兴安盟特种设备检验所 兴安盟乌兰浩特市 137400
摘要：PLC是一种基于数字计算机技术,专为在工业境下应用而设计的电子控制装置。采用可编程序的存储器,用来存储用户的指令,通过数字或模拟的输人/输出,完成一系列的逻辑、顺序、定时、计数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。本文阐述了PLC控制系统的概念及系统描述，提出了自动化传输系统的保护功能的实现及I/O 接口分配。
关键词：自动传输；PLC；系统描述
PLC发展至今已有多年的历史, 随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,工业控制领域已有翻天覆地的变化, PLC在发展变化中, 采用新技术及不断增强系统的开放性。除传统的硬PLC外, 还融入控制组态软件之中。
一、PLC控制系统的概念
1、PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统,它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体,成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备,具有可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、编程简单、维修方便等诸多优点。随着技术的进步, 其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制,成为自动化领域的三大技术支柱。主要应用的技术领域有:顺序控制、过程控制、位置控制、生产过程的监控和管理、结合网络技术等。近年来, PLC生产厂商不断推出功能更强的小型PLC,更新换代的周期越来越短。除了开关量逻辑控制功能外, 现代的小型PLC一般具有以下功能: 1)多种工作模式的32位高速计数器,当计数值达到预置值时,用中断方式改变PLC的输出。高速计数功能是用中断方式实现的,因此其计数频率受到限制。2)包括脉冲列输出和脉宽调制的高速输出功能, FX1S、FX1N的输出脉冲频率可100kHz。3)中断功能,包括开关量输入中断、定时中断、高速计数输入中断、高速脉冲输出中断和通信中断等。4)脉冲捕获功能, 可捕获脉宽为数10μs的输入脉冲。基本上符合IEC 标准。某些“软PLC”几乎都是按IEC标准设计的。随着时间的推移, IEC标准会得到越来越广的使用。5)内置的实时钟, 或可以选配实时钟模块。(6)内置的1个或2个模拟量输入电位器, 可用于调节控制参数。FX2N可选配有8个模拟量输入电位器的功能扩展板。(8)用EEPROM 代替RAM 和锂电池, 使PLC成为完全免维护的设备。有的小型PLC具有超高速的运算速度, 如FX2N执行基本指令的时间仅0.08μs, 运算速度远远高于某些大中型PLC的运算速度。小型PLC 不断增加特殊功能模块的品种,有下列特殊模块: 模拟量输入输出模块、热电阻/热电偶温度传感器模块、温度调节模块、高速计数模块、脉冲输出模块、位置控制模块、可编程凸轮开关模块和多种通信模块等。FX系列PLC的功能扩展板体积小巧,价格便宜,可安装在基本单元内。FX系列有下述功能扩展板: 4点开关量输入板、2点开关量输出板、2路模拟量输入板、1路模拟量输出板、8点模拟量调整板, RS-32C、RS-485、RS-422通信板。
2 、PLC编程软件。1) 编程软件普及。 PLC的手持式编程器编程功能有限, 使用不便。随着计算机的迅速普及、升级及编程软件性能的提高, 使用编程软件的人越来越多,笔记本电脑的大幅度降价解决了计算机编程的现场调试问题。编程软件对PLC控制系统的硬件组态, 在屏幕上可以直接生成和编辑梯形图、指令表、 功能块图和顺序功能图程序,可以实现不同编程语言的相互转换。程序可以下载、 存盘和打印, 通过网络或电话线, 还可以实现远程编程。现有的PLC用基于PC的编程软件来编程,已不配置手持式编程器。2)编程软件功能提高。PLC的编程软件升级更新非常快,大多数厂家的编程软件都有汉化版,方便了英语水平较差的国内用户。3) 编程语言标准化。PLC的编程语言标准IEC61131- 1已公布多年,PLC厂家的编程语言基本上符合IEC 标准。某些 “软PLC”都是按IEC标准设计的。随着时间的推移, IEC标准会得到越来越广的使用。4) 简化编程过程。 S7- 200的编程软件STEP7-Mi-croWIN32配备了大量的编程向导,如PID、 网络读写、高速计数器和高速输出指令的编程向导, 位置控制模块、文本显示器TD200、调制解调器模块、以太网模块、互联网模块、AS- I通信模块等的编程向导。使用这些编程向导时,只需输入要求的数据或确定选项,编程软件自动地生成用户程序。5)编程软件具备仿真功能。有的PLC生产厂家提供了在计算机上运行,可以用来代替PLC的硬件调试用户程序的仿真软件,可编程逻辑模块的编程软件也有仿真功能。
二、系统描述
自动传输装置系统是受国内一家大型汽车制造厂委托而设计的,主要用于在冲压汽车覆件的冲床之间,自动传送工件由上一道到下一道工序。由于汽车覆件体积大 ,且外型各异 ,采用专用传输装置,既安全可靠、方便快捷,又降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。
1、系统构成。该系统由 PLC、伺服电机驱动器、伺服电机、减速系统、皮带传送机构及机架等系统组成。系统结构如图1：
总之，该自动传输装置系统运行状态良好，达到了设计要求。用户使用后反映,该传输装置可靠性高、稳定性好，节约了工件的传输时间，同时又减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率。软PLC 技术是一种基于PLC的新型控制技术，与传统硬 PLC相比，它具有开放的体系结构、强大的网络通讯能力和更强的数据处理能力，较好地满足自动化的要求，是目前自动化领域研究的热点。PLC具有多种功能及很高的可靠性，这使得它在工厂中倍受欢迎。在工业控制中得到了广泛使用，成为现代工业自动化的支柱。软 PLC 采用开放式体系结构，具有良好的网络通讯能力，能够完成比较复杂的控制任务，可以满足和实现当前和今后自动化领域系统开放性和柔性的要求，为将来自动化向更高层次的集成提供了可靠的技术保障。
参考文献：
[1]弭洪涛，王忠礼.《PLC实用技术》[M].科学出版社.2015.北京.
[2]刘敏，黎国民，郑江勇.《可变程序控制技术》[M].机械工业出版社.2015.上海.
[3]徐世许，程晓琛，叶德培.《可变程序控制器原理》[M].科学技术大学出版社.2016.北京.
[4]王卫星，王永华等.《可变程序控制器原理及其应用》[M].中国水利水电出版社.2016.北京.
论文作者:杜春娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/23
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