畢業(yè)論文---壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　?。?011屆）</b></p><p>　　題 目 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī) </p><p>　　系 別 機(jī)電工程系

2、 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　1.1壓縮機(jī)氣缸

3、蓋螺釘機(jī)的工程背景3</p><p>　　1.2氣缸蓋與曲軸箱連接部分3</p><p>　　1.3壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)簡(jiǎn)介4</p><p>　　1.3.1功能用途4</p><p>　　1.3.2整機(jī)組成及技術(shù)規(guī)格4</p><p>　　1.4前言的總結(jié)5</p><p>　　第2

4、章 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的設(shè)計(jì)要求6</p><p>　　2.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的設(shè)計(jì)要求6</p><p><b>　　2.2結(jié)構(gòu)概述6</b></p><p>　　2.3壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的控制方式6</p><p>　　2.4壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)控制面板6</p><p><

5、b>　　2.5控制要求7</b></p><p>　　第3章 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的硬件選擇8</p><p>　　3.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)硬件的選擇8</p><p>　　3.2氣動(dòng)馬達(dá)的選擇8</p><p>　　3.3壓力傳感器原理及應(yīng)用9</p><p>　　3.4 PLC的選擇9

6、</p><p>　　3.4.1 PLC的功能10</p><p>　　3.4.2可編程控制器的基本原理12</p><p>　　3.4.3可編程控制器的組成12</p><p>　　3.4.4可編程控制器的性能指標(biāo)12</p><p>　　3.4.5 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)14</p><p&

7、gt;　　3.5控制功能的選擇15</p><p>　　3.6 PLC的類(lèi)型17</p><p>　　第4章 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的軟件選擇19</p><p>　　4.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的軟件控制19</p><p>　　4.2軟件控制的方式19</p><p>　　4.3編制梯形圖并寫(xiě)出程序19<

8、;/p><p><b>　　總結(jié)24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)備主要用于壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘?shù)木o固，是壓縮機(jī)規(guī)模生產(chǎn)的重要配套設(shè)備。</p><p>　　本機(jī)

9、主要由氣動(dòng)馬達(dá)、儲(chǔ)氣包、機(jī)架等組成，上述裝置固定在機(jī)架上。一工位配氣動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)安裝板及臺(tái)面的孔距安裝板按機(jī)型的不同可更換；另一套空位，預(yù)留。該設(shè)備采用立式離線方式，螺釘擰緊采用一次擰緊方式。氣缸蓋螺釘扭矩8.3—9.8N?m，扭矩采用壓力傳感器方式控制，四個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)氣壓和流量分別控制和調(diào)節(jié)，擰緊結(jié)束后，擰緊頭自動(dòng)停止。設(shè)備具備螺釘打滑、螺釘扭矩異常等異常情況報(bào)警控制，工裝板放行與螺釘機(jī)聯(lián)動(dòng)。</p><p>&

10、lt;b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的工程背景</p><p>　　隨著時(shí)代的變遷，人們的食物儲(chǔ)藏手段已從簡(jiǎn)單的地窖演變?yōu)榱吮?，?dāng)然，我們知道冰箱的核心是壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的組成部分中閥組的這個(gè)部件是壓縮機(jī)中非常重要的部件之一，它控制著壓縮機(jī)的吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)過(guò)程。閥組包括氣缸蓋、氣缸蓋墊片、吸氣消音器、閥板等等。我們

11、要研究的就是將整個(gè)閥組通過(guò)螺釘擰緊在曲軸箱活塞進(jìn)出面的螺釘擰緊機(jī)。</p><p>　　1.2氣缸蓋與曲軸箱連接部分 </p><p>　　氣缸蓋的材質(zhì)是鑄鐵或鋁合金。鑄鐵氣缸蓋需要鉆孔、磨平面、清洗、干燥等工序，目前冰箱壓縮機(jī)行業(yè)很少采用;而鋁合金氣缸蓋由于不需要加工，為冰箱壓縮機(jī)行業(yè)普遍采用。氣缸蓋的主要質(zhì)量特性見(jiàn)表1-1。     &

