自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)

1、電氣控制與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目:自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)院（系）： 專業(yè)班級(jí): 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師:2017年6月19日至2017年06月23日電氣控制與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容.設(shè)計(jì)要求(1)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)要求自動(dòng)/手動(dòng)兩種控制方式自動(dòng)控制方式：根據(jù)搭建的液壓回路，在給定壓力、速度的情況下，能自動(dòng)進(jìn)行系 統(tǒng)油路的泵、閥的控制。手動(dòng)控制方式：根據(jù)回路供油要求，手動(dòng)操作完成油路的泵、閥的控制。(2)單桿式活塞油缸前進(jìn)后退運(yùn)行要求限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行限位。前進(jìn)后退運(yùn)行要有聯(lián)鎖功 能。(3)將電磁閥、傳感器的信

2、號(hào)線接入程序控制箱模塊，使油缸的活塞桿按照規(guī)定的順序動(dòng)作。.主要內(nèi)容(1)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(選做)運(yùn)用繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等常用低壓電器元件，根據(jù)回路順序動(dòng)作要 求完成液壓傳動(dòng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；查閱相關(guān)技術(shù)資料，擬定課題實(shí)施方案，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，包括主電 路、控制電路及搭建行程控制順序動(dòng)作的液壓回路。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(必做)根據(jù)自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程，設(shè)計(jì)一個(gè)由PLC控制的動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；根據(jù)控制要求，運(yùn)用PLC相關(guān)知識(shí)，擬定課題實(shí)施方案，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電 路設(shè)計(jì)，包括控制電路及 PLC硬件配置電路；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)；利用實(shí)

3、驗(yàn)室設(shè)備完成硬件接線及運(yùn)行調(diào)試；三、原始資料.液壓回路設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)卷邊機(jī)的液壓控制系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)空間有限，模擬加工過(guò)程，工件的 上料、卸料由手動(dòng)完成，上蓋閉合、鎖緊、推送底板、工作臺(tái)進(jìn)給由液壓系統(tǒng)完成。滾 壓輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。卷邊機(jī)的工作循環(huán)為：“手動(dòng)放料一上蓋閉合一上 下蓋鎖緊一推送底板一推送裝置退回原點(diǎn)一滾輪旋轉(zhuǎn)卷邊同時(shí)平移進(jìn)給一5S完成進(jìn)給后退回并滾輪停止旋轉(zhuǎn)一停止一上下蓋松開(kāi)一上蓋開(kāi)啟一手動(dòng)卸料”。對(duì)自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)的具體要求為：手動(dòng)將紙筒放入自動(dòng)卷邊機(jī)下蓋凹槽中，調(diào) 整至自動(dòng)模式，操作啟動(dòng)按鈕，上蓋由液壓缸5實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作，閉合完成觸動(dòng)傳感器L2, L2使液壓缸7動(dòng)作實(shí)現(xiàn)

4、蓋的鎖緊。鎖緊后觸動(dòng)傳感器 L4, L4發(fā)出信號(hào)實(shí)現(xiàn)推送底板裝 置動(dòng)作即油缸9右行，推送行程為40mm,推送完成后裝置退回至原點(diǎn)（油缸 9左行）。 退回原點(diǎn)觸動(dòng)傳感器L5使電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)M2經(jīng)過(guò)減速機(jī)減速后傳遞至滾輪， 滾輪 實(shí)現(xiàn)卷邊；同時(shí)4YA得電油缸11無(wú)桿腔進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)滾輪座右行實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)進(jìn)給，通 過(guò)5S的旋轉(zhuǎn)擠壓完成卷邊工序。完成后滾輪停止旋轉(zhuǎn),滾輪座左行后退至原位。鎖緊缸 7左行后退松開(kāi)，油缸5左行上蓋開(kāi)啟，完成后手動(dòng)卸料。要求工作臺(tái)可以自由切換手 自動(dòng)狀態(tài)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示。液壓回路中各電磁鐵的得失電狀態(tài)、傳感器的安 裝與使用由繼電器控制。模擬調(diào)試中無(wú)電機(jī) M2,需在PL

