[精品論文]PLC與變頻器改造龍門刨床繼電器控制線路

畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127畢業(yè)論文課題名稱 plc與變頻器改造龍門刨床繼電器控制線路姓 名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)老師 2010年 月前 言龍門刨床在工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位，主要用于加工大型工件或同時(shí)加工多個(gè)工件，是工業(yè)的母機(jī)。龍門刨床的主運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則是刨刀的橫向或垂直間歇運(yùn)動(dòng)，龍門刨床的工作臺(tái)傳動(dòng)一般都采用行程開(kāi)關(guān)，和傳統(tǒng)的繼電器來(lái)控制。這種方式有接線復(fù)雜，檢修困難，故障多等缺點(diǎn)。這樣對(duì)加工性能有很大影響。但是由于數(shù)控機(jī)床的代價(jià)太高，對(duì)中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)成本太大，所以更新一臺(tái)機(jī)床不是很容易的，因此，就對(duì)于龍門刨床的傳動(dòng)特點(diǎn)，加工性能，和要求進(jìn)行分析，在此設(shè)計(jì)一套低成本低又能有效解決以上不足之處的方案。隨著近年來(lái)plc和變頻器在工業(yè)領(lǐng)域里面的迅猛發(fā)展，為改變龍門刨成的傳統(tǒng)缺點(diǎn)提供了可實(shí)現(xiàn)的途徑，本文作者將以B2012A為例，根據(jù)龍門刨床的控制線路，用可編程控制器和變頻器對(duì)其進(jìn)行改造。 批閱：1、 開(kāi)題報(bào)告工作暫時(shí)推兩天，等我把開(kāi)題報(bào)告的格式放給公共郵箱2、 任務(wù)書(shū)暫時(shí)推兩天放到公共郵箱3、 摘要字?jǐn)?shù)太少， 200字內(nèi)，摘要、關(guān)鍵詞都要用中文、英文4、 目錄重新寫(xiě)另需：1）應(yīng)將改進(jìn)部分電氣控制的工作過(guò)程列出2）系統(tǒng)流程圖（方框圖）后面畫(huà)法錯(cuò)，判斷框缺Y/N？6）PLC外部接線圖缺整理重新寫(xiě)5、 論文 注意排版6、 文件來(lái)得太多，分辨不出你的郵箱，下次將QQ郵箱號(hào)寫(xiě)在論文第一頁(yè)、姓名、班級(jí)摘 要分析龍門刨床的傳動(dòng)特點(diǎn)，用可編程控制器和變頻器對(duì)其繼電器控制線路進(jìn)行自動(dòng)化改造，以提高其加工效率。關(guān)鍵詞：龍門刨床；PLC；變頻器目 錄內(nèi)容摘要.關(guān)鍵詞.第一章 緒論. 1.1 本課題的研究背景.1.2 本課題的工藝要求和研究意義.1.3 本課題研究對(duì)象的主要工作.第二章 對(duì)B2012A型龍門刨床的分析.2.1 龍門刨床的基本情況.2.2 龍門刨床的運(yùn)動(dòng)分析.2.3 對(duì)龍門刨床控制系統(tǒng)的分析.3 PLC與變頻器的簡(jiǎn)單介紹. 3.1 PLC的基本組成和特點(diǎn).3.2 PLC的發(fā)展趨勢(shì).3.3 變頻器的介紹.4 B2012A型龍門刨床基本組成工作工程系統(tǒng)方框圖5 各類元器件的選擇.4.1 PLC類型的選擇.4.2 變頻器的選擇.位置傳感器.6 龍門刨床PLC控制系統(tǒng)的組成.5.1 控制流程圖.5.2 輸入/輸出分配表.5.3 PLC外部接線圖.5.4 梯形圖.7 上機(jī)調(diào)試.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié).致謝.參考文獻(xiàn).緒 論1.1 本課題的研究背景龍門刨床是機(jī)械工業(yè)中的主要機(jī)床之一，主要用于加工大型工件和多個(gè)工件同時(shí)加工，在工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位。它的電氣控制主要包括工作臺(tái)的住傳動(dòng)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的邏輯時(shí)序控制兩部分，其工作臺(tái)的行程控制主要是采用傳統(tǒng)的繼電器和行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制，這種方式存在這故障高，接線復(fù)雜，檢修不方便等缺陷，這對(duì)加工性能及成本有著很大的影響。然而目前很多企業(yè)仍廣泛使用這種傳統(tǒng)的繼電器控制機(jī)床，更新一臺(tái)機(jī)床由于成本的問(wèn)題也不是很現(xiàn)實(shí)，代價(jià)太高。因此，對(duì)龍門刨床的加工性能和控制要求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一套成本較低性能可靠的方案，用于實(shí)踐，能有效的改善以上的不足之處。隨著近年來(lái)plc和變頻器在工業(yè)領(lǐng)域里面的迅猛發(fā)展，為改變龍門刨成的傳統(tǒng)缺點(diǎn)提供了可實(shí)現(xiàn)的途徑，本文作者將以B2012A為例，根據(jù)龍門刨床的控制線路，用可編程控制器和變頻器對(duì)其進(jìn)行改造。1.2 本課題的工藝要求和研究意義工藝要求：用PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)龍門刨床的刀架的進(jìn)給，橫梁的自動(dòng)升降，工作臺(tái)的自動(dòng)往返的控制。研究意義：對(duì)B2012A型龍門刨床的分析2.1 龍門刨床的基本情況B2012A型龍門刨床主要有7部分組成，包括床身，工作臺(tái)，橫梁，垂直刀架，側(cè)刀架，立柱，龍門頂梁。