PLC在電子生產(chǎn)自動(dòng)化中的應(yīng)用

衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要 1第一章緒論 21.1本課題的背景和任務(wù) 21.2自動(dòng)化流水線的定義 21.3課題研究的主要內(nèi)容 3第二章PLC概況 42.1PLC介紹 42.1.1PLC的基本結(jié)構(gòu) 42.1.2PLC的工作原理 42.2電氣控制與PLC技術(shù) 52.2.1可編程控制器的定義 62.2.2PLC的特點(diǎn) 62.2.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 72.2.4PLC的國(guó)內(nèi)外狀況 92.2.5PLC未來(lái)展望 10第三章在電子生產(chǎn)上的應(yīng)用 113.1PLC在激光磁頭生產(chǎn)中應(yīng)用 113.1.1激光磁頭的工作原理 123.1.2激光磁頭生產(chǎn)中各工位生產(chǎn)對(duì)數(shù)值的影響 133.1.3激光磁頭各工位生產(chǎn)PLC的應(yīng)用 133.2PLC提供的編程語(yǔ)言 173.2.1標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言 173.2.2邏輯功能圖語(yǔ)言 183.3生產(chǎn)自動(dòng)化改善 18第四章總結(jié) 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE22摘要PLC已經(jīng)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(lè)等各個(gè)行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。論文具體介紹PLC的組成、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)，論述PLC技術(shù)在電子生產(chǎn)中的運(yùn)用。論述PLC技術(shù)在激光磁頭各工位中的運(yùn)用，并設(shè)計(jì)新的程序來(lái)改善流水線，簡(jiǎn)化過(guò)多地不必要分工使每一個(gè)組織或每一個(gè)工作人員保持滿負(fù)荷工作還可進(jìn)一步可取消可以合并的內(nèi)容，使作業(yè)更有條理工作效率更高并使工作內(nèi)容和處理環(huán)節(jié)本身得到簡(jiǎn)化畫(huà)出相應(yīng)的梯形圖。關(guān)鍵詞：PLC電子自動(dòng)化第一章緒論1.1本課題的背景和任務(wù)可編程控制器（PLC）是一種含有微處理器的數(shù)字式電子設(shè)備，具有編程方便、快速、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。它是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。PLC以微處理器為核心，用編寫(xiě)的程序進(jìn)行過(guò)程控制。其中包括邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算、PID調(diào)節(jié)等，并通過(guò)數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程。1.2自動(dòng)化流水線的定義1．自動(dòng)化自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。自動(dòng)化系統(tǒng)中的大型成套設(shè)備，又稱自動(dòng)化裝置。機(jī)器或裝置在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程。因此，自動(dòng)化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。2．流水線流水線設(shè)備是在一定的線路上連續(xù)輸送貨物搬運(yùn)機(jī)械，又稱輸送線或者輸送機(jī)。按照輸送系列產(chǎn)品大體可以分為：皮帶流水線、板鏈線、倍數(shù)鏈線、插件線、網(wǎng)帶線、懸掛線及滾筒流水線這七類流水線。一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。流水線輸送能力大，運(yùn)距長(zhǎng)，還可在輸送過(guò)程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。3．自動(dòng)化流水線設(shè)備生產(chǎn)流水線設(shè)備；裝配流水線設(shè)備；自動(dòng)化流水設(shè)備線；工業(yè)流水線設(shè)備；皮帶輸送線設(shè)備；組裝流水設(shè)備線；鏈板線設(shè)備；滾筒流水線設(shè)備；插件流水線設(shè)備；周轉(zhuǎn)車；工作臺(tái)；提升機(jī)；涂裝烘干設(shè)備；倉(cāng)儲(chǔ)貨架；不銹鋼制品；線棒產(chǎn)品；非標(biāo)設(shè)備，流水線設(shè)備。1.3課題研究的主要內(nèi)容作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來(lái)，可編程控制器從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。本文所研究的主要內(nèi)容：(1)流水線生產(chǎn)作業(yè)定義(2)PLC介紹及(3)電氣控制與PLC技術(shù)(4)在電子生產(chǎn)上的應(yīng)用(5)PLC編程語(yǔ)言(6)生產(chǎn)自動(dòng)化整合最后總結(jié)研究工作。第二章PLC概況2.1PLC介紹2.1.1PLC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。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映像區(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映像區(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映像區(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.電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。2.1.2PLC的工作原理當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。1.輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2.用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。3.輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。plc目前的主要品牌松下，西門子，三菱，歐姆龍，臺(tái)達(dá)，富士，施耐德，AB等2.2電氣控制與PLC技術(shù)作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來(lái)，可編程控制器從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。