橋式起重機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))

1、甘肅機(jī)電自己也技術(shù)學(xué)院 G103402畢業(yè)設(shè)計(jì)PLC 在橋式起重機(jī)檢測(cè)控制中的應(yīng)用 在橋式起重機(jī)檢測(cè)控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)度要求:摘要本論文通過(guò)采用 PLC(可編程控制器 來(lái)控制橋式起重機(jī)的運(yùn)行, 使起重機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)可以 高效率地完成, 可以充分的體現(xiàn)出 PLC 所具有的功能強(qiáng), 可靠性高、 編程簡(jiǎn)單、 使用方便、 體積小巧等優(yōu)點(diǎn)。 本論文運(yùn)用學(xué)到的可編程控制器的梯形圖語(yǔ)言將程序編寫(xiě)完成后, 再通過(guò) 實(shí)際測(cè)試,來(lái)實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)的相關(guān)檢測(cè)。起重機(jī)采用 PLC 控制,還能解決傳統(tǒng)控制方式 下在操作方面的許多麻煩,同時(shí),通過(guò)采用 PLC 控制可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高橋式 起重機(jī)的工作性能。因此,

2、PLC 在該方面的應(yīng)用具有重要的實(shí)用意義和推廣價(jià)值。目錄第一章緒論 . 1 1.1 課題來(lái)源 . 1 1.2 世計(jì) . 8 2.1 如何選購(gòu) PLC 產(chǎn)品 . 8 2.2 PLC 的選型標(biāo)準(zhǔn) . 9 2.3 PLC 程序設(shè)計(jì)的基本步驟 . 10 2.4 程序設(shè)計(jì)編程基本原則與注意問(wèn)型 . 15 第三章 具體方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 15 3.1 PLC 橋式起重機(jī)檢測(cè)中的 I/O 定義 . 15 3.2 橋式起重機(jī)檢測(cè)的II結(jié) . 22 結(jié)論 . 錯(cuò)誤!未定義 書(shū)簽。 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) . 23 致謝 . 24第一章 緒論1.1 課題來(lái)源橋式起重機(jī) (天車(chē) 是一種用來(lái)起吊、放下和搬運(yùn)重物

3、、并使重物在一定距離內(nèi)水平移動(dòng)的起 重、搬運(yùn)設(shè)備,在生產(chǎn)過(guò)程中有著重要應(yīng)用。橋式起重機(jī)由于工作環(huán)境差 , 粉塵和有害氣體 對(duì)電機(jī)的集電環(huán)、 電刷和接觸器腐蝕性大, 加上工作任務(wù)重 , 實(shí)際過(guò)載率高 , 由于沖擊電流偏 大 , 容易造成電動(dòng)機(jī)觸頭燒損、電刷冒火、電動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)子 所串電阻燒損和斷裂等故障 , 影響 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和安全 , 工人維修量和產(chǎn)生的維修費(fèi)用也很 高, 本論文就是研究起重機(jī)采用先進(jìn)的 可編程控制技術(shù)(PLC ,以程序控制取代繼電器 -接觸器控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)的 半自動(dòng)化控制。1.2 世界上 PLC 產(chǎn)品的三大流派美國(guó)是 PLC 生產(chǎn)大國(guó),有 100 多家 PLC 廠商,著名的有

4、 A-B 公司、通用電氣(GE 公 司、莫迪康(MODICON 公司、德州儀器(TI 公司、西屋公司等。其中 A-B 公司是 美國(guó) 最大的 PLC 制造商,其產(chǎn)品約占美國(guó) PLC 市場(chǎng)的一半。 A-B 公司產(chǎn)品規(guī)格齊全、 種類(lèi)豐富,其主推的大、中型 PLC 產(chǎn)品是 PLC-5 系列。該系 列為模塊式結(jié)構(gòu), CPU 模 塊為 PLC-5/10、 PLC-5/12、 PLC-5/15、 PLC-5/25 時(shí), 屬于中型 PLC , I/O 點(diǎn)配置范圍為 256 1024 點(diǎn); 當(dāng) CPU 模塊為 PLC-5/11、 PLC-5/20、 PLC-5/30、 PLC-5/40、 PLC-5/60、 P

5、LC-5/40L、 PLC-5/60L 時(shí),屬于大型 PLC , I/O 點(diǎn)最多可配置到 3072 點(diǎn)。該系列中 PLC-5/250 功能 最強(qiáng), 最多可配置到 4096 個(gè) I/O 點(diǎn), 具有強(qiáng)大的控制和信 息管理功能。 大型機(jī) PLC-3 最 多可配置到 8096 個(gè) I/O 點(diǎn)。 公司的小型 PLC 產(chǎn)品有 SLC500 A-B 系列等。 GE 公司 的代表產(chǎn)品是:小型機(jī) GE-1、 GE-1/J、 GE-1/P 等,除 GE-1/J 外,均采用模塊 結(jié)構(gòu)。 GE-l 用于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng), 最多可配置到 112 個(gè) I/O 點(diǎn)。 GE-1/J 是更小型化的產(chǎn) 品, I/O 點(diǎn)最多可配置到

6、 96 點(diǎn)。 其 GE-1/P 是 GE-1 的增強(qiáng)型產(chǎn)品, 增加了部分功能指令 (數(shù) 據(jù)操作指令 、功能模塊(A/D、 D/A 等 、遠(yuǎn)程 I/O 功能等,其 I/O 點(diǎn)最多可配置到 168 點(diǎn)。 中型機(jī) GE-,它比 GE-1/P 增加了中斷、故障診斷等功能,最多可配置到 400 個(gè) I/O 點(diǎn)。 大型機(jī) GE-,它比 GE-增加了部分?jǐn)?shù)據(jù)處理、表格處理、子程序控制等 功能,并具有 較強(qiáng)的通信功能,最多可配置到 2048 個(gè) I/O 點(diǎn)。 GE- /P 最多可配置到 4000 個(gè) I/O 點(diǎn)。德州儀器(TI 公司的小型 PLC 新產(chǎn)品有 510、 520 和 TI100 等,中型 PLC

