PLC控制仿形液压铣床.doc

1、XXXXXX 大 学课 程 设 计题 目 ： PLC 控 制 仿 形 液 压 铣 床 班 级 ： 姓 名 ： 指 导 教 师 ： 完 成 日 期 ： 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1一、设计题目 PLC 控制仿形液压铣床二、设计要求1 应 用 PLC 为 核 心 ， 对 仿 形 液 压 铣 床 进 行 控 制2 此 设 计 用 PLC 控 制 三 个 异 步 电 动 机 对 铣 床 进 行 控 制 ， 一 个 液 压泵 电 机 对 仿 形 指 控 制 ， 达 到 仿 形 的 目 的 。三、上交材料1 开 题 报 告 1 份2 说 明 书 1 本四、进度安排第 一 周 ： 查

2、阅 并 收 集 资 料 ， 确 定 设 计 题 目 。第 二 周 ： 确 定 整 体 设 计 方 案 并 编 写 设 计 开 题 报 告 。第 三 周 ： 具 体 硬 件 、 软 件 设 计 ， 实 现 控 制 要 求 。五、指导教师评语成 绩： 指导教师 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2摘 要介 绍 铣 床 的 定 义 及 自 动 化 铣 床 的 发 展 和 现 状 ， 详 细 的 介 绍 了 液 压 仿 形铣 床 的 工 作 原 理 并 且 以 一 维 仿 形 为 例 详 细 的 介 绍 了 仿 形 铣 床 的 工 作 过 程及 过 程 分 析 ； PLC 的 特

3、 点 （ 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 能 耗 低 可 靠 性 高 ， 抗 干 扰能 力 强 ； 配 套 齐 全 ， 功 能 完 善 ， 适 用 性 强 易 学 易 用 ， 深 受 工 程 技 术 人 员欢 迎 ； 系 统 的 设 计 、 建 造 工 作 量 小 ， 维 护 方 便 ， 容 易 改 造 ） 主 要 功 能（ 步进顺序控制，数据处理，限时控制，条件控制，计数控制，模 /数和数 /模转换） 以 及 PLC 型 号 选 择 所 要 注 意 的 事 项 （ 容 量 、 I/O 模 块 、 电 源模 块 、 特 殊 功 能 模 块 、 通 信 联 网 能 力 ） ； 根 据 仿 形 铣

4、 床 的 工 作 流 程 制 作流 程 图 ， 编 写 程 序 制 作 梯 形 图 ， 绘 制 I/O 地 址 分 配 图 。关 键 词 ： 仿 形 液 压 铣 床 ； PLC； 流 程 图 ； 梯 形 图辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3AbstractDescribes the definition and automation of milling machine milling machine development and current situation, described in detail the working principle of hydraulic

5、 copy milling machine, and copying a one-dimensional case described in detail the process of copying the work of milling and process analysis; PLC characteristics (volume Small, light weight, low energy consumption, high reliability, strong anti-interference; fully furnished, perfect function, appli

6、cability and easy to use, welcomed by the engineering and technical personnel; system design, construction work is small, easy maintenance, easy transformation) the main function (step sequence control, data processing, limited control, conditional control, count controls, analog / digital and digit

7、al / analog conversion) and the PLC model to select the desired note (capacity, I / O module, power module special function modules, communication networking capabilities); copy milling machine according to the workflow flowcharts, programming production ladder, drawing I / O address assignment map.

8、 Key words: hydraulic copying milling machine; PLC; flow; Ladder 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4目 录1 引言 12 发 展 现状 22.1 铣 床 的 介绍 22.2 自 动 铣 床 的 发 展 及 现状 33 整 体 设计 44 硬 件 设计 44.1 PLC 的 特 点 及 主 要 功能 44.2 PLC 型 号 的 选 择 84.3 液 压 仿 形 铣 床 行 程 分 析 124.4 PLC 的 I/O 地 址 分 配辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5图 194.5 PLC 外 部 接

