程序設(shè)計上,采用邏輯代數(shù)法和經(jīng)驗法。 HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC在二次濾網(wǎng)中的應(yīng)用摘 要 將HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC應(yīng)用于二次濾網(wǎng),控制其排污箱的停頓時間和排污閥的開關(guān),給出了PLC端子接線圖和控制系統(tǒng)流程圖。關(guān)鍵詞 二次濾網(wǎng);PLC 分類號 T

63、P315 二次濾網(wǎng)是一種自動過濾污水的裝置,可以強力清除污水中的雜物,適用于火力或水力發(fā)電機組循環(huán)冷卻水的過濾和其它工業(yè)循環(huán)冷卻水的過濾,尤其是對一些以江、河、湖水為一次循環(huán)直供的廠家,其排污的效果更為明顯。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)合理、性能先進、自動化程度高、經(jīng)濟實用等優(yōu)點。1 二次濾網(wǎng)的工作原理二次濾網(wǎng)的工作原理主要分為壓差排污和時間排污兩種情況。第一種是壓差排污,即根據(jù)壓差的大小進行排污。二次濾網(wǎng)接入管道系統(tǒng)后,污水由下部進水口進入濾水器,過濾雜物后,水從出水口流出。當水中雜物通過網(wǎng)芯時,由于雜物的體積大于網(wǎng)芯孔的尺寸,從而被聚集在網(wǎng)芯的內(nèi)側(cè)表面上。當雜物聚積到一定的數(shù)量時,由于截流口的減壓作用,

64、從而造成進水口和出水口之間產(chǎn)生一定的壓力差。當濾網(wǎng)進口壓力表和出口壓力表的水壓差值增大到規(guī)定數(shù)值時,設(shè)備自動清洗排污。排污時,控制機構(gòu)自動打開排污閥,水流對于附著在網(wǎng)芯的內(nèi)側(cè)表面上的雜物進行反向沖洗,經(jīng)由排污管路和排污閥門排入冷卻水的出水管中,將其排出濾網(wǎng)。當壓力差值恢復(fù)到正常時,控制機構(gòu)自動關(guān)閉排污閥,從而完成過濾排污的工作過程。第二種是時間排污,即根據(jù)時間的長短進行排污。清洗排污的時間間隔可以自由設(shè)定。在設(shè)定的清洗排污時間,控制機構(gòu)自動打開排污閥,進行清洗排污。2 PLC選型與I/O點分配根據(jù)二次濾網(wǎng)的工藝要求,PLC控制系統(tǒng)需要有一定電流容量的開關(guān)量輸出點來控制主電機和排污閥門。要求PL

65、C能夠和上位操作界面進行通訊,在上位操作界面中實現(xiàn)對變量的監(jiān)控和修改。要求能夠?qū)ΜF(xiàn)場的壓差信號進行采集,供CPU或上位操作屏幕顯示。根據(jù)統(tǒng)計,PLC控制系統(tǒng)的I/O點共有14個,其中開關(guān)量輸入點8個,開關(guān)量輸出點5個,模擬量輸入點1個,沒有模擬量輸出點。根據(jù)輸入和輸出的要求,選用和利時HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC,CPU模塊選擇帶有24點開關(guān)量的LM3107,其中開關(guān)量輸入14點,開關(guān)量輸出10點。該CPU模塊的性能價格比很高,廣泛用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。對于現(xiàn)場模擬量的采集,選用4通道模擬量輸入模塊LM3310,該模塊具有如下優(yōu)點:采樣精度高,常溫下的滿量程誤差為0.2%。響

66、應(yīng)速度快,4個通道完成一次采樣的時間為20ms。信號范圍廣,可以接收020mA電流信號、420mA電流信號和010V電壓信號。PLC的人機界面選用HITECH觸摸屏。這些配置完全能夠滿足系統(tǒng)的要求。本系統(tǒng)的I/O點數(shù)分配如表1所示。表1 PLC控制系統(tǒng)的I/O點分配3 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計二次濾網(wǎng)過濾雜物后,濾芯臟污,水阻增大。當差壓變送器輸出值達到預(yù)設(shè)值A(chǔ)時,PLC得到差壓變送器的信號,自動打開排污閥門進行自動排污。將雜物排出濾網(wǎng)后,當壓差降到預(yù)設(shè)值B時,PLC自動關(guān)閉排污閥門。如果壓差沒有下降,反而繼續(xù)增加達到預(yù)設(shè)值C時,則PLC發(fā)出報警信號,同時停止執(zhí)行電機,關(guān)閉排污閥門。之后應(yīng)當進行檢修,取出濾芯,進行清理或更換。PLC程序采用和利時的編程軟件PowerPro完成,程序流程圖如圖3所示。圖3 PLC程序流程圖4 結(jié)論采用和利時HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC作為控制核心的二次濾網(wǎng),可以廣泛應(yīng)用于電站、化工、印染、造紙等各種行業(yè)的供用水管道。通過PLC控制,可以自動啟動排污閥門進行沖洗,具有清污效果強、排污耗水量少、運行安全可靠等優(yōu)點。參 考 文 獻1> 杭州和利時自動化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊,20062> 杭州和利時自動化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化P

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