12、#160;</p><p><b>　　表1-1</b></p><p>　　閥板可以用鋼板或粉末冶金來(lái)制造。粉末冶金閥板分為平閥板和凹槽閥板兩種，國(guó)內(nèi)冰箱壓縮機(jī)行業(yè)普遍采用凹槽粉末冶金閥板，粉末冶金閥板需要經(jīng)過(guò)磨平面、滾拋去毛刺、研磨閥座、研磨平面、平面刷光、清潔干燥等工序。隨著粉末冶金工藝技術(shù)的提高，現(xiàn)在又有免加粉末冶金閥板開(kāi)始在壓縮機(jī)上使用。鋼閥板強(qiáng)度高、成本低

13、，在歐洲應(yīng)用廣泛，歐洲先進(jìn)和專(zhuān)業(yè)的制造工藝可以確保鋼閥板的加工質(zhì)量，Danfoss、ACC的高端壓縮機(jī)普遍采用鋼閥板；國(guó)內(nèi)已有廠家開(kāi)始使用鋼閥板，由于質(zhì)量不穩(wěn)定，一般只用于普效壓縮機(jī)。</p><p>　　閥板的主要質(zhì)量特性見(jiàn)表1-2。</p><p><b>　　表1-2</b></p><p>　　吸、排氣發(fā)片用碳鋼或不銹鋼制造，閥片邊緣毛

14、刺、裂紋等缺陷不僅影響壓縮機(jī)性能，而且?guī)?lái)壓縮機(jī)的可靠性和安全性問(wèn)題。</p><p>　　閥板墊片是氣缸蓋與曲軸箱之間活塞上死點(diǎn)間隙墊片，它使得活塞可以運(yùn)行到最大為止而不會(huì)卡死，是決定壓縮機(jī)閥組與曲軸箱之間的重要組成。</p><p>　　1.3壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)簡(jiǎn)介 </p><p><b>　　1.3.1功能用途</b></p>

15、;<p>　　本設(shè)備主要用于壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘?shù)木o固，是壓縮機(jī)規(guī)模生產(chǎn)的重要配套設(shè)備。</p><p>　　本機(jī)主要由氣動(dòng)馬達(dá)、儲(chǔ)氣包、機(jī)架等組成，上述裝置固定在機(jī)架上。一工位配氣動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)安裝板及臺(tái)面的孔距安裝板按機(jī)型的不同可更換；另一套空位，預(yù)留。該設(shè)備采用立式離線方式，螺釘擰緊采用一次擰緊方式。氣缸蓋螺釘扭矩8.3—9.8N?m，扭矩采用壓力傳感器方式控制，四個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)氣壓和流量分別控制和調(diào)節(jié)

16、，擰緊結(jié)束后，擰緊頭自動(dòng)停止。設(shè)備具備螺釘打滑、螺釘扭矩異常等異常情況報(bào)警控制，工裝板放行與螺釘機(jī)聯(lián)動(dòng)。</p><p>　　動(dòng)作描述：帶料工裝板移動(dòng)到此工位后，阻擋器自動(dòng)阻擋，操作者手工取曲軸箱上的閥板墊片并按規(guī)定方向放入氣缸蓋閥板組件上，再按規(guī)定方向?qū)⒃摻M件放入正前方的擰緊機(jī)夾具上；手工取曲軸箱組件對(duì)準(zhǔn)閥板組件放入螺釘機(jī)，氣缸蓋螺釘機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)擰緊螺釘；螺釘擰緊完成后，手工取下曲軸箱組件放至工裝板上，工裝板自動(dòng)

17、放行至下一個(gè)工位。</p><p><b>　　整機(jī)組成及技術(shù)規(guī)格</b></p><p><b>　　整機(jī)組成</b></p><p><b>　　機(jī)架</b></p><p><b>　　氣動(dòng)馬達(dá)</b></p><p><

18、;b>　　儲(chǔ)氣包</b></p><p><b>　　輔助設(shè)備</b></p><p><b>　　技術(shù)規(guī)格：</b></p><p><b>　　表1-2</b></p><p><b>　　本機(jī)特點(diǎn)</b></p>&l