9、线图 205 PLC 控 制 软 件设 215.1 系 统 工 作 流 程 图 215.2 梯 形 图 22参 考 文献 24辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 61. 引 言随 着 机 电 一 体 化 技 术 的 迅 猛 发 展 , 数 控 机 床 的 应 用 已 日 趋 普 及 , 机 械 制 造 业 正 在 越 来 越 多 地 采 用 数 控 技 术 来 改 善 其 生 产 加 工 方 式 , 用 以 解 决 现 代 机 械 制 造 中 结 构 复 杂 、 紧 密 、 批 量 小 、 多 变 零 件 的 加 工 问题 。 然 而 , 从 目 前 企 业 面 临 的 情 况 看

10、 , 因 数 控 机 床 价 格 昂 贵 , 一 次 性 投 资 较 大 , 使 有 些 企 业 难 以 承 担 。 因 此 , 对 普 通 机 床 的 数 控化 改 造 就 显 得 非 常 必 要 , 这 种 必 要 性 主 要 体 现 在 :数 控 机 床 可 以 加 工 出 传 统 机 床 加 工 不 出 来 的 曲 线 、 曲 面 等 复 杂 的 零 件 ;可 以 实 现 加 工 的 自 动 化 , 而 且 是 柔 性 自 动 化 , 从 而 效 率 可 比 传统 机 床 提 高 3 7 倍 ；加 工 零 件 的 精 度 高 , 尺 寸 分 散 度 小 , 使 装 配 容 易 , 不

11、再 需 要 “修 配 ”；可 实 现 多 工 序 的 集 中 , 减 少 零 件 在 机 床 间 的 频 繁 搬 运 ；拥 有 自 动 报 警 、 自 动 监 控 、 自 动 补 偿 等 多 种 自 律 功 能 , 因 而 可实 现 长 时 间 无 人 看 管 加 工 。在 我 国 的 大 多 数 制 造 行 业 和 企 业 的 生 产 、 加 工 装 备 绝 大 多 数 是 传 统 的机 床 , 而 且 半 数 以 上 是 役 龄 在 10 年 以 上 的 旧 机 床 。 用 这 种 装 备 加工 出 来 的 产 品 普 遍 存 在 质 量 差 、 品 种 少 、 档 次 低 、 成 本 高

12、 、 供 货 期 长 , 从 而 在 国 际 、 国 内 市 场 缺 乏 竞 争 力 , 直 接 影 响 一 个 企 业 的 产 品 、 市 场 、效 益 , 影 响 企 业 的 生 存 和 发 展 。 所 以 必 须 大 力 提 高 机 床 的 数 控 化 率 。我 国 自 改 革 开 放 以 来 , 很 多 企 业 从 国 外 引 进 技 术 、 设 备 和 生 产 线进 行 技 术 改 造 。 据 不 完 全 统 计 , 从 19791988 年 间 , 全 国 引 进技 术 改 造 项 目 就 有 18446 项 , 大 约 165.8 亿 美 元 。这 些 项 目 中 , 大 部 分

13、 项 目 为 我 国 的 经 济 建 设 发 挥 了 应 有 的 作 用 。 但 是 有 的 引 进 项 目 由 于 种 种 原 因 , 设 备 或 生 产 线 不 能 正 常 运 转 , 甚 至 瘫 痪 , 使 企 业 的 效 益 受 到 影 响 , 严 重 的 使 企 业 陷 入 困 境 。 一些 设 备 、 生 产 线 从 国 外 引 进 后 , 有 的 消 化 吸 收 不 好 , 备 件 不 全 , 维 护 不 当 , 结 果 运 转 不 良 ； 有 的 引 进 时 只 注 意 引 进 设 备 、 仪 器 、 生产 线 , 忽 视 软 件 、 工 艺 、 管 理 等 , 造 成 项 目

14、 不 完 整 , 设 备 潜 力辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7不 能 发 挥 , 有 的 甚 至 不 能 启 动 运 行 , 没 有 发 挥 应 有 的 作 用 。 种 种原 因 使 有 的 设 备 不 仅 没 有 创 造 财 富 , 反 而 消 耗 着 财 富 。这 些 不 能 使 用 的 设 备 、 生 产 线 是 个 包 袱 , 也 是 一 批 很 大 的 存 量资 产 , 修 好 了 就 是 财 富 。 只 要 找 出 主 要 的 技 术 难 点 , 解 决 关 键 技术 问 题 , 就 可 以 最 小 的 投 资 盘 活 最 大 的 存 量 资 产 , 争 取 到