5、C程序中編寫(xiě)程序控制電機(jī) M2 的運(yùn)轉(zhuǎn)，并利用組態(tài)王軟件創(chuàng)建虛擬控制界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)2、系列液壓缸動(dòng)作的控制。1 一葉片泵2一溢流閥3節(jié)流閥4、6、8一二位四通電磁換向閥10一三位四通電磁換向閥 5、7、9、11一單桿式活塞油缸(行程 150mm) 12一調(diào)速閥13單向閥M1、M2電機(jī)L1L8 一傳感器(接近開(kāi)關(guān))圖1自動(dòng)卷邊機(jī)液壓回路.可編程控制器可編程序控制器(programmable controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而 設(shè)計(jì)的。早期的可編程序控制器稱作可編程邏輯控制(programmable logic controller),簡(jiǎn)稱PLC,用它來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)

6、邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器的功能已大大 超過(guò)了邏輯控制的范圍，所以，目前人們都把這種裝置稱作可編程序控制器，簡(jiǎn)稱 PC (國(guó) 標(biāo)簡(jiǎn)稱可編程序控制器為PC系統(tǒng))。PLC結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2 PLC結(jié)構(gòu)圖用戶程序存儲(chǔ)器編程器輸出電路輸入電路=電源一為了避免與目前應(yīng)用十分廣泛的個(gè)人計(jì)算機(jī) (personal computer)勺簡(jiǎn)稱PC相混淆，所以 仍將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLCo PLC實(shí)質(zhì)上是一種專門(mén)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，硬件結(jié)構(gòu) 基本上與微型計(jì)算機(jī)基本相同。PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按圖3所示的幾個(gè)步驟進(jìn)行：首先要全面詳細(xì)地了解被控制對(duì) 象的特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝過(guò)程，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)流

7、程圖，與繼電器控制系統(tǒng)和工業(yè)控 制計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較后加以選擇。對(duì)確定了的控制對(duì)象，還要明確控制任務(wù)和設(shè)計(jì)要求。制 定控制方案，進(jìn)行PLC選型，硬件和軟件設(shè)計(jì)，模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng) 使用的PLC存儲(chǔ)器中，接人PLC的實(shí)際輸入接線和負(fù)載。圖3 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖.回路搭建液壓回路的工作原理是依靠傳感器控制執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。手動(dòng)將紙筒放入自動(dòng) 卷邊機(jī)下蓋凹槽中，調(diào)整至自動(dòng)模式，操作啟動(dòng)按鈕，上蓋由液壓缸 5實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作， 閉合完成觸動(dòng)傳感器L2, L2使液壓缸7動(dòng)作實(shí)現(xiàn)蓋的鎖緊。鎖緊后觸動(dòng)傳感器 L4, L4 發(fā)出信號(hào)實(shí)現(xiàn)推送底板裝置動(dòng)作即油缸 9右行，推送行程為40mm,推送完成

8、后裝置退 回至原點(diǎn)（油缸9左行）。退回原點(diǎn)觸動(dòng)傳感器L5使電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)M2經(jīng)過(guò)減速 機(jī)減速后傳遞至滾輪，滾輪實(shí)現(xiàn)卷邊；同時(shí) 4YA得電油缸11無(wú)桿腔進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)滾輪座 右行實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)進(jìn)給,通過(guò)5S的旋轉(zhuǎn)擠壓完成卷邊工序。完成后滾輪停止旋轉(zhuǎn),滾輪 座左行后退至原位。鎖緊缸 7左行后退松開(kāi)，油缸5左行上蓋開(kāi)啟，完成后手動(dòng)卸料。 完成整個(gè)循環(huán)過(guò)程。4.實(shí)驗(yàn)室提供設(shè)備(1)二位四通電磁換向閥(2)三位四通電磁換向閥；(3)行程開(kāi)關(guān)；(4)溢流閥；(5)單向閥；(6)調(diào)速閥；(7)連接件若干；(8) PC 機(jī)；(9) RS232串口通信電纜;(10)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái);四、要求的設(shè)計(jì)成果(1)根據(jù)

