基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設計

1、 課程設計說明書題目: 基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設計系 別： 機械工程學院專 業(yè) 班 級： 機設10-12班 學 號： 2010302618 學 生 姓 名： 李文龍 指 導 教 師： 杜菲 2014年 0 1 月 12日安徽理工大學課程設計（論文）任務書 機械工程學院 測控教研室 學 號2010302618學生姓名李文龍專業(yè)（班級）機設10-12班設計題目基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設計設計技術參數(shù)(1) 按下啟動鍵，上面油缸的活塞B向下運動。(2) 當B活塞下降到終點時,A的活塞向右運動，C的活塞向左運行。(3）當A、C活塞運動到終點后，首先A、C油缸返回然后B油缸返回。設計要求(1)

2、 按下啟動按鈕后,B液壓缸向下運動。(2) 當B向下運動到終點后，A、C開始運動當運動到終點時原料成型。(3) A、C液壓缸先返回，當A、C返回到初態(tài)時，B液壓缸開始返回。(4) B返回到初態(tài)時，取出成品，加工下一工件。工作量課程設計說明書一份，要求附錄中包含軟件主界面、控制主程序以及硬件接線圖。工作計劃第一周：查閱相關資料和書籍，了解PLC技術、設計方法及液壓缸和電磁閥的知識；掌握自控成型系統(tǒng)的工藝過程和設計要求。第二周：進行程序的設計及電磁閥的選用等等。第三周：控制程序的模擬運行調試，找出缺點并加以改進。第四周：整理設計內容及相關數(shù)據(jù)，編寫課程設計說明書。參考資料1 方程遠. 電氣控制原理

3、與設計.寧夏人民出版社,2 秦春斌,張繼偉. PLC基礎及應用教程. 北京:機械工業(yè)出版社,2002.3 廖常初. 可編程序控制器應用技術（第四版）. 重慶大學出版社,2002. 4 李開慧. 電工電子技術基礎. 人民郵電出版社 5張利平主編液壓氣壓系統(tǒng)設計手冊北京：機械工業(yè)出版社，1997. 6 許賢良，王傳禮. 液壓傳動. 北京：國防工業(yè)出版社（第二版），2011.7 馮清秀. 機電傳動控制. 武漢：華中科技大學出版社 （第五版），2011.指導教師簽字教研室主任簽字 2014年 01月12日 學生姓名： 李文龍 學號： 2010302618 專業(yè)班級： 機設1012班 課程設計題目：基于

4、PLC的自控成型控制系統(tǒng)設計 指導教師評語： 成績： 指導教師： 年 月 日安徽理工大學課程設計（論文）成績評定表摘要隨著技術的發(fā)展，其控制功能不斷增強，可編程程序控制器還可以進行算術運算，模擬量控制、順序控制、定時、計數(shù)等，并通過數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機械生產過程。長期以來，PLC及其網絡控制系統(tǒng)始終戰(zhàn)斗在工業(yè)自動化控制行業(yè)的主戰(zhàn)場，其提供的安全和完善的解決方案，為各種各樣的自動化設備提供了非?？煽康目刂茟?，在電力、冶金、化工、機械等行業(yè)發(fā)揮了重大作用，被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱之一。在成型機的生產線中應用PLC控制具有結構簡單，編程方便，操作靈活，使用安全，工作穩(wěn)定，性

5、能可靠和抗干擾能力強等特點，是一種很有效的自動控制方式，是材料成型生產實現(xiàn)高效、低成本、高質量自動化生產的發(fā)展方向。不但能使成型的產品的質量和品質得到了嚴格的保證；而且還大大提高了生產效率和減輕工人的勞動強度，有非常好的經濟效益和社會效益。本文就是利用PLC控制的方法設計的一種即安全又實用的自控成型系統(tǒng)。 自控成型系統(tǒng)主要由工作臺、液壓缸A、B、C以及相應的電磁閥和信號燈等幾部分組成。該自動成型系統(tǒng)是利用油的壓力來傳遞能量，以實現(xiàn)材料（如：鋼筋）加工工藝的要求。該自動成型系統(tǒng)是利用PLC控制液壓缸A、B、C的三個電磁閥有序的打開和關閉，以便使油進入或流出液壓缸，從而控制各油缸中活塞有序運動，活

