畢業(yè)設(shè)計(jì)---x62w型萬(wàn)能銑床電氣控制系統(tǒng)的plc改造

1、<p>　　課題名稱(chēng)：X62W型萬(wàn)能銑床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　銑床可以用來(lái)加工平面、斜面、溝槽，裝上分度頭可以銑切直齒齒輪和螺旋面，裝上圓工作臺(tái)還可以洗切凸輪好人弧形槽。所以銑床在金屬切削機(jī)床中占有很大的比重，使用僅此于車(chē)床。PLC（可編程序控制器）是一種專(zhuān)業(yè)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操

2、作的電子設(shè)備。</p><p>　　采用可編程序控制器對(duì)X62W銑床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，簡(jiǎn)單介紹了X62W的用途，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式，詳細(xì)闡述了改造設(shè)計(jì)方案。根據(jù)X62W銑床繼電器控制電路的組成，確定PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，并進(jìn)行PLC型號(hào)選擇，依據(jù)其繼電器控制電路的工作原理，給出了X62W型萬(wàn)能銑床PLC控制改造的設(shè)計(jì)梯形圖，提高了X62W臥式銑床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和干擾能力，并借助組態(tài)軟件MCGS實(shí)現(xiàn)了X

3、62W的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]X62W萬(wàn)能銑床；PLC；電氣控制系統(tǒng)；</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。PLC專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。將X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，

4、可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　第一章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制2</p><p><b>　　1.1銑床簡(jiǎn)介2</b></p

5、><p>　　1.2 X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)2</p><p>　　1.3 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析3</p><p>　　第二章 可編程控制器概述9</p><p>　　2.1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)9</p><p>　　2.2 PLC的基本組成12</p><p>　　

6、2.3 PLC的工作原理17</p><p>　　2.4 PLC的特點(diǎn)20</p><p>　　第三章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路的PLC改造24</p><p>　　3.1 X62W銑床PLC控制系統(tǒng)的分析24</p><p>　　3.2 PLC的選型及校驗(yàn)24</p><p>　　3.3 P

7、LC的I/O端口的分配25</p><p>　　3.4 PLC程序設(shè)計(jì)26</p><p>　　第四章 X62W萬(wàn)能銑床PLC改造后的運(yùn)行調(diào)試29</p><p>　　第五章 PLC控制與電氣控制的區(qū)別30</p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>

8、　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　自20世紀(jì)60年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller, PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái)，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，PLC的功能也在不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技

9、術(shù)的不斷發(fā)展和用戶(hù)需要的不斷提高，PLC在開(kāi)關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用，電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，掌握電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率具有重要的意義。</p><p>　　銑床是以各類(lèi)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。電氣

10、系統(tǒng)是其中的主干部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的許多部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、電子加工與設(shè)備電氣改造中。</p><p>　　銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。自動(dòng)銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動(dòng)銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在

11、隨著各種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)，銑床控制的設(shè)計(jì)方案也越來(lái)越先進(jìn)，越來(lái)越趨于完美，各種參考文獻(xiàn)也數(shù)不勝數(shù)。在我國(guó)70~80年代大多數(shù)銑床中，大多數(shù)的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制，也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控制。因此，繼電器本身固有的缺陷，給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響，用PLC對(duì)銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。</p><p>　　第一章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制</p>

12、;<p><b>　　1.1銑床簡(jiǎn)介</b></p><p>　　銑削是一種高效率的加工方式，銑刀的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)都是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其他的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則是輔助運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　銑床的種類(lèi)很多，按照結(jié)構(gòu)型式和加工性能的不同，可分為立式銑床、臥式銑床、仿形銑床、龍門(mén)銑床和專(zhuān)用銑床等。</p><

13、;p>　　萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、成型銑刀及端面銑刀等工具對(duì)各種零件進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，還可以加裝萬(wàn)能銑頭和圓工作臺(tái)來(lái)擴(kuò)大加工范圍。目前，萬(wàn)能銑床常用的有兩種，一種是臥式萬(wàn)能銑床，銑頭水平放置，型號(hào)為X62W；另一種是立式萬(wàn)能銑床，銑頭垂直放置，型號(hào)為X52K。這兩種銑床結(jié)構(gòu)大體相似，差別在于銑頭的放置方向上，而工作臺(tái)進(jìn)給方式，主軸變速等都一樣，電氣控制線路經(jīng)過(guò)系列化以后，也

14、是一樣的，只不過(guò)容量不同。</p><p><b>　　型號(hào)意義</b></p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　1.2 X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，是一種較

15、為精密的加工設(shè)備，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。PLC專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。將X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。</p><p>　　1.2.1.X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　X62W型萬(wàn)能銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖所示，它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、

16、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤(pán)、橫溜板、升降臺(tái)、底座等幾部分組成。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)可沿著它上下移動(dòng)。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動(dòng)（前后移動(dòng)）的溜板。溜板上部有可轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤(pán)，工作臺(tái)就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤(pán)上的導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向移動(dòng)（左右移動(dòng)）。工作臺(tái)上有T形槽用來(lái)固定工件。這樣，安裝在工作臺(tái)上的工件就可以在三個(gè)坐標(biāo)上的六個(gè)方向調(diào)整位置或進(jìn)給。</p><p>　　1.2.2.X62W銑床

17、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)</p><p>　　1、主運(yùn)動(dòng)：主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，所以要求主軸電動(dòng)機(jī)能正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，用組合開(kāi)關(guān)來(lái)控制主軸電動(dòng)機(jī) 的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。銑削加工是一種不連續(xù)的切削加工方式，為減小振動(dòng)，主軸上裝有慣性輪，但這樣會(huì)造成主軸停車(chē)?yán)щy， 為此主軸電動(dòng)機(jī)采用電磁離合器制動(dòng)以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車(chē)。銑削加工過(guò)程中需要主軸調(diào)速，采用改變變速箱的 齒輪傳動(dòng)

18、比來(lái)實(shí)現(xiàn)，主軸電動(dòng)機(jī)不需要調(diào)速。</p><p>　　2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：加工中工作臺(tái)的上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)及圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　銑床的工作臺(tái)要求有前后、左右和上下六個(gè)方向上的 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，所以要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)。 為擴(kuò)大加工能力，在工作臺(tái)上可加裝圓形工作臺(tái)，圓形工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。 為保證機(jī)床和刀具的安全，在銑削加工時(shí)，任何時(shí)刻工件 都只能

19、有一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此采用機(jī)械操作手柄和行程 開(kāi)關(guān)相配合的方式實(shí)現(xiàn)六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖。為防止刀具和機(jī)床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許 有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；同時(shí)為了減小加工件的表面粗糙度，要求進(jìn)給停 止后，主軸才能停止或同時(shí)停止。進(jìn)給變速采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)不需要調(diào)速。</p><p>　　3、輔助運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在各個(gè)方向的快速移動(dòng)及主軸和進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)。</p><p>　　工作臺(tái)的

