材料分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文目 錄摘 要 1前 言 2第1章 緒論 31.1 本課題研究的意義 31.2 設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 31.3 設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作 41.4 總體方案的設(shè)計(jì) 5第2章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 62.1主要組成部件 62.2 控制過(guò)程   62.2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖   62.2.2 控制系統(tǒng)機(jī)械流程圖   73 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)  83.1  PLC的產(chǎn)生與發(fā)展  83.2  PLC的基本結(jié)構(gòu) 93.3  PLC控制方法 103.4  PLC系

2、統(tǒng)的先進(jìn)性   113.5系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)  123.5.1 主電路圖  133.5.2 控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行   143.5.3 主電路元件選型 154分揀裝置的軟件設(shè)計(jì) 234.1分揀裝置部分的I/0 點(diǎn)數(shù)分配與PLC連線圖 234.2 分揀裝置部分的順序功能圖  254.3 分揀裝置部分的控制系統(tǒng)流程圖   26總結(jié)  27 附錄   27摘 要從二十世紀(jì)20年代開始，隨著汽車、滾動(dòng)軸承、小型電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展，機(jī)械制造中開始出現(xiàn)自動(dòng)線，最

3、早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動(dòng)線。在此之前，首先是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線，隨后發(fā)展成為自動(dòng)線。第二次世界大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)線的數(shù)目出現(xiàn)了急劇增加。采用自動(dòng)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠，并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。材料分揀裝置是模擬自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的微縮模型，它使用了PLC控制、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類功能，并可配置

4、監(jiān)控軟件由上位機(jī)監(jiān)控。該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)是典型的機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。裝置由料塊倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)輸送帶、自動(dòng)分選部件和控制器組成。料塊倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)手動(dòng)入庫(kù)自動(dòng)出庫(kù)的裝置。使用時(shí)可將料塊放入倉(cāng)庫(kù)中，當(dāng)光電傳感器感測(cè)到料塊時(shí)系統(tǒng)開始運(yùn)行，即啟動(dòng)輸送帶并由出庫(kù)氣缸將庫(kù)內(nèi)最底層料塊推入輸送帶。電動(dòng)輸送帶是由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶式水平輸送裝置。它將料塊勻速平穩(wěn)的送至自動(dòng)分選部件。自動(dòng)分選部件由物料傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、微型直線氣缸及滑道組成。當(dāng)傳感器檢測(cè)到相應(yīng)料塊時(shí)，對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道；當(dāng)料塊的材料或顏色為非分選要求時(shí)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)量后對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道?？刂破鞑捎肞LC，該系統(tǒng)動(dòng)作簡(jiǎn)便、線

5、路設(shè)計(jì)合理、具有較強(qiáng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、降低了威脅率，提高了工作效率。它接受倉(cāng)庫(kù)傳感器、各料塊傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣缸位置傳感器的信號(hào)，根據(jù)要求分別控制輸送帶電機(jī)和各電磁換向閥。由于PLC控制受環(huán)境的限制，在使用過(guò)程中會(huì)受到各種干擾，影響系統(tǒng)的可靠性，因此必須采用各種抗干擾措施，以提高控制系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞：PLC、分揀裝置、控制系統(tǒng)、傳感器、氣動(dòng)技術(shù)。第一章 緒論1.1 本課題研究的意義機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。文章簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域,并指出其發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)

6、展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電 一體化”為特征的發(fā)展階段。機(jī)電一體化的核心技術(shù)： 機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。1.2 設(shè)計(jì)的一般過(guò)程根據(jù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法不同，設(shè)計(jì)的一般過(guò)程大體上可分為7個(gè)階段。第一階段：（1）仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書；（2）了解并明確設(shè)計(jì)任務(wù)。第二階段：（1）收集有關(guān)資料；