9、液壓系統(tǒng)控制要求進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。(2)完成PLC控制、繼電控制設(shè)計(jì)。(3)利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。(4)編寫(xiě)電氣控制與可編程技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)方案、課程設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)思想、方法、原理。A4圖紙繪制液壓系統(tǒng)回路圖及 PLC控制的電氣原理圖(用繪圖軟件)。PLC控制程序(梯形圖或指令表)，有程序說(shuō)明。參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、 對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。電氣控制與可編程技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告可以手寫(xiě)，也可以用電腦編排打印，報(bào)告格 式按照華中科技大學(xué)武昌分校課程設(shè)計(jì)管理辦法執(zhí)行。課程設(shè)計(jì)報(bào)

10、告要求內(nèi)容正確完 整，圖表清晰，敘述簡(jiǎn)明，語(yǔ)句通順，字?jǐn)?shù)不得少于2000漢字。課程設(shè)計(jì)報(bào)告按封面、任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙、實(shí)物照片貼頁(yè)(實(shí)物照片貼在A4復(fù)印紙上)、成績(jī)?cè)u(píng)定表的順序裝訂。五、進(jìn)程安排內(nèi)容時(shí)間下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。講解課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求、進(jìn)度安排、指導(dǎo)時(shí)間、注意事項(xiàng)、提供參考資料。學(xué)生到實(shí)驗(yàn) 室熟悉設(shè)備。1天搜集資料、方案論證、初步設(shè)計(jì)。1天油路搭接、繪制系統(tǒng)控制原理圖、接線圖及軟件編程。2天利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備完成控制系統(tǒng)的硬件接線工作，運(yùn)行控 制程序，進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。4天方案優(yōu)化、總結(jié)完善、整理資料、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告1.5天答辯、課程設(shè)計(jì)總結(jié)。0.5天共計(jì)10天（2周）六、主要參考

11、資料1馬小軍.可編程控制器及其應(yīng)用.南京:東南大學(xué)出版社，2007.2劉恩博.組態(tài)軟件數(shù)據(jù)采集與串口通信測(cè)控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn).北京：人民郵電出版社，2010.3巫莉.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，2008.4曹輝，馬棟萍.組態(tài)軟件技術(shù)及運(yùn)用.北京：電子工業(yè)出版社，2009.5容一鳴，陳傳艷.液壓傳動(dòng).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20096許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007指導(dǎo)教師（簽名）：20 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark7 o Current Document .課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1 HYPERLINK l bookmar

12、k9 o Current Document 任務(wù)及控制要求 1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理1 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 液壓回路的搭建及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 工作原理 2 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document . PLC工作原理 3 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document PLC工作原理及掃描工作

13、方式 3 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document FX2N-48MF PLC 4 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document .控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document PLC (I/O)分酉己5 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 程序設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark49 o Curren

14、t Document .運(yùn)行調(diào)試9 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 調(diào)試過(guò)程9 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 9 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 結(jié)果分析 9 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document .組態(tài)王設(shè)計(jì) 10.總結(jié) 11 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document .參考文獻(xiàn) 12 HYPERLINK l book

15、mark61 o Current Document 附錄1程序梯圖13 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 附錄2指令表 16附錄3實(shí)物圖 181課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求任務(wù)及控制要求(1)任務(wù)了解自動(dòng)卷邊機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程，熟悉葉片泵，溢流閥，節(jié)流閥，二位四通電 磁換向閥，單桿式活塞油缸等相關(guān)器件的使用方法后，搭建一個(gè)液壓回路并利用軟件 GX-Developer設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)卷邊機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的 PLC控制系統(tǒng)。(2)控制要求液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)要求自動(dòng)/手動(dòng)兩種控制方式自動(dòng)控制方式：根據(jù)搭建的液壓回路，在給定壓力、速度的情況下，能自動(dòng)進(jìn)行系 統(tǒng)油路的泵