19、t;p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、整機(jī)造型美觀、自動(dòng)化程度高；</p><p>　　設(shè)備易于調(diào)節(jié)，適于不同工藝的產(chǎn)品；</p><p>　　采用進(jìn)口元器件，保證了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。</p><p><b>　　1.4前言的總結(jié)</b></p><p>　　我現(xiàn)在選擇的是壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)，是用電子和機(jī)械結(jié)合來(lái)控制這個(gè)裝置。

20、其中涉及到是知識(shí)有：PLC、電路電機(jī)、工程力學(xué)、材料學(xué)、氣動(dòng)學(xué)、傳感器。</p><p>　　第二章 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　2.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　在我設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)中，螺釘?shù)呐ぞ厥且粋€(gè)定值，所以當(dāng)扭矩到達(dá)一個(gè)定值時(shí)，螺釘機(jī)會(huì)自動(dòng)停止。而且，我們的螺釘機(jī)的啟動(dòng)是利用紅外線感光傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的，

21、當(dāng)紅外線光束被工件打斷后，螺釘機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，直到達(dá)到一個(gè)合適的扭矩后自動(dòng)停止。 </p><p><b>　　2.2結(jié)構(gòu)概述 </b></p><p>　　本機(jī)在結(jié)構(gòu)上本機(jī)主要由氣動(dòng)馬達(dá)、儲(chǔ)氣包、機(jī)架等組成。各部分組成及功用如下：</p><p>　　機(jī)架 機(jī)架系框架結(jié)構(gòu)，由方管焊接接而成，是整個(gè)設(shè)備的支撐。所有安裝面均為精加工面。底部裝有

22、可調(diào)支撐，用于設(shè)備高度的調(diào)整；</p><p>　　氣動(dòng)馬達(dá) 氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)套筒組件旋轉(zhuǎn)，達(dá)到擰緊螺釘?shù)哪康摹?lt;/p><p>　　儲(chǔ)氣包 為保證螺釘機(jī)的穩(wěn)定工作，在工位旁配備柱式儲(chǔ)氣包一套。</p><p>　　輔助設(shè)備 所有控制元器件均按要求放置對(duì)應(yīng)的電、氣箱內(nèi)。</p><p>　　2.3壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的控制方式</p&g

23、t;<p>　　在現(xiàn)在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我們?yōu)榱颂岣呓?jīng)濟(jì)效益。所以我們大量的應(yīng)用高科技和自動(dòng)化技術(shù)，而我現(xiàn)在設(shè)計(jì)的PLC正是一種體現(xiàn)。本設(shè)計(jì)是有效的使機(jī)械和電子結(jié)合在了一起，正是我們機(jī)電一體化的映照。采用了三菱的FX2N的批PLC，這樣的大量生產(chǎn)即提高了經(jīng)濟(jì)效益，又增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　2.4壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)控制面板</p><p><b>　　圖

24、2-1 </b></p><p>　　上圖為氣缸蓋螺釘機(jī)的氣路原理圖，當(dāng)傳感器傳送信號(hào)到達(dá)后，1貯氣罐在2三聯(lián)件的啟動(dòng)下開(kāi)始放氣，通過(guò)3消音器的減小噪音。再通過(guò)8三聯(lián)件分四路分別輸氣到四個(gè)支路上，通過(guò)11單電控兩位三通電磁閥，經(jīng)13消音器的消音，進(jìn)入15單向節(jié)流閥傳至氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)馬達(dá)開(kāi)始工作。當(dāng)扭矩達(dá)到指定值時(shí)，16壓力傳感器接收到信號(hào)，停止旋轉(zhuǎn)，19快速排氣閥快速排氣。一個(gè)工作周期完成。&l

25、t;/p><p><b>　　2.5控制要求</b></p><p>　　由實(shí)驗(yàn)面板圖可知：當(dāng)接收器接收到信號(hào)后，在三聯(lián)件的帶動(dòng)下，貯氣罐開(kāi)始放氣，直至單向節(jié)流閥關(guān)閉后，快速排氣閥排氣，貯氣罐關(guān)閉，停止輸氣。整個(gè)過(guò)程利用氣壓的來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到螺釘扭矩的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　第三章 壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的硬件選擇</p>

