plc组合机床控制系统-组合车床的PLC控制

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控制系统的分类有几大类

A. 按控制器所依据的判定准则中是否有被控对象状态的函数,可将控制系统分为顺序控制系统和反馈控制系统。前者依据时间、逻辑、条件等顺序决定被控对象的运行步骤,如组合机床的控制系统(PLC),后者依据被控对象的运行状态决定被控对象的变化趋势,是闭环控制系统。

B. 按系统输出的变化规律可将控制系统分为镇定控制系统、程序控制系统和随动系统。镇定控制系统的特点是,在外界干扰作用下使系统输出仍基本保持为常量,如恒温调节系统等。程序控制系统的特点是,在外界条件作用下系统的输出按预定程序变化,如机床的数控系统等。随动系统的特点是,系统的输出能相应于输入在较大范围内按任意规律变化,如炮瞄雷达系统等。

C. 按被控对象自身的特性,还可将控制系统分成线性系统与非线性系统、确定系统与随机系统、集中参数系统(质点等刚性体)与分布参数系统(柔性梁)、时变系统与时不变系统等。

D. 按系统中所处理信号的形式可将控制系统分为连续控制系统和离散控制系统。在连续控制系统中,信号是以连续的模拟信号形式被处理和传递的,控制器釆用硬件模拟电路实现。在离散控制系统中,主要采用计算机对数字信号进行处理,控制器是以软件算法为主的数字控制器。

PLC自动控制系统是什么啊?

目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:

1.开关量逻辑控制 取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制 在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理 PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

三、PLC的应用特点

1.可靠性高,抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能——PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统将极高的可靠性。

2.配套齐全,功能完善,适用性强——PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3.易学易用,深受工程技术人员欢迎——PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

4.系统的设计,工作量小,维护方便,容易改造——PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。 [编辑本段]PLC死机的原因有哪些?引起PLC死机的原因很多,软硬件的错误都可能引起死机。 1、硬件方面

(1)I/O窜电,PLC自动侦测到I/O错误,进入STOP模式。

(2)I/O损坏,程序运行到需要该I/O的反馈信号,不能向下执行指令。

(3)扩展模块(功能型,如A/D)线路干扰或开路等。

(4)电源部分有干扰或故障。

(5)PLC的连接模块及地址分配模块出故障。

(6)电缆引起的故障。

2、软件方面

(1)触发了死循环。

(2)程序改写了系统参数区的内容,却没有初始化部分。

(3)保护程序启动:硬件保护、限制使用时间(针对货款收回)

(4)数据溢出,步长过大、看门狗 (可修改DOG时间)动作。

PLC的维修与保养

一、 保养规程、设备定期测试、调整规定

(1) 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;

(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;

二、 设备定期清扫的规定

(1) 每六个月或季度对PLC进行清扫,切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;

(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网; 三、 检修前准备、检修规程 (1) 检修前准备好工具; (2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;

(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌;

四、 设备拆装顺序及方法

(1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;

(2) 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;

(3) 关闭PLC供电的总电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;

(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;

(5) CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;

(6) 安装时以相反顺序进行;

五、 检修工艺及技术要求

(1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的万能表测量

(2) 电源机架,CPU主板都只能在主电源切断时取下;

(3) 在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前,要断开PC的电源,这样才能保证数据不混乱;

(4) 在取下RAM模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块PAM内容将丢失;

(5) 输入/输出板取下前也应先关掉总电源,但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下,但CPU板上的QVZ(超时)灯亮;

(6) 拨插模板时,要格外小心,轻拿轻放,并运离产生静电的物品;

(7) 更换元件不得带电操作;

(8) 检修后模板安装一定要安插到位

PLC主适用于小批量多变工艺型设备的控制核心,以缩短开发周期,快速适用于生产。

四工位组合机床plc控制系统如何设计

这个讲起来比较复杂。你最好是参考几个例子。PLC应该算是比较好理解的

plc控制是什么?