16、、閥的控制。手動(dòng)控制方式：根據(jù)回路供油要求，手動(dòng)操作完成油路的泵、閥的控制。單桿式活塞油缸前進(jìn)后退運(yùn)行要求限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行限位。前進(jìn)后退運(yùn)行要有聯(lián)鎖功 能。將電磁閥、傳感器的信號(hào)線接入程序控制箱模塊，使油缸的活塞桿按照規(guī)定的順 序動(dòng)作。液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理液壓回路的搭建及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)股嘈mm 做圖1-1自動(dòng)卷邊機(jī)液壓回路結(jié)構(gòu)圖一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元 件和液壓油設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)卷邊機(jī)的液壓控制系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)空間有限，模擬加工過(guò)程，工件的 上料、卸料由手動(dòng)完成，上蓋閉合、鎖緊、推送底板、工作臺(tái)進(jìn)給由液壓系統(tǒng)完成。滾 壓輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。卷邊機(jī)的工

17、作循環(huán)為：“手動(dòng)放料一上蓋閉合一上下蓋鎖緊一推送底板一推送裝置退回原點(diǎn)一滾輪旋轉(zhuǎn)卷邊同時(shí)平移進(jìn)給一5s完成進(jìn)給后退回并滾輪停止旋轉(zhuǎn)一停止一上下蓋松開(kāi)一上蓋開(kāi)啟一手動(dòng)卸料”。則可以選擇利用三個(gè)二位四通電磁換向閥，一個(gè)三位四通電磁換向閥，一個(gè)溢流閥，一個(gè)單向閥，一個(gè)調(diào)速閥，一個(gè)節(jié)流閥，四個(gè)單桿式活塞油缸，一個(gè)葉片泵，一個(gè) PC機(jī)，一根RS232串口通信電纜，兩臺(tái)電機(jī)，七個(gè)傳感器和一個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)構(gòu) 成一個(gè)系統(tǒng)，模擬加工過(guò)程。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1-1所示。工作原理液壓回路的工作原理是依靠傳感器控制執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。首先手動(dòng)將紙筒放入自動(dòng)卷邊機(jī)下蓋凹槽中，調(diào)整至自動(dòng)模式，操作啟動(dòng)按鈕，上蓋由液壓缸

18、5實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作，即使液壓缸5單桿向右伸出，當(dāng)閉合完成時(shí)會(huì)觸動(dòng)傳感器 L2,觸動(dòng)L2后液壓缸7 動(dòng)作實(shí)現(xiàn)蓋的鎖緊，即使液壓缸 7單桿向右伸出。鎖緊后觸動(dòng)傳感器 L4,觸動(dòng)L4后， 發(fā)出信號(hào)實(shí)現(xiàn)推送底板裝置動(dòng)作即油缸 9右行，推送行程為40mm推送完成后裝置退回 至原點(diǎn)（油缸9左行）。退回原點(diǎn)觸動(dòng)傳感器 L5時(shí)，使電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)M2經(jīng)過(guò)減 速機(jī)減速后傳遞至滾輪，滾輪實(shí)現(xiàn)卷邊；同時(shí) 4YA得電油缸11無(wú)桿腔進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)滾輪 座右行實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)進(jìn)給，通過(guò) 5s的旋轉(zhuǎn)擠壓完成卷邊工序。完成后滾輪停止旋轉(zhuǎn)， 滾輪座左行后退至原位，即油缸 11單桿右行5s后退回原位。當(dāng)油缸11單桿左行觸動(dòng) 傳感器L7時(shí)，