7、（2）分析研究設(shè)計(jì)對(duì)象的工作原理與基本結(jié)構(gòu)；（3）準(zhǔn)備有關(guān)設(shè)計(jì)工具書。第三階段：（1）提出幾個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)分析、比較后，確定最佳方案；（2）應(yīng)運(yùn)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算；（3）繪制有關(guān)的設(shè)計(jì)圖。第四階段：（1）電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（2）電氣原理圖、接線圖設(shè)計(jì)；（3）編寫相應(yīng)的控制軟件（或部分軟件）。第五階段：（1）檢查設(shè)計(jì)圖樣，修改出現(xiàn)的錯(cuò)誤；（2）整理設(shè)計(jì)文件，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。第六階段：（1）設(shè)計(jì)答辯；（2）評(píng)定成績(jī)。1.3 設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作本系統(tǒng)可以分為毫無(wú)聯(lián)系的機(jī)械本體和電氣控制面板兩部分。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，可以自由分配各個(gè)接口，并且需要自己動(dòng)手連接，這就可以使學(xué)生的分析設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手能力得

8、到進(jìn)一步的鍛煉。這就是開放式設(shè)備的優(yōu)越性。設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，它是將設(shè)計(jì)的思路條理化、清楚化、明顯化，敘述整理的過(guò)程，為整體方案的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。1.4 總體方案的設(shè)計(jì)總體方案直接影響到機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終運(yùn)行結(jié)果。一般滿足設(shè)計(jì)要求的總體方案往往有很多個(gè)，這時(shí)要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析比較，確定一個(gè)最佳方案。第二章 PLC控制材料分揀系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本文討論的材料分揀控制系統(tǒng)，完成了材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)的所有基本工作。它使用了PLC、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分揀和歸類功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控。材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)能連續(xù)、大批量地分揀貨物,不受

9、氣候、時(shí)間、人的體力等的限制，可以連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)由于自動(dòng)分揀系統(tǒng)單位時(shí)間分揀件數(shù)多，因此自動(dòng)分揀系統(tǒng)可以彌補(bǔ)人力分揀在重復(fù)分揀方面的低效率工作,而且分揀誤差率極低,自動(dòng)分揀系統(tǒng)的分揀誤差率大小主要取決于所輸入分揀信息的準(zhǔn)確性大小，這又取決于分揀信息的輸入機(jī)制，如果采用人工鍵盤或語(yǔ)音識(shí)別方式輸入，則誤差率在3%以上，如采用傳感器信息輸入，除非物料本身的特征有差錯(cuò)，否則不會(huì)出錯(cuò)。因此，本設(shè)計(jì)使用傳感器甄別物料外部特征作為信息輸入機(jī)制,以最大限度的降低分揀誤差。人員的使用上也僅局限于在上位機(jī)上對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和針對(duì)不同生產(chǎn)要求修改系統(tǒng)控制流程,基本做到無(wú)人化生產(chǎn)。文中主要介紹了系統(tǒng)的硬件及軟件

10、設(shè)計(jì).PLC;材料分揀;梯形圖編程。2.1裝置簡(jiǎn)介裝置由料塊倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)輸送帶、自動(dòng)分選部件和控制器組成。料塊倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)手動(dòng)入庫(kù)自動(dòng)出庫(kù)的裝置。使用時(shí)可將料塊放入倉(cāng)庫(kù)中，當(dāng)光電傳感器感測(cè)到料塊時(shí)系統(tǒng)開始運(yùn)行，即啟動(dòng)輸送帶并由出庫(kù)氣缸將庫(kù)內(nèi)最底層料塊推入輸送帶。電動(dòng)輸送帶是由交流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶式水平輸送裝置。它將料塊勻速平穩(wěn)的送至自動(dòng)分選部件。自動(dòng)分選部件由傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、微型直線氣缸及滑道組成。當(dāng)傳感器檢測(cè)到相應(yīng)料塊時(shí)，對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道；當(dāng)料塊的材料或顏色為非分選要求時(shí)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)量后對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道。2.2 材料分揀裝置概念與使用性材料分揀裝置是一個(gè)模擬自動(dòng)

11、化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的微縮模型，它使用了PLC、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控。適用于各類學(xué)校機(jī)電專業(yè)的教學(xué)演示、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題的能力，實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。2.3 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)及組成該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，配有控制器（PLC）、傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應(yīng)式）、旋轉(zhuǎn)編碼器、電動(dòng)機(jī)、輸送帶、氣缸、電磁閥、直流電源、空氣過(guò)濾減壓器、編程練習(xí)面板等，構(gòu)成典型的機(jī)電一體化教學(xué)訓(xùn)練裝置。自動(dòng)分選