与其他类型的电梯控制系统一样,电梯的PLC控制系统由信号控制系统和拖动控制制系统两大部分组 成。系统的核心是PLC主机,操纵盘、呼梯盒、井道及安全保护等装置的信号与PLC的输入接口模块相 连,CPU通扫描将这些信号输入运行,固化在存储器的控制程序,运算结果通过PLC的输出接口模块向 指层器及召唤指示灯等发出显示信号以及向主拖动和门机控制系统发出控制信号。①信号控制系统:电梯信号控制基本由PLC软件实现,绝大部分继电器已被PLC取代。输入到PLC 的控制信号有:运行方式选择(如自动、有司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、内指令、外召唤、安全保护、井道信息或旋转编码器光电脉冲、开关门信号控制系统的所有功能,如召唤信号登记、轿厢位置 判断、选层定向、顺向截梯、反向截梯、消号及安全保护、换速、平层、开关门、电梯自动运行过程均为 程序控制。②交流电梯拖动控制系统:交流电梯拖动控制系统的主电路及调速装置与继电控制系统相比有些不 同,差别主要是拖动控制系统的工作状态及部分反馈信号送入PLC,由PLC向拖动控制系统发出速度指令 切换、起动、运行、换速、平层等控制信号。交流双速电梯快加速及三级减速制动电阻切换的时间控制均由PLC内部定时器完成。PLC程序根据召 唤信号定向,快车起动运行、慢车减速制动。交流调速电梯很多,用PLC实现控制的方法也不尽相同,PLC直接对电梯的运行方向控制、检修运行 及快车运行控制PLC发出的换速信号,使主拖动电路由快车运行切换到减速制动状态,同时换速信号输入 调速器,由设定好的减速运行曲线通过速度调节器控制制动电流,并通过速度或位置检测进行闭环控制, 当达到零速时,由调速器向PLC发出零速信号,PLC控制抱闸停车。

大学PLC课程设计一般有哪些题目?

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31. 基于PLC的组合机床控制系统设计

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57. 组态控制交通灯

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60. PLC在液体混合控制系统中的应用

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63. 基于plc的污水处理系统

64. 恒压供水系统的PLC控制设计

65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计

66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序

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69. 贮丝生产线PLC控制的系统

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71. PLC在砂光机控制系统上的应用

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74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计

75. PLC控制的自动罐装机系统

76. 基于CPLD的可控硅中频电源

77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序

78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序

79. PLC在板式过滤器中的应用

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81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计

82. 基于PLC的贮料罐控制系统

83. 基于PLC的智能交通灯监控系统设计

1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现

2.双闭环直流调速系统设计

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4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文