19、鎖緊缸7左行后退松開(kāi)，即油缸7單桿左行。當(dāng)油缸7單桿左行觸動(dòng)傳 感器3時(shí)，油缸5左行上蓋開(kāi)啟，完成后手動(dòng)卸料，即油缸 5單桿左行，直至觸動(dòng)傳感 器L1。完成整個(gè)循環(huán)過(guò)程。綜上，即要求器件動(dòng)作要求為：?jiǎn)螚U5右行，觸動(dòng)傳感器L2后單桿7右行，單桿7 觸動(dòng)傳感器L4后單桿9右行40mm右行40mmi觸動(dòng)彳感器L6,單桿9收回，單桿9 收回后觸動(dòng)傳感器L5,單桿11右行，同時(shí)電機(jī)2啟動(dòng),5s后電機(jī)2停止，單桿11收 回觸動(dòng)傳感器L7,然后單桿7收回觸動(dòng)傳感器L3,最后單桿5收回觸動(dòng)傳感器L1,循環(huán) 上訴過(guò)程。2 PLC工作原理PLC工作原理及掃描工作方式（1） PLC工作原理PLC是基于電子計(jì)算機(jī)，且

20、適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的電控制器。 它源于繼電控制裝置， 但它不像繼電裝置那樣，通過(guò)電路的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。輸入輸出信息變換靠運(yùn)行存儲(chǔ)于 PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的 系統(tǒng)程序（不可更改），又有用戶自行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用（用戶）程序。系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺(tái)， 同時(shí)，還為PLC程序可靠運(yùn)行及信號(hào)與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶 按控制要求設(shè)計(jì)。PLC每一輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)都要有一個(gè)I或O電路。PLC的I/O電路，都是專門(mén)設(shè)計(jì) 的。輸入電路要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計(jì)算機(jī)電路在電上 是隔離的，靠光耦

21、元件建立聯(lián)系。輸出電路內(nèi)外也是電隔離的，靠光耦元件或輸出繼電 器建立聯(lián)系。輸出電路還要進(jìn)行功率放大，以足以帶動(dòng)一般的工業(yè)控制元器件，如電磁 閥、接觸器等等。輸入電路時(shí)刻監(jiān)視著輸入狀況，并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點(diǎn)都有一個(gè) 對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)其信息的暫存器。輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點(diǎn)。輸出鎖存器與輸出點(diǎn)也是一一對(duì)應(yīng)的。這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實(shí)際就是 PLC處理器I/O 口的寄存器。它們與計(jì)算 機(jī)內(nèi)存交換信息通過(guò)計(jì)算機(jī)總線，并主要由運(yùn)行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。把輸人暫存器的信息讀 到PLC的內(nèi)存中，稱輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門(mén)開(kāi)辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個(gè)區(qū) 的每一對(duì)應(yīng)位（bit ）稱

22、之為輸入繼電器，或稱軟接點(diǎn)。這些位置成 1,表示接點(diǎn)通，置 成0為接點(diǎn)斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入狀態(tài)。輸出鎖存器與PLC內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對(duì)應(yīng)的。一個(gè)輸出鎖存器也有一個(gè)內(nèi) 存位（bit ）與其對(duì)應(yīng)，這個(gè)位稱為輸出繼電器，或稱輸出線圈。靠運(yùn)行系統(tǒng)程序，輸 出繼電器的狀態(tài)映射到輸出鎖存器。這個(gè)映射也稱輸出刷新。輸出刷新主要也是靠運(yùn)行 系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)的。這樣，用戶所要編的程序只是，內(nèi)存中輸入映射區(qū)到輸出映射區(qū)的變 換，特別是怎么按輸入的時(shí)序變換成輸出的時(shí)序。（2）掃描工作方式PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在 PLC運(yùn)行時(shí)，CPUB 據(jù)用戶按

23、控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周 期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序 結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開(kāi)始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端 子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。 隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng) 的運(yùn)算

24、和處理后，其結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著 程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段 送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸 出設(shè)備工作。FX2N-48MR 型 PLC(1)介紹靈活的配置除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個(gè)基本單元中的每個(gè)單元可擴(kuò)展至256I/O ;高速運(yùn)算基本指令：0.08us/指令，應(yīng)用指令：1.52至幾百u(mài)s/指令；突出的寄存器容量FX2N系列包括8K步內(nèi)置RAM&存器，用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)展到16RAM EEPROM 豐富的元件資源3072點(diǎn)輔助繼電