2.2.1可編程控制器的定義可編程控制器簡(jiǎn)稱PC（英文全稱：ProgrammableController）圖2-1可編程控制器圖2-1可編程控制器1987年國(guó)際電工委員會(huì)（InternationalElectricalCommittee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。2.2.2PLC的特點(diǎn)1.高可靠性1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離2）各輸入端均采用R-C濾波器其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.3）各模塊均采用屏蔽措施以防止輻射干擾4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選6）良好的自診斷功能一旦電源或其他軟硬件發(fā)生異常情況CPU立即采用有效措施以防止故障擴(kuò)大7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高2.豐富的I/O接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)如1）交流或直流2）開(kāi)關(guān)量或模擬量3）電壓或電流4）脈沖或電位5）強(qiáng)電或弱電等有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備如(1)按鈕(2)行程開(kāi)關(guān)(3)接近開(kāi)關(guān)(4)傳感器及變送器(5)電磁線圈(6)控制閥直接連接另外為了提高操作性能它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。3.采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)，PLC的各個(gè)部件包括CPU電源I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4.編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5.安裝簡(jiǎn)單維修方便PLC不需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行，使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接即可投入運(yùn)行，各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障，由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過(guò)更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。2.2.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，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(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1.開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2．模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3.運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4．過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。5.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6.通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2.2.4PLC的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)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(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)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(guó)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(rèn)的第一臺(tái)PLC。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)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(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)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(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PLC）。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40％。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)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、杭州鋼鐵機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)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(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。2.2.5PLC未來(lái)展望21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。第三章在電子生產(chǎn)上的應(yīng)用3.1PLC在激光磁頭生產(chǎn)中應(yīng)用激光磁頭生產(chǎn)線可分兩種一種是半成品叫ACT流水，另一種ACT的后續(xù)生產(chǎn)把半成品組裝成成品MAIN流水線。1.ACT流水線：1）黃片白塊接著2）wire針插入3）熱風(fēng)焊接4）黃片針焊接5）凝膠注入6）鐵件安裝7）磁石安裝8）OBL安裝9）ACT檢查/外觀10）干燥2.MAIN流水線：1）4P焊接2）4P對(duì)接3）HOE焊接4）COVER安裝激光調(diào)整5）SKEW精確6）綜合檢查7）最終粘著8）溫度槽9）特性/外觀檢查10）出荷檢查11）捆包PLC具有以下優(yōu)點(diǎn)：1．實(shí)現(xiàn)成本低由于可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，所以不用進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。2．范圍廣電力線是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的。PLC可以輕松地滲透到每個(gè)家庭，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造極大的空間。3．高速率PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而4.5M~45Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快。足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。