7、新產(chǎn)品有 TI300、 5TI 等, 大型 PLC 產(chǎn)品有 PM550、 530、 560、 565 等系列。 除 TI100 和 TI300 無(wú) 聯(lián) 網(wǎng)功能外,其它 PLC 都可實(shí)現(xiàn)通信,構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。 莫迪康(MODICON 公 司有 M84 系列 PLC 。其中 M84 是小型機(jī),具有模擬量控制、與上 位機(jī)通信功能,最多 I/O 點(diǎn)為 112 點(diǎn)。 M484 是中型機(jī), 其運(yùn)算功能較強(qiáng), 可與上位機(jī)通信, 也可與多臺(tái)聯(lián)網(wǎng), 最多可擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)為 512 點(diǎn)。 M584 是大型機(jī),其容量大、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng) 絡(luò)能力強(qiáng),最 多可擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)為 8192。 M884 增強(qiáng)型中型機(jī),它

8、具有小型機(jī)的結(jié)構(gòu)、大型機(jī)的控制功能,主機(jī)模塊配置 2 個(gè) RS-232C 接口,可方便地進(jìn)行組網(wǎng)通信。德國(guó)的西門(mén)子 (SIEMENS 公司、 AEG 公司、 法國(guó)的 TE 公司是歐洲著名的 PLC 制造商。 德國(guó)的西門(mén)子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。 在中、 大型 PLC 產(chǎn)品領(lǐng)域與美國(guó)的 A-B 公司齊名。 西門(mén)子 PLC 主要產(chǎn)品是 S5、 S7 系列。在 S5 系列中, S5-90U 、 S-95U 屬于 微型整體式 PLC ; S5-100U 是小型模塊式 PLC , 最多可配置到 256 個(gè) I/O 點(diǎn); S5-115U 是 中型 PLC ,最 多可配置到 1024 個(gè) I/O 點(diǎn)

9、; S5-115UH 是中型機(jī),它是由兩臺(tái) SS -115U 組成的雙機(jī)冗余系 統(tǒng); S5-155U 為大型機(jī),最多可配置到 4096 個(gè) I/O 點(diǎn),模擬量可達(dá) 300 多路; SS -155H 是大型機(jī),它是由兩臺(tái) S5-155U 組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)。而 S7 系列 是西門(mén)子公司在 S5 系列 PLC 基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品,其性能價(jià)格比高,其中 S7-200 系列屬于微型 PLC 、 S7-300 系列屬于于中小型 PLC 、 S7-400 系列屬于于中高性能的大型 PLC 。日本的小型 PLC 最具特色,在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名,某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī) 才 能實(shí)現(xiàn)的控制,日本的小型機(jī)

10、就可以解決。在開(kāi)發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美 的小型機(jī),所以格外受用戶(hù)歡迎。日本有許多 PLC 制造商,如三菱、歐姆龍、松下、富士、 日立、 東芝等, 在世界小型 PLC 市場(chǎng)上, 日本產(chǎn)品約占有 70%的份額。 三菱公司的 PLC 是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。其小型機(jī) F1/F2 系列是 F 系列的升級(jí)產(chǎn) 品,早期在我國(guó)的 銷(xiāo)量也不小。 F1/F2 系列加強(qiáng)了指令系統(tǒng), 增加了特殊功能單元和通信 功能, 比 F 系列有 了更強(qiáng)的控制能力。繼 F1/F2 系列之后, 20 世紀(jì) 80 年代末三菱公司又 推出 FX 系列, 在容量、速度、特殊功能、網(wǎng)絡(luò)功能等方面都有了全面的加強(qiáng)。 FX2 系

11、列是 在 90 年代開(kāi) 發(fā)的整體式高功能小型機(jī),它配有各種通信適配器和特殊功能單元。 FX2N 幾 年推出的高 功能整體式小型機(jī),它是 FX2 的換代產(chǎn)品,各種功能都有了全面的提升。近年 來(lái)還不斷 推出滿(mǎn)足不同要求的微型 PLC ,如 FXOS 、 FX1S 、 FX0N 、 FX1N 及 系列等產(chǎn)品。三菱公司的大中型機(jī)有 A 系列、 QnA 系列、 Q 系列,具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能, I/O 點(diǎn) 數(shù)可 達(dá) 8192 點(diǎn)。其中 Q 系列具有超小的體積、豐富的機(jī)型、靈活的安裝方式、雙 CPU 協(xié)同處 理、多存儲(chǔ)器、遠(yuǎn)程口令等特點(diǎn),是三菱公司現(xiàn)有 PLC 中最高性能的 PLC 。 歐 姆龍(OMRON

12、 公司的 PLC 產(chǎn)品,大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機(jī)以 SP 系列為 代 表, 其體積極小, 速度極快。 小型機(jī)有 P 型、 H 型、 CPM1A 系列、 CPM2A 系列、 CPM2C 、 CQM1 等。 型機(jī)現(xiàn)已被性?xún)r(jià)比更高的 CPM1A 系列所取代, P CPM2A/2C、 CQM1 系列 內(nèi)置 RS-232C 接口和實(shí)時(shí)時(shí)鐘, 并具有軟 PID 功能, CQM1H 是 CQM1 的升級(jí)產(chǎn)品。 中 型機(jī)有 C200H 、 C200HS 、 C200HX 、 C200HG 、 C200HE 、 CS1 系列。 C200H 是前些年 暢銷(xiāo)的高性能中型機(jī),配置齊全的 I/O 模塊和高功能模

13、塊,具有較強(qiáng)的通信和網(wǎng)絡(luò)功能。 C200HS 是 C200H 的升級(jí)產(chǎn)品,指令 系統(tǒng)更豐富、網(wǎng)絡(luò)功能更強(qiáng)。 C200HX/HG/HE 是 C200HS 的升級(jí)產(chǎn)品,有 1148 個(gè) I/O 點(diǎn),其 容量是 C200HS 的 2 倍,速度是 C200HS 的 3. 75 倍,有品種齊全的通信模塊,是適應(yīng)信息 化的 PLC 產(chǎn)品。 CS1 系列具有中型 機(jī)的規(guī)模、大型機(jī)的功能,是一種極具推廣價(jià)值的新機(jī) 型。大型機(jī)有 C1000H 、 C2000H 、 CV (CV500/CV1000/CV2000/CVM1 等。 C1000H 、 C2000H 可單機(jī)或雙機(jī)熱備運(yùn)行, 安裝帶電插拔模塊, C200