26、;<p>　　3.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)硬件的選擇</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中我所用到的基本設(shè)備有氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)三聯(lián)件、單向節(jié)流閥、快速排氣閥、單電控兩位三通電磁閥、傳感器。</p><p>　　3.2氣動(dòng)馬達(dá)的選擇</p><p>　　最常用的氣動(dòng)馬達(dá)有葉片式(又稱(chēng)滑片式)、活塞式、薄膜式三種。(現(xiàn)在市場(chǎng)上最常用的就是葉片式氣動(dòng)馬達(dá)、活塞式氣動(dòng)馬達(dá)

27、） </p><p>　　葉片式氣動(dòng)馬達(dá)與活塞式氣動(dòng)馬達(dá)的特點(diǎn)相比較而言：葉片式氣動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速高扭矩略小，活塞式氣動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速略低扭矩大，但是氣動(dòng)馬達(dá)相對(duì)液壓馬達(dá)而言轉(zhuǎn)速還算是高的，扭矩是小的。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.3壓力傳感器原理及應(yīng)用 </p><p><b>

28、　　1、傳感器的簡(jiǎn)介</b></p><p>　　傳感器是一種能將與待測(cè)量的能量形式，轉(zhuǎn)化成另一種可供處理查詢(xún)的能量形式的裝置。信號(hào)處理電路用于處理信息，而輸出器件是一種利用已處理過(guò)的信號(hào)的裝置、顯示或動(dòng)作。</p><p><b>　　2、傳感器的分類(lèi)</b></p><p>　　傳感器分類(lèi)方法很多，常用的有2種:一種是按被測(cè)的參

29、數(shù)分，另一種是按變換原理來(lái)分。通常按被測(cè)的參數(shù)來(lái)分類(lèi)，可分為熱工參數(shù):溫度、比熱、壓力、流量、液位等;機(jī)械量參數(shù):位移、力、加速度、重量等;物性參數(shù):比重、濃度、算監(jiān)度等;狀態(tài)量參數(shù):顏色、裂紋、磨損等。溫度傳感器屬于熱工參數(shù)。</p><p>　　力學(xué)傳感器的種類(lèi)繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但

30、應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類(lèi)傳感器。 </p><p>　　在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)

31、變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D 轉(zhuǎn)換和CPU ）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 </p><p>　　3.4 PLC的選擇</p><p>　

32、　PLC編程控制器是在繼電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，最初的可編程控制器主要用于順序控制，一般只能進(jìn)行邏輯控制，因此稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Prongrammable Logic Controller ）簡(jiǎn)稱(chēng) PLC。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及微處理器的應(yīng)用，可編程控制器的功能不斷擴(kuò)展和完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制的范圍，具備了模以量控制，過(guò)程控制，遠(yuǎn)程通信及計(jì)算等功能，</p><p>　　可編程控制器是

33、專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器‘可以編程程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯計(jì)算，定時(shí)計(jì)算和操作，并通過(guò)數(shù)字式和模以。在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。</p><p><b>　　PLC的發(fā)展歷程</b></p><p>　　目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車(chē)（23%）、糧食加工（

34、16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC，本文對(duì)PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識(shí)作一簡(jiǎn)介，以期對(duì)各位網(wǎng)友有所幫助。</p><p>　　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)

35、的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司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(chēng)Programmable Controller（PC）。</p><p>　　個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)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Programmable 

36、;Logic Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱(chēng)PC。</p><p>　　PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破?/p>

37、及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。</p><p>　　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)。</p><p>　　PLC具有通

38、用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。</p><p>　　3.4.1 PLC的功能</p><p>　　1、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 </p><p>　　一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼

39、電器相比，具有很高的性能價(jià)格比。可篇程序控制器可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。 </p><p>　　2、硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) </p><p>　　可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用。用戶(hù)能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有

40、很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 </p><p>　　3、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) </p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10--1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 PL

41、C采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 </p><p>　　4、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 </p><p>　　PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。PLC的

42、梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 </p><p>　　PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 </p>

43、<p><b>　　5、編程方法簡(jiǎn)單 </b></p><p>　　梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)程序。 </p><p>　　梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶(hù)的一種高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器