5.FPGA电梯控制的设计与实现

6.恒温箱单片机控制

7.基于单片机的数字电压表

8.单片机控制步进电机毕业设计论文

9.函数信号发生器设计论文

10.110KV变电所一次系统设计

11.报警门铃设计论文

12.51单片机交通灯控制

13.单片机温度控制系统

14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析

15.仓库温湿度的监测系统

16.基于单片机的电子密码锁

17.单片机控制交通灯系统设计

18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现

19.智能抢答器设计

20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信

21.DSP设计的IIR数字高通滤波器

22.单片机数字钟设计

23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文

24.三容液位远程测控系统毕业论文

25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析

26.集成功率放大电路的设计

27.波形发生器、频率计和数字电压表设计

28.水位遥测自控系统 毕业论文

29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计

30.简易数字存储示波器设计毕业论文

31.球赛计时计分器 毕业设计论文

32.IIR数字滤波器的设计毕业论文

33.PC机与单片机串行通信毕业论文

34.基于CPLD的低频信号发生器设计毕业论文

35.110kV变电站电气主接线设计

36.m序列在扩频通信中的应用

37.正弦信号发生器

38.红外报警器设计与实现

39.开关稳压电源设计

40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文

41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材

42.单片机控制步进电机 毕业设计论文

43.单片机汽车倒车测距仪

44.基于单片机的自行车测速系统设计

45.水电站电气一次及发电机保护

46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文

47.语音电子门锁设计与实现

48.工厂总降压变电所设计-毕业论文

49.单片机无线抢答器设计

50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文

51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文

52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文

53.超声波测距仪毕业设计论文

54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文

55.声控报警器毕业设计论文

56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文

57.基于Multism/protel的数字抢答器

58.单片机智能火灾报警器毕业设计论

59.无线多路遥控发射接收系统设计毕业论文

60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文

61.数字频率计毕业设计论文

62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文

63.楼宇自动化--毕业设计论文

64.车辆牌照图像识别算法的实现--毕业设计

65.超声波测距仪--毕业设计

66.工厂变电所一次侧电气设计

67.电子测频仪--毕业设计

68.点阵电子显示屏--毕业设计

69.电子电路的电子仿真实验研究

70.基于51单片机的多路温度采集控制系统

71.基于单片机的数字钟设计

72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计

73.自动存包柜的设计

74.空调器微电脑控制系统

75.全自动洗衣机控制器

76.电力线载波调制解调器毕业设计论文

77.图书馆照明控制系统设计

78.基于AC3的虚拟环绕声实现

79.电视伴音红外转发器的设计

80.多传感器障碍物检测系统的软件设计

81.基于单片机的电器遥控器设计

82.基于单片机的数码录音与播放系统

83.单片机控制的霓虹灯控制器

84.电阻炉温度控制系统

85.智能温度巡检仪的研制

86.保险箱遥控密码锁 毕业设计

87.10KV变电所的电气部分及继电保护

88.年产26000吨乙醇精馏装置设计

89.卷扬机自动控制限位控制系统

90.铁矿综合自动化调度系统

91.磁敏传感器水位控制系统

92.继电器控制两段传输带机电系统

93.广告灯自动控制系统

94.基于CFA的二阶滤波器设计

95.霍尔传感器水位控制系统

96.全自动车载饮水机

97.浮球液位传感器水位控制系统

98.干簧继电器水位控制系统

99.电接点压力表水位控制系统

100.低成本智能住宅监控系统的设计

101.大型发电厂的继电保护配置

102.直流操作电源监控系统的研究

103.悬挂运动控制系统

104.气体泄漏超声检测系统的设计

105.电压无功补偿综合控制装置

106.FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计

107.DSP电机调速

108.150MHz频段窄带调频无线接收机

109.电子体温计

110.基于单片机的病床呼叫控制系统

111.红外测温仪

112.基于单片微型计算机的测距仪

113.智能数字频率计

114.基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器

115.信号发生器

116.基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器

117.交通信号灯控制电路的设计

118.基于单片机步进电机控制系统设计

119.多路数据采集系统的设计

120.电子万年历

121.遥控式数控电源设计

122.110kV降压变电所一次系统设计

123.220kv变电站一次系统设计

124.智能数字频率计

125.信号发生器

126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计

127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计

128.风力发电电能变换装置的研究与设计

129.电流继电器设计

130.大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计

131.交流电机型式试验及计算机软件的研究

132.单片机交通灯控制系统的设计

133.智能立体仓库系统的设计

134.智能火灾报警监测系统

135.基于单片机的多点温度检测系统

136.单片机定时闹钟设计

137.湿度传感器单片机检测电路制作

138.智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统

139.探讨未来通信技术的发展趋势

140.音频多重混响设计

141.单片机呼叫系统的设计

142.基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器

143.基于FPGA的数字通信系统