20、快速運(yùn)動(dòng)是指工作臺(tái)在前后、左右和上下 六個(gè)方向之一上的快速移動(dòng)。它是通過(guò)快速移動(dòng)電磁離 合器的吸合，改變機(jī)械傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)的。為保證變速后齒輪能良好嚙合，主軸和進(jìn)給變速 后，都要求電動(dòng)機(jī)做瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，即變速?zèng)_動(dòng)。</p><p>　　1.3 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析</p><p>　　X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制線路。分為主電路，控制電路和照明電路三部分。</p>

21、<p>　?。?）主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制。</p><p>　　主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1是主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工；M2是工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)升降臺(tái)及工作臺(tái)進(jìn)給；M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)冷卻液。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有熱繼電器作過(guò)載保護(hù)。</p><p>　　M1由交流接觸器KM1控制，為操作方便，在機(jī)房的不同位置各安裝了一套啟動(dòng)和停止按鈕；SB2和SB6裝在床身上，SB

22、1和SB5裝在升降臺(tái)上。對(duì)M1的控制包括有主軸的啟動(dòng)、停止制動(dòng)、換刀制動(dòng)和變速?zèng)_動(dòng)。</p><p>　?、賳?dòng)：在啟動(dòng)前先按照順銑或逆銑的工藝要求，用組合開(kāi)關(guān)SA3預(yù)先確定M1的轉(zhuǎn)向。按下SB1或SB→KM1線圈通電→M1啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)KM1動(dòng)合輔助觸點(diǎn)（7—13）閉合為KM3、KM4線圈支路接通做好準(zhǔn)備。</p><p>　　SA3的功能如下表所示。</p><p&

23、gt;<b>　　主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位置表</b></p><p>　　②停車(chē)與制動(dòng)：按下SB5或SB6—SB5或SB6動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)（3—5或1—3）→KM1線圈斷電，M1停車(chē)→SB5或SB6動(dòng)合觸點(diǎn)閉合（105—107）制動(dòng)電磁離合器YC1線圈通電→M1制動(dòng)。</p><p>　　制動(dòng)電磁離合器YC1裝在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)與M1轉(zhuǎn)軸相連的 第1根傳動(dòng)軸上，當(dāng)YC1通電吸合時(shí)，將

24、摩擦片壓緊，對(duì)M1進(jìn)行制動(dòng)。停轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)按住SB5或SB6直至主軸停轉(zhuǎn)才能松開(kāi)，一般主軸的制動(dòng)時(shí)間不超過(guò)0.5s。</p><p>　?、壑鬏S的變速?zèng)_動(dòng)：主軸的變速?zèng)_動(dòng)是通過(guò)改變齒輪的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)的。在需要變速是，將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)至所需的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄復(fù)位。在手柄復(fù)位的過(guò)程中，在瞬間壓動(dòng)了行程開(kāi)關(guān)SQ1，手柄復(fù)位后，SQ1也隨之復(fù)位。在SQ1動(dòng)作的瞬間，SQ1的動(dòng)合觸點(diǎn)（5—7） 先斷開(kāi)其他支路，然后

25、動(dòng)合觸點(diǎn)（1—9）閉合，點(diǎn)動(dòng)控制KM1，使M1產(chǎn)生瞬間的沖動(dòng)，利用齒輪的嚙合；如果點(diǎn)動(dòng)一次齒輪還不能?chē)Ш希芍貜?fù)進(jìn)行上述動(dòng)作。</p><p>　?、苤鬏S換刀控制：在上刀或換刀時(shí)，主軸應(yīng)處于制動(dòng)狀態(tài)，以避免發(fā)生事故。只要將換刀制動(dòng)開(kāi)關(guān)SA1拔至“接通”位置，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SA1-2（4—6）斷開(kāi)控制電路，保證在換刀時(shí)機(jī)床沒(méi)有任何動(dòng)作；其動(dòng)合觸點(diǎn)SA1-1（105—107）接通YC1，使主軸處于制動(dòng)狀態(tài)。換刀結(jié)束后，要

26、記住將SA1扳回“斷開(kāi)”位置。</p><p>　?。?）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制。</p><p>　　工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分常速（工作）進(jìn)給和快速進(jìn)給，常速進(jìn)給必須在M1啟動(dòng)運(yùn)行后才能進(jìn)行，而快速進(jìn)給屬于輔助運(yùn)動(dòng)，可以在M1不啟動(dòng)的情況下進(jìn)行。工作臺(tái)在6個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由機(jī)械操作手柄帶動(dòng)相關(guān)的行程開(kāi)關(guān)SQ3~SQ6,通過(guò)控制接觸器KM3、KM4來(lái)控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。行程開(kāi)關(guān)SQ5和SQ6

27、分別控制工作臺(tái)的向右和向左運(yùn)動(dòng)，SQ3和SQ4則分別控制工作臺(tái)的向前、向下和向后、向上運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)使用的兩個(gè)電磁離合器YC2和YC3都安裝在進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的第4根傳動(dòng)軸上。當(dāng)YC2吸合而YC3斷開(kāi)時(shí)，為常速進(jìn)給；當(dāng)YC3吸合而YC2斷開(kāi)時(shí)，為快速進(jìn)給。</p><p>　?、俟ぷ髋_(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)的縱向（左右）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由“工作臺(tái)縱向操縱手柄”來(lái)控制的。手柄

28、有3個(gè)位置：向左、向右、零位（停止）。其控制關(guān)系如下表所示。</p><p>　　工作臺(tái)縱向進(jìn)給開(kāi)關(guān)位置</p><p>　　將縱向進(jìn)給操作手柄扳向右邊→行程開(kāi)關(guān)SQ5動(dòng)作→其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ5-2(27—29)先斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ5-1（21—23）后閉合→KM3線圈通過(guò)（13—15—17—19—21—23—25）路徑通電→M2正轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。</p><p>

29、　　若將操作手柄扳向左邊，則SQ6動(dòng)作→KM4線圈通電→M2反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　SA2為圓工作臺(tái)控制開(kāi)關(guān)，此時(shí)應(yīng)處于“斷開(kāi)”位置，3組觸點(diǎn)狀態(tài)為SA2-1、SA2-3接通，SA2-2斷開(kāi)。</p><p>　　②工作臺(tái)的垂直與向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)垂直與橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一個(gè)十字形手柄有上、下、前、后和中間5個(gè)位置，其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如下表所示。將手柄扳至向下或向上位置時(shí)，分

30、別壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ3或SQ4，控制M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向下和向上運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)手柄扳至向前或向后位置時(shí)，雖然同樣是壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4，但此時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)分別向前和向后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手柄在中間位置時(shí)，SQ3和SQ4均不動(dòng)作。下面就是以向上運(yùn)動(dòng)的操作為例分析電路的工作情況，其余的可自行分析。</p><p>　　工作臺(tái)橫向與垂直操縱手柄功能</p><p>　　

31、將十字形手柄扳至“向上”位置，SQ4的動(dòng)作斷觸點(diǎn)SQ4-1先斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ4-1后閉合→KM4線圈經(jīng)（13—27—29—19—21—31—33）路徑通電→M2反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?、圻M(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)：與主軸變速時(shí)一樣，進(jìn)給變速時(shí)也需要使M2瞬間點(diǎn)動(dòng)一下，使齒輪易于嚙合。進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)由行程開(kāi)關(guān)SQ2控制，在操縱進(jìn)給變速手柄和變速盤(pán)時(shí)，瞬間壓動(dòng)了行程開(kāi)關(guān)SQ2，在SQ2通電的瞬間，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ

