曠宇星

（南昌理工學(xué)院）

摘 要：PLC作為新一代工業(yè)控制裝置，具有靈活，方便布線，安裝，抗干擾能力強等特點的能力，用它來控制組合機(jī)床這樣復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備，是理想的選擇。 PLC的使用，減少了機(jī)器的故障率，節(jié)省了大量的維修費用，提高了整體的可靠性保證工件的精度。

關(guān)鍵詞：組合機(jī)床、可編程控制器（PLC）、電氣控制

一、PLC的定義

可編程控制器可以實現(xiàn)邏輯運算，算式運算和順序運算，還可以計數(shù)以及計時。為了實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，它將指令存儲于可編程序的存儲器內(nèi)?？删幊炭刂破髂苤苯討?yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，有極強的適應(yīng)能力。

1、PLC的特點

PLC把CPU作為處理器來處理運算各種數(shù)據(jù)以達(dá)到自動化生產(chǎn)控制要求，這點跟計算機(jī)控制很像。PLC主要有以下優(yōu)點：（1）簡單方便：各廠家所用可編程控制器都支持梯形圖，大大方便了編程；PLC的系統(tǒng)程序易于開發(fā)設(shè)計，而且開發(fā)時間短，程序設(shè)計調(diào)試修改簡易方便；PLC運用現(xiàn)代通信技術(shù)控制更加方便。（2）可靠性高：PLC是為了應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計制造出來的，所以擁有較高的可靠性和強大的功能。（3）設(shè)計制造更加簡易系統(tǒng)設(shè)計制造簡單方便，易于改造，維護(hù)?？删幊炭刂破鞔鎯壿嫶媪私泳€邏輯，減少了設(shè)備外部接線，使控制系統(tǒng)的，減短了其設(shè)計制造時間。使得同一設(shè)備改變控制程序便可改變其生產(chǎn)過程。（4）簡單易學(xué)，方便使用。可編程控制器編程語言方便簡單，方便技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。多數(shù)可編程控制器不僅具有邏輯處理功能，還具有強大的數(shù)據(jù)運算能力，適用于各類數(shù)字控制的生產(chǎn)環(huán)境。

2、PLC與繼電器-接觸器相比較

繼電器接觸器控制的結(jié)構(gòu)較為簡單，而且使用也簡單方便，價格也便宜，所以機(jī)械電氣控制一直以來都是用繼電器接觸器控制。繼電器觸式控制與PLC控制相比較：靈活性與擴(kuò)展性較差：可編程控制器存儲邏輯代替了接線邏輯，減少了設(shè)備外部接線，使控制系統(tǒng)的設(shè)計制造更加簡易，減短了其設(shè)計制造時間。使得同一設(shè)備改變控制程序便可改變其生產(chǎn)過程。繼電器的控制邏輯是由其觸點連接（串聯(lián)或并聯(lián)）還有延時繼電器的延遲動作所構(gòu)成，屬于硬接線邏輯，不僅體積較大，而且接線復(fù)雜繁多，能耗也大，當(dāng)控制系統(tǒng)完成后，想要修改或者增加邏輯都會受到接線的限制。設(shè)計制造更加簡易系統(tǒng)設(shè)計制造簡單方便，易于改造，維護(hù)?？删幊炭刂破鞔鎯壿嫶媪私泳€邏輯，減少了設(shè)備外部接線，PLC的系統(tǒng)程序易于開發(fā)設(shè)計，而且開發(fā)時間短，程序設(shè)計調(diào)試修改簡易方便；PLC運用現(xiàn)代通信技術(shù)控制更加方便。可靠性和可維護(hù)性：可編程控制器用的是微電子技術(shù)，采用程序指令對半導(dǎo)體電路進(jìn)行控制來完成開關(guān)動作，所以可靠性較高?？删幊炭刂破鬟€可以檢查自身的故障，及動態(tài)監(jiān)視程序指令的實行狀況，使得調(diào)試與維護(hù)更加方便。

二、電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

1、 選擇PLC機(jī)型

PLC的理性選擇模式，在提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)PLC控制系統(tǒng)中起著重要的作用。其基本原理是，選擇通過滿足的前提下，要求的模式，以確?？煽?，易于使用和維護(hù)的最佳價格性能比。

