;三是微机控制系统。
控制系统如果采用传统的继电器接触控制,机械触点多接线复杂,因而控制装置体积大,并且故障率高,可靠性差,动作精度低,控制方式不灵活,目前已经逐渐被人们所淘汰;微机控制系统虽然在智能控制方面有较强的功能,但也存在一定的不足之处即抗干扰能力差,系统设计较复杂,一般维修人员难掌握其维修技术;而 PLC 控制系统由于运行可靠、使用维修方便抗干扰性强等优越性,成为目前在机械控制系统中使用最广泛的控制方式。
PLC以中央处理器为核心,综合了计算机和自动控制系统等先进技术,具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单等优点。
使 PLC 的自动控制系统体积小,可靠性大大提高,故障率大大降低。
1.1 选题背景及研究目的 原始切管机一般采用手动控制或者半自动控制方式,需要人工送料及手动操作,这种切管机工作效率低,需要较多的工作人员操作,增加了劳动力成本,而且由于人工操作的不稳定性,精确度较差,容易产生不合格产品,这些缺陷使得原始切管机越来越无法满足现代企业高效运作要求。
众所周知,目前我国 75的生产机械设备,都是采用继电器控制,除了可靠性差外, 1设计程序也很繁杂。
从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计,图面的工作量很大,这势必造成设计周期长。
而采用 PLC 控制可以大大缩短设计周期,甚至有些文件资料也不必绘制成图。
设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入,或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求。
编程人员也可根据新产品对生产提出的新工艺要求,重新编写程序并把它存储在 EEPROM 模块中去,需要加工哪个产品的程序,操作人员可以随时调用,这既方便、简单又可保密。
开发 PLC 控制系统对优化生产过程,提高产品数量和质量,提高劳动生产率,非常具有实际意义。
基于以上背景,本文对 PLC 技术在全自动高效切管机中的应用进行研究。
传统中PLC 在切管机中的应用以单台机为主,这就导致了自动化程度不高,效率低的缺点,为了改善这个缺点,我们采用了 PLC 联网技术,将多台设备连在一个网络上,相互之间进行数据通信,又设置一台上位机集中管理,这就大大提高了系统的自动化程度,从而实现系统效率的极大提高。
2 采用 PLC 控制的优点2.1 PLC 控制与继电器控制系统比较 从某种意义上说,PLC 是从继电接触控制发展而来的。
两者既有相似性又有不同之处。
a继电接触控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接,为全硬件控制;PLC 内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接,为软件控制。
b继电接触控制系统体积大;PLC 控制系统结构紧凑,体积小。
c继电接触控制全为机械式触点,动作慢;PLC 内部全为“软接点”,动作快。
d继电接触控制功能改变,须拆线、接线乃至更换元器件,比较麻烦;PLC 控制功 能改变,一般仅需修改程序即可,极其方便。
ePLC 控制系统的设计、施工与调试比继电接触控制系统周期短。
fPLC 控制的自检和监控功能比继电接触控制的强。
gPLC 的应用范围比继电接触控制的要广泛。
hPLC 可靠性比继电接触控制的高。
此外,可编程序控制器与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。
可编程序控制器是以反复扫描的方式工作,是循环地、连续逐条执行程序,任一时刻它只能执行一条指令,也就是说可编程控制器是以“串行”方式工作的。
而继电-接触器是按 2“并行”方式工作的,或者说是按同时执行方式工作的,只要形成电流通路,就可能有几个电器同时动作。
继电-接触器控制的并行工作方式因触点动作的延误易产生竞争和时序失配等问题,这些在串行工作方式的可编程序控制器中不会发生。
表 2.1 可编程序控制器与继电器柜的区别 可编程序控制器 继电器柜 控制方式 程序(软件) 继电器配线(硬件) 定时 接触器 计数 中间继电器 指令 器件 控制功能 程序寄存 时间继电器 等 等 以软件实现大规模高性能控制 功能有限,随规模加大而大型化 ,高可靠性,寿命 无触点(也有有触电的) 控制要素 有触点,寿命有限,低速控制 长,高速控制。
变更控制 更改程序可适应各种控制对象 更改器件之间连接,更改困难2.2 PLC 控制与微型计算机控制的比较 PLC 也是随着微型计算机的发展而发展,PLC 实质上就是一台专为工业生产控制设计的专用计算机。
两者既有相似处也有差别,主要差别表现在以下几个方面:a PLC 输出输入接口较多,便于多路多点控制。
b PLC 编程简便,因为 PLC 是采用易于用户理解、接受和使用的梯形图编程语言,指令又不太多,而计算机使用汇编语言或其他高级语言编程,比 PLC 编程复杂。
c PLC 可靠性高,因为 PLC 是为工作环境条件比较恶劣的工业控制设计的,设计与制造 PLC 时已采取了多种有效的抗干扰和提高可靠性措施。
d PLC 技术较容易掌握,使用维护方便,对使用者的技术水平要求比使用计算机时低。
ePLC 采用扫描方式进行工作,加之其他一些原因,所以 PLC 输入输出响应比计算机慢。
f此外 PLC 体积较小,调试周期短。
2.3 三菱 FX2N 介绍 本设计采用三菱 FX2N—64MR。
FX2n 系列 PLC 是 FX 系列中最高级的模块。
它拥有无以匹敌的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点。
3 FX2N-64MR CPU 将一个微处理器、一个集成的电源和若干数字量 I/O 点集成在一个紧凑的封装中,组成一个功能强大的 PLC。
它还提供多种类型的 CPU 以适应各种应用要求。
不同类型的 CPU 具有不同的数字量 I/O 点数、内存容量等规格参数。
FX2N—64MR具有 32 个输入点和 32 个输出点,本文只用到其中的输入点 30 个,输出点 8 个。
现各输入点的具体分配如下: X000 控制电压接通 X001 主机通风机接通 X002 主电机温度小于最大极限温度 X003 可控硅装置启动 X004 可控硅装置停止 X005 进刀传动装置接通 X006 润滑压力保护接通 X007 进刀向前 X010 进刀紧急向前限位 X011 进刀快速回退 X012 进刀紧急向后限位 X013 进刀传动装置向前 X014 主传动装置速度为零 X015 主传动装置接通 X016 夹紧装置夹紧 X017 夹钳向后 X020 夹钳夹紧压力继电器通 X021 夹钳松开压力继电器通 X022 夹紧装置压力继电器通 X023 进刀装置快进 X024 点动退刀 X025 进给超温监测 X026 进给准备好 X027 夹紧装置松开位置 X030 夹紧装置初始位置 X031 自动一次循环按钮 X032 手动按钮 X033 紧急停止按钮 X034 快进限位 X035 回退限位 各输出点分配: Y000 主传动继电器接通 Y001 进刀装置启动 Y002 进刀装置快进继电器接通 Y003 进刀装置慢进继电器接通 Y004 进刀装置快速回退继电器接通 Y005 进给装置准备好 Y006 切管机准备好 Y007 初始位置2.4 PLC 工作过程 当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段,如图2-4-1所示。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
4 第 n-1 个 扫 第n1个扫 第 n 个扫描周期 描周期 描周期 输出刷新 用户程序执行 输入采样 输出刷新 输入采样 图 2-4-1 PLC 的工作过程①输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/0映象区中的相应单元内。
输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。
②用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序梯形图。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后
上一篇:
全自动全站仪通讯及其控制方法研究
下一篇:
经济酒店发展:China''s economy hotel market development strategies