14、0H 可在線更換 I/O 模塊; CV 系列中除 CVM1 外, 均可采用結(jié) 構(gòu)化編程,易讀、易調(diào)試,并具有更強(qiáng)大的通信功能。 松下公司的 PLC 產(chǎn)品中, 為微型 機(jī), 為整體式小型機(jī), 為中型機(jī), FPO FP1 FP3 FP5/FP10、 FP10S (FP10 的改進(jìn)型 、 FP20 為大型機(jī),其中 FP20 是最新產(chǎn)品。松下公司近幾年 PLC 產(chǎn) 品的主要特點(diǎn)是:指 令系統(tǒng)功能強(qiáng); 有的機(jī)型還提供可以用 FP-BASIC 語(yǔ)言編程的 CPU 及 多種智能模塊, 為 復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了軟件手段; FP 系列各種 PLC 都配置通信機(jī)制, 由 于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性,這給

15、構(gòu)成多級(jí) PLC 網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)發(fā) PLC 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程 序帶來(lái)方便 . 日本松下電工公司的 FP 系列 PLC 產(chǎn)品有 FP0、 FP1、 FP2、 FP3、 FP5、 FP10 等多個(gè)系 列, 其中較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的是整體式結(jié)構(gòu)的小型機(jī) FP1 和模塊式結(jié)構(gòu)的中型機(jī) FP3 系列。 FP 系列是 PLC 市場(chǎng)上被稱(chēng)為一匹黑馬的后起之秀,雖然進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)較晚,但由于設(shè)計(jì) 上 的獨(dú)到之處和優(yōu)良的控制功能,一經(jīng)推出,就備受用戶(hù)歡迎。其產(chǎn)品有以下特點(diǎn):1、 豐富的指令系統(tǒng) 2、快速的 CPU 處理速度 3、大程序容量 4、功能強(qiáng)大的編程工具 5、強(qiáng) 大的網(wǎng)絡(luò)通信功能1.3 PLC 與橋式起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r可

16、編程控制器(Programmable Logic Controller,簡(jiǎn)稱(chēng) PLC 是一種工作可靠, 編程簡(jiǎn)單, 使用方便, 控制完備的控制設(shè)備。 它能在惡劣的工作環(huán)境下工作, 容易實(shí)現(xiàn) “ 機(jī)電一體化 ” 。 可編程控制器把自動(dòng)化技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù)融為一體,有利于 實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的 集散式控制。自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器取代傳 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)技術(shù)的不斷發(fā)展和 用戶(hù)需求的不斷提 高, PLC 在開(kāi)關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處

17、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。因此,可編程控制器自誕生以來(lái),得到了迅速發(fā)展,成為工業(yè)控制的主流。 1968 年美國(guó)通用汽車(chē)公司 (G.M 為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)的不斷更新, 生產(chǎn)工藝不斷變化的需要, 實(shí)現(xiàn)小批 量、 多品種生產(chǎn),希望能有一種新型工業(yè)控制器,它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換 電器控 制系統(tǒng)及接線,以降低成本,縮短周期。于是就設(shè)想將計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活、 通用性好 等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),制成一種通用控 制裝置,而 且這種裝置采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的 “ 自然語(yǔ)言 ” 進(jìn)行

18、編程,使不熟 悉計(jì)算機(jī)的人也 能很快掌握使用。 1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC 根據(jù)美國(guó)通用汽車(chē)公司的這種要求, 研制成功了 世界上第一臺(tái)可編程控制器,并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線上試用,取得很 好的效果。 從此這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。 早期的可編程控制器僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù) 等順序控制功能,只是用來(lái)取代傳統(tǒng)的 繼電器控制 , 通常稱(chēng)為可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller 。 隨著微 電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 20 世紀(jì) 70 年 代中期微處理器技術(shù)應(yīng)用到 PLC 中, 使 PLC 不僅具有邏輯控制功能, 還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處

19、理等功能。 20 世紀(jì) 80 年代以后, 隨著大規(guī)模、 超大規(guī)模集成電路等微 電子技術(shù)的迅速發(fā)展, 16 位和 32 位微處理器應(yīng)用于 PLC 中,使 PLC 得到迅速發(fā)展。 PLC 不僅控制功能增強(qiáng),同 時(shí)可靠性提高,功耗、體積減小,成本降低,編程和故障檢測(cè) 更加靈活方便,而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、 數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能, 使 PLC 真正成為具有邏輯控制、 過(guò)程控制、 運(yùn) 動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。 自從第一臺(tái) PLC 出現(xiàn) 以后,日本、德國(guó)、法國(guó)等也相繼開(kāi)始研制 PLC ,并得到了迅速的 發(fā)展。目前,世界上有 200 多家 PLC 廠商, 400 多品種的

20、PLC 產(chǎn)品,按地域可分成美國(guó)、 歐洲、 和日本等三 個(gè)流派產(chǎn)品, 各流派 PLC 產(chǎn)品都各具特色, 如日本主要發(fā)展中小型 PLC , 其小型 PLC 性能先進(jìn),結(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格便宜,在世界市場(chǎng)上占用重要地位。著名的 PLC 生產(chǎn)廠家主要 有美國(guó)的 A-B (Allen-Bradly 公司、 GE (General Electric 公司, 日 本的三菱電機(jī) (Mitsubishi Electric 公司、歐姆龍(OMRON 公司,德國(guó)的 AEG 公司、 西門(mén)子(Siemens 公司, 法國(guó)的 TE (Telemecanique 公司等。 我國(guó)的 PLC 研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快,尤其 在應(yīng)用

21、方面更為突出。在 20 世紀(jì) 70 年代末和 80 年代初,我國(guó)隨國(guó)外成套設(shè)備、 專(zhuān)用設(shè)備引進(jìn)了不少?lài)?guó)外的 PLC 。 此后, 在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè) 計(jì)中, PLC 的應(yīng)用逐年增多, 并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益, PLC 在 我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。目前,我國(guó)不 少科研單位和工廠在研制和 生產(chǎn) PLC , 如遼寧無(wú)線電二廠、 無(wú)錫華光電子公司、 上海香 島電機(jī)制造公司、 廈門(mén) A-B 公 司等。 從近年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,在世界范圍內(nèi) PLC 產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷(xiāo)量、用量高居工業(yè)控制 裝 置榜首,而且市場(chǎng)需求量一直以每年 15%的比率上升。 PLC 已成為工業(yè)自動(dòng)化