25、器,256點(diǎn)計(jì)時(shí)器,235點(diǎn)計(jì)數(shù)器,8000數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。(2)技術(shù)參數(shù)FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16-25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件問(wèn) 的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLG系統(tǒng)配置既固定又靈活：在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行 16-256點(diǎn)的靈 活輸入輸出組合。備有可自由選擇，豐富的品種可選用16/32/48/64/80/128 點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇。令人放心 的高性能程序容量：內(nèi)置800步RAM(可

26、輸入注釋)可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用七個(gè)傳感器作為輸入信號(hào)，控制四個(gè)換向閥的五個(gè)控制端，即將七個(gè)傳感器分 別接在PLC的輸入端口，將四個(gè)換向閥的五個(gè)控制端接在PLC的輸出端口，并在電腦上利用軟件GX-Developer寫(xiě)入控制程序后，利用 PLC系統(tǒng)已給的四個(gè)按鈕作為開(kāi)關(guān)，通 過(guò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變化，使程序執(zhí)行相應(yīng)部分，控制系統(tǒng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到控 制系統(tǒng)的目的。PLC (I/O )分配表3-1輸入/輸出設(shè)備輸入端子號(hào)輸入裝置輸入端子號(hào)輸入裝置軸出端了 p輸出裝置X0按鈕X0X6L3Y11YAX1按鈕X1X7L4Y22YAX2按鈕X2X10L5Y33YA

27、X3按鈕X3X11L6Y44YAX4L1X12L7Y55YAX5L2Y66YA注：6YA是模擬電機(jī)的狀態(tài)，通過(guò)觀察 6YA的燈是否亮，判斷電機(jī) M2是否運(yùn)行（L1-L7為傳感器，1YA-6YA為換向閥的控制端。）程序設(shè)計(jì)K003X002X001 L H-pPF）I圖3-1自動(dòng)模式如圖3-1 ,當(dāng)按下自動(dòng)模式按鈕X3, M1線圈得電并自鎖，保證系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行；直到 按下停止按鈕X1或手動(dòng)按鈕X2時(shí)，M1線圈失電，斷開(kāi)系統(tǒng)自動(dòng)模式。SETY005KOOL15g | 卜MJ 3KSTYOM(MI3KSTM|4Ml 3 I卜)圖3-2停止程序當(dāng)按下停止按鈕X1時(shí)，復(fù)位工作步驟的同時(shí)，置位 Y5 ,復(fù)位Y

28、4,使油缸11單桿收回；收回后觸碰到傳感器L7,限位開(kāi)關(guān)X12閉合，復(fù)位Y3,使油缸9單桿收回；收回 后觸碰到傳感器L5,限位開(kāi)關(guān)X10閉合，復(fù)位Y2,使油缸7單桿收回；收回后觸碰到傳 感器L3,限位開(kāi)關(guān)X6閉合，復(fù)位Y1,使油缸5單桿收回。此時(shí)所有單桿收回，并在輔 助繼電器M13等的作用下維持，直至按下啟動(dòng)按鈕，斷開(kāi)停止模式的自鎖，使系統(tǒng)可以 正常工作。(注：M14,M16中還有一個(gè)M15于修改程序時(shí)錯(cuò)誤刪除，可自己加上，用于收回Y2)S21T卜MlT IX002 MlT I幽T IMllKD02 IIIKKST Y0D5SET(SETS26TOOSETX005TkS20RST圖3-3準(zhǔn)備及

29、合蓋程序如圖3-3所示，起始位置S20這樣的開(kāi)關(guān)，這是每一步執(zhí)行的開(kāi)關(guān)，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)工作要求，所以將要求細(xì)化，按順序完成，完成一步后在執(zhí)行下一步。其后的 M1為自動(dòng)模式，當(dāng)在自動(dòng)模式時(shí)，M1閉合，執(zhí)行后面的程序，對(duì)于S22后面的程序，為工作的準(zhǔn) 備階段，如復(fù)位Y5,是由于停止結(jié)束后沒(méi)有復(fù)位油缸 11的控制端；如復(fù)位S28,是由 于每完成一步后應(yīng)清除上一步，不讓上一步的動(dòng)作再次發(fā)生，而在循環(huán)執(zhí)行時(shí)，S20的上一步是S28,故應(yīng)復(fù)位；當(dāng)在手動(dòng)模式時(shí)，按下按鈕 X2,則該步運(yùn)行，而為了其能夠 持續(xù)運(yùn)行，加了輔助繼電器用于自鎖。對(duì)于S21步，肯定也有手動(dòng)自動(dòng)模式的相應(yīng)開(kāi)關(guān)，其后是該步應(yīng)做的動(dòng)作，而 X5

