2017年5月23日 試驗臺PLC控制程序設(shè)計|加工中心 3.2 試驗臺PLC控制程序設(shè)計3.2.1 PLC 選型PLC是執(zhí)行元件執(zhí)行動作的發(fā)起者，是整個試驗臺控制系統(tǒng)的核心部件， PLC自身的性能也在一定程度上決定著試驗臺整體性能，與此同時，PLC邏輯 程序的正確編寫也是整個試驗臺正常運行的基礎(chǔ)，同時是本次試驗臺搭建過程中 的一個難點、關(guān)鍵點。PLC即可編程邏輯控制器，它是一種可編程的存儲器，其內(nèi)部有用于程序存 儲的單元，并能夠面向用戶進(jìn)行順序控制、定時等操作。PLC實質(zhì)上是一種用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件構(gòu)成與微型計算機(jī)類似，主要由：電源、中央處理單 元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊等構(gòu)成。PLC以掃描的形式進(jìn)行工作，PLC的掃描周期分為：輸入采樣、用戶程序 執(zhí)行、輸出刷新[42_43]。不同的PLC在整個工作運行過程中以一個一定的掃描速 度重復(fù)上述三個階段。(1) 輸入采樣階段：在此階段，PLC以掃描的方式讀入所有輸入數(shù)據(jù)，并 將數(shù)據(jù)存入I/O映像區(qū)的相應(yīng)單元中。此階段的顯著特點是：在程序執(zhí)行過程中 即使輸入信號發(fā)生變化，存儲在I/O映像區(qū)的響應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)在下一個掃描周 期開始前也不會隨之改變，這就是所謂的集中輸入方式。(2) 用戶程序執(zhí)行階段：在此階段，PLC總是從上而下，從左到右依次掃 描用戶程序，并進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運算，然后依據(jù)運算結(jié)果，刷新邏輯線圈在存儲 區(qū)域中的邏輯狀態(tài)。此階段的顯著特點是：在程序執(zhí)行的過程中可以使用立即指 令。S卩，若使用此I/O指令，輸入過程映像存儲器的值不變，而程序會直接從I/O 模塊中取值，輸出過程映像存儲器的值會被立即更改。(3) 輸出刷新階段：此階段在用戶程序執(zhí)行階段之后，也是PLC —個掃描 周期的最后階段。此階段結(jié)束后產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)和輸出狀態(tài)才是真正的PLC輸 出。這也是就所謂的集中輸出。此輸出值通過輸出電流來驅(qū)動相應(yīng)的外部設(shè)備在了解PLC的工作原理之后，要依據(jù)試驗臺的具體需求進(jìn)行PLC的選型。 經(jīng)過統(tǒng)計，本試驗臺搭建的過程中所需要的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)均為18個。由 于該試驗臺搭建時所需要的輸入輸出信號點不多，因此所選PLC輸入輸出點數(shù) 均超過18即可。由于歐姆龍系列PLC更加適用于小型系統(tǒng)，編程更容易，故考 慮選用歐姆龍系列PLC。CP1H系列PLC是歐姆龍在CS/CJ中型機(jī)的基礎(chǔ)上研 制開發(fā)的，是性能較好，擴(kuò)展能力較強的高端小機(jī)型PLC。，處理速度對于基本 指令為O.l^is; I/O容量最多7個擴(kuò)展單元，開關(guān)量******320點，模擬量******37 路。擁有自由端口兩個，可用于RS-232和RS-485通訊，并配有通用USB端口， 方便程序的上傳和下載。本文在考慮滿足輸入輸出點數(shù)要求的同時，綜合考慮到后續(xù)試驗臺的二次開 發(fā)，本文選用CP1H-XA40DT-D型號的歐姆龍PLC以及CP1W-16ER的擴(kuò)展模塊。 此型號PLC具有24個輸入點，16個輸出點，并具有模擬量輸出輸入功能。 CP1W-16ER的擴(kuò)展模塊的輸出點數(shù)量為16個。3.2.2 PLC程序設(shè)計在完成PLC選型之后，需要進(jìn)行PLC程序的編寫以使其能對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行 控制，PLC程序編寫過程的一般步驟是：首先要完成輸入輸出點的定義，然后是 26 整體方案的確定，最后是PLC邏輯梯形圖的繪制。 