44、在執(zhí)行梯形圖的程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。 </p><p>　　6、維修工作量少，維修方便 </p><p>　　PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 </p><p>　　7、體積

45、小，能耗低 </p><p>　　對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2-1/10。 </p><p>　　PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。學(xué)得辛苦，做得舒服。</p><p>

46、;　　3.4.2可編程控制器的基本原理 </p><p>　　PLC是基于電子計(jì)算機(jī)，且適用于工業(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。 </p><p>　　PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普遍計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的入出，只要人機(jī)界面

47、好就可以了。而PLC則還要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的使用等問(wèn)題。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，抗干擾等問(wèn)題。 </p><p>　　3.4.3可編程控制器的組成</p><p>　　可編程控制器的硬件部分由 CPU 、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器、輸入輸出元件、編程器、外部設(shè)備和電源組成。軟件部分由系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶(hù)程序兩大部分組成。 可編程控制器的結(jié)構(gòu)

48、特點(diǎn)</p><p>　　可編程控制器的結(jié)構(gòu)通?？煞譃閱卧?、模塊式，以及將這兩種形式結(jié)合起來(lái)的疊裝式。　　單元式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊。它將所有的電路都裝入一個(gè)模塊內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體，這樣體積小巧、成本低、安裝方便。</p><p>　　模塊式可編程控制器采用搭積木的方式組成系統(tǒng)，在一塊基板上插上 CPU 、電源、Ｉ／Ｏ模塊及特殊功能模塊，構(gòu)成一個(gè)總Ｉ／Ｏ點(diǎn)數(shù)很多的大規(guī)模綜合控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是

49、 CPU 為獨(dú)立的模塊 , 輸入、輸出也是獨(dú)立模塊。因此配置很靈活，可以根據(jù)不同的系統(tǒng)規(guī)模選用不同檔次的 CPU 及各種Ｉ／Ｏ模塊、功能模塊。</p><p>　　疊裝式的結(jié)構(gòu)也是各種單元、 CPU 自成獨(dú)立的模塊，但安裝不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間聯(lián)接，且各單元可以一層層地疊裝。這樣，既達(dá)到了配置靈活的目的，又可以做得體積小巧。</p><p>　　3.4.4 可編程控制器的性能指標(biāo)&l

50、t;/p><p>　　硬件性能指標(biāo)包括一般指標(biāo)、輸入特性和輸出特性。軟件性能指標(biāo)包括運(yùn)行方式、運(yùn)算速度、程序容量、邏輯元件種類(lèi)和數(shù)量以及編號(hào)、指令類(lèi)型和數(shù)量等。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。</

51、p><p>　　(1)、CPU的構(gòu)成</p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)

52、的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。</p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。</p><p>　　在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解

53、釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。</p><p>　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。</p><p><b>　　（2）、I/O模塊</b></p>

54、<p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。</p><p>　　開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變

55、化的量。常用的I/O分類(lèi)如下：</p><p>　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。</p><p>　　模擬量：按信號(hào)類(lèi)型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。</p><p>　　除了上

56、述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。</p><p>　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。</p><p><b>　?。?）電源模塊</b></p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的

57、還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。六、底板或機(jī)架</p><p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。</p><p>　?。?）PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備</p><

58、p>　　1)、編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。</p><p>　　2)、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充

59、當(dāng)人機(jī)界面非常普及。</p><p>　　3)、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫(xiě)入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。</p><p>　　3.4.5 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)</p><p>　　依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出&qu

60、ot;網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點(diǎn)說(shuō)法。</p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。</p><p>　　PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用

61、。</p><p>　　對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　在PLC

62、系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的

63、特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 一、輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 </p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展 </p><p>　　余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)

64、估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 </p><p><b>　　存儲(chǔ)器容量的估算 </b></p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶(hù)應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在

65、程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。 </p><p>　　存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。 </p><p>　　3.5控制功能的選擇</p>

66、<p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 </p><p><b>　　(一)運(yùn)算功能</b></p><p>　　簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功

67、能。隨著開(kāi)放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。 </p><p&g

68、t;<b>　　(二)控制功能 </b></p><p>　　控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單

69、元等。</p><p><b>　　(三)通信功能 </b></p><p>　　大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/42

70、2A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求?！　LC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PL

