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定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能。
2)中型PLC。中型PLC的开关量I/O点数通常在256~2048点之间,用户程序存储器的容量为2~8KB,除具有小型机的功能外,还具有较强的模拟量I/O、数字计算、过程参数调节,如比例、积分、微分(PID)调节、数据传送与比较、数制转换、中断控制、远程I/O及通信联网功能。
3)大型PLC。大型PLC也称为高档PLC,I/O点数在2048点以上,用户程序存储容量在8K以上,其中I/O点数大于8192点的又称为超大型PLC,除具有中型机的功能外,还具有较强的数据处理、模拟调节、特殊功能函数运算、监视、记录、打印等功能,以及强大的通信联网、中断控制、智能控制和远程控制等功能。
4.5 PLC的编程语言
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、顺序功能图语言等。其中前两种语言用的较多,流程图语言也在许多场合被采用。 4.5.1 梯形图语言
1. 梯形图从上至下编写,每一行从左至右顺序编写。PLC程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。
2. 图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始画起,终止母线可以省略。
3. 梯形图中的触点有两种,即动合触点和动断触点。 4. 梯形图的最右端必须连接输出元素。
5. 梯形图中的触点可以任意串、并联,而输出线圈只能并联,不能串联。 4.5.2 助记符语言
助记符语言是PLC命令的语言表达式。用梯形图编程虽然直观、简便,但要求PLC配置较大的显示器放可输入图形符号,这在有些小型机上常难以满足,所以助记符语言也是一种较常用的一种编程方式。不同型号的PLC,其助记符语言也不同,但其基本原理是相近的。编程时,一般先跟据要求编制梯形图语言,
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然后再根据梯形图转换成助记符语言。 4.5.3 顺序功能图语言
顺序功能图SFC是一种描述顺序控制系统功能的图解表示法,主要由“步”、“转移”及“有限线段”等元素组成,它将一个完整的控制工程分为若干个阶段(状态),各阶段具有不同的动作,阶段间有一定的转换条件,条件满足就实现状态转移,上一状态动作结束,下一动作开始。
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第五章 X62W万能铣床基于PLC改造的具体设计
5.1 改造设计中PLC的选型
PLC的选型:由于三菱FX2N—32MR型系列的强大功能使得其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。并且具有紧凑的的设计、良好的扩展性、低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统,使得FX2N—32MR可以近乎完美地满足小规模的控制要求,所以本次设计根据输入输出口的数量,可选择三菱FX2N—32MR型PLC。
由于本设计实现的是整个控制电路用PLC控制,且圆形工作台转换开关SA1和换刀开关SA2和SA3不能直接接到PLC的输入端口来实现信号的输入,因而需引入接触器KM7、KM8、KM9。利用接触器的辅助触点和常开、常闭按钮(SB7~SB12)来实现对工作台与圆形工作台之间的转换、照明灯通断以及油泵电动机的启动与停止的控制。因此可将图3-2稍作修改后如图5-1所示。
根据修改后的图,确定输入信号与输出信号。
输入信号:SB1~SB12,SQ1~SQ4,SQ6~SQ7,KV1~KV2。(精简成17个信号)
输出信号:KM1~KM9。(9个信号)
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图5-1 修改后X62W万能铣床的电气原理图控制电路图
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5.2 X62W万能铣床基于PLC控制电路的改造
X62W万能铣床电气控制线路中的电源电路、主电路及照明电路保持不变,在控制电路中,变压器TC的输出及整流器VC的输出部分去掉。用可编程控制器改造后的PLC硬接线如图5-3所示,为了保证各种联锁功能,将SQ1~SQ6,SB1~SB6按图示分别接入PLC的输入端,换刀开关SA1和圆形工作台转换开关SA2分别用其一对常开和常闭触头接入PLC的输入端子。输出器件分两个电压等级,一个是接触器使用的110V电压,另一个是电磁离合器使用的36V直流电,这样也将PLC的输出口分为两组连接点。X62W型万能铣床电器位置图如图5-2所示,所有的电器元件均可采用改造前的型号。
根据X62W万能铣床的控制要求,设计该电气控制系统的PLC控制梯形图,如图4-3所示。该程序共有8条支路,反映了原继电器电路中的各种逻辑内容。在第1支路中,因SQ1和SB5、SB6都采用常闭触头分别接至输入端子X13、X2,则X13、X2的常开触点闭合,按下启动按钮SB1或SB2时,X0常开触点闭合,Y0、M0线圈得电并自锁,第3支路中Y0常开触点闭合,辅助继电器M1线圈得电,其常开触点闭合,为第4支路以下程序执行做好准备,保证了只有主轴旋转后才有进给运动。Y0的输出信号使主轴电动机M1启动运转。当按停止按钮SB5或SB6时,X2常开触点复位,Y0线圈失电,主轴惯性运转,同时X3常开触点闭合,Y4线圈得电接通电磁离合器YC1,主轴制动停转。第2支路表达了KM2及YC3的工作逻辑,当按下快速移动按钮SB3或SB4时,X1常开触点闭合,则Y1及Y5线圈得电,KM2常闭触头断开,电磁离合器YC2失电,YC3得电,工作台沿选定方向快速移动;松开SB3或SB4则YC2得电,YC3失电,快速移动停止。第4、5、6、8支路表达了工作台六个方向的进给、进给冲动及圆工作台的工作逻辑关系。当圆形工作台转换开关SA2动作,4、5支路中X5的常开触点分断,第6支路中X5常闭触头复位,M4及Y2线圈得电,使KM3得电,电动机M2启动,圆形工作台旋转;当SA2复位时,M4、Y2线圈失电,圆形工作台停止旋转。左右进给时,SQ5或SQ6被压合,X6常开触点复位,第5、6支路被分断,而X10或X11常开触点闭合,M2(其常开触点使Y2线圈得电)或Y3线圈得电,电动机M2正转或反转,拖动工作台向左或向右运动。同样,工作台上下、前后进给时,
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