12、部件由物料傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、微型直線氣缸及滑道組成。當(dāng)傳感器檢測(cè)到相應(yīng)料塊時(shí)，對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道；當(dāng)料塊的材料或顏色為非分選要求時(shí)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)量后對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道。當(dāng)傳感器檢測(cè)到相應(yīng)料塊時(shí)，對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道；當(dāng)料塊的材料或顏色為非分選要求時(shí)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)量后對(duì)應(yīng)的氣缸將其推入應(yīng)去的滑道。材料分揀裝置系統(tǒng)由實(shí)訓(xùn)桌、井式供料裝置、傳送裝置、氣動(dòng)部分及電氣控制面板等組成。2.4 材料分揀裝置工作過(guò)程概述本課題組針對(duì)料庫(kù)的尺寸、存儲(chǔ)貨物的種類等要求所設(shè)計(jì)的材料分揀系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵、鋁、不同顏色塑料的自動(dòng)分揀。具體控制過(guò)程為：（1） 接通電源，按下啟動(dòng)開關(guān)，傳送

13、帶開始運(yùn)行；（2） 系統(tǒng)啟動(dòng)后，下料傳感器（光電傳感裝置）檢測(cè)到料槽有料，出料氣缸開始動(dòng)作，將待測(cè)物體推到傳送帶上，待測(cè)物體開始在傳送帶上運(yùn)行；（3）當(dāng)鐵檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鐵材料時(shí)，鐵出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（4）當(dāng)鋁檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鋁材料時(shí)，鋁出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（5）當(dāng)顏色檢測(cè)傳感器檢測(cè)到非金屬材料為黃色時(shí)，顏色出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（6） 剩余非金屬材料（藍(lán)色塑料塊）被送到最后一個(gè)出料氣缸位置時(shí)，氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（7） 豎井式下料槽無(wú)待下料時(shí)，傳送帶須繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)行程后自動(dòng)停機(jī)。2.5 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 本分揀裝置為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備，采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源

14、，有豎井式產(chǎn)品輸入料槽，滑板式產(chǎn)品輸出料槽，轉(zhuǎn)接板上還設(shè)計(jì)了可與PLC 連接的轉(zhuǎn)接口。同時(shí)，輸送帶作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)不同材質(zhì)敏感的三種傳感器分別固定在網(wǎng)孔板上。整個(gè)控制系統(tǒng)由氣動(dòng)部件和電氣部件兩大部分組成。氣動(dòng)部分由減壓閥、氣壓指示表、氣缸等部件組成；電氣部分由PLC、電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、光電傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、單相交流電機(jī)、開關(guān)電源、電磁閥等部件組成。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。下料傳感器鐵檢測(cè)傳感器鋁檢測(cè)傳感器顏色檢測(cè)傳感器PLC輸送帶和下料氣缸鐵出料氣缸鋁出料氣缸顏色出料氣缸空氣壓縮機(jī)其它出料氣缸圖1 材料分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2.6控制過(guò)程本課題組針對(duì)料庫(kù)

15、的尺寸、存儲(chǔ)貨物的種類等要求所設(shè)計(jì)的材料分揀系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵、鋁、不同顏色塑料的自動(dòng)分揀。具體控制過(guò)程為：（1） 接通電源，按下啟動(dòng)開關(guān)，傳送帶開始運(yùn)行；（2） 系統(tǒng)啟動(dòng)后，下料傳感器（光電傳感裝置）檢測(cè)到料槽有料，出料氣缸開始動(dòng)作，將待測(cè)物體推到傳送帶上，待測(cè)物體開始在傳送帶上運(yùn)行；（3）當(dāng)鐵檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鐵材料時(shí)，鐵出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（4）當(dāng)鋁檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鋁材料時(shí)，鋁出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（5）當(dāng)顏色檢測(cè)傳感器檢測(cè)到非金屬材料為黃色時(shí)，顏色出料氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（6） 剩余非金屬材料（藍(lán)色塑料塊）被送到最后一個(gè)出料氣缸位置時(shí)，氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推下；（7） 豎井