30、 是限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)該步動(dòng)作滿足條件，觸碰到限位開(kāi)關(guān)時(shí)，跳轉(zhuǎn)至下一步。如置位 Y1即為該步的動(dòng)作，給油缸5的控制端一高電平，使其單桿右行，即是模擬的閉合蓋子則如此將工作分步進(jìn)行，達(dá)到控制目的:S21 :液壓缸5動(dòng)作實(shí)現(xiàn)閉合蓋子的動(dòng)作，如圖3-3所示；S22 :液壓缸7動(dòng)作實(shí)現(xiàn)鎖緊蓋子的動(dòng)作，如圖 3-4所示；S23 :液壓缸9動(dòng)作實(shí)現(xiàn)推送底板裝置的動(dòng)作，如圖 3-5所示；S24 :實(shí)現(xiàn)液壓缸9動(dòng)作完畢后收回的動(dòng)作，如圖3-6所示；S25 :模擬電機(jī)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)卷邊，同時(shí)液壓缸 11動(dòng)作右行，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)進(jìn)給，如圖 3-7 所示；S26 :實(shí)現(xiàn)上一步執(zhí)行5s后，電機(jī)停止，滾輪座收回的動(dòng)作，如圖 3-8所示；

31、S27 :實(shí)現(xiàn)松開(kāi)蓋子的動(dòng)作，如圖3-9所示；S28:實(shí)現(xiàn)打開(kāi)蓋子的動(dòng)作，如圖3-10所示Ml4卜S23T FSETSETR5T70圖3-4鎖緊蓋子程序SETK002 HlT IM7K011SETKST圖3-5推送底板程序S24 HlT II-IRSTM8d卜KOiOT卜(SETpsiY002M6S23S21003ES24S22Y0Q3(M3S25S23：iJ圖3-6收回底板程序S25 Ml第一Ipll1002 Ml-HIM9MlSETT0D6yooaK50Ew)RSTT1| ISET1 1圖3-7卷邊移動(dòng)進(jìn)給程序104S20 I IMl I I_pST1 11 1Ml _LZ_K002 I

32、IpST1 1MIOJ 一-SETS24526Y0C6Y0C4Y0C51TSTS25X012T |：SETS27圖3-8底座收回程序120S27R5T002MlH002L/I I_LI MilX0061 1| |pE=S281 1ptSTS2 6K5rY005Ml)4運(yùn)行調(diào)試調(diào)試過(guò)程首先用GX-Developer編寫(xiě)PLC程序，后寫(xiě)入PLC打開(kāi)PLC并打開(kāi)監(jiān)控模式。按下 電機(jī)1的電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)囊簤汉土魉俸?，就可以用PLC控制了。首先按下啟動(dòng)按鈕，選擇手動(dòng)模式后系統(tǒng)開(kāi)始工作。觀察單桿等的工作狀態(tài)是否符合預(yù)想，及看監(jiān)控， 查看各個(gè)開(kāi)關(guān)元件的狀態(tài)，比較，推測(cè)是否正確，如有錯(cuò)誤推出是哪里可能發(fā)生

