摘 要:一般來說,對電動機的運動控制常見的控制環(huán)節(jié)可分為點動、長動、行程控制、順序控制等,該文選擇了難度較大的物料小車兩處送料PLC控制仿真,并通過兩種方案仿真結(jié)果對比提出了對該類控制的邏輯思考與設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞:可編程控制器 PLC 開關(guān)邏輯控制 仿真
中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2013)05(a)-0051-02
機械自動化過程離不開傳統(tǒng)的電機拖動和電氣控制系統(tǒng),而PLC是一種在電氣控制技術(shù)和計算機的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的智能產(chǎn)品,并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心,把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制微機。
目前,PLC技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制中,成為一種最重要、最普及的工業(yè)控制裝置。被公認為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱(PLC,機器人,CAD/CAM)之一。它的應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域已廣泛用于冶金、石油、化工、建材、機械制造電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂各行各業(yè),隨著性能價格比不斷提高其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。
1 課題的提出
PLC技術(shù)應(yīng)用大致分為以下幾個具體方面:
開關(guān)量邏輯控制、運動控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等。其中開關(guān)量控制是最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它用來取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制電路,以實現(xiàn)邏輯控制,順序控制。即可用于單臺電動機的控制,也可用于多機聯(lián)控及自動化流水線等。如下的仿真課題正是開關(guān)量邏輯控制的綜合研究。
2 控制要求
控制要求是:
物料小車一處裝料,兩處卸料,且兩處卸料是同一方向,即第二次卸料與第一次卸料沿同一路徑經(jīng)過第一次卸料點后再前進到第二卸料點卸料。
分析:如果是一處裝料,另一處卸料,只要采用行程控制和定時控制即可,但兩處卸料的關(guān)鍵和難題是當?shù)诙涡读辖?jīng)過第一次卸料時的行程開關(guān)時,應(yīng)采用兩種方法,一是設(shè)法不讓開關(guān)動作,這難于辦到;二是開關(guān)動作了,但對控制電路或不起作用,我們的仿真方案采用了第二種方法。
3 設(shè)計方案
3.1 方案一
PLC輸入與輸出接口 (I/O):
輸入端口:
輸出端口:
Y0:正傳接觸器線圈
Y1:反傳接觸器線圈
M100:輔助繼電器
T0、T1:時間繼電器
如圖1所示,小車在限位開關(guān)X4處裝料,在行程開關(guān)X5和X3兩處輪流小在一個工作環(huán)中有兩次右行都要碰到行程開關(guān)X5,第一次碰到時停下卸料,第二次碰到時則繼續(xù)前進,因此,應(yīng)設(shè)置一個具有記憶功能的編程元件用它來是第一次還是第二次碰到X5。圖1中M100就起到該作用。當?shù)谝淮闻龅絏5 時,M100接通并自鎖,并在X5兩端,短接了X5,為第二次卸料做好準備。當?shù)诙涡读吓龅絏3又使M100斷電,并為下一個工作循環(huán)做好準備。
仿真過程如下:
仿真通過FX—TRN—BEG—C 來完成。當按下啟動按鈕時開始裝料裝料完畢小車右行到達第一卸料點:
先撞開X5常閉觸點→小車停下→卸料,卸料畢→返回左端。
后撞合X5常開觸點M100得電→與X5常閉觸點并聯(lián)的M100常開觸頭閉合→為第二次送料碰到X5時控制過程做好準備。
當小車第二次送料再次碰到X5時,小車未停下來,因為M100的常開觸點將X5常閉觸點短接因而使小車越過第一次卸料點到達第二卸料點。從而完成一個循環(huán)周期
3.2 方案二
PLC輸入與輸出接口 (I/O:
輸入端口:
X0:正傳啟動按鈕
X1:反轉(zhuǎn)啟動按鈕
X2:總停止按鈕
X3、X4、X5:行程開關(guān)
輸出端口:
Y0:正傳接觸器線圈
Y1:反傳接觸器線圈
C0:計數(shù)器
T0、T1:時間繼電器
前面提到該控制過程的關(guān)鍵是;設(shè)法利用一個具有記憶功能的編程元件區(qū)分開小車第一次還是第二次送料。這里改用計數(shù)器C0來完成。把M100常開換成C0常開,X5作為C0的計數(shù)脈沖,只有第二次送料時C0才閉合。仿真結(jié)果完全滿意。梯形圖如圖2。
3.3 兩種仿真方案結(jié)果對比
兩種仿真方案均運行準確無誤,達到預(yù)期控制要求,兩種方案的設(shè)計思路較易理解并完成設(shè)計,相比之下第二種方案更優(yōu)一些,它用計數(shù)器來分辨第一次還是第二次卸料,因為設(shè)定C0 K2,即到第二次卸料時C0的觸點才能動作,并按預(yù)定設(shè)計完成控制,在思路上很易理解,接受。
4 結(jié)語
關(guān)于電動機的開關(guān)邏輯控制一直是自動化控制的重點,因此對它的仿真控制具有相當重要的實際意義。本文通過對被控對象整定方案的優(yōu)化,仿真結(jié)果表明:性能指標完全達到預(yù)期效果,程序高效可靠,性能穩(wěn)定。
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