32、2-1(13—15)先斷開(kāi)而動(dòng)合觸點(diǎn)SQ2-2（15—23）后閉合，使KM3線圈經(jīng)（13—27—29—19—17—15—23—25）路徑通電，M2正向點(diǎn)動(dòng)。由KM3的通電路徑可見(jiàn)：只有在進(jìn)給操作手柄均處于零位（即SQ3~SQ6均不動(dòng)作）時(shí)，才能進(jìn)行進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)。</p><p>　?、芄ぷ髋_(tái)快速進(jìn)給的操作：要使工作臺(tái)在6個(gè)方向快速進(jìn)給，在按常速進(jìn)給的操作方法操作進(jìn)給控制手柄的同時(shí)，還要按下快速進(jìn)給按鈕開(kāi)關(guān)SB3或

33、SB4（兩地控制），使KM2線圈通電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)（105—109）切斷YC2線圈支路，動(dòng)合觸點(diǎn)（105—111）接通YC3線圈支路，使機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給，由于與KM1的動(dòng)合觸點(diǎn)（7—13）并聯(lián)了KM2的一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，所以在M1不啟動(dòng)的情況下也可以進(jìn)行快速進(jìn)給。</p><p>　　（3）圓工作臺(tái)的控制。</p><p>　　在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽時(shí)，可以在工作臺(tái)

34、上加工裝圓工作臺(tái)。圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)的。在使用圓工作臺(tái)時(shí)，將控制開(kāi)關(guān)SA2扳至“接通”的位置，此時(shí)SA2—2接通而SA2—1、SA2—3斷開(kāi)。在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)的同時(shí)，KM3線圈（13—15—17—19—29—27—23—25）的路徑通電，使M2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圓工作臺(tái)只需要單向旋轉(zhuǎn)）。由KM3線圈的通電路徑可見(jiàn)，只要扳動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給操作的任何一個(gè)手柄，SQ3~SQ6其中一個(gè)行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，都

35、會(huì)切斷KM3線圈支路，使圓工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，這就實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)進(jìn)給和圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖關(guān)系。</p><p>　　圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1情況說(shuō)明如下表所示。</p><p>　　1.3.3.照明電路</p><p>　　照明燈EL由照明變壓器T1提供24V的工作電壓，SA4為燈開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U5提供短路保護(hù)。</p><p>　　第二章 可編程控制器概

36、述</p><p>　　2.1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　2.1.1.可編程控制器的產(chǎn)生和定義</p><p>　　在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，人們要求產(chǎn)品品種齊全且優(yōu)質(zhì)價(jià)廉。為適應(yīng)市場(chǎng)的需要，工業(yè)產(chǎn)品的品種就要不斷更新?lián)Q代，從而要求產(chǎn)品的生產(chǎn)線及附屬的控制系統(tǒng)不斷地修改及更換。在20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器控制。修改一條生產(chǎn)線，要更換許多硬件設(shè)備

37、，進(jìn)行復(fù)雜的接線，即浪費(fèi)了許多硬件，又大大拖延了施工周期，增加了產(chǎn)品的成本。于是人們開(kāi)始尋找一種新型的通用控制設(shè)備，1968年美國(guó)通用公司（GM）液壓部，提出了以下10項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)：</p><p>　　（1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序;</p><p>　?。?）維護(hù)方便，各部件最好采用插件方式；</p><p>　?。?）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；</

38、p><p>　　（4）設(shè)備體積小于繼電器控制柜；</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)可以直接送給管理計(jì)算機(jī)；</p><p>　?。?）成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競(jìng)爭(zhēng)；</p><p>　?。?）輸入電壓是115V交流電；</p><p>　?。?）輸出電壓也是115V交流電，輸出電流達(dá)2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；</p&

39、gt;<p>　　（9）系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只需做小的變動(dòng)；</p><p>　?。?0）用戶(hù)程序存儲(chǔ)容量可擴(kuò)展到4KB。</p><p>　　美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）中標(biāo)，于1969年研制成功了一臺(tái)符合要求的控制器，稱(chēng)為可編程控制器，在通用汽車(chē)公司（GM）的汽車(chē)裝配生產(chǎn)線上試驗(yàn)并獲得成功。</p><p>　　美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）經(jīng)過(guò)調(diào)查，

40、于1980年把這種控制正式命名為可編程控制器（Programmable Controller），英文縮寫(xiě)為PC。為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC(Personal Computer)相區(qū)別，就在PC中間加入L（Logical）而寫(xiě)成PLC。</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于1982年頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)菜草案第一稿，1987年2月頒布了第三稿，對(duì)可編程控制定義如下：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)業(yè)在工

41、業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械動(dòng)作過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌湎嚓P(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)展其功能的原則設(shè)計(jì)。</p><p>　　可編程控制器的出現(xiàn)，立即引起了各國(guó)的注意。日本于1971年引進(jìn)可編程控制器技術(shù)，德國(guó)于1973年引進(jìn)可編程控制器技術(shù)，中國(guó)于19

42、73年開(kāi)始研制可編程控制器，1977年應(yīng)用到生產(chǎn)線上。</p><p>　　自20世紀(jì)60年代以來(lái)發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)代控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)器人、ＣＡＤ＼ＣＡＭ并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。如果說(shuō)初期發(fā)展起來(lái)的ＰＬＣ主要是以它的高速可靠性、靈活性和小型化來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電——接觸控制的，那么當(dāng)今的ＰＬＣ則吸取了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，得到了更新的發(fā)展。從單機(jī)自動(dòng)化到整

43、條生產(chǎn)線的自動(dòng)化，甚至到整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化，從柔性制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人到大型分散控制系統(tǒng)，ＰＬＣ均承擔(dān)著重要角色。</p><p>　　2.1.2.可編程控制器的分類(lèi)及編程語(yǔ)言</p><p><b>　　1.PLC的分類(lèi)</b></p><p>　　可編程控制器已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最常見(jiàn)、最重要的控制裝置，它代表著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。<

44、;/p><p>　　世界上生產(chǎn)可編程控制器的廠家非常多，其中著名的廠家有美國(guó)A.B公司，日本的三菱公司，德國(guó)的西門(mén)子公司等。</p><p>　　可編程控制器通常以輸入 輸出點(diǎn)（I /O）總數(shù)的多少進(jìn)行分類(lèi)。I/ O點(diǎn)數(shù)在128點(diǎn)以下為小型機(jī)；I/ O點(diǎn)數(shù)在129~512點(diǎn)為中型機(jī)；I/ o點(diǎn)數(shù)在513點(diǎn)以上為大型機(jī)?？删幊炭刂破鞯腎/O點(diǎn)數(shù)越多，其存儲(chǔ)容量也越大。</p>&l

45、t;p>　　PLC按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)可分為整體式和模塊式兩種。整體式又稱(chēng)為單元式或箱體式。整體式PLC將電源、CPU、I /O部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低，一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊化結(jié)構(gòu)是將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/ O模塊、電源模塊和各種功能模塊。有的PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來(lái)，稱(chēng)為疊裝式PLC。它除基本單元和擴(kuò)展單元外，還有擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊，其配置更加靈活。<