16、式下料槽無(wú)待下料時(shí)，傳送帶須繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)行程后自動(dòng)停機(jī)。2.7傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)完整的推理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般由傳感器的設(shè)計(jì)和推理控制器的設(shè)計(jì)兩部分組成。其中傳感器的設(shè)計(jì)是推理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。沒有性能優(yōu)越的傳感器，推理控制系統(tǒng)就不能把被控對(duì)象控制好，就不能滿足工藝的要求。 傳感器從描述過(guò)程的方式上看，可分為輸入輸出法、狀態(tài)空間法。從研究的方法上可分為代數(shù)方法和人工智能方法。從研究的對(duì)象上看，可分為線性推理和非線性推理。從其特點(diǎn)上看，又可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。傳感器工作原理。2.7.1 顏色傳感器顏色傳感器通過(guò)一種特殊的三色方式發(fā)揮作用。傳感器把光（紅、藍(lán)、綠）投射到將被檢測(cè)的物體上，計(jì)算來(lái)自反射

17、輻射的色度坐標(biāo)，并與之前存儲(chǔ)的三色值進(jìn)行比較。當(dāng)三色值在設(shè)定的允許偏差范圍內(nèi)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交換輸出。2.7.2 光電傳感器光電傳感器的功能主要有：檢測(cè)物體的有無(wú)，檢測(cè)透明物體，檢測(cè)色標(biāo)，檢測(cè)顏色，檢測(cè)發(fā)光物體，檢測(cè)位移，激光傳感器，CCD視像傳感器，槽形開關(guān)等；檢測(cè)和測(cè)量的光柵及傳感器的功能主要有：測(cè)量物體的外形，糾偏，檢測(cè)微小的透明物體，測(cè)量位移等；安全光幕的功能主要有：對(duì)人的手指，手掌，手臂等身體各部位的2級(jí)和4級(jí)保護(hù)；溫度控制器的功能主要有：PID控制和自動(dòng)演算，自診斷，自動(dòng)調(diào)諧和自適應(yīng)等功能以及三級(jí)軟件安全鎖。 光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化

18、的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁(yè)。第三章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要： 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問題，可編程控制器（PLC）已

19、成為解決的最有效的工具之一。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。關(guān)鍵字： PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括PLC 及外圍線路的設(shè)計(jì)、電氣線路的設(shè)計(jì)和抗干擾措施的設(shè)計(jì)等。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要指編程PLC 控制程序。選定PLC 及其擴(kuò)展模塊（如需要的話）和分配完I/O 地址后，硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，除I/O 地址列表外，有時(shí)還要把在程序中用到的中間繼電器（M）、定時(shí)器（T）、計(jì)數(shù)器（C）、和存儲(chǔ)單元（V）以及它們的作用或功能列寫出來(lái)，以便編寫程序和閱讀程序。在編程語(yǔ)言的

20、選擇上，用梯形圖編程還是用語(yǔ)句表編程或使用功能圖編程，有些 PLC 使用梯形圖編程不是很方便（例如書寫不方便），則可以用語(yǔ)句表編程，但梯形圖總比語(yǔ)句表直觀。經(jīng)驗(yàn)豐富的人員可用語(yǔ)句表直接編程，就像使用匯編語(yǔ)言一樣。如果是清晰的單程序、選擇順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好是用功能圖來(lái)設(shè)計(jì)程序。PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容如下圖2所示3.1 PLC控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電

21、源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理等幾類。PLC在其應(yīng)用上具有以下優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造、體積小，重量輕，能耗低。3.1.2 PLC 的基本結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖3所示：電源用戶程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序

22、存儲(chǔ)器中央處理單元（CPU）輸出電路輸入電路編程器 1、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞。它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如

23、此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC 的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC 還采用雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU 的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU 出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。2、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。3.1.3 PLC 型號(hào)的選擇在做出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細(xì)了解被控對(duì)象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和

24、穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。目前，國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無(wú)所適從。所以全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。3.1.4 對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇1）盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 20 留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)接通的輸

25、入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得超過(guò)總輸入點(diǎn)的 60 ； PLC 每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時(shí)要考慮這些問題。PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)輸出總點(diǎn)數(shù)

26、乘 5 字 / 點(diǎn)來(lái)估算；計(jì)數(shù)器 / 定時(shí)器按（ 3 5 ）字 / 格估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（ 5 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 100 ）字左右的存儲(chǔ)容量來(lái)估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 100 留有裕量。對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有容量要大些。3）對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 3格掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足