22、控制領(lǐng) 域中 占主導(dǎo)地位的通用工業(yè)控制裝置。我國(guó)許多引進(jìn)的重大工程項(xiàng)目,列入寶鋼,中原制 藥 廠等都使用很多可編程控制器,取得了明顯效益。推廣利用可編程控制器是一項(xiàng)很有意 義的工作。橋式起重機(jī) (天車(chē) 是一種用來(lái)起吊、放下和搬運(yùn)重物、并使重物在一定距離內(nèi)水平 移動(dòng)的 起重、搬運(yùn)設(shè)備,在生產(chǎn)過(guò)程中有著重要應(yīng)用。 5 噸橋式起重機(jī),電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 分為起重 機(jī)升降、小車(chē)、大車(chē)三部份。其中起重機(jī)升降由一臺(tái) 13kW 的繞線式異步電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng),大 車(chē)由兩臺(tái) 4 kW 繞線式異步電動(dòng)機(jī)、小車(chē)由一臺(tái) 2.5 kW 繞線式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)。在原傳 動(dòng)控制中,采用轉(zhuǎn)子串接電阻的調(diào)速方式 . 由于工作環(huán)境差 ,

23、粉塵和有害氣體對(duì) 電機(jī)的集電 環(huán)、電刷和接觸器腐蝕性大,加上工作任務(wù)重 , 實(shí)際過(guò)載率高 , 由于沖擊電流偏 大 , 容易造成電動(dòng)機(jī)觸頭燒損、電刷冒火、電動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)子所串電阻燒損和斷裂等故障 , 影 響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和 安全 , 工人維修量和產(chǎn)生的維修費(fèi)用也很高 . 并且原調(diào)速方式機(jī)械特性較差 ,調(diào)速不夠平滑, 所串電阻長(zhǎng)期發(fā)熱浪費(fèi)能量。 綜上所述設(shè)備存在的主要缺點(diǎn)如下:(1 拖 動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量大,起動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大,電能浪費(fèi)嚴(yán)重。 (2 起重機(jī)升降、小車(chē)、 大車(chē)起動(dòng)、 停止速度過(guò)快,而且都是慣性負(fù)載,機(jī)械沖 擊也較大, 機(jī)械設(shè)備使用壽命縮短, 操作人員的安全系數(shù)較差,設(shè)備運(yùn)行可靠性較低。 (3 由

24、于電動(dòng)機(jī)一直在額定轉(zhuǎn)矩下工 作,而每次升降的負(fù)載是變化的,因此容易 造成比較大的電能浪費(fèi)。 (4 起重機(jī)每天需 進(jìn)行大量的裝卸操作,由于繞線式電機(jī)調(diào)速是通過(guò)電氣驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)中的主要控制元件 -交流 接觸器來(lái)接入和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上串接的電阻,切換十分頻 繁,在電流比較大的狀態(tài)下, 容易燒壞觸頭。同時(shí)因工作環(huán)境惡劣,轉(zhuǎn)子回路串接的銅 電阻因灰塵、設(shè)備振動(dòng)等原因經(jīng) 常燒壞、斷裂。因而設(shè)備故障率比較高,維修工作量比 較大。同樣小車(chē)、大車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)也存 在上述問(wèn)題。 (5 在起重機(jī)起升的瞬間, 升降電動(dòng)機(jī)有時(shí)會(huì)受力不均勻, 易過(guò)載, 直接造成電 機(jī)損壞或者鋼絲繩斷裂。 (6 為適應(yīng)起重機(jī)的工況,起重機(jī)的操作人

25、員經(jīng)常性的反復(fù)操作,起重機(jī)的電器 元件和 電動(dòng)機(jī)始終處于大電流工作狀態(tài),降低了電器元件和電動(dòng)機(jī)的使用壽命。 (7 起重機(jī)工 作的協(xié)調(diào)性主要靠操作人員的熟練程度。由于升降、大車(chē)、小車(chē)三 個(gè)凸輪控制器之間沒(méi)有 固定的聯(lián)系,在起重機(jī)工作時(shí)操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度比較大, 容易疲 勞,易產(chǎn)生誤操作。 針對(duì) 上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足, 所以越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外廠商生產(chǎn)的起重機(jī)采用先進(jìn) 的可編程控 制技術(shù)(PLC 和變頻器技術(shù),以程序控制取代繼電器 -接觸器控制,進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)了起重機(jī) 的半自動(dòng)化控制。1.4 本課題主要任務(wù)、意義本論文是研究利用松下 FP1 系列的可編程控制器及外圍電路繼電器、開(kāi)關(guān)的連接在橋 式 起重機(jī)質(zhì)

26、量檢測(cè)控制中實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化,以克服原設(shè)備的諸多缺點(diǎn)。本論文是利用松下 FP1 系列可編程控制器對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行編程、調(diào)試,進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 了橋 式起重機(jī)的半自動(dòng)化。解決了以往所使用的起重機(jī)容易造成電動(dòng)機(jī)觸頭燒損、電刷 冒火、 電動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)子所串電阻燒損和斷裂等故障,并且降低了工人維修量和產(chǎn)生的維修 費(fèi)用 . ,也 詳細(xì)介紹其系統(tǒng)配置,兼顧介紹其指令系統(tǒng)、編程方法和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。 從而能更多 了解松下 PLC 和更好的使用它。 。第二章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 如何選購(gòu) PLC 產(chǎn)品在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中,有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置,例如電機(jī)的起 停,電 磁閥的開(kāi)閉,產(chǎn)品的計(jì)數(shù),溫度、壓力、流量的

27、設(shè)定與控制等,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這 些自動(dòng)控 制問(wèn)題,若采用可編程序控制器(PLC 來(lái)解決自動(dòng)控制問(wèn)題已成為最有效的工 具之一, 本文敘述 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題。 硬件選購(gòu)目前市場(chǎng)上的 PLC 產(chǎn)品眾多, 除國(guó)產(chǎn)品牌外, 國(guó)外有:日本的 OMRON 、 MITSUBISHI 、 FUJJ 、 anasonic, 德國(guó)的 SIEMENS , 韓國(guó)的 LG 等。近幾年, PLC 產(chǎn)品的價(jià)格 有較大的下降,其性?xún)r(jià)比越來(lái)越高,這是眾多 技術(shù)人員選用 PLC 的重要原因。那么,如 何選購(gòu) PLC 產(chǎn)品呢 ? 1、 系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定 系統(tǒng)用 PLC 單機(jī)控制, 還是用 PLC 形成網(wǎng)絡(luò), 由此

