乌鲁木齐西门子PLC代理商
在数控机床出现以前,顺序控制技术在工业生产中已经得到广泛应用。许多机械设备的工作过程都需要遵循一定的步骤或顺序。顺序控制即是以机械设备的运行状态和时间为依据,使其按预先规定好的动作次序顺序地进行工作的一种控制方式。
数控机床所用的顺序控制装置(或系统)主要有两种,一种是传统的“继电器逻辑电路”,简称RLC(Relay Logic Circuit)。另一种是“可编程序控制器”,即PLC。
RLC是将继电器、接触器、按钮、开关等机电式控制器件用导线连接而成的以实现规定的顺序控制功能的电路。在实际应用中,RLC存在一些难以克服的缺点。如:只能解决开关量的简单逻辑运算,以及定时、计数等有限几种功能控制,难以实现复杂的逻辑运算、算术运算、数据处理,以及数控机床所需要的许多特殊控制功能,修改控制逻辑需要增减控制元器件和重新布线,安装和调整周期长,工作量大;继电器、接触器等器件体积较大,每个器件工作触点有限。当机床受控对象较多,或控制动作顺序较复杂时,需要采用大量的器件,因而整个RLC体积庞大,功耗高,可靠性差等。由于RLC存在上述缺点,因此只能用于一般的工业设备和数控车床、数控钻床、数控镗床等控制逻辑较为简单的数控机床。
与RLC比较,PLC是一种工作原理完全不同的顺序控制装置。PLC具有如下基本功能:
1)PLC是由计算机简化而来的。为适应顺序控制的要求,PLC省去了计算机的一些数字运算功能,而强化了逻辑运算控制功能,是一种功能介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置。
PLC具有与计算机类似的一些功能器件和单元,它们包括:CPU、用于存储系统控制程序和用户程序的存储器、与外部设备进行数据通信的接口及工作电源等。为与外部机器和过程实现信号传送,PLC还具有输入、输出信号接口。PLC有了这些功能器件和单元,即可用于完成各种*的控制任务
PLC系统的基本功能结构
2)具有面向用户的指令和**于存储用户程序的存储器。用户控制逻辑用软件实现。适用于控制对象动作复杂,控制逻辑需要灵活变更的场合。
3)用户程序多采用图形符号和逻辑顺序关系与继电器电路十分近似的“梯形图”编辑。梯形图形象直观,工作原理易于理解和掌握。
4)PLC可与**编程机、编程器、个人计算机等设备联接,可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。
5)PLC没有继电器那种接触不良、触点熔焊、磨损和线圈烧断等故障。运行中无振动、无噪音,且具有较强的抗干扰能力,可以在环境较差(如:粉尘、高温、潮湿等)的条件下稳定、可靠地工作。
6)PLC结构紧凑、体积小、容易装入机床内部或电气箱内,便于实现数控机床的机电一体化。
PLC的开发利用,为数控机床提供了一种新型的顺序控制装置,并很快在实际应用中显示了强大的生命力。现在PLC已成为数控机床的一种基本的控制装置。与RLC比较,采用PLC的数控机床结构更紧凑,功能更丰富,工作更可靠。对于车削中心、加工中心、FMC、FMS等机械运动复杂,自动化程度高的加工设备和生产制造系统,PLC则是不可缺少的控制装置
按照PLC所能实现的功能的不同,可以把PLC大致地分为低档,中档和高档机三类。
(1) 低档机:具有逻辑运算、计时、计数、移位、自诊、监控等基本功能,还具有一定的算术运算、数据传送和比较、通讯、远程和模拟量处理功能。
(2) 中档机:除具有低档机的功能外,还具有较强的算术运算、数据传送和比较、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理和回路程控制功能。
(3)高档机:除具有中档机的功能外,还具有带符号的算术运算、矩阵运算、函数、表格、CRT显示、打印等功能
可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤,如图1 所示。
(1) 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
1) 被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
2) 控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个独立部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试
控制系统一般设计步骤
(2) 确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
(3) 选择合适的 PLC 类型
根据已确定的用户 I/O 设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的 PLC 类型,包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
(4) 分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点,编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
(5) 设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的较核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验。
(6) 将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
(7) 进行软件测试
程序输入 PLC 后,应先进行测试工作。因为在程序设计过程中,难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前,必需进行软件测试,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。
(8) 应用系统整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,如果控制系统是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可先进行分段调试,然后再连接起来总调。调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功。
(9) 编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图