plc在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

plc在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

聯(lián)合收割機(jī)是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備。它主要利用一些通用和專用部件來(lái)完成特定部件的加工。由于組合機(jī)床的生產(chǎn)加工是需要按照特定的生產(chǎn)工序來(lái)完成的,因此非常適合利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)床生產(chǎn)控制管理,以提高勞動(dòng)效率,促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。而PLC正是一種具有良好性能的自動(dòng)化控制裝置,其具有很高的可靠性,抗干擾能力很強(qiáng),且技術(shù)已經(jīng)較為完善,配套也很齊全,易于操作學(xué)習(xí)和維護(hù)管理,體積小,適應(yīng)能力較強(qiáng),因此在多種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。以下本文就對(duì)液壓傳動(dòng)下的組合機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討,指出將原來(lái)的繼電器控制系統(tǒng)更換為PLC控制系統(tǒng)是一種節(jié)約生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的重要途徑。1設(shè)計(jì)原則的確定盡管PLC控制系統(tǒng)在多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用,且適應(yīng)性較強(qiáng),但在實(shí)際的應(yīng)用中,還是要遵循一定的設(shè)計(jì)原則才能實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)控制效果。一般來(lái)講,PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的基本原則主要有以下四點(diǎn):1.1正直原則即要在最大程度的保證工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備整體性的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì),要求所設(shè)計(jì)的PLC控制系統(tǒng)能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)提出的各種要求。1.2可靠性原則。這意味著確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，防止因自身性能的不穩(wěn)定性影響正常生產(chǎn)過(guò)程1.3系統(tǒng)可靠性分析即所設(shè)計(jì)的PLC控制系統(tǒng)必須要經(jīng)濟(jì)合理,且系統(tǒng)要便于操作管理,以利于更多的工人熟練掌握PLC控制系統(tǒng),從而促進(jìn)PLC自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。1.4擴(kuò)展能力設(shè)計(jì)中二通道接口與通信接口在網(wǎng)絡(luò)接由于工業(yè)的發(fā)展較為迅速,很多工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)工藝技術(shù)需要不斷的更新,因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到其擴(kuò)展能力的大小,以保證其能夠滿足工業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)需要,尤其是在I/O接口與通信能力等諸多方面更應(yīng)該注意其發(fā)展性設(shè)計(jì)。2個(gè)層面的設(shè)計(jì)通常在工業(yè)自動(dòng)化控制生產(chǎn)中設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng),都需要分為兩個(gè)層面進(jìn)行設(shè)計(jì),即硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要是指控制系統(tǒng)的物體設(shè)備設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì)則是系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。具體到實(shí)際的設(shè)計(jì)中,PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟大概可以分為五個(gè)步驟:2.1中小企業(yè)對(duì)所需的調(diào)查在對(duì)工業(yè)生產(chǎn)施工設(shè)備進(jìn)行LPC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),首先要做的就是詳細(xì)全面的了解所要控制的對(duì)象,將其運(yùn)行中的各種工序、動(dòng)作以及動(dòng)作變換的時(shí)間、生產(chǎn)所需各種條件等等都進(jìn)行了解調(diào)查,以利于在編制PLC的控制編程時(shí)能夠完全符合設(shè)備的生產(chǎn)需求。2.2plc外圍硬件路線PLC控制系統(tǒng)的硬件主要包括系統(tǒng)I/O設(shè)備、PLC、I/O端口分配等,在并且要繪制一定的PLC外圍硬件路線圖,以確定系統(tǒng)的硬件設(shè)施的電氣連接線路。同時(shí)還要對(duì)計(jì)數(shù)器以及定時(shí)器等諸多電氣元件進(jìn)行合理的地址分配。2.3應(yīng)用程序在生產(chǎn)應(yīng)用程序的編寫是PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所有的控制動(dòng)作都是要按照編程要求來(lái)執(zhí)行的。因此在對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編寫時(shí)必須要在工業(yè)生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行編寫,確保各種工序的控制功能都得以合理實(shí)現(xiàn)。