46、;/p><p><b>　　2．PLC編程語(yǔ)言</b></p><p>　　可編程控制器的編程語(yǔ)言常用的有梯形圖、指令表和狀態(tài)流程圖。由于梯形圖比較直觀，容易掌握，因而很受普通技術(shù)人員的歡迎。</p><p>　　可編程控制器的常用編程工具有：</p><p>　　(1)手持式編程器，一般供現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及修改使用。</p&

47、gt;<p>　　(2)個(gè)人電腦，利用專(zhuān)用的編程軟件進(jìn)行編程。</p><p>　　2.1.3.可編程控制器的應(yīng)用和發(fā)展</p><p>　　可編程控制器在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石化、機(jī)械制造、汽車(chē)裝置、電力、輕紡等各行各業(yè)，目前PLC主要有以下幾個(gè)方面應(yīng)用。</p><p>　　(1)用于開(kāi)關(guān)邏輯控制。這是PLC最基本的應(yīng)用?？捎肞LC取代傳統(tǒng)繼電

48、器接觸器控制，如普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床電氣PLC控制，也可取代順序控制，如高爐上料、電梯控制、貨物存取、運(yùn)輸、檢測(cè)等。總之，PLC可用于單機(jī)、多機(jī)群控以及生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制。</p><p>　　(2)閉環(huán)過(guò)程控制。過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過(guò)模擬量I /O模塊，實(shí)現(xiàn)模擬（Analog）量和數(shù)字（Digital）量之間的轉(zhuǎn)換，一般稱(chēng)為A\D轉(zhuǎn)換和D \A轉(zhuǎn)換，這一閉環(huán)控制功能

49、可以用PID子程序或?qū)Ｓ玫腜ID閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐、熱處理爐和鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力及建材等行業(yè)。</p><p>　　(3)數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表以及位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的參數(shù)值進(jìn)行比較，也可以用通信功能傳送到其他智能裝置，或者將其打印制表。</p>

50、<p>　　(4)通信聯(lián)網(wǎng)。PLC的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/ O之間的通信、多臺(tái)PLC之間的通信、PLC與其他智能設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。PLC與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布控制系統(tǒng)。</p><p>　　自從美國(guó)研制出第一臺(tái)PLC以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼研制出各自的PLC。20世紀(jì)70年代中期在PLC中引入了微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)，使PLC的功

51、能不斷增強(qiáng)，質(zhì)量不斷提高，應(yīng)用日益廣泛。</p><p>　　1971年日本從美國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù)，很快就研制出日本第一臺(tái)DSC—8型PLC。1984年日本就有30多個(gè)PLC生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品達(dá)到60多種以上。西歐在1973年研制出第一臺(tái)PLC，并且發(fā)展很快，年銷(xiāo)售增長(zhǎng)20%以上。目前，世界上眾多的PLC制造廠家中，比較著名的幾個(gè)大公司有美國(guó)AB公司、歌德公司、德州儀器公司、通用電氣公司，德國(guó)的西門(mén)子公司，日本的三菱、

52、東芝、富士和立石公司等，它們的產(chǎn)品控制著世界上大部分的PLC市場(chǎng)。PLC技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化3大技術(shù)（PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析）支柱之一。</p><p>　　我國(guó)研制與應(yīng)用PLC起步較晚，1973年開(kāi)始研制，1977年開(kāi)始應(yīng)用，20世紀(jì)80年代初期以前發(fā)展較慢，20世紀(jì)80年代隨著成套設(shè)備或?qū)Ｓ迷O(shè)備引進(jìn)了不少PLC，如寶鋼一期工程整個(gè)生產(chǎn)線上就是使用了數(shù)百臺(tái)PLC，二期工程使用得更多。近幾年來(lái)國(guó)

53、外PLC產(chǎn)品大量進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)已有許多單位在消化吸收引進(jìn)PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上，仿制和研制了PLC產(chǎn)品。例如，北京機(jī)械自動(dòng)化研究所、上海起重電器廠、上海電力電子設(shè)備廠、無(wú)錫電器廠等。</p><p>　　目前，PLC主要是朝著小型化、廉價(jià)化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、高速化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，這將使PLC功能更強(qiáng)、可靠性更高、使用更方便、適應(yīng)面更廣。</p><p>　　2.2 PLC的基本組

54、成</p><p>　　2.2.1.PLC的硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC型號(hào)品種繁多,但實(shí)質(zhì)都是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī).與通用計(jì)算機(jī)相比,可編程控制器不僅具有與工業(yè)過(guò)程直接相連的接口,而且具有更適應(yīng)于工業(yè)控制的編程語(yǔ)言.可編程控制器的編程大致上主要由中央處理單元(CPU)\存儲(chǔ)器\輸入/輸出單元(I/O)\電源和編程器等及部分組成.其結(jié)構(gòu)方框圖如下圖所示：</p><

55、;p>　　1.中央處理器(CPU)</p><p>　　CPU是PLC的核心部件,起著控制和運(yùn)算的作用.它能夠執(zhí)行程序規(guī)定的各種操作,處理輸入信號(hào),發(fā)送輸出信號(hào)等,PLC的整個(gè)工作過(guò)程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的.</p><p><b>　　2．存儲(chǔ)器</b></p><p>　　用于存放系統(tǒng)程序監(jiān)控運(yùn)行程序\用戶(hù)程序\邏輯及數(shù)

56、字運(yùn)算的過(guò)程變量及其他所有信息.PLC的存儲(chǔ)器可分為三類(lèi):</p><p>　　（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器.系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器由POM或EPROM組成,用以固化系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序,對(duì)用戶(hù)程序作編譯處理.系統(tǒng)程序由廠家編寫(xiě),它決定了PLC的基本功能,用戶(hù)不能更改.</p><p>　?。?）用戶(hù)程序存儲(chǔ)器.用戶(hù)程序存儲(chǔ)器通常采用低功率的CMOS-RAM,由后備電池供電,在斷開(kāi)電源后仍能夠保存.目前比較

57、先進(jìn)的PLC采用可隨時(shí)讀寫(xiě)的快閃存儲(chǔ)器,可不需要后備電池,斷電時(shí)存儲(chǔ)器的內(nèi)容也不會(huì)丟失.在PLC的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中給出的”內(nèi)存容量”或”程序容量”就是指用戶(hù)程序存儲(chǔ)容量.</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按輸入、輸出和內(nèi)部寄存器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等單元的定義序號(hào)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或狀態(tài),不同廠家出品的PLC有不同的定義序號(hào),在PLC斷電時(shí)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)稱(chēng)數(shù)據(jù)保存區(qū).</p><

58、;p><b>　　3．電源</b></p><p>　　電源包括系統(tǒng)電源\備用電源及記憶電源.PLC大多使用220V交流電源,PLC內(nèi)部的直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧糜跒镻LC的內(nèi)部電路提供穩(wěn)定直流電壓,某些PLC還能夠?qū)ν馓峁〥C0224V的問(wèn)點(diǎn)電壓,為外部傳感器供電.PLC一般還帶有后備電池,為防止因外部電源發(fā)生故障而造成PLC內(nèi)部主要信息意外丟失.</p><p>&l