144.基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车

145.基于单片机AT89C51的语音温度计的设计

146.智能楼宇设计

147.移动电话接收机功能电路

148.单片机演奏音乐歌曲装置的设计

149.单片机电铃系统设计

150.智能电子密码锁设计

151.八路智能抢答器设计

152.组态控制抢答器系统设计

153.组态控制皮带运输机系统设计

154..基于单片机控制音乐门铃

155.基于单片机控制文字的显示

156.基于单片机控制发生的数字音乐盒

157.基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计

158.基于LMS自适应滤波器的MATLAB实现

159.D功率放大器毕业论文

160.无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计

161.基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计

162.基于ADE7758的电能监测系统的设计

163.智能电话报警器

164.数字频率计 课程设计

165.多功能数字钟电路设计 课程设计

166.基于VHDL数字频率计的设计与仿真

167.基于单片机控制的电子秤

168.基于单片机的智能电子负载系统设计

169.电压比较器的模拟与仿真

170.脉冲变压器设计

171.MATLAB仿真技术及应用

172.基于单片机的水温控制系统

173.基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计

174.发电机-变压器组中微型机保护系统

175.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计

176.数字温度计的设计

177.生产流水线产品产量统计显示系统

178.水位报警显时控制系统的设计

179.红外遥控电子密码锁的设计

180.基于MCU温控智能风扇控制系统的设计

181.数字电容测量仪的设计

182.基于单片机的遥控器的设计

183.200电话卡代拨器的设计

184.数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现

185.电压稳定毕业设计论文

186.基于DSP的短波通信系统设计(IIR设计)

187.一氧化碳报警器

188.网络视频监控系统的设计

189.全氢罩式退火炉温度控制系统

190.通用串行总线数据采集卡的设计

191.单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统

192.单片机电加热炉温度控制系统

193.单片机大型建筑火灾监控系统

194.USB接口设备驱动程序的框架设计

195.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取

196.正弦信号发生器

197.小功率UPS系统设计

198.全数字控制SPWM单相变频器

199.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作

200.基于AT89C51的路灯控制系统设计

200.基于AT89C51的路灯控制系统设计

201.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统

202.开关电源设计

203.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计

204.微型机控制一体化监控系统

205.直流电机试验自动采集与控制系统的设计

206.新型自动装弹机控制系统的研究与开发

207.交流异步电机试验自动采集与控制系统的设计

208.转速闭环控制的直流调速系统的仿真与设计

209.基于单片机的数字直流调速系统设计

210.多功能频率计的设计

211.18信息移频信号的频谱分析和识别

212.集散管理系统—终端设计

213.基于MATLAB的数字滤波器优化设计

214.基于AT89C51SND1C的MP3播放器

215.基于光纤的汽车CAN总线研究

216.汽车倒车雷达

217.基于DSP的电机控制

218.超媒体技术

219.数字电子钟的设计与制作

220.温度报警器的电路设计与制作

221.数字电子钟的电路设计

222.鸡舍电子智能补光器的设计

223.高精度超声波传感器信号调理电路的设计

224.电子密码锁的电路设计与制作

225.单片机控制电梯系统的设计

226.常用电器维修方法综述

227.控制式智能计热表的设计

228.电子指南针设计

229.汽车防撞主控系统设计

230.单片机的智能电源管理系统

231.电力电子技术在绿色照明电路中的应用

232.电气火灾自动保护型断路器的设计

233.基于单片机的多功能智能小车设计

234.对漏电保护器安全性能的剖析

235.解析民用建筑的应急照明

236.电力拖动控制系统设计

237.低频功率放大器设计

238.银行自动报警系统

PLC在组合机床控制中的应用论文

PLC在组合机床控制中的应用

一.可编程控制器的定义

可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”

二.PLC的特点

1 可靠性高,抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

2 配套齐全,功能完善,适用性强

PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3 易学易用,深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

4 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

5 体积小,重量轻,能耗低

以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。

三.在组合机床自动线中,一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台

目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。

1 开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2 模拟量控制

在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。

3 运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4 过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

5 数据处理

现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

6 通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

7 PLC控制的数控滑台结构

一般组合机床自动线中的数控滑台采用步进电机驱动的开环伺服机构。采用PLC控制的数控滑台由可编程控制器、环行脉冲分配器、步进电机驱动器、步进电机和伺服传动机构等部分组成,

伺服传动机构中的齿轮Z1、Z2应该采取消隙措施,避免产生反向死区或使加工精度下降;而丝杠传动副则应该根据该单元的加工精度要求,确定是否选用滚珠丝杠副。采用滚珠丝杠副,具有传动效率高、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点,但成本较高且不能自锁。