下面將從以上三個方面進(jìn)行 闡述。 (1)輸入輸出點的定義 1)輸入點的定義 將PLC的輸入端與外部設(shè)備的反饋信號線相連接，其中外部設(shè)備包括外部 傳感器、 伺服電機(jī)的反饋信號線、減速電機(jī)的反饋信號線，以此線路組成回路， 完成對PLC輸入的控制， 此即為PLC的輸入電路。根據(jù)本試驗臺搭建的實際情 況，結(jié)合所需輸入點數(shù)， PLC相關(guān)輸入點的定義如下。 表3.5輸入點統(tǒng)計及PLC輸入點的定義 項目 伺服控制器報 警信號 氣缸位置信號 防護(hù)門 位置信 號 機(jī)械 手原 點信 號 點數(shù) 2 4 1 1 內(nèi)容 Ml報 M2報 曰曰 氣缸1 進(jìn)位標(biāo) 志 氣缸1 氣缸2 復(fù)位標(biāo)進(jìn)位標(biāo) 志 志 氣缸2 復(fù)位標(biāo) 志 防護(hù)門 關(guān)閉 機(jī)械 手原 點 地址 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 項目 掉刀檢測信號 熱繼電器信號 刀套位 置信號 變頻 器報 馨 點數(shù) 2 2 1 1 內(nèi)容 掉刀檢掉刀檢 FR1觸 FR2觸FR3觸 FR4觸 刀套位 M3 測1 測2 點 占 占 點 置 報警 地址 1.05 1.06 1.03 1.00 1.01 1.02 0.08-0.10 1.04 2)輸出點的定義將PLC的輸出端與外部設(shè)備的輸入信號線相連接，其中外部設(shè)備包括伺服 控制器的輸入信號線、變頻器的輸入信號線、伺服電機(jī)的輸入信號線、減速電機(jī) 的輸入信號線，以此組成回路，實現(xiàn)PLC的輸出，即為PLC的輸出電路。根據(jù) 本試驗臺搭建的實際情況，結(jié)合所需輸出點數(shù)，PLC相關(guān)輸出點的定義如下。 表3.6輸出點統(tǒng)計及PLC輸出點的定義 項目 變頻器調(diào)速 電機(jī)剎 車 伺服控制器 工作 線路得電 點數(shù) 1 1 2 4 內(nèi)容 M3調(diào)速 M3解 剎車 伺服控制器 使能 KA1 線圈 KA3 線圈 KA2 線圈 KA4 線 圈 地址 101.06 101.07 101.00-101.01 103.00 103.02 103.01 103. 03 項目 伺服控制器 脈沖輸出 變頻器 工作 氣缸控制 點數(shù) 4 1 5 鎖 緊 缸 內(nèi)容 輸出脈沖 M3啟 動 氣缸1回刀 氣缸1 回刀 氣缸2 推刀 氣缸2 回刀 地址 100.00-100. 03 101.05 100.05 100.07 101.03 101.04 101. 02 (2) PLC梯形圖程序的編制在PLC輸入輸出電路設(shè)定完成之后，下一步就是進(jìn)行PLC邏輯梯形圖的繪 制，根據(jù)前述的PLC的選型結(jié)果，在PLC邏輯梯形圖的繪制過程中，選擇使用 CX-One軟件。PLC程序的編寫主要使用CX-One中的CX-Programmer軟件[44]。根據(jù)試驗臺搭建的實際情況以及鏈?zhǔn)降稁爝\轉(zhuǎn)的動作順序，PLC梯形圖程序 地編制主要分為三個大的方面：換刀準(zhǔn)備、就近選刀、機(jī)械手換刀。1) 換刀準(zhǔn)備階段。換刀準(zhǔn)備階段的主要工作是先判斷所給的目標(biāo)刀號的具 體位置以及進(jìn)行刀倉空刀位地跟蹤，為下一步刀倉根據(jù)就近換刀原則進(jìn)行換刀做 好準(zhǔn)備。2) 就近選刀階段。就近選刀主要是根據(jù)所給的目標(biāo)刀號所在的具體位置， 刀倉依照最短運行路徑，把目標(biāo)刀號送至換刀位置，為下一步換刀機(jī)械手進(jìn)行換 刀做好準(zhǔn)備。3) 機(jī)械手換刀階段。當(dāng)上述兩個階段進(jìn)行完成后，自動換刀機(jī)械手會根據(jù) 目標(biāo)刀具的長度和重量，選擇合適的轉(zhuǎn)速進(jìn)行換刀，此階段換刀機(jī)械手的轉(zhuǎn)速由 變頻器進(jìn)行控制。本文采摘自“加工中心鏈?zhǔn)降稁旒皺C(jī)械手可靠性試驗方法研究”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！ ? 上一篇 數(shù)控加工中心主傳動系統(tǒng)功率平衡方程|加工中心下一篇 ? 回轉(zhuǎn)工作臺的工作性能|加工中心