27、實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。對(duì)在線和離線編程的選擇離線編程示指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU ，通過(guò)編程器的方式選擇開關(guān)來(lái)選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)

28、行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購(gòu)置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。4）根據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功

29、能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。5） 對(duì) PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同 I/O 數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。分配輸入 / 輸出點(diǎn)一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。6）確定 I/O 通道范圍不同型號(hào)的 PLC ，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)

30、根據(jù)所選 PLC 型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊(cè)，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊(cè)。部輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。3.2 PLC控制軟件設(shè)計(jì)PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實(shí)際地編寫 PLC 程序了。編寫 PLC 程序和編寫其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過(guò)程。1)對(duì)系統(tǒng)任務(wù)分塊分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)。這樣就把一個(gè)復(fù)雜的大問題化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問題。這樣

31、可便于編制程序。2)編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又英國(guó)導(dǎo)出哪些動(dòng)作。這個(gè)邏輯關(guān)系可以是以各個(gè)控制活動(dòng)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)，也可能是以整個(gè)活動(dòng)的時(shí)間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制過(guò)程中控制作用與被控對(duì)象的活動(dòng)，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。3)繪制各種電路圖繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱聯(lián)系起來(lái)。這是很關(guān)鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時(shí)，不僅要考慮到信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到 PLC 的輸入端，把高壓引

32、入 PLC 輸入端，會(huì)對(duì) PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。雖然用 PLC 進(jìn)行控制方便、靈活。但是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪制電路圖時(shí)要考慮周全，何處該裝鈕，何處該裝開關(guān)，都要一絲不茍。3.2.1可編程序控制器（PLC）及編程器的選購(gòu)：目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多，除國(guó)產(chǎn)品牌以外，國(guó)外的品牌有：日本OMRON、MITSUBISHI、FUJI、IDEC、H

33、ITACHI、松下，德國(guó)的西門子，韓國(guó)的LG等，如何選購(gòu)PLC產(chǎn)品呢？1） 系統(tǒng)首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算輸入、輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)，并且在選購(gòu)PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上預(yù)留10%的余量。2） 確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶負(fù)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(diǎn)動(dòng)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，或是晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。3） 存儲(chǔ)容量與指令的執(zhí)行速度是PLC選型的重要指標(biāo)，一般存儲(chǔ)量越大、速度越快的PLC價(jià)格就越高，盡管國(guó)外各廠家產(chǎn)品大體相同，但也有一定區(qū)別。4）

34、“COM”點(diǎn)的選擇，不同的PLC產(chǎn)品，其“COM”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)“COM”點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶4個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶1個(gè)或2個(gè)輸出點(diǎn)。當(dāng)負(fù)載的種類多且電流大時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶1-2個(gè)輸出點(diǎn)的產(chǎn)品，當(dāng)負(fù)載種類少數(shù)量多時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶4-8個(gè)輸出點(diǎn)產(chǎn)品。5）因?yàn)楦魃a(chǎn)廠家的開發(fā)軟件不同，系統(tǒng)地兼容性也是選購(gòu)時(shí)的重點(diǎn)，目前還沒有發(fā)現(xiàn)完全兼容的產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)合理選用PLC產(chǎn)品。6）編程器的選購(gòu)：PLC編程可采取三種方式：一是用一般的手持式編程器，它只能用廠家規(guī)定的語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編程。正中方式易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并且體積小成本低，但它的效率低適應(yīng)機(jī)種類型少，比較適用于系統(tǒng)容量小、

35、用量少的系統(tǒng)中。二是圖形編程器編程，這種方式采用圖形方式編程，方便直觀，一般電氣人員短期就可以應(yīng)用自如，但編程器價(jià)格較高。三是用IBM及其兼容個(gè)人計(jì)算機(jī)+PLC軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，也是最常用的一種方式，但大部分軟件包價(jià)格昂貴。7）盡量選用大公司的產(chǎn)品，因?yàn)槠洚a(chǎn)品質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，有利于以后產(chǎn)品的擴(kuò)展與軟、硬件升級(jí)。3.2.3 輸入、輸出回路的設(shè)計(jì)1）電源回路PLC供電一般為AC85-240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）2）PLC上DC24V電源的使用 各公司PLC產(chǎn)品