其床身上有導(dǎo)軌，工作臺(tái)安放在床身上，工作臺(tái)下面有斜齒條，可以做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。立柱上裝有橫梁和側(cè)刀架。橫梁上安裝有垂直刀架，工作臺(tái)工作時(shí)橫梁不能工作，只有在工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，橫梁才能動(dòng)作用于調(diào)整刀架。龍門刨床的刨削過(guò)程是刨刀和工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，因此，工件必須和工作臺(tái)緊密的鏈接在一起，工件的切削加工只在工作行程中完成，返回行程是空行程。在切削過(guò)程中只有工作臺(tái)由返回行程轉(zhuǎn)到工作行程的期間刀架才給一定的進(jìn)給量。工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)，其他如橫梁的上下移動(dòng)，垂直刀架沿橫梁左右移動(dòng)，側(cè)刀架沿立柱的上下移動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱作輔助運(yùn)動(dòng)。2.2 龍門刨床的運(yùn)動(dòng)分析 我國(guó)現(xiàn)行生產(chǎn)的龍門刨床其主拖動(dòng)方式以直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)為主，以A系列龍門刨床為例，它采用電磁擴(kuò)大機(jī)作為勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出速度，并采用兩級(jí)齒輪變速箱變速的機(jī)電聯(lián)合調(diào)節(jié)方法。其主運(yùn)動(dòng)為刨臺(tái)頻繁的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在往復(fù)一個(gè)周期中，對(duì)速度的控制有一定要求，如圖1所示。 圖1 刨臺(tái)的運(yùn)動(dòng) 圖中： t1段表示刨臺(tái)起動(dòng)，刨刀切入工件的階段，為了減小刨刀剛切入工件的瞬間，刀具所受的沖擊及防止工件被崩壞，此階段速度較低。 t2段為刨削段，刨臺(tái)加速至正常的刨削速度 t3段為刨刀退出工件段，為防止邊緣被崩裂，同樣要求速度較低。 t4段為返回段，返回過(guò)程中，刨刀不切削工件，為節(jié)省時(shí)間，提高加工效率，返回速度應(yīng)盡可能高些。 t5段為緩沖區(qū)。返回行程即將結(jié)束，再反向到工作速度之前，為減小對(duì)傳動(dòng)機(jī)械的沖擊，應(yīng)將速度降低，之后進(jìn)入下一周期。 3 刨臺(tái)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械特性曲線 與很多切削機(jī)床相同，刨臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性分兩種情況分析。 3.1 低速區(qū) 刨臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，此時(shí)刨刀允許的切削力由電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩決定。電動(dòng)機(jī)確定后，即確定了低速加工時(shí)的最大切削力。因此，在低速加工區(qū)，電動(dòng)機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩輸出。 3.2 高速區(qū) 速度較高時(shí)，此時(shí)切削力受機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度限制，允許的最大切削力與速度成反比，因此，電動(dòng)機(jī)為恒功率輸出。 由此可得，主拖動(dòng)系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性曲線分為如圖2所示兩段。 圖2 負(fù)載機(jī)械特性 4 對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的要求 為充分利用電動(dòng)機(jī)容量，同時(shí)滿足負(fù)載對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求，龍門刨床主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性應(yīng)與負(fù)載機(jī)械特性配合，即電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性應(yīng)靠近并位于負(fù)載機(jī)械特性之上。 5 變頻調(diào)速機(jī)械特性 從電動(dòng)機(jī)調(diào)速理論可知，若采用變頻調(diào)速，在頻率低于額定頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速具有恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，而在高于額定頻率區(qū)，電動(dòng)機(jī)電壓不能升高，具有恒功率輸出特性。 圖3 變頻調(diào)速機(jī)械特性比較可知，采用變頻調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線剛好與刨臺(tái)的運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的特性曲線相符。因此，適宜于采用變頻調(diào)速對(duì)龍門刨床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，并使電動(dòng)機(jī)的工作頻率適當(dāng)提高至額定頻率以上。 