59、t;b>　　4輸入\輸出單元</b></p><p>　　輸入/輸出單元又稱(chēng)為I/O接口電路,是PLC與外部被控對(duì)象聯(lián)系的紐帶與橋梁.根據(jù)輸入/輸出信號(hào)的不同,I/O接口電路有開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞NI/O接口電路.輸入單元用來(lái)進(jìn)行輸入信號(hào)的隔離濾波及電平轉(zhuǎn)換;輸出單元用來(lái)對(duì)PLC的輸出進(jìn)行放大及電平轉(zhuǎn)換,驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象.</p><p>　　輸入單元接口是用于接收和采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

60、及生產(chǎn)過(guò)程的各類(lèi)輸入數(shù)據(jù)輸出信息(如從各類(lèi)開(kāi)關(guān)、操作按鈕等送來(lái)的開(kāi)關(guān)量，或由電位器、傳感器提供的模擬量)，并將其轉(zhuǎn)換成CPU所能接收和處理的數(shù)據(jù)；輸出接口則用于將CPU的控制的控制信息轉(zhuǎn)換成外設(shè)備所需要的控制信號(hào)，并送到有關(guān)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)（如接觸器、指示燈等）。</p><p>　　輸入單元接口電路由輸入數(shù)據(jù)寄存器、選通脈沖及電路及中斷請(qǐng)求邏輯電路組成。當(dāng)PLC掃描在允許輸入階段時(shí)，發(fā)出允許中斷請(qǐng)求信號(hào)，選通電路選中

61、對(duì)應(yīng)輸入數(shù)據(jù)寄存器，在允許輸入后期通過(guò)數(shù)據(jù)總線輸入數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)成批輸入至輸入映像存儲(chǔ)區(qū)，供CPU進(jìn)行邏輯運(yùn)算用。通常，輸入接口電路有直流12~24V輸入，交流輸入，交、直流輸入三種。I/O接口電路大多采用光電耦合器來(lái)傳遞I/O信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。這可以使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電路與PLC的內(nèi)部電路隔離，既能有效地避免因外電路的故障而損壞PLC，同時(shí)又能抑制外部干擾信號(hào)侵入PLC，從而提高PLC的工作可靠性。</p>

62、<p>　　PLC通過(guò)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)控制對(duì)象輸出控制信號(hào)。輸出接口電路由輸出鎖存器、電平轉(zhuǎn)換電路及輸出功率發(fā)大電路組成。PLC功率輸出電路有3種形式：繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。</p><p>　?。?）繼電器型輸出。負(fù)載電流大于2A，響應(yīng)時(shí)間為8~10ms，機(jī)械壽命大于10次。根據(jù)負(fù)載需要可接交流或主流電源。</p><p>　?。?）晶體管型輸出。負(fù)載電流約為0

63、.5A，響應(yīng)時(shí)間小于1ms，電流小于100μA,擇36V以下的直流電源。</p><p>　　（3）晶閘管輸出。一般采用三端雙向晶閘管輸出，其耐壓較高，帶負(fù)載能力強(qiáng)，響應(yīng)時(shí)間小于1ms。但晶閘管輸出應(yīng)用較小。</p><p><b>　　5編程器</b></p><p>　　編程器主要供用戶(hù)進(jìn)行輸入、檢查、調(diào)試和編輯用戶(hù)程序。用戶(hù)還可以通過(guò)其鍵

64、盤(pán)和顯示器去調(diào)試和顯示PLC內(nèi)部的一些狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。一般有以下三種：</p><p>　?。?）手編程器。手編程器具有編輯、檢查和修改程序、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置、內(nèi)存監(jiān)控等功能，使用時(shí)與PLC主機(jī)相連，編程完畢就可以拔下，不但使用方便，而且一臺(tái)手編程器可供多臺(tái)主機(jī)使用。其缺點(diǎn)是屏幕小，只能采用助記符語(yǔ)言編程。手編程器分為簡(jiǎn)易型和智能型兩種，簡(jiǎn)易型只能聯(lián)機(jī)編程（即編程時(shí)必須與主機(jī)相連接），而智能型即可聯(lián)機(jī)編程又可

65、脫機(jī)編程（編程時(shí)不需要與主機(jī)相連接，待程序編制、調(diào)試好之后再輸入給主機(jī)）。手編程器適用于小型機(jī)。</p><p>　?。?）專(zhuān)用編程器。PLC的專(zhuān)用編程器實(shí)際上是一臺(tái)專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)，可在屏幕上用梯形圖編程，而且可以脫機(jī)編程。它的功能比較完善，能夠監(jiān)控整個(gè)程序的運(yùn)行，還可以對(duì)掛在PLC網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)分站進(jìn)行監(jiān)控和管理。但其價(jià)格較昂貴，且要用專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，一般適用于大、中型機(jī)。</p><p>　　

66、（3）計(jì)算機(jī)輔助編程。許多PLC生產(chǎn)廠家都開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的編程軟件，將PLC與計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232通信口相連接（如果PLC用的是RS-422通信口，則須另加適配器），就可以在計(jì)算機(jī)上采用各種編程語(yǔ)言編程并實(shí)現(xiàn)各種功能。</p><p>　　2.2.2.PLC的軟件結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件主要是系統(tǒng)的管理程序和用戶(hù)指令的解釋程序，已固化在系統(tǒng)程序存

67、儲(chǔ)器中，用戶(hù)不能更改。應(yīng)用軟件即用戶(hù)程序，是由用戶(hù)指令根據(jù)控制要求，按照PLC編程語(yǔ)言自行編制的程序。</p><p>　　由于PLC的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)至今尚無(wú)國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此各廠家生產(chǎn)的PLC所用的編程語(yǔ)言也不同，即并不是所有的PLC都支持全部的編程語(yǔ)言，但梯形圖和指令表語(yǔ)言卻是幾乎所有類(lèi)型的PLC都適用的。</p><p><b>　　1.梯形圖語(yǔ)言</b></

68、p><p>　　PLC的梯形圖是從繼電器控制電路圖演變過(guò)來(lái)的，作為一種一、圖形語(yǔ)言，它不僅形象直觀，還簡(jiǎn)化了符號(hào)，通過(guò)豐富的指令系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)許多繼電器電路難以實(shí)現(xiàn)的功能，充公體現(xiàn)了微機(jī)控制的特點(diǎn)，而且邏輯關(guān)系清晰直觀、編程容易、可讀性強(qiáng)、容易掌握，所以很受用戶(hù)歡迎，是目前使用最多的PLC編程語(yǔ)言。</p><p>　　（1）梯形圖與繼電控制電路原理圖區(qū)別。繼電器控制電路圖和PLC梯形圖對(duì)照，兩

69、種圖的表達(dá)思想是相同的，但具體的表達(dá)方式及內(nèi)涵則有所區(qū)別。</p><p>　　1）在繼電控制電路圖中，每個(gè)電氣符號(hào)代表一個(gè)實(shí)際的電器或電器部件，電氣符號(hào)之間的連線表示電器部件間的連接線，因此繼電器控制電路圖表示一個(gè)實(shí)際的電路；而梯形圖表示的不是一個(gè)實(shí)際的電路而是一個(gè)程序，圖中的繼電器并不是物理實(shí)體，可稱(chēng)為“軟繼電器”，它實(shí)質(zhì)上是PLC的內(nèi)部寄存器，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系。</p>&