33、了錯(cuò)誤。 后執(zhí)行自動(dòng)模式檢驗(yàn)。完成后再次運(yùn)行，在未完成一圈時(shí)突然按下停止按鈕，觀測(cè)是否 按照順序收回單桿，與設(shè)計(jì)相符合。調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法(1)輸出端的顯示燈情況與監(jiān)控的不符合解決方法：可能是輸出端沒(méi)接好，后重新連接輸出端口，正常工作。(2)執(zhí)行下一步后上一步依舊運(yùn)行解決方法：錯(cuò)誤使用編程軟件，在每一步的后面加上上一步的復(fù)位指令即可。(3)按下停止按鈕后，單桿依舊保持原狀態(tài)解決方法：未看清要求，編程功能缺少，后加上了單桿歸位程序。(4)置位輸出端后，檔案未伸出解決方法：檢查油路，發(fā)現(xiàn)進(jìn)出油路管口接反了。(5)單桿收回后，換向閥控制端指示燈依舊亮著解決方法：此時(shí)油路口接反了，所以單桿

34、收回時(shí)，控制端為高電平，一旦為低電平 單桿伸出，故應(yīng)該把油路接回正確位置，修改程序中給換向閥的置位，復(fù)位。(6)手動(dòng)操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)解決方法：之前錯(cuò)誤理解手動(dòng)模式，此時(shí)加上自鎖開(kāi)關(guān)，保證按一下開(kāi)關(guān)能夠完整 的實(shí)現(xiàn)一步后，只有再次按下開(kāi)關(guān)才會(huì)執(zhí)行下一步。(7) PLC顯示程序錯(cuò)誤解決方法：由于錯(cuò)誤使用語(yǔ)句，后刪除 ret指令后即可。(8)自動(dòng)模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)工作解決方法：之前的工作狀態(tài)為清楚，有沖突，且要求再次執(zhí)行時(shí)應(yīng)按下開(kāi)關(guān)，故可 以在最后一步動(dòng)作置位準(zhǔn)備步驟的程序，有開(kāi)關(guān)可以控制是否接著工作。結(jié)果分析最終實(shí)現(xiàn)手動(dòng)自動(dòng)檔可以隨時(shí)切換，且可以控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，但是運(yùn)行過(guò)程中由于接口等問(wèn)題導(dǎo)致漏油狀況

35、嚴(yán)重使器件動(dòng)作不順暢的問(wèn)題值得注意與改善。105組態(tài)王設(shè)計(jì)圖6-1畫(huà)面構(gòu)建圖首先在按F2打開(kāi)圖庫(kù)，在圖庫(kù)中選擇器件或工具繪制圖形和管道，擺放如圖6-1所示，后新建板卡，選擇三菱的PLC,并命名后，打開(kāi)數(shù)據(jù)詞典，新建所用的變量，如 X0,X1,X2等，然后設(shè)置圖中單桿的水平移動(dòng)的距離，最后打開(kāi)事件命令語(yǔ)言，編輯事 件命令后，打開(kāi)畫(huà)面，切換至 view模式，進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示。如圖6-2所示。圖6-2 view模式下的動(dòng)畫(huà)演示116 總結(jié)127參考文獻(xiàn)1馬小軍.可編程控制器及其應(yīng)用.南京：東南大學(xué)出版社，2007.2劉恩博.組態(tài)軟件數(shù)據(jù)采集與串口通信測(cè)控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn).北京：人民郵電出版社， 2010.3巫莉

36、.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，2008.曹輝，馬棟萍.組態(tài)軟件技術(shù)及運(yùn)用.北京：電子工業(yè)出版社，2009.容一鳴，陳傳艷.液壓傳動(dòng).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7周力尤，羅隆，謝雪芳.組態(tài)軟件技術(shù)與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2012.8韓曉新.從基礎(chǔ)到實(shí)踐-PLC與組態(tài)王.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.9文杰.一步一步學(xué)PLC編程.北京：中國(guó)電力出版社，2013.13附錄1程序梯圖14)J)S25 ML歌 X002 Ml-HI-M9Y0061004K60E)(19104T1J FS26 MLML 11002N-fiiMICMlRSTS24SETS26KSTYOO0RSTYOMY0D53)RST S25KO 12Tk1516附錄2指令表01LDSET118002SO4041LDANIX002Ml7776RSTOUTY003M83LDSO42ORBT9MFS4ANDKOOO43ORM680ANDX0105SETS2