4．永遠(yuǎn)在線PLC屬于"即插即用"，不用煩瑣的撥號(hào)過(guò)程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)。5．便捷不管在家里的哪個(gè)角落，只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有PLC帶來(lái)的高速網(wǎng)絡(luò)享受！適合流水線作業(yè)生產(chǎn)是個(gè)工位不可缺少的組成部分。3.1.1激光磁頭的工作原理它由中心往外移動(dòng)在Table-of-Contents區(qū)域，通過(guò)發(fā)射激光來(lái)尋找光盤(pán)圖3-1激光磁頭工作原理上的指定位置，感應(yīng)電阻接受到反射出的信號(hào)輸出成電子數(shù)據(jù)。圖3-1激光磁頭工作原理激光頭是光驅(qū)的心臟，也是最精密的部分。它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取工作，因此在清理光驅(qū)內(nèi)部的時(shí)候要格外小心。激光頭主要包括：激光發(fā)生器（又稱激光二極管），半反光棱鏡，物鏡，透鏡以及光電二極管這幾部分。當(dāng)激光頭讀取盤(pán)片上的數(shù)據(jù)時(shí)，從激光發(fā)生器發(fā)出的激光透過(guò)半反射棱鏡，匯聚在物鏡上，物鏡將激光聚焦成為極其細(xì)小的光點(diǎn)并打到光盤(pán)上。此時(shí)，光盤(pán)上的反射物質(zhì)就會(huì)將照射過(guò)來(lái)的光線反射回去，透過(guò)物鏡，再照射到半反射棱鏡上。此時(shí)，由于棱鏡是半反射結(jié)構(gòu)，因此不會(huì)讓光束完全穿透它并回到激光發(fā)生器上，而是經(jīng)過(guò)反射，穿過(guò)透鏡，到達(dá)了光電二極管上面。由于光盤(pán)表面是以突起不平的點(diǎn)來(lái)記錄數(shù)據(jù)，所以反射回來(lái)的光線就會(huì)射向不同的方向。人們將射向不同方向的信號(hào)定義為“0”或者“1”，發(fā)光二極管接受到的是那些以“0”，“1”排列的數(shù)據(jù)，并最終將它們解析成為我們所需要的數(shù)據(jù)。3.1.2激光磁頭生產(chǎn)中各工位生產(chǎn)對(duì)數(shù)值的影響激光磁頭的生產(chǎn)往往會(huì)產(chǎn)生許多的不良品為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量而設(shè)立各種數(shù)值來(lái)保證磁頭的正常使用數(shù)值有：TAN縱向位置RAD橫向位置TAN傾斜RAD傾斜TAN高度RAD高度RN電阻INITIALCURRENT初始電流COVERCURRENT結(jié)束電流FD盤(pán)間距JITTER光返回的數(shù)度PH光盤(pán)高度TAN,RAD等數(shù)值一般多在ACT流水線上確定直接影響激光磁頭對(duì)光盤(pán)的讀取的位置影響磁頭的正常使用當(dāng)然人為搬動(dòng)也也能是TAN,RAN產(chǎn)生偏差，而RN,FD,PH，電流等都是影響激光磁頭是否能正常通電讀出圖像都在MAIN各工位才能影響。3.1.3激光磁頭各工位生產(chǎn)PLC的應(yīng)用PLC技術(shù)在ACT流水線上有著普遍的運(yùn)用如：1.黃片白塊接著2.熱風(fēng)焊接3.凝膠注入4.磁石安裝流水線由多段線體構(gòu)成,每段線體由電機(jī)拖動(dòng),通過(guò)氣缸運(yùn)動(dòng)加工，傳統(tǒng)的控制方式是手動(dòng)控制,用繼電器系統(tǒng)和按鈕實(shí)現(xiàn),使用不便。列舉黃片白快梯形圖：圖3-2涂布過(guò)程圖3-3涂布進(jìn)行圖3-4涂布結(jié)束圖3-5涂布確認(rèn)以上是黃片白塊梯形圖。PLC主要執(zhí)行步驟如下：（人工把治具安放在受臺(tái)上）傳感器感應(yīng)、氣缸下降、開(kāi)始涂布、涂布等待、涂布完成、涂布退出。圖3-6UV照射圖3-7UV照射確認(rèn)以上這一段梯形圖是黃片白快接著UV照射的的程序主要通過(guò)治具是否排出來(lái)實(shí)現(xiàn)照射通過(guò)設(shè)定UV燈的照射時(shí)間來(lái)控制照射時(shí)間整個(gè)工位由PLC和人為實(shí)現(xiàn)控制制造。由于電子廠都是用各種各樣的膠來(lái)實(shí)現(xiàn)零器件接著所以都用UV燈照射達(dá)到干燥膠接這是一段主要的程序。圖3-8OBL安裝以上是OBL安裝梯形圖用邏輯語(yǔ)言表示為：LDXORQ1ANTOUTQ1LDXORQ2AQ1OUTQ2LDXORQ3AQ2ANTLPSOUTQ3LPPTIMT,#30老式磁石安裝程序如下主要實(shí)現(xiàn)的步驟為導(dǎo)軌推進(jìn)、磁石安裝、導(dǎo)軌退出，缺點(diǎn)如果感應(yīng)器故障就無(wú)法實(shí)現(xiàn)加工，優(yōu)點(diǎn)控制簡(jiǎn)單一切以感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)控制減少了人工加工引起的失誤。圖3-9老式磁石機(jī)運(yùn)行圖3-10老式磁石機(jī)運(yùn)行結(jié)束3.2PLC提供的編程語(yǔ)言3.2.1標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn)：1.它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。2.梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）只有常開(kāi)和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開(kāi)關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。3.梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。4.內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。5.PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)做條件使用。3.2.2邏輯功能圖語(yǔ)言語(yǔ)句表語(yǔ)言，類似于匯編語(yǔ)言，邏輯功能圖語(yǔ)言，沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來(lái)表達(dá)，一般一個(gè)運(yùn)算框表示一個(gè)功能左邊畫(huà)輸入、右邊畫(huà)輸出。3.3生產(chǎn)自動(dòng)化改善老式流水線加工摻雜較多的人工參加無(wú)法達(dá)到快速高效的生產(chǎn)，并且人為動(dòng)力不穩(wěn)定因數(shù)多不良率較高，在此靈活運(yùn)用PLC達(dá)到生產(chǎn)局部自動(dòng)化高度自動(dòng)化使流水線能夠高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。改善工位為磁石安裝，老式安裝是由人工拿起治具點(diǎn)膠然后放在磁石機(jī)上打好磁石后再拿到UV照射機(jī)上照干使磁石粘在鐵件上。新改進(jìn)的磁石機(jī)則只需把治具放在磁石機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠、磁石、安裝、照射四個(gè)步驟。改善后的設(shè)備減少了人工參與的時(shí)間和加工