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钻孔台车对PLC编程的认识与应用

PLC在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上发展起来的一种新型工业通用控制器,现在已经广泛应用于工业控制的各个领域。它可以借助工程技术人员非常熟悉的传统继电器梯形图进行程序设计,以满足不同设备多变的控制要求,使控制系统具有极大的柔韧性和通用性,同时,由于使用简单,不像计算机控制系统那样复杂,难以掌握,因此,使用控制技术,有利于控制系统的标准化和通用化,缩短控制系统的设计、安装和调试周期,降低设计与生产费用。

实践表明,PLC具有很高的可靠性、灵活性、通用性和可扩展性。其主要优点和性能如下:

1.可靠性高。PLC的平均无故障运行时间一般可达35×104hPLC的环境适应性强,可在工业环境下可靠运行,这是受到广泛应用的原因之一。

2.使用和维护方便,通用性好。PLC属于通用型控制器,有不同档次的机型和不同的模块可供选择,可根据实际情况任意配置,安装方便。对不同的用户程序硬件变动*小。当控制要求改变时,不改动外部接线,只需修改程序即可。

3.编程方法简单易学,PLC编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言,清淅直观。它不需要用户具有很强的程序设计能力,只要用户具备一定的计算机软、硬件知识和电器控制方面的知识即可。

液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,也日益显出其突出成绩。

PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用设计,它采用一类可编程序的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC控制的特点:

不断有许多新的软逻辑控制软件产品被推出,传统PLC供应商也己经开始逐渐增加基于工业PC的控制产品。另外,PLC开发费用中,软件开发费用所占的百分数正得到稳定的增长。软逻辑控制软件产品正在逐步取代传统的继电器控制占主导地位的控制系统。

继电器控制系统的控制功能是用硬件继电器实现的,而PLC的控制功能主要是用软件编程来实现的。

PLC与继电器接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电器接触器控制是按并行方式工作的,也就是说是按同时执行的方式工作的;只要形成电流通路,就可能有几个继电器同时动作,而PLC是以反复扫描的方式工作的,它是循环地连续逐条执行程序,任意时刻它只能执行一条指令,PLC是以串行方式工作的,这种串行工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配问题。

长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。伺时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC带来的冲击。

微型化、网络化、PC化和开放性是PLC技术未来发展的主要方向,在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在*近几年,微型PLC(小于32I/O)已经出现,价格只有几百欧元。随着软PLc(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PCased控制的市场份额将逐步得到增长。

可编程控制器的种类虽然千差万别,但为了在恶劣的工业环境中使用,它们都有许多共同的特点:

(1) 抗干扰能力强,可靠性极高。

(2)编程方便。可编程控制器的设计是面向工业企业中一般电气工程技术人员的,它采用易于理解和掌握的表达形式,又考虑到工业企业中的电气技术人员的看图习惯和微机应用水平。

(3)使用方便。虽然PLC种类繁多,由于其产品的系列化和模块化,并且配有品种齐全的各种软件,用户可灵活组合成各种规模和要求不同的控制系统,用户在硬件设计方面,只是确定PLC的硬件配置和通道的外部接线。

(4) 维护方便。

(5)设计、施工、调试周期短。用可编程控制器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,模拟调试好后再将PLC控制系统在生产现场进行联机统调,使得调试方便、快速、安全,因此大大缩短了设计和投运周期。:

(6)易于实现机电一体化。因为可编程控制器的结构紧凑,体积小,重量轻,可靠性高,抗振防潮和耐热能力强,使之易于安装在机器设备内部,制造出机电一体化产品

主要的PLC厂商有:美国ModiconGEAB、德州仪器公司,德国Siemens,法国TE,瑞典ABB,日本富士、三菱、东芝、日立、欧姆龙、日本松下等。

PLC控制系统的设计:

用可编程控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换予以物理实现。输入输出变换和物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点,而输入输出变换实际上就是信息处理。物理实现要求PLC的输入应当排除干扰信号适应于工业现场,而输出应放大到工业控制的水平,能为实际控制系统方便使用。

一个完整的PLC应用系统包含两方面的内容:PLC控制系统和人机界面。PLC控制系统对现场进行参数采集并完成控制功能:人机界面是人与控制系统进行信息及数据交流的一个窗口。设计时,不但要熟悉PLC的硬件,还要熟悉PLC的软件,以及人机界面软件的编制方法和遵循的原则。

1.设计原则:

每一个成熟的PLC控制系统在设计时要达到的目的都是实现对被控对象的预定控制。为实现这一目的,在进行PLC控制系统的设计时,应遵循以下的基本原则。

(1) *大限度地满足被控对象的控制要求系统设计前,除了了解被控对象的各种技术要求外,还应深入现场进行调查研究,搜集资料,并与工艺师和实际操作人员密切配合,共同拟定电气控制方案。

(2)系统结构力求简单在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单,经济,操作及维护方便。对一些过去较为繁琐的控制可利用PLC的特点加以简化,通过内部程序简化外部接线及操作方式。

(3)保证控制系统的安全,可靠控制系统的安全性,可靠性是提高生产效率和产品质量的必要保证,是衡量控制系统优劣的因素之一。为确保系统的安全性,可靠性可适当增加外部安全措施,如急停电源等,进一步保证系统的安全,同时采取“软硬兼施’’的办法共同提高系统的可靠性。

(4) 易于扩展和升级考虑到系统的发展和设备的改进,在选择PLC容量及I/O点数时,应适当留有20%左右的余量

(5)人机界面友好对于具有人机界面的PLC控制系统,应充分体现以人为本的理念。设计的人机操作界面要使用户感到方便、易懂。

2.设计内容:

PLC控制系统的设计内容主要包括硬件选型、设计和软件的编程两个方面,基本由以下几部分组成:

(1) 拟定控制系统设计的技术条件技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个控制系统设计的依据。

(2) 选择外围设备根据系统设计要求选择外围输入设备和输出设备。

(3)选定PLC的型号PLC是整个控制系统的核心部件,合理选择PLC对保证系统的技术指标和质量是至关重要的。

(4)分配I/O点根据系统要求,编制PLCI/O地址分配表,并绘制I/O端子接线图。

(5) 设计操作台、电气柜及非标准电器元件。

(6)软件编写控制系统的软件包括PLC控制软件和上位机控制软件。在编制PLC控制软件前要深入了解控制要求与主要控制的基本方法以及系统应完成的动作。可利用状态图和顺序功能图方法全面地分析,必要时还可将控制任务分解成几个独立的部分,利用结构化或模块化方法进行编程,这样可以化繁为简,有利于编程和调试。 已投稿到 企业博客: 江西犁程科技机械有限公司

文章标签: 钻孔台车PLC控制

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