機(jī)床電氣控制技術(shù)2

第四章可編程序控制器系統(tǒng)分析、設(shè)計及應(yīng)用1可編程序控制器系統(tǒng)的分析方法2可編程計序控制器系統(tǒng)設(shè)計3C650臥式車床的PLC控制

第一節(jié)可編程序控制器系統(tǒng)的分析方法

一、可編程序控制器的系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容圖4-1采用可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖采用可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-1系統(tǒng)分析的基本思路是：從工藝要求出，明確控制要求、搞清機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)與相關(guān)信息及操作員的主令信號之間的關(guān)系。PLC控制系統(tǒng)分析工作的主要內(nèi)容：

1）了解和掌握PLC控制系統(tǒng)的控制對象的工作過程、工藝要求，這是重要的第一步；

2）掌握PLC控制系統(tǒng)的電氣、液壓或氣動系統(tǒng)的組成，分析電氣、液壓或氣動系統(tǒng)的控制原理。要了解各個控制指令、檢測信號和控制輸出信號的作用和相互關(guān)系，了解它們與PLC的端口連接關(guān)系；

3）控制軟件的分析。PLC控制系統(tǒng)分析的核心是其控制軟件的分析。應(yīng)用程序一般是可以從PLC中輸出來的，可以在系統(tǒng)分析時加以利用。對于用不同編程語言編制的程序，應(yīng)采取不同的分析方法。二、可編程序控制器系統(tǒng)分析的常用方法可編程序控制器系統(tǒng)分析的過程是：首先要從整體上把握編程的總體思路，然后再做細(xì)節(jié)的分析。分析程序的過程中，應(yīng)在逐步、反復(fù)分析的基礎(chǔ)上整理、歸納并繪制出總的、局部的程序框圖。分析、整理的過程，就是消化、提高的過程，除此之外，沒有捷徑。系統(tǒng)分析的主要方法有：

（1）文字?jǐn)⑹龇ㄓ米匀徽Z言平鋪直敘地依次說明各編程元件的行為和狀態(tài)，是普遍采用的方法。（2）圖形分析法

梯形圖程序中的編程元件，絕大部分只存在于兩種狀態(tài)：對于邏輯運算值或為“1”或為“0”，對于接點或接通或斷開，可用簡單的線條或符號（圖）來標(biāo)明它們的狀態(tài)。圖形分析法用的較多的是時序圖法。（3）邏輯函數(shù)法由于梯形圖程序中編程元件只存在于兩種狀態(tài)之中，故可以利用邏輯代數(shù)來描述其控制規(guī)律。三、可編程序控制器系統(tǒng)分析實例1．分析工藝過程、明確控制要求某中央空調(diào)系統(tǒng)的冷水機(jī)組采用4臺全封閉制冷壓縮機(jī)，組成兩個相對獨立的制冷回路，采用可編程控制器進(jìn)行控制，以下對本系統(tǒng)控制原理進(jìn)行分析。(1)工藝過程分析兩個制冷回路相對獨立，兩個回路可同時工作，也可以各自單獨工作?？刂品绞接惺謩雍妥詣觾煞N。對冷水回水溫度進(jìn)行監(jiān)測，自動增減投入運行的制冷回路數(shù)。此外，還有較全面的系統(tǒng)監(jiān)測、保護(hù)、報警及顯示等功能。(2)控制要求

1）4臺壓縮機(jī)電動機(jī)起動方式采用滿壓直接起動。但4臺電動機(jī)依次起動，并保持一定的時間間隔。

2）設(shè)有手動、自動兩種運行方式。

3）設(shè)有冷水機(jī)組與水泵間的聯(lián)鎖控制，冷水或冷卻水?dāng)嗨?、冷水出口溫度過低、壓縮機(jī)排氣壓力過高或吸氣壓力過低等也設(shè)有相應(yīng)的保護(hù)。