71、C網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）專(zhuān)用PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專(zhuān)用PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。</p><p>　　為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。</p><p><b>　　(四)編程功能</b></p><p>　　離線編程方式：PLC和編程

72、器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在

73、大中型PLC中常采用。</p><p>　　五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。</p><p><b>　　(五)診斷功能</b>

74、</p><p>　　PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。</p><p>　　PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。</p><

75、;p><b>　　(六)處理速度</b></p><p>　　PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來(lái)看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則PLC將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。</p><p>　　處理速度與用戶(hù)程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能

76、適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。</p><p>　　3.6 PLC的類(lèi)型</p><p>　?。ㄒ唬㏄LC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂?/p>

77、功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。</p><p>　　整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶(hù)選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶(hù)可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　?。ǘ┹斎胼敵瞿K的選擇</p><p>　　輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入

78、模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類(lèi)型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。</p><p>　　可根據(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低

79、應(yīng)用成本。</p><p>　　考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。</p><p><b>　　(三)電源的選擇</b></p><p>　　PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如

80、果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。</p><p><b>　　(四)存儲(chǔ)器的選擇</b></p><p>　　由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PL

81、C的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。</p><p>　　(五)冗余功能的選擇</p><p><b>　　1．控制單元的冗余</b></p><p>　　(1)重要的過(guò)程單元：CPU（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1B1冗余。</p><p>　　(2)

82、在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。</p><p>　　2．I/O接口單元的冗余</p><p>　　(1)控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。</p><p>　　(2)重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。</p><p>

83、;<b>　　(六)經(jīng)濟(jì)性的考慮</b></p><p>　　選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比。考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。</p><p>　　輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)

84、數(shù)的增加對(duì)CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。</p><p>　　第四章 攪拌器的軟件選擇</p><p>　　4.1壓縮機(jī)氣缸蓋螺釘機(jī)的軟件控制</p><p>　　根據(jù)該螺釘機(jī)的控制要求，并考慮到各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的轉(zhuǎn)步條件，可以畫(huà)出其控制流程圖。這算一種典型的步進(jìn)控制，可以用移位寄

85、存器SFT很方便地實(shí)現(xiàn)步進(jìn)的控制，梯形圖程序，</p><p>　　4.2軟件控制的方式</p><p>　　考慮到移位寄存器的移位脈沖用窄脈沖比較合適，所以將各啟動(dòng)按鈕信號(hào)和各液位傳感器信號(hào)用微分指認(rèn)均轉(zhuǎn)換成窄脈沖。</p><p>　?。?）按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，用MOV指令將移位寄存器通道的最低位HR000置1 ，并由該位控制輸出繼電器01001接通，使外接的YV1

86、電磁閥通電打開(kāi)，氣體A流入容器。按下啟動(dòng)按鈕的同時(shí)，保持繼電器HR0100接通并鎖存。</p><p>　?。?）當(dāng)壓力上升到I時(shí)，液位傳感器I閉合，輸入繼電器0003接通，其上升沿經(jīng)微分后使20100接通一個(gè)掃描周期，20100就作為移位寄存器的移位寄存器的脈沖，使HR00通道中的各位依次移易位，即HR0001=1。由于移位寄存器的輸入端25314，這是始終保持OFF的特殊功能寄存器，從容保證每次移位時(shí)均是0

87、移入HR0001通道的最低位。這時(shí)輸入繼電器01001斷開(kāi)使YV1電池閥斷電，而HR0001=1控制輸出繼電器01002接通，使外接的YV2電磁閥通電打開(kāi)，液體B 入容器。</p><p>　?。?）當(dāng)壓力到達(dá)I時(shí)，輸入繼電器00003接通，其上升微分后使20100又接通一個(gè)掃描周期，使移位寄存器通道HR00中的各位移易位，即HR002=1又接通一個(gè)掃描周期，使移位寄存器通道HR000中的各位再移一位，即HR00

88、02=1，此時(shí)輸入繼電器01002斷開(kāi)使YV2電池閥斷電，而輸出繼電器01000接通，使外接的解存器KM通電，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)定時(shí)器TIM000開(kāi)始定時(shí)。</p><p>　　4.3編制梯形圖并寫(xiě)出程序</p><p>　　參考程序 表4-1所示</p><p>　　總結(jié) </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是