70、lt;p>　　2)繼電器控制電路圖中的每一個(gè)電器的觸點(diǎn)都是有限的，其使用壽命也是有限的；而PLC梯形圖中的每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的是一個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)單元，其狀態(tài)可在整個(gè)程序中多次反復(fù)地讀取，因此可認(rèn)為PLC內(nèi)部的“軟繼電器”有無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)供用戶(hù)編程使用（且無(wú)使用壽命的限制），這就給設(shè)計(jì)控制程序提供了極大方便。</p><p>　　3）在繼電器控制電路中，若要改變控制功能或增減電器及觸點(diǎn)，就必須改變電路，即重新安裝

71、電器和接線；而對(duì)于PLC梯形圖而言，改變控制功能只需要改變控制程序。</p><p>　　（2）梯形圖構(gòu)成的基本規(guī)則如下：</p><p>　　1）在梯形圖中表示PLC“軟繼電器”觸點(diǎn)的基本符號(hào)有兩種：一種是動(dòng)合觸點(diǎn)，另一種是動(dòng)斷觸點(diǎn)，每一個(gè)觸點(diǎn)都有一個(gè)標(biāo)號(hào)（如X001、X002），以示區(qū)別。同一標(biāo)號(hào)的觸點(diǎn)可以反復(fù)地使用。</p><p>　　2）梯形圖中的輸出“線

72、圈”也用符號(hào)表示，其符號(hào)如Y001、Y002表示輸出繼電器，同一標(biāo)號(hào)的輸出繼電器作為輸出變量只能夠使用一次。</p><p>　　3）梯形圖按由左至右、由上至下的順序畫(huà)出，因?yàn)镃PU是按此順序執(zhí)行程序的。最左邊的是起始母線，每以邏輯必須從起始母線開(kāi)始畫(huà)起，左側(cè)先畫(huà)開(kāi)關(guān)并注意要把并聯(lián)觸點(diǎn)多的畫(huà)在最左端，串聯(lián)觸點(diǎn)多的畫(huà)在最上端最右側(cè)是輸出變量，輸出變量可以并聯(lián)但不能串聯(lián)，在輸出變量的右側(cè)也不能有輸入開(kāi)關(guān)，最右邊為結(jié)束

73、母線。</p><p><b>　　2．指令表語(yǔ)言</b></p><p>　　這種編程語(yǔ)言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類(lèi)似的助記符編程方式，是用一系列操作指令組成的語(yǔ)言表控制流程描述出來(lái)，并通過(guò)編程器送到PLC中去的。需要指出的是不同廠家的PLC指令語(yǔ)句表使用的助記符并不相同，因此，一個(gè)相同你功能的梯形圖，書(shū)寫(xiě)的語(yǔ)句表并吧相同。</p><p>

74、　　例如，下圖中所示電路如用三菱公司FX型PLC，其語(yǔ)句表為：</p><p>　　步序 操作碼（助記符） 操作數(shù)（參數(shù)） 說(shuō)明</p><p>　　0 LD X001 邏輯行開(kāi)始，輸入X1常開(kāi)接點(diǎn)</p><p>　　1 OR

75、 Y001 并聯(lián)Y1的自保接點(diǎn)</p><p>　　2 ANI X002 串聯(lián)X2的常閉接點(diǎn)</p><p>　　3 OUT Y001 輸出Y1邏輯行結(jié)束</p><p>　　4 LD

76、 Y001 輸入Y1常開(kāi)接點(diǎn)，邏輯行開(kāi)始</p><p>　　5 OUT Y002 輸出Y2邏輯行結(jié)束</p><p>　　可見(jiàn)，指令語(yǔ)句表是由若干條語(yǔ)句組成的程序，語(yǔ)句是程序的最小獨(dú)立單元，每個(gè)操作功能由一條或幾條語(yǔ)句來(lái)執(zhí)行。PLC的語(yǔ)句表達(dá)形式與微機(jī)的語(yǔ)句表達(dá)式相似，也是由操作碼和操作數(shù)兩部

77、分組成。操作碼用助記符LD、ST表示取，OR表示或，用來(lái)執(zhí)行要執(zhí)行的功能，告訴CPU該進(jìn)行什么操作，例如，邏輯運(yùn)算的與、或、非；算術(shù)運(yùn)算的加、減、乘、除，時(shí)間或條件控制中的計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、移位等功能。操作數(shù)一般由標(biāo)識(shí)符號(hào)和參數(shù)組成，標(biāo)識(shí)符表示操作數(shù)的類(lèi)別，例如，表明是輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個(gè)預(yù)先設(shè)定值。</p><p><b>　　3功能圖編程語(yǔ)言&l

78、t;/b></p><p>　　這是一種較新的編程方法，采用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框來(lái)表達(dá)。控制邏輯常用與、或、非三種邏輯功能來(lái)表示。</p><p><b>　　4高級(jí)語(yǔ)言</b></p><p>　　在大型PLC中為了完成比較復(fù)雜的控制有的也采用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言，這樣PLC的功能就更強(qiáng)大了。</p><p>　　

79、2.3 PLC的工作原理</p><p>　　2.3.1.可編程控制器的工作原理</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是由輸入、邏輯控制和輸出三個(gè)基本部分組成的，其邏輯控制部分是由各種繼電器（包括接觸器、時(shí)間繼電器等）及其觸點(diǎn)，按一定的邏輯關(guān)系用導(dǎo)線而成的電路，若需要改變系統(tǒng)的邏輯控制功能，必須改變繼電器電路。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)也是由輸入、邏輯

80、控制和輸出三個(gè)部分組成的，但其邏輯控制部分采用PLC來(lái)代替繼電器電路。因此，可以將PLC等效為一個(gè)由許多個(gè)各種可編程繼電器（如輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器等）組成的整體，PLC內(nèi)的這些可編程元件，由于在使用上與真實(shí)元件有很大的差異，因此稱(chēng)“軟”繼電器。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)也是利用CPU和存儲(chǔ)器及其存儲(chǔ)的用戶(hù)程序所實(shí)現(xiàn)的各種“軟”繼電器及其“軟”觸點(diǎn)和“軟”接線來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制，它可以通過(guò)改變用戶(hù)程

81、序，靈活地改變其邏輯控制功能。因此，PLC控制的適應(yīng)性很強(qiáng)。</p><p>　　PLC采用循環(huán)掃描工作方式，在PLC中用戶(hù)程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符號(hào)又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，這種方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順序掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶(hù)程序運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。整個(gè)過(guò)程可分為五個(gè)階段：自診斷、與編輯器計(jì)算機(jī)等通信、輸入采用（讀入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)）、

82、用戶(hù)程序執(zhí)行和 輸出刷新（輸出結(jié)果）。PLC的掃描工作過(guò)程如下圖所示：</p><p>　　2.3.2.可編程控制器的工作過(guò)程</p><p>　　PLC系統(tǒng)通電后，首先進(jìn)行內(nèi)部處理。</p><p><b>　　1.系統(tǒng)的初始化</b></p><p>　　系統(tǒng)的初始化包括設(shè)計(jì)堆棧指針，工作單元清零，初始化編程接口，設(shè)