28、計(jì)算 PLC 輸入、 輸出點(diǎn)。數(shù),并 且在選購(gòu) PLC 時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量(10% 。 2、 、 確定負(fù)載 類(lèi)型根據(jù) PLC 輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型, 是大電流還是小電流, 以及 PLC 輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等, 從而確定輸出端采用繼電器輸出, 還是晶體管輸出, 或 品閘管輸出。 不同的負(fù)載選用不同的輸出方式,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。 3、 存儲(chǔ)容量與速度盡管?chē)?guó)外各廠家的 PLC 產(chǎn)品大體相同, 但也有 一定的區(qū)別。目前還未 發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開(kāi)發(fā)軟件都不相同, 而用戶(hù)程序的存儲(chǔ)容 量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越

29、快 的 PLC 價(jià)格就越高, 但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用 PLC 產(chǎn)品。 4、 編程器的選購(gòu) PLC 編程可采用三種方式:是用一般的手持編程器編程,它只能用商家規(guī)定語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編 程。這種方式效率低, 但對(duì)于系統(tǒng)容量小,用量小的產(chǎn)品比較適宜,并且體積小,易于現(xiàn) 場(chǎng)調(diào)試,造價(jià)也較低。 是用圖形編程器編程,該編程器采用梯形圖編程,方便直觀,一般 的電氣人員短期內(nèi)就 可應(yīng)用自如,但該編程器價(jià)格較高。 是用 IBM 個(gè)人計(jì)算機(jī)加 PLC 軟件包編程,這種方式是效率最高的一種方式,但大部分公 司的 PLC 開(kāi)發(fā)軟件包價(jià)格昂 貴,并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 因此,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易,開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短

30、以及 資金的情況合理選購(gòu) PLC 產(chǎn)品。 5、 盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障, 且技術(shù)支持好, 一般售后服務(wù)也較好,還有利于產(chǎn)品擴(kuò)展與軟件升級(jí)。2.2 PLC 的選型標(biāo)準(zhǔn)世界上有很多廠商生產(chǎn) PLC, 如德國(guó)的西門(mén)子、日本的三菱、松下,美國(guó) GE 公司等, 由 于松下 FP 系列相比較有體積小、 功能較多、 編程方便, 穩(wěn)定性, 此外還開(kāi)發(fā)了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換單元, 主控單元通過(guò) I/O 擴(kuò)展單元擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)數(shù), 以適應(yīng)不同的需要, PLC 系統(tǒng)是以I/O 點(diǎn)數(shù)為核心的控制系統(tǒng),系統(tǒng)包括 PLC 和輸入輸出設(shè)備。完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要是選 型和程序設(shè)計(jì)。但是由于 PLC 應(yīng)用在不

31、同場(chǎng)合,有不同的工藝流程,對(duì)控制功 能 有不同 的要求,由于各程序難易程度不一樣,因此有一定的選擇標(biāo)準(zhǔn):(1 PLC 機(jī)型選擇主要 考慮 I/O 點(diǎn)數(shù)。根據(jù)控制系統(tǒng)所需要的輸入設(shè)備(如按鈕、 限位開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等 、 輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等以及 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換的個(gè)數(shù)。確定 I/O 的 點(diǎn)數(shù)。 一般要留有一定裕量 (約占 10% , 滿(mǎn)足生產(chǎn)發(fā)展和工藝 的改進(jìn)。 (2 隨著 PLC 功能日益完善,很多小型機(jī)也具有中、大型機(jī)的功能。對(duì)于 PLC 的功 能選擇, 一般只要 滿(mǎn)足 I/O 點(diǎn)數(shù), 大多數(shù)機(jī)型也能滿(mǎn)足。 目前大多數(shù) PLC 機(jī)型都具有 I/O 擴(kuò)展模塊、 A/D

32、、 D/A 轉(zhuǎn)換模塊,以及高級(jí)指令、中斷能力與外設(shè)通信能力。 (3 PLC 一般根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù) 的不同,內(nèi)存容量會(huì)有相應(yīng)的差別。在選擇內(nèi)存容量時(shí) 同樣應(yīng)留有一定余量,一般時(shí)實(shí)際 程序的 25%。不應(yīng)單純追求大容量,以夠用為原則。 (4在 PLC 機(jī)型選取上要考慮控 制系統(tǒng)與 PLC 結(jié)構(gòu)功能的合理性。如果是單機(jī)系統(tǒng) 控制, I/O 點(diǎn)數(shù)不多,不涉及 PLC 之間的通信,但又要求功 能更強(qiáng),要求有處理模擬信 號(hào)的能力,可選擇整體式機(jī),如松下 FP0、 FP1、 FP-M 系列, 以及 OMRON C200H 系列等。 如果僅有開(kāi)關(guān)量控制,可選擇 OMRON C 系列 P 型機(jī)、 西門(mén)子 S7

33、-200, 三菱 F1、 FX 系列等。 (5一個(gè)企業(yè)盡量選擇同一類(lèi)型的 PLC 同一機(jī)型 PLC 模塊可互為利用,便于采購(gòu)管理。 同一機(jī)型 PLC 的功能、編程方法相同,有利于技 術(shù)人員水平的提高。 同一機(jī)型 PLC ,其外圍設(shè)備通用,資源共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,與上位 計(jì)算機(jī)配合可 形成多級(jí)分布式的控制系統(tǒng)。 由于松下 FP 系列相比較有體積小、功能較 多、編程方便,穩(wěn)定性,此外還開(kāi)發(fā)了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換單元, 主控單元通過(guò) I/O 擴(kuò)展 單元擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)數(shù), 本課題將選擇松下 PLC 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。2.3 PLC 程序設(shè)計(jì)的基本步驟(1 對(duì)橋式起重機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查。 程序設(shè)計(jì)要首

34、先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查以適 應(yīng)不同的工作環(huán) 境, 可編程控制器是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的, 因此, 可編程控制器一般都能滿(mǎn) 足工業(yè)場(chǎng)合的要求。但在一些特殊場(chǎng)合下,可編程 控制器不能滿(mǎn)足要求時(shí),應(yīng)對(duì)可編程控 制器采取適當(dāng)防護(hù)措施?，F(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查 包括以下內(nèi)容:環(huán)境溫度和環(huán)境濕度。 可編程控制器機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和沖擊情況。 環(huán)境內(nèi)的電磁干擾情況。 工 作環(huán)境內(nèi)有無(wú)腐蝕性氣體和過(guò)量粉塵。 供電電源情況(2 確定橋式起重機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行方案。 根據(jù)橋式起重機(jī)工作要求詳細(xì)了解系統(tǒng)完成哪些動(dòng)作, 動(dòng)作的先后順序以及各動(dòng) 作之間的相互制約關(guān)系等。 各種物理量的檢測(cè)手段, 如溫度、 壓力、速度、位移、位置等物理量的檢測(cè)。 設(shè)備