89、在教學(xué)過(guò)程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的訓(xùn)練。通常,僅對(duì)大專(zhuān)以上學(xué)校要求在畢業(yè)前根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，對(duì)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校的學(xué)生不作要求。根據(jù)鄧小平同志提出的“教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來(lái)”的教育改革和發(fā)展的戰(zhàn)略指導(dǎo)方針，在要求學(xué)生掌握中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校相應(yīng)的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能基礎(chǔ)上，我校積極創(chuàng)造條件，將中等職業(yè)技術(shù)教育“

90、高移”，在中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校試行畢業(yè)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)新的技術(shù)革命和現(xiàn)代社會(huì)、現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)高素質(zhì)勞動(dòng)工人的要求，取得了較好的效果。</p><p>　　職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)立足于現(xiàn)實(shí)，著眼于未來(lái)，要積極創(chuàng)造條件，使職業(yè)理論教育與現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。理論與實(shí)際相結(jié)合，不僅包括課堂上學(xué)的有關(guān)知識(shí)要與技能訓(xùn)練相結(jié)合，還包括要引導(dǎo)學(xué)生了解和接觸社會(huì)實(shí)際的內(nèi)容。學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的指導(dǎo)下，通過(guò)各種方式，解決一些實(shí)際性的問(wèn)題。在

91、設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生可以將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，不僅能加深對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解，而且能豐富和發(fā)展書(shū)本上的理論知識(shí)，使之轉(zhuǎn)化成更高層次的經(jīng)驗(yàn)、技能和技巧。由于現(xiàn)行的教學(xué)模式，理論知識(shí)與技能，尤其是與生產(chǎn)實(shí)踐存在著嚴(yán)重的脫節(jié)，學(xué)生無(wú)法將他們課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，使之學(xué)不能致用。而增加畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，通過(guò)合理選擇課題，引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，去分析思考，有助于理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合。</p&g

92、t;<p>　　通過(guò)一定時(shí)間的校內(nèi)學(xué)習(xí)，學(xué)生已獲得了相應(yīng)的理論知識(shí)和一定的專(zhuān)業(yè)技能；進(jìn)入工廠的生產(chǎn)實(shí)踐又使其獲得了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對(duì)他們來(lái)說(shuō)，應(yīng)該更能理解所學(xué)理論知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。而在生產(chǎn)實(shí)踐中所涉及的一些實(shí)踐問(wèn)題，又能促進(jìn)其帶著疑問(wèn)積極地探索。應(yīng)該說(shuō)，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)從知識(shí)技能的準(zhǔn)備到心理的充分認(rèn)識(shí)都具備了較好的基礎(chǔ)。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)健。一個(gè)良好的課題，能強(qiáng)化理論知識(shí)及實(shí)踐技能，使學(xué)生充分發(fā)揮其創(chuàng)造力，圓滿地完成畢業(yè)

93、設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題可從以下幾個(gè)方面綜合考慮：有利于綜合學(xué)生所學(xué)知識(shí)，能結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，盡可能聯(lián)系實(shí)際，有一定的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)以上要求，可以考慮從下面一些角度挖掘課題：學(xué)科教學(xué)的延伸，例如：結(jié)合電氣控制線路，要求學(xué)生設(shè)計(jì)機(jī)械動(dòng)力頭控制電路并安裝調(diào)試。結(jié)合數(shù)字電路進(jìn)行邏輯電路的設(shè)計(jì)與裝接，多學(xué)科的綜合。結(jié)合某專(zhuān)業(yè)學(xué)科確定一個(gè)綜合課題，如果課題較大，可分解為幾個(gè)子課題，交由不同的小組完成，最后再整合成一個(gè)完整的課題。學(xué)習(xí)的最終目的是為了應(yīng)用。

94、與實(shí)際結(jié)合的課程能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，拿到實(shí)用性強(qiáng)的課題的學(xué)生積極性明顯高于其他學(xué)生。因此，課題應(yīng)盡可</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社，2001，145~169</p><p>　　[2]賀哲榮、石帥

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