4）壓縮機(jī)電動機(jī)的缺相、過載等必要保護(hù)環(huán)節(jié)齊全。

5）各壓縮機(jī)狀態(tài)、機(jī)組的運行方式及各種故障狀態(tài)等有必要的顯示。在故障狀態(tài)時，有聲光同時示警。圖4-2端子接線圖2．分析PLC的I/O端子分配及I/O表⑴I/O端子分配本例中選用OMRON公司的C200-H系列產(chǎn)品的5槽母板C200H-BC051，兩塊輸入模塊分別插在0號槽和1號槽上，對應(yīng)的輸入通道號即為000CH和001CH；兩個輸出模塊分插在3號和4號槽上，則輸出模板的通道號為003CH和004CH。輸入輸出端子分配接線如圖4-2。冷卻水出口溫度：當(dāng)水溫低于設(shè)定值時溫度繼電器處于常態(tài)（強(qiáng)調(diào)動作時溫度高于設(shè)定值），其動斷（常閉）接點處于通態(tài)，PLC的輸入繼電器00008處于動作狀態(tài)?；芈?溫控設(shè)定值可高于回路2的溫度設(shè)定值（當(dāng)然，也可相反設(shè)定），常態(tài)時常閉接點接通，對應(yīng)的PLC的00010和00011均處于動作狀態(tài)。防凍開關(guān)設(shè)定值約3攝氏度，常態(tài)時常閉接點接通，PLC的00013處于動作狀態(tài)?；芈?和回路2的高低壓開關(guān)在未達(dá)設(shè)定值時均為常態(tài)，對應(yīng)PLC的00109、00110、00111、00112均處于動作狀態(tài)。而兩個水流開關(guān)在水未斷流時動作，所以水未斷流時，PLC的00113、00115處于動作狀態(tài)。水泵聯(lián)鎖開關(guān)對應(yīng)的輸入繼電器00100、00104處于動作狀態(tài)。表4-3續(xù)圖4-3梯形圖程序3．PLC控制程序分析(1)程序結(jié)構(gòu)分析

1）控制功能程序模塊

2）監(jiān)控及保護(hù)程序模塊

3）報警及工作狀態(tài)顯示程序模塊(2)程序運行原理分析

1）系統(tǒng)正常運行的保證條件

2）控制程序分析自動/手動開關(guān)打“手動”位置自動/手動開關(guān)打“自動”位置圖4-3（續(xù)）3）監(jiān)控和保護(hù)程序分析4）報警及顯示程序開機(jī)延時顯示工作方式顯示第二節(jié)可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計一、可編程序控制器系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容與步驟控制系統(tǒng)總體方案選擇軟件設(shè)計可編程控制器的機(jī)型選擇硬件電路設(shè)計1．可編程序控制器的系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容圖4-4可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計流程圖2．可編程序控制器的系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟確定控制范圍硬件電路設(shè)計用戶程序設(shè)計組裝調(diào)試撰寫說明書等技術(shù)文件二、可編程序控制器系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計1．可編程序控制器型號的選擇（1）功能及結(jié)構(gòu)（2）輸入輸出模塊的選擇（3）I/O點數(shù)的估算（4）所需內(nèi)存容量估計（5）響應(yīng)時間

傳感器等檢測裝置、顯示電路、故障保護(hù)電路等可編程序控制器的選型電源的引入及控制可編程控制器的輸入輸出電路負(fù)載驅(qū)動回路功能結(jié)構(gòu)功能及結(jié)構(gòu)輸入輸出模塊的選擇輸入模塊輸出模塊I/O點數(shù)的估算參考下頁表格所需內(nèi)存容量估計只有開關(guān)量所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝I/O總點數(shù)×10只有模擬量輸入時內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝模擬量點數(shù)×100

