装配流水线课程设计

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1、、控制要求传送带共有八个工位，工件从 0号位装入，分别在1、3、5、7号工位完成 四种装配操作；0、2、4、6号工位用于传送工件，在 0号位装有传感器，工件 装入时传感器发出信号，当合上电源启动传送带（为装入工件，传送带不动）时， 每5s移动一个工位。、万案1、装配流水线示意图操作一操作二操作二操作四工件装入01234567成品库2、I/O地址分配这是一个典型的顺序控制，利用移位寄存器操作最为方便。设定一个8位移 位寄存器（如下图），每位移位寄存器相应于一个工位，每 5s移位一次，控制相应的操作。移位寄存器由辅助继电器M组成.OUTOw1（N iigi*APR =!SFT复拉输人端RSTLD4

2、02OUT110LD40()11()LD401RST110设定400接电源开关QG 401接传感器发出的工件装入信号 ST,402接总复 位信号SB 430433四位输出继电器分别由移位寄存器 1、3、5、7位的控制信 号驱动，并设定时器的地址号为 450,移位寄存器的地址号为110,这样就可以 画出PLC的实际接线图和梯形图以及指令语句表。三、PLC的选择及连接图的绘制1、PLC控制系统基本介绍1.1 基本介绍PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 它是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业 环境应用而

3、设计的。 它采用一类可编程的存储器， 用于其内部存储程序， 执行逻 辑运算,顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模 拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言， 在半导体方面有很重要的应用， 可以说有半导体 的地方就有 PLC。1.2 PLC 的功能（ 1 ）逻辑控制（ 2）定时控制（ 3）计数控制（ 4）步进 （ 顺序 ） 控制（ 5） PID 控制（6）数据控制：PLC具有数据处理能力。（ 7 ）通信和联网（8）其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，女口： 定位控制模块，CRT模块。1.3

4、 PLC 的特点（ 1）可靠性高，抗干扰能力强（ 2）配套齐全，功能完善，适用性强（ 3）易学易用，深受工程技术人员欢迎（ 4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造（ 5）体积小，重量轻，能耗低1.4 PLC 控制系统的设计基本原则（1）最大限度的满足被控对象的控制要求。(2) 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方 便。(3) 保证控制系统安全可靠。(4) 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择 PLC容量时应适当留有余量。2、PLC的选择2.1 可编程控制器选择的基本性能指标( 1)工作速度工作速度是指PLC的 CPI执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速

5、 度。工作速度是PLC工作的基础。速度高了，才可能通过运行程序实现控制，才 可能不断扩大控制规模，才可能发挥 PLC的多种多样的作用。( 2)控制规模控制规模代表PLC控制能力，看其能对多少输入、输出点及对多少路模拟进 行控制。控制规模与速度有关。 因为规模大了，用户程序也长，执行指令的速度不快， 势必延长PLC循环的时间，也必然会延长PLC对输入信号的响应。为了避免这个 情况，PLC的工作速度就要快。所以，大型 PLC的工作速度总是比小的要快。( 3)组成模块PLC的结构虽有箱体及模块式之分，但从质上看，箱体也是模块，只是它集 成了更多的功能。在此，不妨把 PLC的模块组成当作所有PLC的结

6、构性能。这个性能含义是指某型号PLC具有多少种模块，各种模块都有什么规格，并 各具什么特点。( 4)内存容量PLC 内存有用户及系统两大部分。用户内存主要用以存储用户程序，个别的 还将其中的一部分划为系统所用。系统内存是与 CPU配置在一起的。CPU既要具 备访问这些内存的能力，还应提供相应的存储介质。用户内存大小与可存储的用户程序量有关。 内存大， 可存储的程序量大， 也 就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看，内存容量总是在不断增大着。大型 PLC的内存容量可达几十k，以至于一百多k。系统内存对于用户，主要体现在 PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上 并无

7、这些器件，仅仅为RAM但通过运行程序进行使用时，给使用者提供的却实 实在在有这些器件。内存器件种类越多，数量越多，越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。它 也是代表PLC性能的重要指标。PLC内部器件有：I/O继电器，或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直 接相关。内部继电器数，有的称为标志位数，代表着 PLC的内部继电器数。它与I/O 继电器区相联系着，有时与后者相联系进行处理。内部继电器多，便于PLC建立 复杂的时序关系，以实现多种多样的控制要求。一般讲，内部继电器数比I/O继电器要多得多。有的内部继电器还可丢电保持，即它的状态(ON或OFF、PLC丢电后，靠 内部电池

8、仍予以保持。再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力，特别对记录故障，故障排除后恢复运行，更显得有用。定时器，可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少，设定范围有 多大，设定值的分辨率又是多少，这些都代表定时器件的性能。计数器，可进行计数， 到达某设定计数值可发送相应信号。 可进行什么样的 计数，计数范围多大，怎么设定，有多少计数器，则是 PLC计数器性能的代表指 标。数据存储区，用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用，是 PLC进行模拟量控制，或记录数据所必不可少的。这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMR

9、O公司的CQM机，其DM区就有6k字。而过去同是小型机的 C60P的DM区才64个字。大 型机的DM可达10K以至几十K。此外还有其它一些内部器件，了解某 PLC性能时，也都必须掌握它。内部器件也是PLC指令的操作数，不弄清楚是无法编程的。( 5、指令系统PLC有多少条指令，各条指令又具有什么功能，是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程，没有程序，PLC又怎么工作？PLC的指令越来越多，越来越丰富。功能很强的指令，综合多种作用的指令 日见增多。PLC的指令繁多，但主要的有这么几种类型：基本逻辑指令， 用于处理逻辑关系， 以实现逻辑控制。 这类指令不管什么样的PLC都总是有的。数

10、据处理指令，用于处理数据，如译码，编码，传送、移位等等。数据运算指令，用于进数据的运算，如十、一、X、/等，可进行整形数计算， 有的还可浮点数运算；也可进行逻辑量运算，等等。流程控制指令，用以控制程序运行流程。PLC的用户程序一般是从零地址的 指令开始执行， 按顺序推进。 但遇到流程控制指令也可作相应改变。 流程控制指 令也较多，运用得好，可使程序简练，并便于调试与阅读。状态监控指令，用以监视及记录 PLC及其控制系统的工作状态，对提高 PLC 控制系统的工作可靠性大有帮助。当然，并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令，也不是有的PLC仅有上 述几类指令。以上只是指出几个例子，说明要从哪几个

11、方面了解PLC指令，从中 也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响 PLC的性能。除了指令，为进行通讯，PLC还有相应的协议与通讯指令或命令，这些也反 映了 PLC的性能。（6）支持软件为了便于编制PLC程序，多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。从本质上讲，PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语 言、梯形图语言、流程图语言，以至高级语言，全靠为使用这些语言而开发的种 种软件。助记符语言是最基本也是最简单的 PLC语言。它类似计算机的汇编语言，PLC 的指令系统就是用这种语言表达的。 这种语言仅使用文字符号， 所使用的编程工 具简单，用简易编程器即可。所以，多数 PLC都配备

12、有这种语言。梯形图语言是图形语言，它用类似于继电器电路图的符号表达 PLC实现控制 的逻辑关系。 这种语言与符号语言有对应关系， 很容易互相转换， 并便于电气工 程师了解与熟悉，故用得很普遍，几乎所有的PLC都开发有这种语言。由于它是 用图形表达， 小的编程器不好使用它， 得有较大的液晶画面的编程器， 才能使用 它。多数是在计算机对PLC编程时，才使用这种语言。流程图语言，它也是图形语言， 不过所用的符号不与电气元件符号相似， 而 与计算机用的流程图符号相似， 便干计算机工作人员了解与熟悉。 流程图语言与 符号语言也有一一对应关系， 只是它对应的符号语言与梯形图的对应不一样。 熟 悉计算机而又

13、未从事过一般电气工作的人员， 乐于用这种语言对PLC编程。日本 OMRO公司开发的F系列机就是使用这种语言。梯形图与流程图混合语言。这种语言，梯形图与流程图两者兼用，可使 PLC 程序结构化。它用流程图把PLC程序划分成若干结构块，并规范块间的逻辑联系。 用梯形图再确定块中的种种量间的逻辑关系。这种混合语言有不同的实现方法， 而且多用于大型的PLC的编程高级语言，PLC编程也可以使用高级语言，如BASIC C语言等。可以在DOS 也可在WINDOWS台上运行。关键在于要把用高级语言编写的程序转换成助记符 语言，或直接转换成PLC所能识别的机器语言。从根本上讲，只要能实现这个转 换的，什么高级语

14、言都可以。 而编写这个转换的软件工作量很大， 当然应由有关 厂家开发与提供。当前不少PLC厂家已有提供。如FANAC勺PLC就提供有可 用 C 语言编程的软件。再前进一步， 从理论上讲使用自然语言编程也是完全可能的。 只是要下力气 去开发，以及市场有这个需要。支持软件不仅编制PLC程序需要，监控PLC运行，特别是监视PLC所控制的 系统的工作状况也需要。所以，多数支持编程的软件，也具有监视PLC工作的功 能。此外，也有专用于监控PLC工作的软件，它多与PLC的监视终端连用。有的PLC厂家或第三方厂家还开发了使用 PLC的组态软件，用以实现计算机 对PLC控制系统监控，以及与PLC交换数据。PL

15、C的用户也可基于DOS或 WINDOWS台开发用于PLC控制系统的应用软件， 以提高PLC系统自动化及智能化水平。这方面的软件已日益受到重视。总之，为了用好PLC，PLC的支持软件越来越丰富，性能也越来越好，其界面也越来越友好，也因此，它的情况如何，已成为评判PLC性能的指标之(7) 可靠控制为使PLC能可靠工作，在硬件与软件两个方面 PLC厂家都采取了很多措施， 对一些特殊可靠要求的PLC还有相应的特殊的措施，如热备、冗余等等。这在 介绍PLC的特点时已作了叙述。可靠措施的目的是增加 PLC平均故障间隔时间、 MTBF( MeanTimeBetweenFailure)及减少 PLC 的平均修复时间、MTTR(MeanTimeToRepai)，以提高 PLC的有效度 A( Availability )。 A=MTBF/(MTBF+MTTR)式中A-有效率MTBF-平均故障间隔时间MTTR-平均修复时间当然，A值越大越好，它可使PLC系统得到充分的利用，是为什么要使用PLC 的重要指标。而从上式可知，MTBF越大，MTTRffi小，则