35、及人生安全的保障措施。 (3統(tǒng)計(jì)輸入設(shè) 備和輸出設(shè)備的數(shù)量,規(guī)格和型號(hào)。確定該系統(tǒng)輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的數(shù)量 及其性質(zhì)(直流量 或交流量、數(shù)字量或模擬量 。 (4根據(jù)以上三項(xiàng)的要求,選擇滿(mǎn)足上述要求的可編程 控制器的規(guī)格和型號(hào)。 (5輸入輸出定義。輸入輸出定義又叫 I/O 分配,就是把輸入量 分配給可編程控制器的 輸入點(diǎn) I ,把輸出量分配給可編程控制器的輸出點(diǎn) O 。 (6編輯 梯形圖。根據(jù)系統(tǒng)流程的要求和 I/O 分配,編輯滿(mǎn)足系統(tǒng)要求的梯形圖。首先 要合理的劃 分功能模塊,這樣做的目的是使程序?qū)哟吻宄?便于檢查、單塊調(diào)試和系統(tǒng) 總調(diào)。其次是 合理利用指令, 提高內(nèi)存的利用率, 減少內(nèi)存投資,縮

36、短運(yùn)行周期,提高 系統(tǒng)的研制周期。 (7詳細(xì)地對(duì)所設(shè)計(jì)的梯形圖進(jìn)行檢查和修改,以縮短系統(tǒng)的研制周期。 (8程序的試 運(yùn)行。程序的試運(yùn)行可以分兩個(gè)階段進(jìn)行,即模擬運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。編好梯形圖并輸入到可編程控制器的內(nèi)存中,在離線狀態(tài)下, 利用編程器的 OP-10,11 強(qiáng)制 I/O 的 ON/OFF 功能,接通某些輸入點(diǎn) I, 觀察輸出點(diǎn) O 的 指示燈,檢查是否滿(mǎn)足系統(tǒng)規(guī)定 的要求。模擬運(yùn)行工作無(wú)誤后,就可編程控制器安裝到現(xiàn) 場(chǎng)并與系統(tǒng)相連接,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 試運(yùn)行。 在實(shí)際工作中以上 8 個(gè)步驟,不是決然分開(kāi)的, 往往相互穿插進(jìn)行,直至程序滿(mǎn)足 系統(tǒng)要求為止。2.4 程序設(shè)計(jì)編程基本原則與注意問(wèn)題一個(gè)

37、梯級(jí)。每個(gè)梯形圖由多層邏輯行組成。每一邏輯行起于左母線,經(jīng)觸電、線圈終止 于 右母線。 (2觸電不能放在線圈的右邊,即線圈與右母線之間不能有任何觸電。 (3線 圈不能直接與左母線相接,如果需要,可通過(guò)一個(gè)沒(méi)有使用的常閉觸電或特殊繼 電器 R9010 相連接。 (4觸電可以任意串聯(lián)、并聯(lián),而且同一觸點(diǎn)可以無(wú)限次使用。 (5 輸出線圈可以并聯(lián)不能串聯(lián),同一輸出線圈在同一程序中避免重復(fù)使用。1. PLC 和上位機(jī) (或觸摸屏 組成監(jiān)控系統(tǒng)時(shí) , 在畫(huà)面上很多時(shí)候需要有 " 手動(dòng) "," 自動(dòng) " 等控 制模式 (一般都是多個(gè)只能一個(gè)時(shí) . 在程序里面可以用 &

38、quot;MOV" 指令 . 如 :當(dāng)選擇 " 手動(dòng) " 就將 常數(shù) 1 存儲(chǔ)到一個(gè)寄存器里面 , 當(dāng)選擇 " 自動(dòng) " 就將 2 存儲(chǔ)到 同一寄存器 . 只要判 斷寄 存器的數(shù)據(jù)是多少 , 就知道系統(tǒng)是那種控制方式 . 這樣的思路好處是容易理解 , 不需 要互鎖 之類(lèi)的麻煩程序 . 2. 程序有模擬量控制時(shí) , 如果讀取的模擬量基本上沒(méi)誤差 , 可以采取時(shí)間 濾波的方式 , 延時(shí)一段時(shí)間 (我做過(guò)一個(gè)系統(tǒng) , 基本上能正常反映實(shí)際情況 , 但是偶爾會(huì)出現(xiàn) 一次很大跳動(dòng) , 由于沒(méi)有加濾波 , 引起了系統(tǒng)停機(jī) , 其實(shí)不算故障 . 如果讀取的數(shù)

39、據(jù)誤差很大 , 就 需要 采取其它的濾波方式 . 如算平均值等 . 可以查閱相關(guān)的資料 . 3. 在程序調(diào)試過(guò)程中 (特別是設(shè) 備改造時(shí) , 你的程序是加入到原來(lái)設(shè)備的程序中時(shí) , 當(dāng)程序語(yǔ)句中出現(xiàn) 條件滿(mǎn)足 , 而 輸出 線圈不接通 時(shí) , 可以檢查你的這段程序是否是在這樣的語(yǔ)句之間 , 還有一種可能就是在中斷程序之后 . 條件滿(mǎn)足而沒(méi)輸出不接通 , 一 般都 是這段的程序不被掃描 . 4. 在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候 , 當(dāng)出現(xiàn)工藝上的故障 (非控制系統(tǒng)控制 , 最 好將故障現(xiàn)象保持 , 并有燈光聲音報(bào)警 . 知道操作工 復(fù)位 , 以讓其知道系統(tǒng)出現(xiàn)了故障 . 不 然停機(jī)了 , 別人還認(rèn)為你的程序問(wèn)

40、題 . 一般都是在設(shè)計(jì)一個(gè)新系統(tǒng)時(shí) , 要注意到這些 . 5. 當(dāng)檢 查所設(shè)計(jì)的程序無(wú)誤后,對(duì)所輸入的程序進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。所用編程軟件特點(diǎn)及界面操作針對(duì)該課題地總體設(shè)計(jì)要求, 我們應(yīng)用的編程軟件是松下 FPWIN GR2.0。 該軟件的主要特 點(diǎn)是 1. 三種編程模式;即符號(hào)梯形編輯模式、布爾梯形圖模式、布爾非梯形圖模式 2. 注 釋功能;可以為各個(gè)繼電器即輸出指令添加注釋文字,便于對(duì)程序進(jìn)行修改 3. 查找功能; 可以查找程序中使用的繼電器或寄存器,也可以對(duì)注釋即指令進(jìn)行修改 4. 調(diào)試功能;可以 在在線模式下對(duì)程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤進(jìn)行檢查及進(jìn)行在線測(cè)試 5. 監(jiān)控功能; 可以使生成的程序 動(dòng)作,