6、塞帶動連桿運動，給相應的擋塊一個壓力，這樣就可以使材料成型。關鍵詞：可編程程序控制器；PLC；液壓缸目 錄第一章 緒論11.1課程設計的背景11.2課程設計任務11.3課程設計的意義2第二章PLC簡介32.1 PLC的由來32.2 PLC的定義32.3 PLC的構成42.4 PLC的各組成元素的構成及功能42.5 PLC工作原理6第三章液壓傳動系統(tǒng)83.1液壓系統(tǒng)基本回路83.3液 壓 缸8第四章 程序設計104.1設計思想、程序框圖、梯形圖104.2程序設計與說明124.3I/O地址表分配：134.4指令表134.5 GX Simulator 仿真模擬14第五章實驗調試175.1運行調試17

7、5.2實驗步驟17設計總結20參考文獻21安徽理工大學課程設計第一章 緒論1.1課程設計的背景目前，在國內外PLC已廣泛應用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價格比的不斷提高，其應用領域不斷擴大。從應用類型看，PLC的應用大致可歸納為以下幾個方面：開關量邏輯控制、運動控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網等等。PLC系統(tǒng)與通用計算機可直接或通過通信處理單元、通信轉換單元相連構成網絡，以實現(xiàn)信息的交換，并可構成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。為適應工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機有

8、以下特點：可靠性高，抗干擾能力強；通用性強，控制程序可變，使用方便；功能強，適應面廣；編程簡單，容易掌握；減少了控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量；體積小、重量輕、功耗低、維護方便等。因此我們基于PLC自控成型控制系統(tǒng)的設計，來滿足生產上的需要，從而大大提高了生產效率和減輕工人的勞動強度，有非常好的經濟效益和社會效益。1.2課程設計任務一、控制要求利用PLC構成一個自控成型系統(tǒng),用LED發(fā)光管來演示系統(tǒng)工作狀態(tài)。其中S1，S6用于指示油缸到位開關；K1至K4用于指示電磁閥的工作狀態(tài)。（1）初始狀態(tài),當原料放入成型機時，各油缸為初始狀態(tài):K1=K2=K4=OFF,K3=ON，S1=S3=S5=OFF,

9、S2=S4=S6=ON。（2）按下啟動鍵S0,則 K2=ON,上面油缸的活塞B向下運動,使S4=OFF。（3）當該油缸活塞下降到終點時,S3=ON,此時啟動左液壓缸,A的活塞向右運動,C的活塞向左運行,K1=K4=ON，K3=OFF,使S2=S6=OFF。（4）當A缸活塞運行到終點時，S1=ON，并且C缸活塞也到終點，S5=ON時，原料已成型，各油缸開始返回原位。首先，A、C油缸返回，K1=K4=OFF，K3=ON，使S1=S5=OFF。（5）當A、C油缸返回到初始位置，S2=S6=ON時，B油缸返回，K2=OFF，使S3=OFF。（6）當B油缸返回到初始狀態(tài)，S4=ON時，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，

10、取出成品；放入原料后，按下啟動按鈕，重新啟動，開始下一工件的加工。二、課題要求(1) 按題意要求，畫出 PLC 端子接線圖及控制梯形圖。(2) 完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。(3) 完成課程設計說明書。1.3課程設計的意義通過課程設計的實踐，使學生鞏固和深化對PLC理論知識的理解；培養(yǎng)學生運用所學PLC知識和技能，配合相關技術資料的查詢，獨立分析和解決生產實際中有關工業(yè)控制實際問題的能力；進一步提高學生對PLC控制系統(tǒng)分析、設計的能力。通過對PLC自控成型控制系統(tǒng)的設計，使材料成型生產實現(xiàn)高效、低成本、高質量自動化生產的發(fā)展方向。不但能使成型的產品的質

11、量和品質得到了嚴格的保證；而且還大大提高了生產效率和減輕工人的勞動強度，有非常好的經濟效益和社會效益。本文就是利用PLC控制的方法設計的一種即安全又實用的自控成型系統(tǒng)。2第二章PLC簡介2.1 PLC的由來 在PLC問世之前，工業(yè)控制領域中是繼電器控制占主導地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應性差，尤其當生產工藝發(fā)生變化時，就必須重新設計、重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應汽車型號不斷更新的要求，以在激烈的競爭的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝

12、置來取代繼電器控制裝置，為此，特擬定了十項公開招標的技術要求，即：(1)編程簡單方便，可在現(xiàn)場修改程序；(2)硬件維護方便，最好是插件式結構；(3)可靠性要高于繼電器控制裝置；(4)體積小于繼電器控制裝置；(5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；(6)成本上可與繼電器柜競爭；(7)輸入可以是交流115V；(8)輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥；(9)擴展時，原有系統(tǒng)只需做很小的改動；(10)用戶程序存儲器容量至少可以擴展到4KB。根據(jù)招標要求，1969年美國數(shù)字設備公司(DEC）研制出世界上第一臺PLC（PDP14型），并在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新