8 控制系统的软件结构

软件结构根据控制要求而设计,主要划分为五大模块:即步进电机控制模块、定位控制模块、数据拨盘输入及数据传输模块、数码输出显示模块、元件故障的自动检测与报警模块。

由于整个软件结构较为庞大,脉冲控制器产生0.1秒的控制脉冲,使移位寄存器移位,提供六拍时序脉冲,通过三相六拍环形分配器使三个输出继电器Y430、Y431、Y432按照单双六拍的通电方式控制步进电机。为实现定位控制,采用不同的计数器分别控制粗定位行程和精定位行程,计数器的设定值依据行程而定。例如,设刀具或工作台欲从A点移至C点,已知AC=200mm,把AC划分为AB与BC两段,AB=196mm,BC=4mm,AB段为粗定位行程,采用0.1mm/步的脉冲当量快速移动,利用了6位计数器(C660/C661),而BC段为精定位行程,采用0.01mm/步的脉冲当量精确定位,利用了3位计数器C460,在粗定位结束进入精定位的同时,PLC自动接通电磁离合器输出点Y433以实现变速机构的更换。

9 PLC控制系统的接地方法

(1)由于PLC机柜和操作台、配电柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如腐蚀、绝缘破损等)而有可能带危险电压,所以应该进行保护接地,低于36V供电的设备,无特殊要求可不做接地保护。

(2)PLC控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位,基准电位的连接线称为系统地,通常是控制回路直流电源的零伏导线,系统接地的方式有浮地方式、直接接地方式和电容接地方式。

(3)为防止静电感应和磁场感应而设置的屏蔽接地端子应做屏蔽接地。其中信号回路接地和屏蔽接地又通称为工作接地。

一般以上接地方法的控制原则是:保护地和工作地不能混用,这是由于在每一段电源保护地线的两点间会有数毫伏,甚至几伏的电位差,这对低电平信号电路来说是一个非常严重的干扰。屏蔽地,当信号电路是单点接地时,低频电缆的屏蔽层也应单点接地,如果电缆的屏蔽层接地点有一个以上时,将产生噪声电流,形成噪声干扰源。

本系统采用的接地电阻都需要在规定的范围内,对于PLC组成的控制系统一般应小于4Ω,而且要有足够的机械强度,事前都需要进行防腐处理。PLC组成的控制系统进行单独设置接地系统,也可以利用现场条件进行“等电位联结”进行接地设计。

10 PLC控制梯形图:

梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。最后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例:

它有两组,第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令,用以 结束程序。

11 梯形图与助记符的对应关系:

助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为:

地址 指令 变量

0000 LD X000

0001 OR X010

0002 AND NOT X001

0003 OUT Y000

0004 END

反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。

12 梯形图与电气原理图的关系:

如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成总开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。

有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。

四、数控滑台的PLC控制方法

数控滑台的控制因素主要有三个:

1 行程控制

一般液压滑台和机械滑台的行程控制是利用位置或压力传感器(行程开关/死挡铁)来实现;而数控滑台的行程则采用数字控制来实现。由数控滑台的结构可知,滑台的行程正比于步进电机的总转角,因此只要控制步进电机的总转角即可。由步进电机的工作原理和特性可知步进电机的总转角正比于所输入的控制脉冲个数;因此可以根据伺服机构的位移量确定PLC输出的脉冲个数:

n= DL/d (1)

式中 DL——伺服机构的位移量(mm)

d ——伺服机构的脉冲当量(mm/脉冲)

2 进给速度控制

伺服机构的进给速度取决于步进电机的转速,而步进电机的转速取决于输入的脉冲频率;因此可以根据该工序要求的进给速度,确定其PLC输出的脉冲频率:

f=Vf/60d (Hz) (2)

式中 Vf——伺服机构的进给速度(mm/min)

3 进给方向控制

进给方向控制即步进电机的转向控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向;如三相步进电机通电顺序为A-AB-B-BC-C-CA-A…时步进电机正转;当绕组按A-AC-C-CB-B-BA-A…顺序通电时步进电机反转。因此可以通过PLC输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现,或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。

五.PLC的国内外状况

世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。

20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。

我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。

六.PLC未来展望

21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

参考 文 献


原文链接:https://527256.com/39590.html

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