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| 机床的自动化调控 | | 发布者：admin 日期：2012-11-27 点击：409 | | | 进行PLC控制系统设计有许多方法，沈阳第一机床厂这里我们讨论利用状态流程图的设计方法，这种设计方法既有严密可循的规律性，明确可行的设计步骤，又具有简单直观、十分规律的特点，它可使电控系统的设计从捉摸不定的主要依赖于经验和尝试的复杂过程中解脱出来，提高设计效率而又易于掌握。
2利用状态流程图进行程序设计的步骤利用状态流程图进行程序设计的步骤大致如下： （ 1）按照机械运动或工艺过程的内容、步骤和控制要求画出状态流程图。沈阳第一机床厂在状态图上以输入点或其它元件定义状态转换条件。当某转换条件不止一个时，以逻辑形式表现为转换条件。（ 2）状态化简：原始状态流程图可能包含多余状态，其中有某些状态可能等价，如果将这些等价状态进行合并，可使所设计的状态数目最少，减少程序的复杂程度，对原始状态化简一般采用隐含表法。（ 3）确定电控系统的输入输出信号，对各种输入/输出信号占用的PLC输入/输出端点及其它PLC元件进行编号分配。（ 4）状态转移控制器的设计：每个状态用1个PLC内部继电器表示，此继电器称为该状态的特征继电器。每个状态又与一个转换条件相对应。沈阳第一机床厂为了保证状态的转换严格按照预定的顺序逐步展开，不发生错误转换，某些状态的启动必须以它前一级状态和本状态转换条件相“与”为有效转换条件。在程序编制时，以前一状态的特征继电器常开触点与本状态的转换条件“与”，作为本状态特征继电器的启动信号，同时以下一级特征继电器常闭触点作为本状态的关断条件。（ 5）PLC输出点的驱动控制程序设计：由于状态转换控制器设计成单步步进式，所以各输出点（执行元件）的驱动程序可直接简单地由该输出点的启动状态所对应的状态继电器的触点实现。当某些输出点的启动状态与多个状态对应时，则用其所对应的各状态继电器的触点组成逻辑“或”来实现。
（ 6）调试梯形图程序，使之进一步完善。
3设计举例本人曾采用日本光洋（ KOYO ）系列SR-21型PLC对高频淬火(齿轮淬火形状变化剖析和扼制)机床进行改造，进行程序设计时采用状态流程图的设计方法。沈阳第一机床厂为满足不同工件淬火时不同工艺要求，设计了7种自动工作方式和一种手动工作方式。利用选择开关可选择不同的工作方式，由于自动工作方式大同小异，本文只对第一种自动工作方式和手动工作方式程序做介绍。第一种自动控制工艺要求为：加热两秒――停两秒――加热两秒――停两秒――加热两秒――然后以4种不同速度下降并同时加热和喷水――到达终点位置时延时喷水3秒后快速返回原始位置。为使淬火均匀，整个加热、喷水过程中工件必须旋转。绘制状态流程图时，每一方框代表一状态，并在旁边注明该状态所需完成的动作或者该状态下的输出信号。沈阳第一机床厂各状态按工作顺序用线条依次连接，并标识出状态间相应转换条件。根据工艺要求绘制的状态流程图如所示。
通常在多输入/输出情况下，并不存在等价状态，而且PLC一般有足够的内部资源可供用户使用时，可不必进行状态化简，所以本设计没有进行状态化简。
本系统共需PLC输入点20个，其中8种工作方式选择开关SA需3点（ 021～023） ；急停按钮SB1（ 020） ；自动工作按钮SB1（ 000） ；行程开关7个SQ 1～SQ 7（ 001～007） ，其中包含上、下限位开关各一个；手动操作按钮8个SB2～SB9（ 010～017）。需输出点8个：其中加热（ 030）、喷水（ 031）、旋转（ 032）、快速上升（ 033）、4种不同下降速度（ 034～37）。沈阳第一机床厂根据以上输入/输出点的估算，选择日本光洋系列SR-21型5槽框架的PLC能够满足本控制系统要求。
由状态流程图我们可以知道，本自动循环过程可分为11个工步，即11种不同状态，依次对应特征继电器161～173（ 8进制） ，根据各状态转换条件，编制出状态转移控制器梯形图如所示。
工作状态决定了执行元件的特定动作，一旦状态转移控制器设计好后，根据状态流程图，很容易设计出各输出点驱动程序，此处只给出加热的驱动程序梯形图，如所示。其中175为手动状态继电器， 010为手动加热按钮。
最后应该说明的是，各子程序串接成梯形图时，沈阳第一机床厂还应考虑协调工作的问题，这就可能对已设计好的梯形图加入连锁控制等信号。梯形图串接时还应充分考虑各部分梯形图先后工作顺序对整个系统可能造成的影响。由于PLC是以扫描方式执行梯形图顺序的，若顺序安排不当，将可能导致系统不能正常工作，这与继电接触器系统有较大差别。
4结束语该系统投入运行后，系统操作简单，稳定可靠，维修方便，生产效率得到大幅度提高。本文介绍的设计方法也可以应用于其它控制系统的设计。 | | | | [返回] [打印] |
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