13、時期。從此，可編程控制器這一新的控制技術迅速發(fā)展起來，而且，在工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展很快。2.2 PLC的定義 在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）經過4年的調查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（Programmable Controller），英文縮寫為PC，并作如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，并實現(xiàn)邏輯運算、順序控制、計數(shù)、計時和算術運算功能，用來對各種機械或生產過程進行控制?！?國際電工委員會（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程序控制器標準的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2

14、月頒布了草案第三稿。該草案中對可編程序控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)、和算術運算等操作的指令。并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關外部設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。” 定義強調了PLC應直接應用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。這是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。2.3 PLC的構成從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC

15、包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。2.4 PLC的各組成元素的構成及功能 CPU. CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程

16、中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。對使用者來說，不必詳細分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令，但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內存容量是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。I/O模塊.PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I

17、/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O種類有開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等。開關量是指只有開和關（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下： 開關量：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。模擬量：按信號類型分，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,16bi

18、t等。內存.內存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。不同機型的PLC期內存大小也不盡相同，除主機單元的已有的內存區(qū)外，大部分機型還可根據(jù)用戶具體需要加以擴展。電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。底板或機架.大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。PLC系統(tǒng)的其它設備.（1）編程設備：編程器是PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運

19、行、檢查維護不可缺少的器件，用于編寫程序、對系統(tǒng)作一些設定、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)場控制運行。某些PLC也配有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。（2）人機界面：最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當人機界面也非常普及。（3）輸入輸出設備：用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機等。 PLC的通信聯(lián)網.依靠先進的工業(yè)網絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數(shù)據(jù)。因此，網絡在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要

20、性越來越顯著，甚至有人提出網絡就是控制器的觀點說法。PLC具有通信聯(lián)網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標準，PLC各廠家均有采用。對于一個自動化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來講，選擇網絡非常重要的。首先,網絡必須是開放的，以方便不同設備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展；其次，針對不同網絡層次的傳輸性能要求，選擇網絡的形式，這必須在較深入地了解該網絡標準的協(xié)議和機制的前提下進行；再次，

21、綜合考慮系統(tǒng)成本、設備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網絡標準。2.5 PLC工作原理I/O刷新：在PLC（可編程控制器）中，客戶所設計的用戶程序通過一邊讀寫PLC內的存儲器區(qū)域(歐姆龍稱I/O存儲器)的信息一邊將指令從開始到最后逐個執(zhí)行的方式來進行處理。另一方面，對于與PLC或I/O單元直接相連的感應器/開關等PLC外的數(shù)據(jù)，按照一定時序，會與PLC內的I/O存儲器的數(shù)據(jù)一并更新。這種PLC外的數(shù)據(jù)與PLC內的I/O存儲器的數(shù)據(jù)的一并更新，即稱為I/O刷新動作。周期時間.在PLC處理周期中，從I/O刷新執(zhí)行（開始）到下一次的I/O刷新執(zhí)行（處理）之間的時間，即周期時間。

22、周期時間包含共通處理（自我診斷）、用戶程序執(zhí)行處理、I/O刷新處理、外圍服務處理等所需要的時間。(1) 如周期時間過長，則與PLC外部進行數(shù)據(jù)更新的周期變長，輸入輸出的響應時間變長，導致無法獲取比周期時間短的輸入的變化。(2) 如周期時間短，則輸入輸出的響應時間變短，可進行高速處理。(3) 如更改周期時間，則命令的執(zhí)行間隔及輸入輸出的響應時間也會改變。中斷任務. 通常，在PLC的處理周期內，用戶程序包括I/O刷新等其他處理，將按順序執(zhí)行。在這個處理周期中能夠優(yōu)先執(zhí)行的處理，即中斷任務。如事先指定的中斷條件成立，則中斷處理周期，優(yōu)先執(zhí)行該處理。I/O分配： 在用戶程序中，為了對PLC內裝載的輸入

23、輸出單元的輸入、輸出信號進行處理，有必要事先為其分配PLC內的I/O存儲器的地址。將PLC內裝載的單元的輸入、輸出信號分配到I/O存儲器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動作。 將PLC內裝載的單元的輸入、輸出信號分配到I/O存儲器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動作。CPU單元的存儲區(qū)域： 在PLC內，進行用戶程序、I/O存儲器的數(shù)據(jù)及注釋信息、CPU單元及高功能單元的設定信息、登錄I/O表信息等各類的數(shù)據(jù)的處理。保存這些PLC所處理的全部數(shù)據(jù)的地方，即CPU單元內的存儲區(qū)域。 用戶程序區(qū)域：記錄客戶所設計