83、置工作標(biāo)志及工作指針等。</p><p><b>　　2.工作狀態(tài)選擇</b></p><p>　　工作狀態(tài)選擇，如編程裝態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。至于PLC系統(tǒng)工作過(guò)程對(duì)用戶(hù)編程來(lái)說(shuō)影響不大。但是PLC在運(yùn)行用戶(hù)程序狀態(tài)時(shí)過(guò)程對(duì)于用戶(hù)編程者來(lái)講關(guān)系密切，務(wù)必引起用戶(hù)編程人員注意。</p><p>　　嚴(yán)格來(lái)講，一個(gè)掃描周期主要包括：為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的

84、公共操作占用時(shí)間、系統(tǒng)與外界交換信息占用時(shí)間及執(zhí)行用戶(hù)程序過(guò)程占用時(shí)間3部分。對(duì)于用戶(hù)編程者來(lái)說(shuō)，沒(méi)有必要詳細(xì)了解PLC系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程，但對(duì)PLC在運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行用戶(hù)指令的動(dòng)作過(guò)程務(wù)必要了解。PLC在運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行用戶(hù)指令的動(dòng)作過(guò)程可分3個(gè)階段。第一為輸入采樣階段，第二段是用戶(hù)指令執(zhí)行階段，第三個(gè)是結(jié)果輸出階段。</p><p>　　（1）輸入信號(hào)采樣階段又叫輸入刷新階段。PLC成批讀入外面信號(hào)的輸入狀態(tài)（接通或斷開(kāi)

85、狀態(tài)），并將此狀態(tài)輸入到輸入映像存儲(chǔ)器中。PLC工作在輸入刷新階段，只允許PLC接收輸入口的狀態(tài)信息，PLC的第二、第三階段的動(dòng)作是在屏蔽狀態(tài)。</p><p>　?。?）執(zhí)行用戶(hù)程序階段。PLC執(zhí)行用戶(hù)程序總是根據(jù)梯形圖的順序先左而右、從上而下地對(duì)每條指令進(jìn)行讀取及解釋?zhuān)妮斎胗诚翊鎯?chǔ)器和輸出映像存儲(chǔ)器中讀取輸入和輸出的狀態(tài)，結(jié)合原來(lái)的各軟元件的數(shù)據(jù)及狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算出每條指令的結(jié)果，并馬上把結(jié)果存入

86、相應(yīng)的寄存器（如果輸出的是Y狀態(tài)就暫存在輸出映像存儲(chǔ)器）中，然后再執(zhí)行下一條指令，直至“END”。在進(jìn)行用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC的第一、第三階段動(dòng)作是在屏蔽狀態(tài)的，既此時(shí)，PLC的輸入口信息既使變化，輸入數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)發(fā)生改變，輸出鎖存器的動(dòng)作也不會(huì)改變。</p><p>　?。?）結(jié)果輸出階段，也叫輸出刷新。當(dāng)PLC指令執(zhí)行階段完成后，輸出映像存儲(chǔ)器的狀態(tài)將成批輸出到輸出鎖存寄存器中，輸出鎖存寄存器一一

87、對(duì)應(yīng)著物理點(diǎn)輸出口，這時(shí)才是PLC的實(shí)際輸出。在輸出刷新時(shí)，PLC對(duì)第一、第二階段是處于屏蔽狀態(tài)的。這個(gè)階段CPU對(duì)用戶(hù)程序的掃描已處理完畢，并將輸出信號(hào)從輸出暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)掃描周期。</p><p>　　輸入刷新、程序執(zhí)行及輸出刷新構(gòu)成了PLC用戶(hù)程序的一個(gè)掃描周期。在PLC內(nèi)部設(shè)置了監(jiān)控定時(shí)器，用來(lái)監(jiān)視每個(gè)掃描周期是否

88、超出規(guī)定的時(shí)間，一旦超出，PLC就停止運(yùn)行，從而避免了由于PLC內(nèi)部CPU出故障程序運(yùn)行進(jìn)入死循環(huán)（死機(jī)現(xiàn)象）。實(shí)際上，從每個(gè)掃描周期內(nèi)，PLC除了要執(zhí)行用戶(hù)程序外，還要進(jìn)行系統(tǒng)自診斷和處理與編程器等的通信請(qǐng)求等工作，以提高PLC工作的可靠性，并及時(shí)接收外來(lái)的控制命令。</p><p>　　可見(jiàn)，PLC是通過(guò)周期性不斷地循環(huán)掃描并采用集中采樣輸出的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備的連續(xù)控制。由于PLC在每一個(gè)工作周期

89、中，只對(duì)輸入采樣一次且只對(duì)輸出刷新一次，因此，PLC控制存在著輸入/輸出的 后現(xiàn)象。這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性。由于PLC的工作周期僅為數(shù)十微秒，所以這種很短的 后時(shí)間對(duì)一般的工業(yè)控系統(tǒng)實(shí)際影響不大。</p><p>　　2.4 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　2.4.1.PLC的特點(diǎn)</p><p>

90、　　我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)PLC作了與國(guó)際電工委員會(huì)頒布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案基本一致的規(guī)定。PLC的主要特點(diǎn)如下：</p><p>　　1.學(xué)習(xí)plc編程容易</p><p>　　PLC是面向用戶(hù)的設(shè)備，考慮到現(xiàn)場(chǎng)普通工作人員的知識(shí)而及習(xí)慣，PLC可以采用梯形圖來(lái)編程，這種編程方法形象直觀，無(wú)需專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，其電路圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，所以熟悉繼電器電路的電氣技

91、術(shù)人員可以很短的時(shí)間里熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)程序。</p><p>　　2.功能強(qiáng)大，性?xún)r(jià)比高</p><p>　　一臺(tái)小型PLC內(nèi)存有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程組件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能比，PLC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>　　3.制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，施工周

92、期短</p><p>　　PLC產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、并配設(shè)品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC及外圍模塊品種多，可靈活組合完成各種要求的控 制系統(tǒng)。只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)線即可，絕不像傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)那樣需要使用大批繼電器及電子元件和復(fù)雜繁多的硬件接線。對(duì)于繼電器控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)當(dāng)控制要求改變時(shí)，只需用畫(huà)圖

93、的方法把梯形圖改畫(huà)即可，因此PLC控制系統(tǒng)施工周期明顯縮短，施工工作量也大大地減少。</p><p><b>　　4.系統(tǒng)維護(hù)容易</b></p><p>　　PLC具有完善的監(jiān)控及自診斷功能，內(nèi)部各種軟元件的工作狀態(tài)可編程軟件進(jìn)行監(jiān)控，配合程序針對(duì)性編程及內(nèi)部特有的診斷功能，可以快速、準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)并及時(shí)排除故障。還可以配合觸摸屏顯示故障部位或故障屬性，因而大大縮

94、短了維修時(shí)間。</p><p>　　5.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)中使用大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于其觸頭接觸不良，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I/O有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制的1/100~1/10,因觸頭接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　PLC采取了一系