15、 最 大 的经 济 效 益 和 社 会 效 益 。在 美 国 、 日 本 和 德 国 等 发 达 国 家 , 他 们 的 机 床 改 造 作 为 新 的 经 济增 长 行 业 , 生 意 盎 然 ,正 处 在 黄 金 时 代 。 由 于 机 床 以 及 技 术 的 不 断进 步 , 机 床 改 造 是 个 “永 恒 ”的 课 题 。 我 国 的 机 床 改 造 业 , 也 从老 的 行 业 进 入 到 以 数 控 技 术 为 新 的 行 业 。 在 美 国 、 日 本 、 德 国 , 用 数 控 技 术 改 造 机 床 和 生 产 线 具 有 广 阔 的 市 场 , 已 形 成 了 机 床 和

16、 生产 数 控 改 造 的 新 的 行 业 。 在 美 国 , 机 床 改 造 业 称 为 机 床 再 生 （ Remanufacturing） 业 。 从 事 再 生 业 的 著 名 公 司 有 ： Bertsche 工 程公 司 、 ayton 机 床 公 司 、 Devlieg-Bullavd(得 宝 )服 务 集 团 、 US 设 备公 司 等 。 美 国 得 宝 公 司 己 在 中 国 开 办 公 司 。我 们 提 出 的 对 普 通 铣 床 的 数 控 改 造 是 一 个 典 型 的 铣 床 数 控 改 造 实 例 , 对 于 改 善 生 产 环 境 , 降 低 劳 动 强 度 ,

17、 提 高 零 件 加 工 精 度 及 自 动 化 程度 具 有 重 要 的 意 义 , 可 以 创 造 一 定 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。2. 发 展 现 状2.1 铣 床 的 介 绍铣 床 是 以 各 类 电 动 机 为 动 力 的 传 动 装 置 与 系 统 的 对 象 以 实 现 生 产 过 程自 动 化 的 技 术 装 置 。 电 气 系 统 是 其 中 的 主 干 部 分 ， 在 国 民 经 济 各 行 业 中的 许 多 部 门 得 到 广 泛 应 用 。随 着 电 子 技 术 的 发 展 ， 可 编 程 序 控 制 器 日 益 广 泛 的 应 用 于 机 械 、 电

18、 子加 工 与 设 备 电 气 改 造 中 。 铣 床 作 为 机 械 加 工 的 通 用 设 备 在 内 燃 机 配 件 的 生 产 中 一 直 起 着 不 可 替代 的 作 用 。 自 动 铣 床 具 有 工 作 平 稳 可 靠 ， 操 作 维 护 方 便 ， 运 转 费 用 低 的特 点 ， 已 成 为 现 代 生 产 中 的 主 要 设 备 。 自 动 铣 床 控 制 系 统 的 设 计 是 一 个很 传 统 的 课 题 ， 现 在 随 着 各 种 先 进 精 确 的 诸 多 控 制 仪 器 的 出 现 ， 铣 床 控辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8制 的 设 计 方

19、 案 也 越 来 越 先 进 ， 越 来 越 趋 于 完 美 ， 各 种 参 考 文 献 也 数 不 胜数 。 在 我 国 70 80 年 代 大 多 数 铣 床 中 ,大 多 数 的 开 关 量 控 制 系 统 都 是采 用 继 电 器 控 制 ,也 有 相 当 一 部 分 辅 机 系 统 是 采 用 继 电 控 制 。 因 此 ,继 电 器 本 身 固 有 的 缺 陷 ,给 铣 床 的 安 全 和 经 济 运 行 带 来 了 不 利 影 响 ,用 PLC 对 铣 床 的 继 电 器 式 控 制 系 统 进 行 改 造 已 是 大 势 所 趋 。2.2 自 动 铣 床 的 发 展 及 现 状

20、从 上 世 纪 80 年 代 起 铣 床 制 造 业 的 发 展 虽 有 起 伏 但 对 自 动 控 制 技 术和 自 动 铣 床 床 一 直 给 予 不 是 很 大 的 关 注 。 经 过 九 五 自 动 车 床 和 加 工 中 心包 括 自 动 铣 床 的 产 业 化 生 产 基 地 的 形 成 ， 所 生 产 的 中 档 普 及 型 自 动 铣 床的 功 能 性 能 和 可 靠 性 方 面 已 具 有 较 强 的 市 场 竞 争 力 。 但 在 中 高 档 自 动 铣床 方 面 与 国 外 一 些 先 进 产 品 相 比 仍 存 在 较 大 差 距 。 这 是 由 于 欧 美 日 等 先

