試驗(yàn)臺(tái)PLC控制程序設(shè)計(jì)|加工中心
3.2 試驗(yàn)臺(tái)PLC控制程序設(shè)計(jì)3.2.1 PLC 選型PLC是執(zhí)行元件執(zhí)行動(dòng)作的發(fā)起者,，是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)臺(tái)整體性能,，與此同時(shí)，PLC邏輯 程序的正確編寫也是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),，同時(shí)是本次試驗(yàn)臺(tái)搭建過(guò)程中 的一個(gè)難點(diǎn),、關(guān)鍵點(diǎn)。PLC即可編程邏輯控制器,，它是一種可編程的存儲(chǔ)器,，其內(nèi)部有用于程序存 儲(chǔ)的單元，并能夠面向用戶進(jìn)行順序控制,、定時(shí)等操作,。PLC實(shí)質(zhì)上是一種用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件構(gòu)成與微型計(jì)算機(jī)類似,，主要由：電源,、中央處理單 元、存儲(chǔ)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(gè)工作運(yùn)行過(guò)程中以一個(gè)一定的掃描速 度重復(fù)上述三個(gè)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(diǎn)是：在程序執(zhí)行過(guò)程中 即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，存儲(chǔ)在I/O映像區(qū)的響應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)在下一個(gè)掃描周 期開(kāi)始前也不會(huì)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(yùn)算，然后依據(jù)運(yùn)算結(jié)果,，刷新邏輯線圈在存儲(chǔ) 區(qū)域中的邏輯狀態(tài),。此階段的顯著特點(diǎn)是：在程序執(zhí)行的過(guò)程中可以使用立即指 令。S卩,，若使用此I/O指令,，輸入過(guò)程映像存儲(chǔ)器的值不變，而程序會(huì)直接從I/O 模塊中取值,，輸出過(guò)程映像存儲(chǔ)器的值會(huì)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(gè)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(guò)輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)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(yàn)臺(tái)的具體需求進(jìn)行PLC的選型,。 經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，本試驗(yàn)臺(tái)搭建的過(guò)程中所需要的輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)均為18個(gè),。由 于該試驗(yàn)臺(tái)搭建時(shí)所需要的輸入輸出信號(hào)點(diǎn)不多,，因此所選PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù) 均超過(guò)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?jiān)贑S/CJ中型機(jī)的基礎(chǔ)上研 制開(kāi)發(fā)的,，是性能較好,，擴(kuò)展能力較強(qiáng)的高端小機(jī)型PLC。，處理速度對(duì)于基本 指令為O.l^is; I/O容量最多7個(gè)擴(kuò)展單元,，開(kāi)關(guān)量******320點(diǎn),，模擬量******37 路。擁有自由端口兩個(gè),，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(diǎn)數(shù)要求的同時(shí),，綜合考慮到后續(xù)試驗(yàn)臺(tái)的二次開(kāi) 發(fā)，本文選用CP1H-XA40DT-D型號(hào)的歐姆龍PLC以及CP1W-16ER的擴(kuò)展模塊,。 此型號(hào)PLC具有24個(gè)輸入點(diǎn),，16個(gè)輸出點(diǎn)，并具有模擬量輸出輸入功能,。 CP1W-16ER的擴(kuò)展模塊的輸出點(diǎn)數(shù)量為16個(gè),。3.2.2 PLC程序設(shè)計(jì)在完成PLC選型之后，需要進(jìn)行PLC程序的編寫以使其能對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行 控制,，PLC程序編寫過(guò)程的一般步驟是：首先要完成輸入輸出點(diǎn)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(gè)方面進(jìn)行 闡述,。 (1)輸入輸出點(diǎn)的定義 1)輸入點(diǎn)的定義 將PLC的輸入端與外部設(shè)備的反饋信號(hào)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(hào)線,、減速電機(jī)的反饋信號(hào)線，以此線路組成回路,， 完成對(duì)PLC輸入的控制,， 此即為PLC的輸入電路。根據(jù)本試驗(yàn)臺(tái)搭建的實(shí)際情 況,，結(jié)合所需輸入點(diǎn)數(shù),， PLC相關(guān)輸入點(diǎn)的定義如下,。 表3.5輸入點(diǎn)統(tǒng)計(jì)及PLC輸入點(diǎn)的定義 項(xiàng)目 伺服控制器報(bào) 警信號(hào) 氣缸位置信號(hào) 防護(hù)門 位置信 號(hào) 機(jī)械 手原 點(diǎn)信 號(hào) 點(diǎn)數(shù) 2 4 1 1 內(nèi)容 Ml報(bào) M2報(bào) 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(diǎn) 地址 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 項(xiàng)目 掉刀檢測(cè)信號(hào) 熱繼電器信號(hào) 刀套位 置信號(hào) 變頻 器報(bào) 馨 點(diǎn)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(cè)1 測(cè)2 點(diǎn) 占 占 點(diǎn) 置 報(bào)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(diǎn)的定義將PLC的輸出端與外部設(shè)備的輸入信號(hào)線相連接,，其中外部設(shè)備包括伺服 控制器的輸入信號(hào)線、變頻器的輸入信號(hào)線,、伺服電機(jī)的輸入信號(hào)線,、減速電機(jī) 的輸入信號(hào)線，以此組成回路,，實(shí)現(xiàn)PLC的輸出,，即為PLC的輸出電路。根據(jù) 本試驗(yàn)臺(tái)搭建的實(shí)際情況，結(jié)合所需輸出點(diǎn)數(shù),，PLC相關(guān)輸出點(diǎn)的定義如下,。 表3.6輸出點(diǎn)統(tǒng)計(jì)及PLC輸出點(diǎn)的定義 項(xiàng)目 變頻器調(diào)速 電機(jī)剎 車 伺服控制器 工作 線路得電 點(diǎn)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(xiàng)目 伺服控制器 脈沖輸出 變頻器 工作 氣缸控制 點(diǎn)數(shù) 4 1 5 鎖 緊 缸 內(nèi)容 輸出脈沖 M3啟 動(dòng) 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(guò)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(yàn)臺(tái)搭建的實(shí)際情況以及鏈?zhǔn)降稁?kù)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)作順序，PLC梯形圖程序 地編制主要分為三個(gè)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(hào)的具 體位置以及進(jìn)行刀倉(cāng)空刀位地跟蹤,，為下一步刀倉(cāng)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(hào)所在的具體位置,， 刀倉(cāng)依照最短運(yùn)行路徑，把目標(biāo)刀號(hào)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(gè)階段進(jìn)行完成后,，自動(dòng)換刀機(jī)械手會(huì)根據(jù) 目標(biāo)刀具的長(zhǎng)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?kù)及機(jī)械手可靠性試驗(yàn)方法研究”,，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格,、圖片,、內(nèi)容無(wú)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(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考,，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！