24、的用戶程序。I/O存儲器區(qū)域：通過指令的操作碼，可以訪問該區(qū)域。記錄通道I/O（CIO）、內部輔助繼電器、保持繼電器、特殊輔助繼電器、數(shù)據(jù)存儲器、擴展數(shù)據(jù)存儲器、計時完成標志?當前值、計數(shù)完成標志?當前值、任務標志、變址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、條件寄存器、時鐘脈沖等的信息。l/O存儲器區(qū)域的數(shù)據(jù)中包括：斷電后恢復時，內容會被清除的區(qū)域，以及可保持以前的信息的區(qū)域。參數(shù)區(qū)域：PLC所處理的各種初始設定信息。記錄PLC系統(tǒng)設定、登錄I/O表、路由表、CPU高功能單元系統(tǒng)設定等的信息。 第三章液壓傳動系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)簡稱液壓系統(tǒng)，是由液壓能源、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件等組成，以完成一定動作的系統(tǒng)。

25、在各種機械設備上，液壓傳動技術得到了廣泛應用。這些液壓傳動系統(tǒng)可能很復雜，但它們都是由一些基本回路組成。通常閱讀和分析一個較復雜的液壓系統(tǒng)，大致可按以下步驟進行：(1)了解設備的工藝對液壓系統(tǒng)的動作要求；(2)初步瀏覽整個系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，并以各個執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；(3)對每一子系統(tǒng)進行分析，搞清楚其中含有哪些基本回路，然后根據(jù)執(zhí)行元件的動作要求，參照動作循環(huán)表讀懂這一子系統(tǒng)；(4)根據(jù)液壓設備中各執(zhí)行元件間互鎖、同步、防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系；(5)在全面讀懂系統(tǒng)的基礎上，歸納總結整個系統(tǒng)有哪些特點，以加深對系統(tǒng)的理解。3.1液壓系統(tǒng)基本回路任何

26、機械設備的液壓傳動系統(tǒng)，都是由一些液壓基本回路組成的。所謂基本回路，就是由有關的液壓元件組成，用來完成特定功能的典型油路。下面對一些常用的基本回路分別予以介紹。3.2 壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)中油液的壓力，以滿足執(zhí)行元件對力或力矩的要求，包括調壓、減壓、增壓、卸荷、保壓、平衡等多種回路。調壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定或不超過某個數(shù)值。 (1)單級調壓回路：在泵1的出口處設置并聯(lián)的溢流閥2，使泵的出口壓力基本維持恒定。 (2)多級調壓回路：先導式溢流閥3的遙控口串接二位二通換向閥5和遠程調壓閥4。這里要求遠程調壓閥4的調整壓力必須小于先導式溢流閥

27、3的調整壓力，即p2p1當二位二通換向閥5處于截止位(即上位)時，泵出口壓力為p1；當二位二通換向閥5處于通位(即下位)時，泵出口壓力為p2。如果在溢流閥的遙控口處通過多位換向閥的不同通口，并聯(lián)多個調壓閥，即可實現(xiàn)多級調壓。 (3)無級調壓回路：通過改變比例溢流閥6的輸入電流來實現(xiàn)無級調壓。為了使減壓回路工作可靠，減壓閥的最低調整壓力不應小于05MP9，最高調整壓力至少比系統(tǒng)壓力小05MPa。當減壓回路中的執(zhí)行元件需要調速時，調速元件應放在減壓閥的下游，以避免減壓閥泄漏(指由減壓閥泄油口流回油箱的油液)對執(zhí)行元件速度產生影響。3.3液 壓 缸液壓缸是液壓系統(tǒng)中的液壓執(zhí)行元件，它是將液壓能轉變?yōu)?/p>

28、機械能做直線往復運動的能量轉換裝置。液壓缸結構簡單，工作可靠，在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 液壓缸的種類繁多，分類方法各異。可按運動方式、作用方式、結構形式的不同進行分類?？煞譃榛钊簤焊?、伸縮液壓缸、組合液壓缸等等。第四章 程序設計 4.1 設計思想、程序框圖、梯形圖自動成型系統(tǒng)工作示意圖如下圖所示。PLC程序包括一個初始化程序。在系統(tǒng)開始工作時，先要對整個系統(tǒng)進行初始化，記載開始啟動的時候，先對系統(tǒng)的各個部分的當前工作狀態(tài)進行檢測，并對各個存儲器進行清零，保證系統(tǒng)在運行時的可靠性。程序框圖如下圖所示：圖4-1 程序框圖梯形圖如下： 圖4-2梯形圖4.2程序設計與說明（1）當原料放入成型機