21、进 工 业 国 家 于 80 年 代 先 后 完 成 了 自 动 机 床 产 业 进 程 ， 其 中 一 些 著 名 机床 公 司 致 力 于 科 技 创 新 和 新 产 品 的 研 发 引 导 着 数 控 机 床 技 术 发 展 ， 如 美国 英 格 索 尔 公 司 和 德 国 惠 勒 喜 乐 公 司 对 用 于 汽 车 工 业 和 航 空 工 业 高 速 数控 铣 床 的 发 展 日 本 牧 野 公 司 对 高 效 精 密 加 工 中 心 所 作 的 贡 献 ， 德 国 瓦 德里 希 公 司 在 重 型 龙 门 五 面 加 工 铣 床 方 面 的 开 发 以 及 日 本 马 扎 克 公 司

22、 研 发的 车 铣 中 心 对 高 效 复 合 加 工 的 推 进 等 等 。 相 比 之 下 ， 我 国 大 部 分 数 近 代机 床 产 品 在 技 术 处 于 跟 踪 阶 段 。 表 1 以 中 挡 铣 床 为 例 列 出 国 内 外 先 进产 品 主 要 技 术 指 标 ， 由 此 可 以 看 到 效 率 精 度 和 可 靠 性 等 方 面 均 有 明 显 差 。随 着 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ， 生 产 工 艺 的 不 断 发 展 改 进 ， 特 别 是 计 算 机技 术 的 应 用 ， 新 型 控 制 策 略 的 出 现 ， 不 断 改 变 着 电 气 控 制 技 术

23、的 面 貌 。在 控 制 方 法 上 ， 从 手 动 控 制 发 展 到 自 动 控 制 ;在 控 制 功 能 上 ， 从 简 单 控制 发 展 到 智 能 化 控 制 ； 在 操 作 上 ， 从 策 重 发 展 到 信 息 化 处 理 ； 在 控 制 原理 上 ， 从 单 一 的 有 触 头 硬 接 线 继 电 器 逻 辑 控 制 系 统 发 展 到 以 微 处 理 器 或微 型 计 算 机 为 中 心 的 网 络 化 自 动 控 制 系 统 。 X62W 铣 床 综 合 了 计 算 机 技术 、 微 电 子 技 术 、 检 测 技 术 、 自 动 控 制 技 术 、 智 能 技 术 、 通

24、 信 技 术 、 网络 技 术 等 先 进 的 科 学 技 术 成 果 。工 业 、 农 业 、 科 学 和 国 防 现 代 化 建 设 要 求 机 械 产 业 不 断 地 提 供 各 种 先进 的 设 备 。 如 电 力 机 床 、 内 燃 机 车 、 工 程 机 械 等 设 备 。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9利 用 刀 具 对 金 属 毛 坯 进 行 切 削 ， 从 而 加 工 出 机 械 零 件 的 工 作 机 械 称 为金 属 切 削 机 床 ， 简 称 机 床 。 机 床 是 现 代 机 械 制 造 业 中 最 重 要 的 加 工 设 备 ，在 一 般 机 械

25、制 造 厂 中 ， 机 床 所 担 负 的 加 工 工 作 量 约 占 机 械 制 造 总 工 作 量的 40%60%。机 床 的 性 能 直 接 影 响 机 械 产 品 的 性 能 、 质 量 和 经 济 性 。 因 此 ， 它 是 国民 经 济 中 具 有 战 略 意 义 的 基 础 工 业 ， 机 床 的 拥 有 量 及 其 先 进 程 度 将 直 接影 响 到 国 民 经 济 各 部 门 生 产 发 展 和 技 术 进 步 的 能 力 。仿 形 铣 床 是 由 普 通 机 床 发 展 而 来 。 它 集 于 机 械 、 液 压 、 气 动 、 伺 服 驱动 、 精 密 测 量 、 电