由于龍門刨床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從速度為45r/min分為兩檔，故電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性也以45r/min分成曲線相似的兩段。2.3 對(duì)龍門刨床的控制系統(tǒng)的分析主拖動(dòng)機(jī)組電動(dòng)機(jī)M1控制電路有交由電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G和勵(lì)磁發(fā)電機(jī)CE組成主拖動(dòng)機(jī)組，其控制電路如圖3所示，其中33區(qū)中的按鈕SB2為交流電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕：按鈕SN1為交流電動(dòng)機(jī)的停止按鈕當(dāng)需要主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)直流發(fā)現(xiàn)及G和勵(lì)磁發(fā)電機(jī)GE工作時(shí)，按下33區(qū)中的主拖動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕SB2,33區(qū)中的接觸器KM1線圈，35區(qū)中的時(shí)間繼電器KT2線圈，36區(qū)中的接觸器KMY線圈通電吸合，主拖動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)M1的定子繞組接成Y接法降壓?jiǎn)?dòng)，被拖動(dòng)的直流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)CE利用剩磁開(kāi)始發(fā)電。圖4 B2012a龍門刨床的主拖動(dòng)控制機(jī)系統(tǒng)及抬刀控制原理圖5 交流機(jī)組主拖動(dòng)系統(tǒng)主電路原理圖圖6 主拖動(dòng)機(jī)組啟動(dòng)和刀架進(jìn)給電路圖圖7 橫梁及工作臺(tái)電路原理圖接觸器KM2通電閉合自鎖，其在20區(qū)中的主觸點(diǎn)閉合，接通交流電動(dòng)機(jī)M2，M3的電源，交流電動(dòng)機(jī)M2，M3分別拖動(dòng)電機(jī)放大機(jī)AG和通風(fēng)機(jī)工作。同時(shí)接觸器KM通電閉合。此時(shí)接觸器KM1和接觸器KM的主觸點(diǎn)將交流電動(dòng)機(jī)M1de定子繞組結(jié)成接法全壓運(yùn)行，交流電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)發(fā)電機(jī)G和勵(lì)磁發(fā)電機(jī)GE全速運(yùn)行，完成主拖動(dòng)機(jī)組的啟動(dòng)控制過(guò)程。 橫梁控制電路在圖6中，50區(qū)總共的按鈕SB6為橫梁上升啟動(dòng)按鈕：51區(qū)中的按鈕SB7為橫梁下降啟動(dòng)按鈕：53區(qū)中的行程開(kāi)關(guān)ST7為橫梁上升的上限為行程保護(hù)行程開(kāi)關(guān)：55區(qū)中的行程開(kāi)關(guān)ST8和ST9為橫梁的下限為保護(hù)行程開(kāi)關(guān)：52區(qū)和59區(qū)中的行程開(kāi)關(guān)ST10為橫梁放松及上升和下降動(dòng)作行程開(kāi)關(guān)。橫梁的上升控制。當(dāng)需要橫梁上升時(shí)，按下50區(qū)中的橫梁上升啟動(dòng)按鈕SB6，中間繼電器開(kāi) K2線圈通電閉合，接觸器KM13通電閉合并自鎖。橫梁放松，加緊電動(dòng)機(jī)M9通電反轉(zhuǎn)，使橫梁放松。此時(shí)，行程開(kāi)關(guān)ST10在59區(qū)中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM10通電閉合，交流電動(dòng)機(jī)M8正向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)橫梁上升。當(dāng)橫梁上升到要求高度時(shí)，松開(kāi)橫梁上升啟動(dòng)按鈕SB6，接觸器KM10線圈失電釋放，橫梁停止上升。繼而接觸器KM12閉合，交流電動(dòng)機(jī)M9正向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，使橫梁加緊。然后行程開(kāi)關(guān)ST10常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位斷開(kāi)，59區(qū)中的行程開(kāi)關(guān)ST10常閉觸點(diǎn)復(fù)位閉合，為下一次橫梁升降控制做準(zhǔn)備。橫梁下降控制。當(dāng)需要橫梁下降時(shí)，按下51區(qū)中的橫梁下降啟動(dòng)按鈕SB7，中間繼電器K2線圈通電閉合，接觸器KM13通電閉合并自鎖，橫梁放松，夾緊電動(dòng)機(jī)M9通電反轉(zhuǎn)，使橫梁放松后，行程開(kāi)關(guān)ST10在59區(qū)中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM11通電閉合，橫梁升降電動(dòng)機(jī)M8反向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫梁下降。當(dāng)橫梁下降到要求高度時(shí)，松開(kāi)橫梁下降啟動(dòng)按鈕SB7，橫梁停止下降。接觸器KM12接通橫梁放松，夾緊電動(dòng)機(jī)M9正向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，使橫梁夾緊。