29、時，各油缸為初始狀態(tài)。當按下啟動按鈕S0，K2接通，上面的油缸,即油缸B的活塞開始向下運動，梯形圖如圖3-3。 圖4-3 油缸的活塞開始向下運動(2) 當該B油缸活塞下降到終點時，S3=ON，此時啟動左液壓缸，A的活塞向右運動， C的活塞向左運行，K1=K4=ON，K3=OFF，使S2=S6=OFF，梯形圖如圖3-4。圖4-4 A和C油缸的活塞開始運動(3) 當A缸活塞運行到終點時，S1=ON，并且C缸活塞也到終點，S5=ON時，原料已成型，各油缸開始返回原位。首先，A、C油缸返回，K1=K4=OFF，K3=ON，使S1=S5=OFF，梯形圖如圖3-5。圖4-5 A和C油缸的活塞開始返回(4)

30、 當A、C油缸返回到初始位置，S2=S6=ON時，B油缸返回，K2=OFF，使S3=OFF。當B油缸返回到初始狀態(tài)，S4=ON時，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，取出成品；放入原料后，按下啟動按鈕，重新啟動，開始下一工件的加工，梯形圖如圖3-6。 圖4-6 B油缸的活塞開始返回4.3 I/O地址表分配：根據(jù)自動成型系統(tǒng)的控制要求，開關1、開關2為啟動、停止開關，S1S6為6個行程開關，分別接PLC的X0X7八個輸入，輸出分別接電磁閥K1K4和指示燈。PLC的輸入、輸出地址表如下表所示。表4-1輸入、輸出地址表如下表所示輸入信號輸出信號名稱功能編號名稱功能編號S0啟動X0K1控制A的電磁閥Y1S1A油缸的關限

31、位X1K2控制B的電磁閥Y2S2A油缸的開限位X2K3控制C的開電磁閥Y3S3B油缸的關限位X3K4控制C的關電磁閥Y4S4B油缸的開限位X4S5C油缸的關限位X5S6C油缸的開限位X64.4指令表 0 LDI M1011 OUT Y0032 LD X0003 AND X0044 SET Y0025 SET M1006 SET Y0037 LD X0038 SET Y0019 SET Y00410 RST Y00211 RST Y00312 LD X00113 AND X00514 RST Y00115 RST Y00416 SET Y00317 RST M10018 LD X00219 AN

32、D X00620 ANI M10021 ANI X00022 RST Y00123 RSTY00424 RST Y00225 END4.5 GX Simulator 仿真模擬(1)點擊菜單“工具”按鈕，并點擊“梯形圖邏輯測試啟動”選項。等待程序寫入仿真器并運行，可以看到運行成功畫面，RUN指示燈亮。 圖4-7 軟件運行界面(2)對自控成型系統(tǒng)進行測試。初始狀態(tài)下Y3=ON，S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。圖4-8 初始狀態(tài)下開關的狀態(tài)(3) 按下啟動鍵S0,即X0為工作狀態(tài)，此時上面油缸的活塞向下運動Y2開始工作，同時X4置0。圖4-9 B油缸活塞向下運動(4)當該油缸活塞下

33、降到終點時，X3進入工作狀態(tài)，此時啟動左液壓缸，A的活塞向右運動， C的活塞向左運行，Y1和Y4開始工作，同時使X4和X6斷開。圖4-10 油缸A和C的活塞開始運動(5)當A缸活塞運行到終點時,X1進入工作狀態(tài),并且C缸活塞也到終點,X5處于工作狀態(tài)時，原料已成型，各油缸開始返回原位。首先，A、C油缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使X1=X5=OFF。圖4-11 A和C油缸的活塞開始返回當A、C油缸返回到初始位置,B缸開始返回,當系統(tǒng)回到初始狀態(tài),取出成品；放入原料后,按下啟動按鈕,重新啟動,開始下一工件的加工。第五章實驗調試5.1 運行調試 選擇好PLC的類型，根據(jù)PLC外部電氣原理圖，將PLC與實驗板正確接線，經檢驗無誤后，接通PLC電源，將編譯正確的程序輸入軟件中，確保編譯無錯誤，打開監(jiān)控，以便觀察程序運行中，各觸電的開合情況，方便檢查程序錯誤，最后將PLC置于運行模式，運行程序，開始操作，若操作成功后，先把PLC置于停止狀態(tài)，關閉監(jiān)控，再拔PLC電源。調試過程中，S5接通時，原料已成型，各油缸活塞開始退回原始位置，首先A，C油缸先返回，當A，C油缸回到初始位置， B油缸應接著返回，但B油缸未返回，經檢查發(fā)現(xiàn)是