36、上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)應(yīng)注意容量，同時(shí)做好防短路措施（因?yàn)樵撾娫吹倪^(guò)載或短路將影響PLC的運(yùn)行）。3）外部DC24V電源 若輸入回路有DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC上的DC24V電源容量不夠時(shí)，要從外部提供DC24V電源；但該電源的“一”端不要與PLC的DC24V電源的“一”以及“COM”端相連，否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。4）輸入的靈敏度 各生產(chǎn)廠家對(duì)PLC的輸入電壓和電流都有規(guī)定，當(dāng)輸入元件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流或有漏電流時(shí)，就會(huì)有誤動(dòng)作，降低靈敏度。所以應(yīng)適用弱電流輸入并對(duì)漏電流采取防護(hù)措施，并且選用輸入為供漏

37、型輸入的PLC。兩線式傳感器（光電開關(guān)、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)）有LED的限位開關(guān)時(shí)，輸入漏電流會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤輸入或燈亮，對(duì)策為連接泄放電阻降低輸入阻抗，阻值由圖4中公式推導(dǎo)：晶體管或雙向可控硅輸出時(shí)，若接到一個(gè)較大沖擊電流的設(shè)備上，就必須考慮保護(hù)晶體管和可控硅。晶體管和可控硅可以經(jīng)受額定電流10倍的沖擊電流，如果超出，可按圖5、圖6之一來(lái)減少它：5）對(duì)感性負(fù)載處理 在輸入、輸出端接感性負(fù)載時(shí)，要在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)沖擊抑制器或二極管，二極管的陰極與電壓極側(cè)連接，如下圖7所示。6） 外部互鎖與接地利用PLC控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)等正、反動(dòng)作時(shí)，為避免PC的異常動(dòng)作引起事故及機(jī)械損壞，應(yīng)在外部組成一個(gè)連鎖回路，如下圖7所

38、示。接地：GR端子是大地接地端子。用防止感應(yīng)電的專用接地線（截面積2mm2以上的電線）采用第三種接地方式（接地電阻100以下）。 LG是噪音濾波器中性端子，若因噪音大而產(chǎn)生誤動(dòng)作，或?yàn)榱朔乐闺姄?，把LG與GR短接，采用第三種接地方式。接地線的長(zhǎng)度在20m以內(nèi)為宜。 接地線與其它設(shè)備共用或與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)連接會(huì)適得其反，受到惡劣影響，如下圖9所示。7）PLC外部驅(qū)動(dòng)電路對(duì)于PLC輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路，可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路。另外PLC的輸入輸出布線也有一定要求，請(qǐng)參照各公司的使用說(shuō)明書。3.2.4擴(kuò)展模塊的選用對(duì)于小的

39、系統(tǒng)，如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)，一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足需要時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進(jìn)行軟件編程時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時(shí)，各廠家也有一些規(guī)定，請(qǐng)參閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè)。3.2.5 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多，首先應(yīng)選用自己比較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則不能適應(yīng)實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外對(duì)通信接口，通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。最后還要向PLC

40、的廠家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件支持及詳細(xì)技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，依照系統(tǒng)大小而定。3.2.6 軟件編制 在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品說(shuō)明書，待熟悉后再編程。若采用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可以減少出錯(cuò)，速度也快，編成完成后先空運(yùn)轉(zhuǎn)，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。3.3氣動(dòng)技術(shù)氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來(lái)傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù)。由于它具有節(jié)能、無(wú)污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過(guò)去汽車、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動(dòng)系統(tǒng)及其元件，都由各廠自行設(shè)計(jì)、制造和維修。 氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面

41、的擴(kuò)大是氣動(dòng)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。氣動(dòng)元件的應(yīng)用主要為兩個(gè)方面：維修和配套。過(guò)去國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的應(yīng)用，從價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元的冶金設(shè)備到只有12百元的椅子。鐵道扳岔、機(jī)車輪軌潤(rùn)滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設(shè)備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件。這說(shuō)明氣動(dòng)技術(shù)已“滲透”到各行各業(yè)，并且正在日益擴(kuò)大。 由于氣動(dòng)技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于各行業(yè)的自動(dòng)裝配和自動(dòng)加工小件、特殊物品的設(shè)備上，原有傳統(tǒng)的氣動(dòng)元件性能正在不斷提高，同時(shí)陸續(xù)開發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品，使氣動(dòng)元件的品種日益增加，其發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面： 體積更小，重