95、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><b>　　6.體積小，能耗低</b></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的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)

96、柜的體積縮小到原來(lái)的1/10~1/12.</p><p>　　PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可省下大量的配線和附件，減少了大量的安裝接線工時(shí)，加上開(kāi)關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。</p><p>　　2.4.2.PLC的性能</p><p><b>　　1.硬件指標(biāo)</b></p><p>　　硬件指

97、標(biāo)包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、抗震、抗沖擊、抗噪音干擾、耐壓、接地要求和使用環(huán)境等。由于PLC是專(zhuān)門(mén)為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，因此PLC一般都能滿足以上硬件指標(biāo)的要求。</p><p><b>　　2.軟件指標(biāo)</b></p><p>　　PLC的軟件指標(biāo)通常用一下幾項(xiàng)來(lái)描述：</p><p>　　(1)編程語(yǔ)言。不同機(jī)型的PLC，具有不同的編

98、程語(yǔ)言。常有的編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、控制系統(tǒng)流程圖3種。</p><p>　　(2)用戶(hù)存儲(chǔ)器容量和類(lèi)型。用戶(hù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)通過(guò)編程器輸入的程序。其存儲(chǔ)容量通常以字、步或KB為單位計(jì)算，常用的用戶(hù)存儲(chǔ)器類(lèi)型有RAM、EEPROM、EPROM三種。</p><p>　?。?）I/O總數(shù)。PLC有開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞NI/O。對(duì)開(kāi)關(guān)量I/O總數(shù)，通常用最大I/O點(diǎn)數(shù)表示；對(duì)模擬量I/O總數(shù)

99、，通常用最大I/O通道數(shù)表示。</p><p>　?。?）指令數(shù)。用來(lái)表示PLC的功能，一般指令數(shù)越多，其功能越強(qiáng)。</p><p>　　（5）軟元件的種類(lèi)和點(diǎn)數(shù)。指輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)、數(shù)據(jù)寄存器和各種特殊繼電器等。</p><p>　　（6）掃描速度。也us步表示。如0.74us步表示掃描一步用戶(hù)程序所需的時(shí)間為0.74us。PLC的掃描速度越快，其

100、輸出對(duì)輸入的響應(yīng)越快。</p><p>　?。?）其它指標(biāo)。如PLC的運(yùn)行方式、I o方式、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。</p><p>　　2.4.3.PLC控制的優(yōu)越性</p><p>　　1.與繼電器控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，而PLC即可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，又可進(jìn)行模擬量控制，還能與

101、計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制。在PLC的編程語(yǔ)言中，梯形圖是使用最廣泛的語(yǔ)言。梯形圖與繼電器控制原理圖十分相似，沿用了繼電器電路的元件符號(hào)，僅個(gè)別地方有些不同。PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別；</p><p>　?。?）組成的器件不同。繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成的，而PLC則是由許多“軟繼電器”組成。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)本來(lái)有很強(qiáng)的抗干擾能力，但其用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，因物理性能疲勞、塵埃

102、的隔離性及電弧的影響，系統(tǒng)可靠性大大降低。PLC采用無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)的邏輯運(yùn)算微電子技術(shù)，復(fù)雜的控制由PLC內(nèi)部運(yùn)算器完成，故壽命長(zhǎng)、可靠性高。</p><p>　?。?）觸點(diǎn)的數(shù)量不同。繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目少，一般只有4~8對(duì)；而“軟繼電器”可供編程的觸點(diǎn)數(shù)有無(wú)限對(duì)。</p><p>　?。?）控制方法不同。繼電器控制系統(tǒng)是通過(guò)元件之間的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，控制功能就固定在線路中。PLC控制功能是通過(guò)軟

103、件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序，功能即可改變，控制非常靈活。</p><p>　　（4）工作方式不同。在繼電器控制系線路中，當(dāng)電源接通時(shí)，線路中繼電器都處于受制約狀態(tài)。在PLC中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，每個(gè)“軟繼電器”受制約接通的時(shí)間是短暫的。</p><p>　　2與集散控制系統(tǒng)比較</p><p>　　PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的，而

104、集散控制系統(tǒng)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。不論是PLC還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過(guò)程中，二者始終是相互滲透、互為補(bǔ)充的。因此，PLC與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越近，很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程既可以用PLC實(shí)現(xiàn)，也可以用集散系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　3與工業(yè)微機(jī)控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　工業(yè)微機(jī)在要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模擬復(fù)雜的工業(yè)控制中占有優(yōu)勢(shì)。但是，使用工業(yè)微機(jī)的人員技術(shù)水平要求較高

105、，一般應(yīng)具有一定的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。另外，工業(yè)微機(jī)在整機(jī)結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，抗干擾能力及適應(yīng)性差，這就是工業(yè)微機(jī)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的致命弱點(diǎn)。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電磁輻射干擾、機(jī)械振動(dòng)、溫度計(jì)濕度的變化以及超標(biāo)的粉塵，每一項(xiàng)足以使工業(yè)微機(jī)不能正常工作。</p><p>　　PLC針對(duì)工業(yè)順序控制，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有很高的可靠性。PLC在電路布局、機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)各方面決定了PLC的高抗干擾能力。電路布局方面的主要模

106、塊都采用大規(guī)模與超大規(guī)模的集成電路，在輸入、輸出系統(tǒng)中采用完善隔離等通道保護(hù)功能；在電路結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵及防震等各方面都做了周密的考慮；在電路硬件方面采用了隔離、屏蔽濾波及接地等抗干擾技術(shù)；在軟件上采用了數(shù)字濾波及循環(huán)掃描、成批輸入、成批輸出處理技術(shù)。這些技術(shù)都是PLC具有非常高的抗干擾能力。從而使PLC絕不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。PLC采用梯形圖語(yǔ)言編程，使熟悉電氣控制的技術(shù)人員易學(xué)易懂，便于推廣。</p><p

107、>　　隨著PLC功能不斷增強(qiáng)，越來(lái)越多地采用了微機(jī)技術(shù)，同時(shí)工業(yè)微機(jī)為了適應(yīng)用戶(hù)需要，向提高可靠性、耐用性與便于維修的方向發(fā)展，兩者間相互滲透，差異越來(lái)越小。今后，PLC與工業(yè)控制微機(jī)將繼續(xù)共存，在一個(gè)控制系統(tǒng)中，使PLC集中在功能控制上，時(shí)微機(jī)集中在信息處理上，兩者相輔相成。</p><p>　　第三章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路的PLC改造</p><p>　　3.1 X6

108、2W銑床PLC控制系統(tǒng)的分析</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，在銑床的電氣改造過(guò)程中，保留原有的機(jī)械操作不變，將原來(lái)繼電器控制的線路用PLC控制系統(tǒng)取代。按照PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，X62W銑床PLC控制系統(tǒng)屬于典型的單機(jī)控制系統(tǒng)，輸入/輸出信號(hào)均為開(kāi)關(guān)控制量，一般的繼電器輸出型PLC就可以滿足控制上的要求，又由于X62W銑床不屬于大型機(jī)床，輸入信號(hào)傳輸距離不大，控制電路比較集中，不必采用單獨(dú)的控制柜來(lái)安