26、气 自 动 控 制 、 现 代 控 制 理 论 、 计 算 机 控 制 等 技 术 于 一体 ， 是 一 种 高 效 率 、 高 精 度 能 保 证 加 工 质 量 、 解 决 工 艺 难 题 ， 而 且 又 具有 一 定 柔 性 的 生 产 设 备 。 仿 形 铣 床 的 广 泛 应 用 ， 给 机 械 制 造 业 的 生 产方 式 、 产 品 机 构 和 产 业 机 构 带 来 了 深 刻 的 变 化 ， 其 技 术 水 平 高 低 和 拥 有量 多 少 ， 是 衡 量 一 个 国 家 和 企 业 现 代 化 水 平 的 重 要 标 志 。3. 整 体 设 计PLC 控 制 液 压 泵 电

27、 机 、 驱 动 主 轴 电 机 、 驱 动 进 给 电 机 、 驱 动 冷 却 泵 电机 。 PLC 控 制 液 压 泵 电 机 启 动 带 动 仿 形 指 接 触 要 被 仿 形 的 工 件 ， 驱 动 主轴 电 机 、 驱 动 进 给 电 机 、 驱 动 冷 却 泵 电 机 根 据 仿 形 形 式 进 行 运 动 。4. 硬 件 设 计4.1 PLC 的 特 点 及 主 要 功 能4.1.1 PLC 的 一 般 特 点 ：1） 编 制 程 序 简 单PLC 一 般 采 用 易 于 理 解 和 掌 握 的 梯 形 语 言 及 面 向 工 业 控 制 的 简 单 指 令编 制 程 序 ， 非

28、 常 形 象 直 观 。 对 于 小 型 PLC 而 言 ， 几 乎 不 需 要 任 何 专 门的 计 算 机 知 识 ， 特 别 适 合 现 场 工 程 技 术 人 员 使 用 。2） 控 制 系 统 构 成 简 单 、 通 用 性 强虽 然 PLC 种 类 繁 多 ， 但 由 于 其 产 品 的 系 列 化 和 模 块 化 ， 且 软 件 包 齐全 ， 用 户 可 灵 活 组 成 各 种 规 模 和 要 求 不 同 的 控 制 系 统 。 用 户 在 硬 件 设 计方 面 ， 只 需 确 定 PLC 的 硬 件 配 置 和 I/O 的 外 部 接 线 ， 不 需 要 诸 如 继 电辽 宁

29、工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10器 之 类 的 固 体 电 子 器 件 和 大 量 繁 杂 的 硬 接 线 电 路 。 当 控 制 要 求 改 变 ， 需要 变 更 控 制 系 统 的 功 能 时 ， 只 要 改 变 存 贮 器 中 的 控 制 程 序 即 可 。 PLC的 输 入 、 输 出 可 直 接 与 交 流 220V、 直 流 24V 等 强 电 相 连 ， 并 有 较 强 的带 载 能 力 。3） 抗 干 扰 能 力 强 、 可 靠 性 高PLC 是 专 为 工 业 控 制 设 计 的 。 能 适 应 工 业 现 场 的 恶 劣 环 境 。 在PLC 的 设 计 和 制

30、 造 过 程 中 ， 采 取 了 多 层 次 抗 干 扰 及 精 选 元 器 件 等 措 施 ，使 PLC 的 平 均 无 故 障 时 间 通 常 在 2000 小 时 以 上 ， 这 是 一 般 的 其 他 电 气设 备 做 不 到 的 。 绝 大 多 数 用 户 都 将 可 靠 性 作 为 选 取 控 制 装 置 的 首 要 条 件 ，因 此 PLC 在 硬 件 和 软 件 方 面 均 采 取 了 一 系 列 的 抗 干 扰 措 施 。 在 硬 件 方 面 ，PLC 采 取 的 抗 干 扰 措 施 主 要 是 隔 离 和 滤 波 技 术 。 PLC 的 输 入 和 输 出 电路 一 般 都

31、 用 光 电 耦 合 器 传 递 信 号 ， 使 CPU 与 外 部 电 路 完 全 切 断 电 的 联系 ， 有 效 地 抑 制 外 部 干 扰 源 对 CPU 的 影 响 。 在 PLC 的 电 源 电 路 和 I/O接 口 中 ， 还 设 置 了 多 种 滤 波 电 路 ， 以 抑 制 高 频 干 扰 信 号 。 在 软 件 方 面 ，PLC 设 置 了 故 障 检 测 及 自 诊 断 程 序 、 用 来 检 测 系 统 硬 件 是 否 正 常 ， 用 户程 序 是 否 正 确 ， 便 于 自 动 地 做 出 相 应 的 处 理 ， 如 报 警 、 封 锁 输 出 、 保 护数 据 等