41、在顯示畫(huà)面中對(duì)梯形圖中的繼電器,寄存器, 輸入狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。 6. 系統(tǒng)寄存 器的置位、復(fù)位;可以對(duì) PLC 內(nèi)部的系統(tǒng)寄存器進(jìn)行置位,復(fù)位。 7. I/O 分配;可以通 過(guò)本軟件進(jìn)行 I/O 單元進(jìn)行分配,也可以讀出登陸在 PLC 中的 I/O 映射表。 8. 程序傳 輸; 可以將編輯完成的程序傳輸?shù)?PLC 中, 也可以有 PLC 讀出其中的程序。 如果創(chuàng) 建了 FP10 或 FP10S 的程序,還可以向 IC 卡中傳輸程序。如果使用 ROM 寫(xiě) 入器,還 可以向 ROM 中寫(xiě)入程序。 9. 在線編輯;可以在畫(huà)面中顯示 PLC 內(nèi)部程序的同時(shí),進(jìn)行 程序編輯。 10. 打印功能;可以打印

42、輸出的梯形圖,布爾形式助記符等程序清單、系統(tǒng)寄 存器等設(shè)置內(nèi)容、 I/O 列表等, 在執(zhí)行打印之前, 也可以預(yù)覽實(shí)際的打印效果。 松下 FPWIN GR 編程軟件操作 標(biāo)題欄:顯示當(dāng)前打開(kāi)的文件名稱(chēng)。 工具欄 :將本軟件中被認(rèn)為是經(jīng)常 使用的功能制成按鈕的形式, 利用這些按鈕可以更加 快速的進(jìn)行操作。 當(dāng)光標(biāo)移至功能欄 上按鈕時(shí), 畫(huà)面中將顯示與按鈕相對(duì)應(yīng)的功能內(nèi) 容 編輯畫(huà)面:顯示程序的畫(huà)面。 將此畫(huà)面 激活,進(jìn)行創(chuàng)建、編輯或進(jìn)行輸入說(shuō)明、監(jiān)控 等操作。圖 2-1FPWIN GR 基本界面對(duì)話框功能鍵欄:顯示輸入程序時(shí)所使用的編輯元素的快捷鍵、 各項(xiàng)功能的快捷鍵。 通過(guò)單擊視 圖中的功能欄,

43、可以選擇顯示或隱藏。通過(guò)單擊功能欄形式,可以改變顯示的段數(shù)。圖 2-2 FPWIN符號(hào)梯形圖模式下的功能鍵欄 GR 的使用:GR啟動(dòng) FPWIN(1創(chuàng)建新程序:創(chuàng)建新程序時(shí)在菜單欄中選擇文件下的創(chuàng)建。13(2編寫(xiě)程序:(3保存編寫(xiě)的程序圖 2-3 FPWIN GR 啟動(dòng)對(duì)話框 然后保存所編寫(xiě)的程序圖 2-4 選擇 PLC 機(jī)型的對(duì)話框2.5 硬件部分簡(jiǎn)述、手動(dòng)部分的詳細(xì)連接等。電器元件的選 擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開(kāi)關(guān)、傳 感器、保護(hù)電器、接觸器、指示燈、電磁閥 等。據(jù)本論題所用到的是導(dǎo)線,繼電器,開(kāi)關(guān) 等。開(kāi)關(guān)主要用到常開(kāi)和常閉開(kāi)關(guān),指示燈是用 LED 指示燈顯示,還要用到計(jì)數(shù)器、定

44、時(shí)器 等結(jié)論硬件部分是軟件編程與試驗(yàn)結(jié)果的連接,只有連接正確的硬件部分,才可以得到準(zhǔn) 確、正 確的結(jié)果,才能對(duì)設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行檢測(cè)和實(shí)行。第三章 具體方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1 PLC 橋式起重機(jī)檢測(cè)中的 I/O 定義本文選擇松下 PLC 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和編程,選擇適應(yīng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。根據(jù) 上述 對(duì)橋式起重機(jī)檢測(cè)過(guò)程的控制要求, PLC 控制系統(tǒng)的輸入包括:自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān)的輸 入信號(hào), 手動(dòng)前進(jìn), 后退開(kāi)關(guān)信號(hào), 手動(dòng)上升, 下降開(kāi)關(guān)信號(hào); 共計(jì) 7 個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信 號(hào)。 PLC 控 制系統(tǒng)的輸出包括:前進(jìn),后退接觸器驅(qū)動(dòng)信號(hào),左行,右行接觸器驅(qū)動(dòng)信 號(hào),上升,下 降接觸器驅(qū)動(dòng)信號(hào),電鈴和指

45、示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào);共計(jì) 8 個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。 根據(jù)系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù),并考慮富裕量,其 I/O 點(diǎn)數(shù)為:24 點(diǎn)輸入、 16 點(diǎn)輸出。系統(tǒng) I/O 地址定義表如表3.1 所示。表 3-1 序號(hào) 1 2PLC 的 I/O 定義表 輸入元件 自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān) S1 手動(dòng)前進(jìn)開(kāi)關(guān) S2 輸入地址 X0 X1 輸出 元件 指示燈 前進(jìn)接觸器 KM1 輸出地址 Y0 Y13手動(dòng)后退開(kāi)關(guān) S3X2后退接觸器 KM2Y24手動(dòng)左行開(kāi)關(guān) S4X3左行接觸器 KM3Y35手動(dòng)右行開(kāi)關(guān) S5X4右行接觸器 KM4Y46手動(dòng)上升開(kāi)關(guān) S6X5上升接觸器 KM5Y57手動(dòng)下降開(kāi)關(guān) S7X6下降接觸器 KM6Y68電鈴 B