2、結(jié)構(gòu)選擇

PLC主要單片和模塊化：

總體PLC：比單片PLC模塊，每個點便宜，體積平均價格是比較小的，一般用于系統(tǒng)進(jìn)程較為固定，環(huán)境條件較好，少了維修量小的控制系統(tǒng)。

模塊化可編程控制器有靈活性可編程控制器擴(kuò)展。點上的輸入和輸出點的比例，模塊的選擇，并易于維護(hù)，并通常被用于更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

對于機(jī)床，以及更好的整體PLC

3、I/O點選取原則

平均PLC的I/ O點的價格是比較高的，所以合理利用積分PLC的I/ O數(shù)量的前提下，滿足控制要求，力爭用最少的I/ O點，但必須留有一定的預(yù)留。通常I / O點是根據(jù)實際控制對象需要的輸入和輸出信號，再加上10%-20%的預(yù)留率來確定。

4、確定PLC機(jī)型及擴(kuò)展模塊

選擇FX2N-64MR主機(jī)和16點輸入擴(kuò)展模塊（FX-16EX）這個總數(shù)輸入點（32+16）。輸出點是32足以滿足42輸入，輸出27的要求，但留有一定的余量主機(jī)。

三、設(shè)計PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖

設(shè)計PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖

根據(jù)設(shè)計的控制與工藝要求，按機(jī)床的動作順序及每步所完成的任務(wù)，可得工作循環(huán)流程圖如圖

四、設(shè)計PLC控制系統(tǒng)操作面板

控制系統(tǒng)的操作面板將發(fā)布的控制命令主PLC控制系統(tǒng)允許元件的組合。在該設(shè)計中，輸入元件，其中共有42個按鈕SB24，一個檢測元件的YJ5個，限位開關(guān)SQ12營和拾取一個開關(guān)，根據(jù)作業(yè)機(jī)械的控制要求，應(yīng)提供在面板選擇開關(guān)上1SA，預(yù)停止按鈕；鑒于手動調(diào)整模式，相應(yīng)的按鈕發(fā)出控制指令，啟動機(jī)器運動的相應(yīng)部件，所以你應(yīng)該設(shè)置在面板上5SB-24SB的相應(yīng)按鈕，在視圖中的機(jī)器啟動的組合，停止和過程控制潤滑失效，應(yīng)該有操作面板2SB，總停按鈕1SB，潤滑故障清除按鈕4SB，其他輸入組件檢測元件，而不是操作面板是由上述審查設(shè)置一個啟動按鈕，就可以得到控制操作面板。

五、實驗室電氣原理圖仿真及程序調(diào)試

1、檢查程序

良好的控制系統(tǒng)將被編譯應(yīng)用程序輸入到計算機(jī)中，然后用軟件程序測試，檢測到的錯誤，然后再回去認(rèn)真更改程序已經(jīng)糾正，并最終存儲在PLC中。

2、信號仿真

切換模擬輸入信號的實驗階段，進(jìn)入相應(yīng)的輸入端。進(jìn)入程序后，翻轉(zhuǎn)開關(guān)（上）模擬開關(guān)，用于模擬相應(yīng)的控制操作，并在檢測元件的機(jī)械運動相應(yīng)的狀態(tài)發(fā)生變化，并且由輸入（輸出）指示到檢查輸入（輸出）的狀態(tài)變化端點，最后觀察模擬開關(guān)和PLC的連接是完全正確的。

3、模擬運行

按輸入表，設(shè)定準(zhǔn)確的原始狀態(tài)，輸入信號的所有狀態(tài)，然后做出PLC運行，按下相應(yīng)的按鈕，與案件的輸出進(jìn)行比較觀察梯形圖程序，以觀察遵守由設(shè)定的程序輸出；

參考文獻(xiàn)：

[ 1]《傳感器與PLC技術(shù)》吳衛(wèi)榮 編著 2006

[2]《PLC操作實訓(xùn)》 王建 機(jī)械工業(yè)出版社 2003

[3]《三菱PLC實用技術(shù)編程》 龔運新 2006

[4]《編程控制器原理及應(yīng)用教程》張鶴鳴、劉耀元 主編 2011.

[5]《深入淺出PLC技術(shù)及應(yīng)用設(shè)計》郭丙君 主編 2004