32、。4） 易 于 操 作 及 维 护PLC 的 控 制 程 序 可 通 过 其 专 用 的 编 程 器 输 入 到 PLC 的 用 户 程 序 存贮 器 中 。 编 程 器 不 仅 能 对 PLC 控 制 程 序 进 行 写 入 、 读 出 、 检 测 、 修 改等 操 作 ， 还 能 对 PLC 的 工 作 进 行 监 控 。 使 得 PLC 的 操 作 及 维 护 都 很 方便 。 PLC 还 具 有 很 强 的 自 诊 断 能 力 ， 能 随 时 检 查 出 自 身 的 故 障 ， 并 显 示给 操 作 人 员 ， 使 操 作 人 员 能 迅 速 检 查 、 判 断 故 障 原 因 。 由

33、 于 PLC 的故 障 率 很 低 ， 并 且 有 完 善 的 诊 断 和 显 示 能 力 ， 当 PLC 或 外 部 的 输 入 装置 及 执 行 机 构 发 生 故 障 时 ， 如 果 是 PLC 本 身 的 原 因 ， 在 维 修 时 只 需 要更 换 插 入 式 模 块 及 其 它 易 损 件 即 可 ， 既 方 便 又 减 少 影 响 生 产 的 时 间 。5） 设 计 、 技 工 、 调 试 周 期 短 。用 PLC 完 成 一 项 控 制 工 程 时 ， 由 于 其 硬 、 软 件 齐 全 ， 设 计 和 施 工 可同 时 进 行 。 由 于 用 软 件 编 程 取 代 了 继

34、电 器 硬 接 线 ， 实 现 控 制 功 能 ， 使 得 控 制 柜 的 设 计 及 安 装 接 线 工 作 量 大 为 减 少 ， 缩 短 了 施 工 周 期 。 同 时 ， 由于 用 户 程 序 大 都 可 以 在 实 验 室 模 拟 调 试 ， 调 好 后 再 将 PLC 控 制 系 统 在辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11生 产 现 场 进 行 联 机 调 试 ， 使 得 调 试 方 便 、 快 捷 、 安 全 ， 因 此 大 大 缩 短 了设 计 和 投 运 周 期 。4.1.2 PLC 的 主 要 功 能PLC 是 采 用 微 电 子 技 术 来 完 成 顺 序

35、 控 制 功 能 的 自 动 化 设 备 ， 可 以 在 现场 的 输 入 信 号 作 用 下 ， 按 照 预 先 输 入 的 程 序 。 控 制 现 场 的 执 行 机 构 按 照一 定 规 律 进 行 动 作 。 其 主 要 功 能 如 下 ：1） 开 关 量 控 制 。 这 是 PLC 最 基 本 最 广 泛 的 应 用 领 域 ， 用 来 取 代 继电 器 控 制 系 统 、 实 现 逻 辑 控 制 和 顺 序 控 制 。 它 既 可 用 于 单 机 控 制 或 多 机控 制 ， 又 可 用 于 自 动 化 生 产 线 的 控 制 。 PLC 可 根 据 操 作 按 钮 、 限 位 开

36、关 及 其 他 现 场 给 出 的 指 令 信 号 或 检 测 信 号 ， 控 制 机 械 运 动 部 件 进 行 相 应的 动 作 。2） 限 时 控 制 PLC 为 用 户 提 供 了 一 定 数 量 的 定 时 器 ， 并 设 置 了 计 时指 令 ， 一 般 可 实 现 0.1-999.9s 及 0.001-99.99s 的 定 时 控 制 ， 也 可 按一 定 方 式 进 行 定 时 时 间 的 扩 展 。 PLC 的 限 时 控 制 精 度 高 、 定 时 时 间 设 定方 便 、 灵 活 ， 同 时 ， PLC 还 提 供 了 高 精 度 的 时 钟 脉 冲 ， 用 于 精 确

