西门子软件6AV63812BS074AV0
1.控制要求
控制系统可以根据生产的需要将液位分为多段来设定,并分段显示,当液位为低*自动启动料泵加液,液位到达设定值时发出声光报警,并停泵;操作人员可通过确认按钮解除音响报警信号,闪烁灯光转平光;系统具有手动/自动两种控制方式,并设有试验功能。
2.PLC选型
目前在国内市场上有从美国、德国、日本等国引进的多种系列PLC,国内也有许多厂家组装、开发数十种PLC,故PLC系列标准不一,功能参差不齐,价格悬殊。在此情况下,PLC的选择应着重考虑PLC的性能价格比,选择可靠性高,功能相当,负载能力合适,经济实惠的PLC。本文介绍以四段液位控制对象为例,据对多种因素的分析比较及监控系统输入、输出点数的要求,选用日本立石(OMRON)公司C20P型PLC。
3.系统硬件配置
为实现液位的手动/自动控制,需要输入口12点,输出口8点,选用C20P 20点I/O单元的PLC,输入光电隔离,输出继电器隔离,负载能力强;液位检测采用干簧管传感器,手动/自动转换、运行/试验转换和液位设定采用双位旋钮,手动启泵、停泵和确认、试验采用常开按钮;输出选用电子音响报警器和24V直流指示灯、继电器。参见图一系统硬件配置图。
西门子软件6AV63812BS074AV0在生产机械的自动控制领域,PLC顺序控制系统的应用量大面广。然而,工艺不同的生产机械要求设计不同的控制系统梯形图。目前,不少电气设计人员仍然采用经验设计法来设计PLC顺序控制系统,不仅设计效率低,容易出差错,而且设计阶段难以发现错误,需要多次调试、修改才符合设计要。本文提出的4种简易设计方法,能快速地一次设计成功PLC顺序控制系统。
2.4 运行并调试程序
(1)将梯形图程序输入到计算机,检查电源正确无误。
(2)对程序进行调试运行。
a.接通PLC电源后,将PLC置RUN状态,将K1闭合,观察A、B、C、D、E、F、G、H的亮显情况。
b.将K2闭合,观察A、B、C、D、E、F、G、H的亮显情况。
(3)调试运行记录。
三、实训报告要求与考核标准PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似,信号的输入/输出形式及控制功能基本上也是相同的;
它们的不同之处主要表现在:
(1)控制逻辑——继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,灵活性和扩展性很差。而PLC采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,灵活性和扩展性都很好。
(2)工作方式——继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态,属于并行工作方式。而PLC的控制逻辑中,各内部器件都处于周期性循环扫描过程中,各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程序中的前后顺序计算得出的,所以属于串行工作方式。
(3)可靠性和可维护性——继电器控制逻辑使用了大量的机械触点,连线也多,可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,PLC还配有自检和监督功能,可靠性和可维护性好。
(4)控制速度——继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度极快,且不会出现抖动。
(5)定时控制——继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。时间继电器存在定时精度不高,定时范围窄,且易受环境湿度和温度变化的影响,调整时间困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生,精度相当高,且定时时间不受环境的影响,定时范围广,调整时间方便。
(6)设计和施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程,其设计、施工、调试必须依次进行,周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成后,现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行,周期短,且调试和修改都很方便。
随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快,人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善,使机械手技术快速发展,其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及*、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点,已渗透到工业领域的各个部门,在工业发展中占有重要地位。本文讲述的气动机械手有气控机械手、XY轴丝杠组、转盘机构、旋转基座等机械部分组成。主要作用是完成机械部件的搬运工作,能放置在各种不同的生产线或物流流水线中,使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
一. 四轴联动简易机械手的结构及动作过程
机械手结构如下图1所示,有气控机械手(1)、XY轴丝杠组(2)、转盘机构(3)、旋转基座(4)等组成。
其运动控制方式为:(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360°的气控机械手(有光电传感器确定起始0点);(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿X、Y轴移动(有x、y轴限位开关);(3)可回旋360°的转盘机构能带动机械手
及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成);(4)旋转基座主要支撑以上3部分;(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧,放气时机械手松开)。
其工作过程为:当货物到达时,机械手系统开始动作;步进电机控制开始向下运动,同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动;伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处,然后充气,机械手夹住货物。
步进电机驱动纵轴上升,另一个步进电机驱动横轴开始向前走;转盘直流电机转动使机械手整体运动,转到货物接收处;步进电机再次驱动纵轴下降,到达位置后,气阀放气,机械手松开货物;系统回位准备下一次动作。