模擬量輸入輸出同時存在時內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝模擬量輸入輸出總點數(shù)×200總的放內(nèi)存玩容量嬸的經(jīng)色驗計綱算公摔式為總存叫儲器習(xí)字?jǐn)?shù)飲＝I/逝O總點彼數(shù)×1句0＋?？窋M量勢總點武數(shù)×1貴502.電源脊的分苦配及圖相應(yīng)袋保護(hù)拖動么系統(tǒng)妨主電楚路電能源：悠拖動嬌系統(tǒng)堆主電癥路電昨源一遵般由替系統(tǒng)駕總斷綠路器談承擔(dān)PL迅C的工怪作電休源：有宿直流瓣的也啄有交眾流的猶，而淡且有慕不同嚇的電胖壓等腎級，綿在選輕用交瘋流工坦作電撞源的PL街C時，各一般脫情況簽下其塞工作廉電源慌可直蓄接引奪于系豬統(tǒng)中翅滿足蛛要求屯的交哪流電族壓源抬，但六當(dāng)可炕靠性用要求贈更高弊時，殿則應(yīng)安采用船控制粱變壓弓器;P避LC的工井作電知源可區(qū)由專陽設(shè)的門斷路趙器提意供，昏兼有燦多種竊保護(hù)稍；PL答C的輸泊入信行號電假源：因PL冬C輸入手模塊標(biāo)的不侮同而捆不同壤，而藏輸入周模塊得的選爬取通娛常又激取決忙于各浪種傳倦感器灑，在浮大多守數(shù)情陡況下常，當(dāng)閱只有育開關(guān)胃量的筆邏輯益控制陪時，肌檢測閣元件忌只提陳供無蓄源的匠接點景，常苗用的仍是直授流24紅V或交康流22掃0V，有散些型鐘號的PL勞C的電呢源模莖塊本閱身提騙供直虜流24眾V的傳玩感器黑工作高電源PL西C的輸叮出驅(qū)仰動電乘源：由窗驅(qū)動王對象愧決定赤，比局如接透觸器使的線附圈工泊作電情壓、修電磁葡換向存閥的茫線圈索工作內(nèi)電壓吸、信柿號燈簡的工取作電修壓或宏報警女器的盒工作冒電壓城等;輸出四驅(qū)動腿電源紗可設(shè)晴熔斷嫂器進(jìn)那行短話路保較護(hù)，粒對于李分組評輸出箭的模反塊，織每組是都要是設(shè)熔塵斷器白做短稼路保俱護(hù)。3.可編禍程控斤制器火輸入壯、輸局出配械置及蛋地址端編號4.可編霞程序旗控制鄙器輸幻玉入電鑰路的惰設(shè)計當(dāng)檢勾測元免件是廟有觸染點開吃關(guān)時易，只惱須保根證觸先點的表接觸將電阻誼很小,確保玻光敏撈三極西管可簽靠飽梢和導(dǎo)彎通，裕設(shè)計毒時只濕要使孕用質(zhì)它量合感格的亞開關(guān)謀或檢依測裝可置但當(dāng)悅檢測姑元件蜂的輸癥出為嚷無觸貝點的羨半導(dǎo)勾體開奴關(guān)元肝件時澇。重鋪點分逝析開今關(guān)元拳件的宏導(dǎo)通虹最小赤飽和唱電流清和關(guān)猛斷時切的最革大漏季電流斥。在采桃用匯滅點輸敘入方猾式，示即多悉個輸染入點直的輸頭入回淋路共閑用一解個公厘共端竊子（CO覽M）時壘，還盟應(yīng)考握慮公的共母鬼線的膝電流號承載導(dǎo)能力5.可編圖程序?？刂篇{器輸慢出驅(qū)做動電久路的婚設(shè)計驅(qū)動展能力觸點玩保護(hù)輸入紗配置牌及地?zé)o址編銹號輸出伐點配玻置及赴地址柜編號圖4-5工件搬運機(jī)構(gòu)工作示意圖6.硬件遠(yuǎn)電路建設(shè)計懇實例(1區(qū))機(jī)械政結(jié)構(gòu)蝴與工份藝要達(dá)求圖4-6面板布置圖(2浪)控制浸要求竄及功歸能分盒配工作口方式操作砌面板單操雹作步進(jìn)刻操作單周倍期操逮作連續(xù)水操作選用OM南RO啄N整體商式小薪型可賀編程滑控制斯器CP咳M1暈A的30點繼贊電器泰輸出座型(3直)端子粱分配圖4-8電源及相應(yīng)的保護(hù)電路(4柔)硬件穴電路醋設(shè)計電源端及相辨應(yīng)的哨保護(hù)亮電路輸入債和輸液出電叮路三敬可編扯程序允控制忘器系豆統(tǒng)的竄軟件闖編程1.可編芹程序巴控制儲器的蹦軟件賀編程牽內(nèi)容設(shè)計池程序榨結(jié)構(gòu)2.可編獻(xiàn)程控船制器閃應(yīng)用吳程序滾設(shè)計然的步咸驟和嬌方法（1）程天序設(shè)媽計步福驟編程樹準(zhǔn)備額工作程序陜框圖灑設(shè)計應(yīng)用賤程序猴的編牢寫程序郵調(diào)試編寫菊程序掛說明蓮書（2）應(yīng)轉(zhuǎn)用程旦序設(shè)徹計的孫常用哀方法經(jīng)驗檔設(shè)計產(chǎn)法邏輯似設(shè)計凡法利用來狀態(tài)氣轉(zhuǎn)移圓圖設(shè)醒計法編程秤準(zhǔn)備圖4-9整體程序結(jié)構(gòu)3.可編慌程序犯控制燥器系黨統(tǒng)的械軟件淺編程黑實例--運輸素機(jī)械嚇手控秤制軟糕件編華程整體缸程序私結(jié)構(gòu)程序煮說明

圖4-10單操作程序