除了基本的系統(tǒng)控制要求進(jìn)行程序編寫以外,還要對(duì)初始化程序、故障檢測(cè)維修和診斷程序、保護(hù)程序等管理程序進(jìn)行編寫,以保證PLC電氣控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2.4不同模擬調(diào)試方法對(duì)比程序調(diào)試分為2個(gè)階段,第一階段是模擬調(diào)試、第二階段是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。程序模擬調(diào)試是,以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀態(tài),為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的方式不同,模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備(如用另一臺(tái)PLC或一些輸入器件等)模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào),并將這些信號(hào)以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端,其時(shí)效性較強(qiáng)。軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序,模擬提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),其簡(jiǎn)單易行,但時(shí)效性不易保證。模擬調(diào)試過(guò)程中,可采用分段調(diào)試的方法,并利用編程器的監(jiān)控功能。當(dāng)控制臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)施工完畢,程序模擬調(diào)試完成后,就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,如不能滿足要求,須重新檢查程序和接線,及時(shí)更正軟硬件方面的問(wèn)題。3基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合收割機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1動(dòng)力頭電機(jī)和冷卻泵電機(jī)雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的繼電器控制電路中,擁有左右兩臺(tái)動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī),一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)。并分別單獨(dú)設(shè)置了左右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)的調(diào)整開(kāi)關(guān),以及冷卻泵電動(dòng)機(jī)的工作選擇開(kāi)關(guān)。3.2減少plc的創(chuàng)建點(diǎn)根據(jù)該組合機(jī)床的控制條件,該系統(tǒng)共需開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)21個(gè)(4個(gè)按鈕、9個(gè)行程開(kāi)關(guān)、3個(gè)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)、2個(gè)壓力繼電器,3個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)),開(kāi)關(guān)量輸出7個(gè)(3個(gè)接觸器線圈,4個(gè)電磁閥線圈)。在設(shè)計(jì)應(yīng)用中,為節(jié)省PLC的點(diǎn)數(shù),可適當(dāng)改變輸入信號(hào)接線以節(jié)省輸入點(diǎn)。用這種方法將PLC的輸入點(diǎn)數(shù)由21點(diǎn)減少至15點(diǎn)。因此選用德國(guó)西門子CPU226型PLC(24點(diǎn)輸入,16點(diǎn)輸出)進(jìn)行設(shè)計(jì),并合理安排了PLC的I/O端子分配和線路連接方式。3.3plc控制的實(shí)現(xiàn)程序雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)程序可由8Q2原繼電器,接觸器控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得到,轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)注意以下四個(gè)方面。(1)輸入設(shè)備的處理。對(duì)輸入設(shè)備進(jìn)行處理時(shí),繼電器一接觸器控制電路中,如果該設(shè)備是由常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成,轉(zhuǎn)為PLC控制后,該設(shè)備仍用常開(kāi)觸點(diǎn)作PLC的輸入設(shè)備,程序中對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的狀態(tài)不變;如果該設(shè)備足由常閉觸點(diǎn)構(gòu)成,轉(zhuǎn)為PLC控制后,該設(shè)備仍用常閉觸點(diǎn)作PLC的輸入設(shè)備,程序中對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)取相反狀態(tài)。(2)輸出設(shè)備的處理。原繼電器一接觸器控制系統(tǒng)中的電磁閥線圈和接觸器線圈用對(duì)應(yīng)的輸出繼電器線圈取代,接觸器的觸點(diǎn)用對(duì)應(yīng)的輸出繼電器的觸點(diǎn)取代,并且狀態(tài)不變。(3)中間繼電器的處理。原繼電器一接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器由PLC的輔助繼電器M代替。(4)設(shè)置中間單元。設(shè)計(jì)程序時(shí)以線圈為單位,分別考慮繼電器一接觸器控制電路中的每個(gè)線圈受到哪些觸點(diǎn)和電路的控制,若多個(gè)線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制,在程序中可設(shè)置用該電路控制的輔助繼電器來(lái)簡(jiǎn)化程序。結(jié)束語(yǔ)采用這種方法將雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的繼