繼而接觸器KM10通電閉合，電動(dòng)機(jī)M8啟動(dòng)正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫梁作短暫的回升后停止上升，然后橫梁的進(jìn)一步夾緊。工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制電路工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制電路分為慢速切入控制。工作臺(tái)工進(jìn)速度前進(jìn)控制，工作臺(tái)前進(jìn)減速運(yùn)動(dòng)控制，工作臺(tái)后退返回控制，工作臺(tái)返回減速控制，工作臺(tái)返回結(jié)束并轉(zhuǎn)入慢速控制等。工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制主要由安裝在龍門刨床工作臺(tái)側(cè)面上的四個(gè)撞塊A，B，C，D按一定的規(guī)律撞擊安裝在機(jī)床床身上的四個(gè)行程開(kāi)關(guān)ST1，ST2，ST3，ST4，使行程開(kāi)關(guān)ST1，ST2，ST3，ST4的觸點(diǎn)按照一定的規(guī)律閉合或斷開(kāi)，從而控制工作臺(tái)按預(yù)定運(yùn)動(dòng)的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)步進(jìn)步退控制工作臺(tái)的步進(jìn)，步退控制主要用于在加工工件設(shè)計(jì)調(diào)整機(jī)床工作臺(tái)的位置。當(dāng)需要工作臺(tái)步進(jìn)時(shí)，按下62區(qū)中的工作臺(tái)步進(jìn)啟動(dòng)按鈕SB8，工作臺(tái)即可步進(jìn)；松開(kāi)后工作臺(tái)即可迅速制動(dòng)停止。當(dāng)需要工作臺(tái)步退時(shí)，按下68區(qū)中的工作臺(tái)步退啟動(dòng)按鈕SB12，工作臺(tái)即可步退；松開(kāi)工作臺(tái)步退啟動(dòng)按鈕SB12，工作臺(tái)即可迅速停止刀架控制電路在龍門刨床上裝有左側(cè)刀架，右側(cè)刀架，和垂直刀架。分別由交流電動(dòng)機(jī)M5，M6，M7拖動(dòng)。各刀架可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由裝在刀架進(jìn)給箱上的機(jī)械手柄來(lái)進(jìn)行控制。刀架的自動(dòng)進(jìn)給采用撥叉盤(pán)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，撥叉盤(pán)由交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，依靠改變旋轉(zhuǎn)撥叉盤(pán)角度的大小來(lái)控制每次的進(jìn)倒量。在每次進(jìn)刀完成后，讓拖動(dòng)刀架的電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，使撥叉盤(pán)復(fù)位，以便為第二次自動(dòng)進(jìn)刀作準(zhǔn)備。刀架控制電路由自動(dòng)進(jìn)刀控制，刀架快速移動(dòng)控制電路組成。PLC與變頻器的簡(jiǎn)單介紹3.1 PLC的基本組成和特點(diǎn) 可編程控制器(Programmable Controller)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC ，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源模塊 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PLC使用的電源可以使220V交流電源，也可以是直流電源，PLC內(nèi)部有穩(wěn)壓電源模塊來(lái)對(duì)PLC內(nèi)部各模塊提供直流穩(wěn)壓電源。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 b. 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映象區(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映象區(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映象區(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。 c、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。 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器主要用來(lái)存放系統(tǒng)的管理和監(jiān)控程序、對(duì)用戶程序做編譯處理的程序，以及PLC內(nèi)部的各種參數(shù)。系統(tǒng)程序是由PLC生產(chǎn)廠家提供并固化在機(jī)子中，不能有用戶直接存取。用戶程序存儲(chǔ)器主要用于存放用戶根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程和按工藝要求編制的應(yīng)用程序，可通過(guò)編程器輸入或修改用戶程序。因此，可以說(shuō)：系統(tǒng)程序決定了PLC的基本智能，而應(yīng)用程序規(guī)定了PLC的具體工作。d、I/O單元PLC內(nèi)部輸入電路作用是將PLC外部電路（如行程開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等）提供的符合PLC輸入電路要求的電壓信號(hào)，通過(guò)光電耦合電路送至PLC內(nèi)部電路。