37、的 定 时控 制 。3） 计 数 控 制 PLC 为 用 户 提 供 的 计 数 器 分 为 普 通 计 数 器 、 可 逆 计 数器 、 高 速 计 数 器 等 、 以 完 成 不 同 用 途 的 技 术 控 制 。 当 计 数 器 的 当 前 计 数值 变 为 0（ 或 设 定 值 ） 或 在 某 一 数 值 范 围 时 ， 发 出 控 制 指 令 。 计 数 器 的计 数 值 可 以 在 运 行 中 被 读 出 ， 也 可 以 在 运 行 中 进 行 修 改 。4） 步 进 控 制 PLC 能 通 过 移 位 寄 存 器 方 便 地 完 成 步 进 控 制 功 能 。 有些 PLC 专

38、门 设 有 步 进 控 制 指 令 ， 使 得 编 程 更 为 方 便 。 此 功 能 在 进 行 顺 序控 制 时 非 常 有 效 。5） 数 据 处 理 大 部 分 PLC 都 具 有 不 同 程 度 的 数 据 处 理 功 能 ， 如 F2系 列 、 C 系 列 、 S5 系 列 等 均 能 完 成 数 据 运 算 ， 如 加 、 减 、 乘 、 除 、 乘 方 、开 方 等 ， 逻 辑 运 算 如 与 、 或 、 异 或 、 求 反 等 ， 以 及 数 据 的 移 位 、 比 较 、传 递 等 操 作 。6） 模 拟 量 处 理 。 目 前 很 多 PLC 甚 至 小 型 机 都 具

39、有 模 拟 量 处 理 功 能 ，而 且 编 程 和 使 用 都 很 方 便 。 这 里 ， 模 拟 量 一 般 为 4-20mA 的 电 流 ， 或1-5V 的 电 压 ； 数 字 量 为 8 位 或 12 位 二 进 制 数 。 用 PLC 进 行 模 拟 量 控制 的 优 点 是 ： 在 进 行 模 拟 量 控 制 的 同 时 ， 开 关 量 也 可 以 控 制 。 这 个 优 点辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12是 别 的 控 制 器 所 不 具 备 的 ， 或 实 现 起 来 不 如 PLC 方 便 。4.2 PLC 型 号 的 选 择随 着 PLC 技 术 的 发

40、 展 ， PLC 产 品 的 种 类 也 越 来 越 多 。 不 同 型 号 的PLC， 其 结 构 形 式 、 性 能 、 容 量 、 系 统 、 编 程 方 式 、 价 格 等 也 各 有 不 同 ，使 用 的 场 合 也 各 有 不 同 ， 适 用 的 场 合 也 各 有 侧 重 。 隐 刺 ， 合 格 选 用PLC， 对 于 提 高 PLC 控 制 系 统 的 技 术 经 济 指 标 有 着 重 要 的 意 义 。PLC 的 选 择 主 要 应 用 于 PLC 的 机 型 、 容 量 、 I/O 模 块 、 电 源 模 块 、特 殊 功 能 模 块 、 通 信 联 网 能 力 等 方

41、面 加 以 综 合 考 虑 。4.2.1 根 据 PLC 机 型 选 择PLC 机 型 选 择 的 基 本 原 则 是 在 满 足 功 能 要 求 保 证 可 靠 、 维 护 方 便 的 前提 下 ， 力 争 最 佳 的 性 能 价 格 比 。 选 择 时 主 要 考 虑 一 下 几 点 ：1） 合 理 的 结 构 型 式PLC 主 要 有 整 体 式 和 模 块 式 两 种 结 构 型 式 。整 体 式 PLC 的 每 一 个 I/O 点 的 平 均 价 格 比 模 块 式 的 便 宜 ， 且 体 积 相对 较 小 ， 一 般 用 于 系 统 工 艺 过 程 比 较 固 定 的 小 型 控