42、量更輕，功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢(shì)必限制了氣動(dòng)元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動(dòng)元件的第一個(gè)發(fā)展方向。選購(gòu)氣動(dòng)軟管時(shí)，應(yīng)注意以下四個(gè)方面： 1.管子材料：PU管、尼龍管等 2.管子的內(nèi)、外徑尺寸：習(xí)慣上以管子的外徑作為管子的尺寸，俗稱“通徑”。與通常所說(shuō)的公稱通徑不是一回事，用戶在選購(gòu)時(shí)應(yīng)特別注意。 3.管子壁厚的均勻度，不均勻的管子在工作時(shí)容易漏氣。 4.管子的壁厚，應(yīng)考慮所用管接頭的形式選用軟管，采用卡箍式管接頭和卡套式管接頭時(shí)應(yīng)注意管子的內(nèi)徑尺寸；采用插入式管接頭時(shí)，應(yīng)注意管子的外徑尺寸。3.3.1氣動(dòng)管接頭的選購(gòu)1.管接頭的接頭形式： 1）卡箍式管接

43、頭，主要適用于棉線編織膠管；2）卡套式管接頭，主要適用于有色金屬管、硬質(zhì)尼龍管3）插入式管接頭，主要適用于尼龍管、塑料管。2.管接頭形式：分彎角、直角、穿板、三通、四通等，用戶可根據(jù)使用需要選購(gòu)。 3.管接頭的接口標(biāo)稱方法有三種： 1）根據(jù)所連接管路的公稱通徑標(biāo)稱，俗稱“通徑”，在選購(gòu)卡箍式管接頭和卡套式管接頭時(shí)，應(yīng)注意管子的內(nèi)徑；選用插入式管接頭時(shí)，應(yīng)注意管子的外徑。常用于三通、四通等分支接頭。 2） 根據(jù)管接頭的接口螺紋標(biāo)稱，這類接頭不常用。 3）根據(jù)管路的公稱通徑和接頭的接口螺紋組合標(biāo)稱，這類接頭常用于氣動(dòng)元件的進(jìn)、出口。3.3.2氣動(dòng)換向閥的選購(gòu)氣動(dòng)換向閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中的控制元件，用來(lái)控

44、制系統(tǒng)中流體的流向，其式樣類型很多，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。 換向閥的常見類型有如下幾種： 按出氣口分：二通、三通、四通和五通； 按工作位置分：二位和三位。 按控制方式分：氣控和電控、直動(dòng)式和先導(dǎo)式； 按被控介質(zhì)分：流體閥和氣體閥； 按功能分：常閉和常開、中封和中泄及中間供氣； 按結(jié)構(gòu)分：有截止閥和滑閥； 在選購(gòu)氣動(dòng)換向閥時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.換向閥的螺紋接口：換向閥的公稱通徑與氣口螺紋并不一一對(duì)應(yīng)，因此，選用換向閥時(shí)應(yīng)注意接口螺紋。 2.換向閥的安裝尺寸：相同型號(hào)、功能的換向閥因生產(chǎn)廠家不同其外形和安裝尺寸不盡相同。 3.換向動(dòng)作是否干脆利落，不拖泥帶水。 4.電磁閥特別是交流電磁閥應(yīng)注意其絕緣性能。以保證操作者的人身安全。 5.換向閥應(yīng)無(wú)外泄漏，內(nèi)泄漏越小越好。否則，會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，并浪費(fèi)能源。 6.注意閥的出廠日期，換向閥放的時(shí)間太長(zhǎng)，其潤(rùn)滑油脂會(huì)老化，影響換向閥的正常工作。3.3.3氣缸的選購(gòu) 氣缸是氣動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，氣缸質(zhì)量將直接影響所配套的設(shè)備的工作性能，因此，我們?cè)谶x用氣缸時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 1.選擇廠家知名度較高、質(zhì)量和服務(wù)信譽(yù)較好的生產(chǎn)