輸入電路通常以光電隔離和阻容濾波的方式提高抗干擾能力，輸入響應(yīng)時(shí)間一般在0.115ms之間。根據(jù)輸入信號(hào)形式的不同，可分為模擬量I/O單元、數(shù)字量I/O單元兩大類。根據(jù)輸入單元形式的不同，可分為基本I/O單元、擴(kuò)展I/O單元兩大類。e、I/O擴(kuò)展接口 可編程控制器利用I/O擴(kuò)展接口使I/O擴(kuò)展單元與PLC的基本單元實(shí)現(xiàn)連接，當(dāng)基本I/O單元的輸入或輸出點(diǎn)數(shù)不夠使用時(shí)，可以用I/O擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)充開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)和增加模擬量的I/O端子。f、外設(shè)接口外設(shè)接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能通過(guò)外設(shè)接口組成PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。PLC通過(guò)PC/PPI電纜或使用MPI卡通過(guò)RS-485接口與計(jì)算機(jī)連接，可以實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、連網(wǎng)等功能。 特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，傳速質(zhì)量高、速度快，配套完善、使用面廣，易學(xué)易用，深受人們歡迎，耗電少，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行速度快，壽命長(zhǎng)，成本低。與繼電器控制相比，采用PLC控制后，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子線路來(lái)完成，用軟件程序代替了繼電器之間的繁雜連線，既方便靈活，可靠性也大大提高了。3.2 PLC的發(fā)展趨勢(shì) 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)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。發(fā)展的總趨勢(shì)就是：功能越來(lái)越強(qiáng)大，使用越來(lái)越方便，而性能價(jià)格不又不斷的提高。因此PLC的發(fā)展前景越來(lái)越可觀。 PLC技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的動(dòng)向：1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 大：I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。 ?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2：PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛 3：不斷加強(qiáng)通訊功能 4：.新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng) 6：發(fā)展容錯(cuò)技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。 3.3 變頻器的介紹 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。國(guó)內(nèi)技術(shù)較領(lǐng)先的品牌有匯川、歐瑞(原煙臺(tái)惠豐)、三晶、藍(lán)海華騰。變頻器的發(fā)展歷史：20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需要。 20世紀(jì)70年代開(kāi)始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWMVVVF)調(diào)速的研究得到突破，20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。 20世紀(jì)80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣泛應(yīng)用。 最早的變頻器可能是日本人買了英國(guó)專利研制的。不過(guò)美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。 步入21世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)變頻器的作用和組成：變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值，因而改變其運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期，達(dá)到平滑控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)，使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡(jiǎn)單化，用變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到新階段。變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。變頻器的工作原理：概述主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。 整流器最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。 平波回路在整流器整流后