46、Y73.2 橋式起重機(jī)檢測(cè)的 PLC 控制梯形圖設(shè)計(jì)進(jìn)退機(jī)構(gòu)的梯形圖程序設(shè)計(jì)如圖 3-2-1 所示。運(yùn)行時(shí)有手動(dòng)和自動(dòng)操作兩種,自動(dòng) 運(yùn)行過(guò) 程如下。16圖 3-2-1 進(jìn)退機(jī)構(gòu)工作的控制梯形圖過(guò)程分析:. 當(dāng) PLC 開(kāi)機(jī)工作時(shí), 通過(guò)內(nèi)部繼電器 R9013 產(chǎn)生初始化脈沖, 使各個(gè)計(jì)數(shù)器(C100-C103 復(fù)位。 . 當(dāng)自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān) S1 合上后, X0 的常開(kāi)接點(diǎn)閉合, Y1 線圈接通 進(jìn)退機(jī)構(gòu)執(zhí)行元件前進(jìn), 接觸器通電,起重機(jī)開(kāi)始前進(jìn);同時(shí),所有的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器開(kāi) 始工作, 定時(shí)器 T0 每 5s 產(chǎn)生一個(gè)脈沖, 脈沖的保持時(shí)間為一個(gè)掃描周期, 為計(jì)數(shù)器提供 計(jì)數(shù)信號(hào)。 . 當(dāng) C1

47、00 計(jì)到 6 時(shí)(即延時(shí) 30s , C100 的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),使 Y1 線圈斷 電進(jìn)退機(jī)構(gòu)停止 前進(jìn)。. 再過(guò) 45s 后, C101 計(jì)數(shù)器計(jì)到 15, C101 的常開(kāi)接點(diǎn)閉合, Y2 線圈接通,起重機(jī)開(kāi)始 后 退;工作 30s 后 C102 計(jì)數(shù)器到 21, C102 的常閉接點(diǎn)斷開(kāi), Y2 的線圈斷開(kāi),使后退 停止。 . 休息 45s , C103程序的調(diào)試:首先核對(duì)所輸程序是否和自己所編寫(xiě)的一致, 啟動(dòng)總體檢查時(shí), 利用菜單欄選擇 調(diào) 試 總 體檢查 ,選擇 執(zhí)行 后,開(kāi)始總體檢查,檢查無(wú)誤后,檢測(cè)程序運(yùn)行(主要時(shí) 計(jì)數(shù)器與計(jì) 時(shí)器所記錄的時(shí)間是否正確,能否正常工作運(yùn)行 ,可以采

48、用但不執(zhí)行程序, 即每執(zhí)行一 條指令暫停一次, 逐條檢查程序的顯示結(jié)果是否與所要求的相一致 (可以先 選擇輸出狀態(tài), 或者斷點(diǎn)指令有效或者無(wú)效進(jìn)行判斷 , 如果相一致就表示程序正確, 否 則就要對(duì)程序相 加修改。左右運(yùn)行機(jī)構(gòu)的控制梯形圖如圖 3-2-2 所示18圖 3-2-2 左右運(yùn)行機(jī)構(gòu)的控制梯形圖分析:C104 表示左行 14s 計(jì)時(shí), C105 表示間隔 23s 計(jì)時(shí), C1xxx 表示右行 14s 計(jì)時(shí), C107 表 示間隔 23s 計(jì)時(shí), Y3 表示自動(dòng) /手動(dòng)左行工作, Y4 表示自動(dòng) /手動(dòng)右行工作。程序的調(diào)試:首先核對(duì)所輸程序是否和自己所編寫(xiě)的一致, 啟動(dòng)總體檢查時(shí), 利用菜

49、單欄選擇 調(diào) 試 總 體檢查 ,選擇 執(zhí)行 后,開(kāi)始總體檢查,檢查無(wú)誤后,檢測(cè)程序運(yùn)行(定時(shí)、 計(jì)數(shù)器所記 錄的時(shí)間是否正確 ,可以采用但不執(zhí)行程序,即每執(zhí)行一條指令暫停一次, 逐條檢查程 序的顯示結(jié)果是否與所要求的相一致(可以先選擇輸出狀態(tài),或者斷點(diǎn)指令 有效或者無(wú)效 進(jìn)行判斷 ,如果相一致就表示程序正確,否則就要對(duì)程序相加修改。升降機(jī)構(gòu)的控制梯形圖如圖 3-2-3 所示圖 3-2-3 升降機(jī)構(gòu)工作的控制梯形圖分析:C108 表示上升 15s 計(jì)時(shí), C109 表示間隔 19s 計(jì)時(shí), C110 表示下降 10s 計(jì)時(shí), C111 表 示間隔 10s 計(jì)時(shí), Y5 表示自動(dòng) /手動(dòng)上升工作,

50、 Y6 表示自動(dòng) /手動(dòng)下降工作。程序的調(diào)試:首先核對(duì)所輸程序是否和自己所編寫(xiě)的一致, 啟動(dòng)總體檢查時(shí), 利用菜單欄選擇 調(diào) 試 總 體檢查 ,選擇 執(zhí)行 后,開(kāi)始總體檢查,檢查無(wú)誤后,檢測(cè)程序運(yùn)行(計(jì)數(shù)器、定時(shí)器的送 記錄時(shí)間是否正確 ,可以采用但不執(zhí)行程序,即每執(zhí)行一條指令暫停一次, 逐條檢查程 序的顯示結(jié)果是否與所要求的相一致(可以先選擇輸出狀態(tài),或者斷點(diǎn)指令 有效或者無(wú)效 進(jìn)行判斷 ,如果相一致就表示程序正確,否則就要對(duì)程序相加修改。當(dāng)加載并按控制要求反復(fù)運(yùn)行 1h 后, 若需要聲光信號(hào), 并停止運(yùn)行, 可增加如圖 3-2-4 所 示的梯形圖。當(dāng)起重機(jī)工作時(shí),與 C113 的計(jì)數(shù)輸出端連接的 T0 的常開(kāi)接點(diǎn)每 5s 通斷 一次, C113 計(jì)到 720(即延時(shí) 1h ,串聯(lián)在前進(jìn)、后退、左行、右行、上升、下 降工作 自動(dòng)運(yùn)行控制支路的 C113 常閉接點(diǎn)斷開(kāi),使 Y1、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5、 Y6 均斷開(kāi)而 停止 工作。同時(shí) C113 常開(kāi)接點(diǎn)接通, Y0、 Y7 線圈得電,發(fā)出聲光信號(hào);由于 T4 作用, 10s 后,聲音信號(hào)消失,但燈光信號(hào)仍保持。圖 3-2-4 聲光指示的控制梯形圖 程序的調(diào)試： 首先核對(duì)所輸程序是否和自己所編寫(xiě)的一致， 啟動(dòng)總體檢查時(shí)， 利用菜單欄選擇調(diào) 試總 體檢查，選擇