42、制 系 统 中 ； 而 模 块 式PLC 的 功 能 扩 展 灵 活 方 便 ， 在 I/O 点 数 、 输 入 点 数 与 输 出 点 数 的 比 例 、I/O 模 块 的 种 类 等 方 面 选 择 余 地 大 ， 且 维 修 方 便 ， 一 般 与 不 交 复 杂 的 控制 系 统 。2） 安 装 方 式 的 选 择PLC 系 统 的 安 装 方 式 分 为 集 中 式 ， 远 程 式 I/O 式 以 及 多 天 PLC 联 网 的分 布 式 。集 中 式 不 需 要 设 置 驱 动 远 程 I/O 硬 件 ， 系 统 反 应 快 、 成 本 低 ； 远 程I/O 式 适 用 于 大 型

43、 系 统 ， 系 统 的 装 置 分 布 范 围 很 广 ， 远 程 I/O 可 以 分散 安 装 在 现 场 装 置 附 近 ， 连 线 短 ， 单 需 要 增 设 驱 动 器 和 远 程 I/O 电源 ； 多 天 PLC 联 网 的 分 布 式 适 用 于 多 台 设 备 分 别 独 立 控 制 ， 又 要 互 相 联系 的 场 合 ， 可 以 选 用 小 型 PLC， 但 必 须 要 附 加 通 讯 模 块 。3） 相 应 的 功 能 要 求一 般 小 型 （ 抵 档 ） PLC 具 有 逻 辑 运 算 、 定 时 、 计 数 功 能 ， 对 于 只 需 要 开关 量 控 制 的 设 备

44、 都 可 以 满 足 。对 于 以 开 关 量 控 制 为 主 ， 带 少 量 模 拟 量 控 制 的 系 统 ， 可 选 用 能 带 A/D和 D/A 转 换 单 元 ， 具 有 加 减 算 数 运 算 、 数 据 传 送 功 能 的 增 强 型 低 档PLC。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13对 于 控 制 较 复 杂 ， 要 求 实 现 PID 运 算 、 闭 环 控 制 。 通 信 联 网 等 功 能 ，可 视 控 制 规 模 大 小 及 复 杂 程 度 ， 选 用 中 档 或 者 高 档 PLC。 但 是 中 、 高档 PLC 价 格 较 贵 ， 一 般 用 于 大

45、 规 模 过 程 控 制 和 集 散 控 制 系 统 等 场 合 。4） 响 应 速 度 要 求PLC 是 为 永 夜 自 动 化 设 计 的 通 用 遥 控 器 ， 不 同 档 次 PLC 的 响 应 速度 一 般 都 能 满 足 去 应 用 范 围 内 的 需 要 。 遇 过 跨 范 围 使 用 PLC， 或 者 某些 功 能 或 者 信 号 有 特 殊 的 速 度 要 求 时 ， 则 应 该 慎 重 考 虑 PLC 的 响 应 速度 ， 课 选 用 具 有 高 速 I/O 处 理 功 能 的 PLC， 或 者 选 用 具 有 快 速 响 应 模块 和 终 端 输 入 模 块 的 PLC

46、等 。5） 系 统 可 靠 性 的 要 求对 于 一 般 系 统 PLC 的 可 靠 性 均 能 满 足 。 对 于 可 靠 性 要 求 很 高 的 系 统 ，应 考 虑 是 否 采 用 冗 余 系 统 或 者 热 备 用 系 统 。6） 机 型 尽 量 统 一一 个 企 业 ， 赢 精 良 做 到 PLC 的 机 型 统 一 。 主 要 考 虑 到 以 下 问 题 ：机 型 统 一 ， 其 模 块 可 互 为 备 用 ， 便 于 备 品 件 的 采 购 和 管 理 ； 机 型 统 一 ，其 功 能 和 使 用 方 法 类 似 ， 有 利 于 技 术 力 量 的 培 训 和 技 术 水 平 的 提 高 ； 机型 统 一 ， 其 外 部 设 备 通 用 ， 资 源 可 共 享 ， 易 于 联 网 通 信 ， 配 上 为 计 算 机后 易 于 形 成 一 个 多 级 分 布 式 控 制 系 统 。在 控 制 系 统 逻 辑 关 系 较 复 杂 （ 需 要 大 量 中 间 继 电 器 、 时 间 继 电 器 、 计数 器 等 ） 、 工 艺 流 程 和 产 品 改 型 比 较 频 繁 、 需 要 进 行 数 据 处 理 和 信 息 管 理（ 有 数 据 运 算 、 模 拟 量 的 控 制 、 PID 调 节 等 ） 、 系 统 要 求