侯芳 李子都

摘 要：文章以模擬某企業(yè)的四節(jié)傳送帶的PLC控制為例，通過(guò)I/O分配、接口電路圖、工作原理圖、梯形圖，故障分析等方面介紹如何用三菱FX-2N機(jī)型PLC來(lái)控制4節(jié)傳送帶。關(guān)鍵詞：PLC；傳送帶；控制

隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動(dòng)化程度的迅速提高，工件的拆卸、轉(zhuǎn)向、輸送、裝配等作業(yè)的自動(dòng)化，己越來(lái)越引起人們的重視，各大企業(yè)及超市為了提高工作效率和加快生產(chǎn)進(jìn)度，逐步使用傳送帶進(jìn)行搬運(yùn)貨物或者物品。

PLC是英文Programmable Logic Controller的簡(jiǎn)稱，翻譯為中文即可編程邏輯控制器。作為一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，PLC的設(shè)計(jì)以在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用為目標(biāo)[1]。 PLC優(yōu)勢(shì)突出：可靠、抗干擾；具有較強(qiáng)的通用性，可改變控制程序，便于使用；有強(qiáng)大的功能，適用范圍比較廣；易于編程與掌握；有利于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工工作量的降低；小巧輕便、耗能小，容易維護(hù)[2]。

1 控制要求及PLC機(jī)型選擇

1.1系統(tǒng)控制要求

本設(shè)計(jì)是基于PLC的4節(jié)傳送帶的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)滿足以下控制要求：用4條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別借助4臺(tái)帶動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)作用，在啟動(dòng)之時(shí)，首先進(jìn)行最末一條皮帶機(jī)的啟動(dòng)，在1 s延時(shí)過(guò)后，按順序?qū)ζ渌C(jī)予以啟動(dòng)。在啟動(dòng)停止之時(shí)，首先需停止處于最前端的皮帶機(jī)，直至料運(yùn)送結(jié)束之后，按順序?qū)ζ渌C(jī)予以停止。示意如圖1所示。 首先需要畫(huà)出控制流程圖，然后利用基本指令設(shè)計(jì)控制程序，其次要畫(huà)出梯形圖，并進(jìn)行調(diào)試控制。

1.2 PLC類(lèi)型的選擇

選擇PLC主要從以下兩方面考慮：一方面是PLC要進(jìn)行容量大小的選擇。另一方面是對(duì)哪家公司PLC與外設(shè)進(jìn)行選擇。

首先，I/O的點(diǎn)數(shù)：對(duì)被控?zé)艚M的輸入進(jìn)行科學(xué)的把控，PLC的選型以輸出點(diǎn)數(shù)的總需求量為基礎(chǔ)，仔細(xì)列出輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)。其次，進(jìn)行I/O點(diǎn)總數(shù)的實(shí)際統(tǒng)計(jì)，基于這一結(jié)果添加15 %-20%的備用量，為后期的調(diào)整與擴(kuò)充提供便利。

在三菱PLC FX家族中，F(xiàn)N-2N是最為先進(jìn)的一個(gè)機(jī)型，它具有處理速度快、可擴(kuò)展、能夠?qū)Χ喾N需求予以滿足等優(yōu)勢(shì)，在工廠自動(dòng)化的應(yīng)用中極具靈活性，控制力強(qiáng)大。

FX-2N為由16路至256路輸入/輸出的應(yīng)用廣泛的一種選擇方案。FX-2N具有小型化、高速度與高性能的特征，在FX系列中的檔次最高，屬于一種超小型的程序裝置。除了具有輸入/輸出16-256點(diǎn)的獨(dú)立功能之外，在多個(gè)基本組件之間的連接中同樣具有適用性，另外，還可以進(jìn)行控制模擬與定位控制等，是一種能夠?qū)Χ鄻踊覐V泛化需求予以滿足的PLC[3]。

在基本單元上進(jìn)行擴(kuò)展單元或模塊的連接，輸入/輸出組合十分靈活?？蓪?duì)16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)予以選用，擴(kuò)展可對(duì)最小8點(diǎn)的模塊進(jìn)行應(yīng)用。能夠以電源與輸出形式為依據(jù)自由選擇[1]。

基于此，設(shè)計(jì)選用三菱FX-2N機(jī)型。

2 硬件配置及I/O端口分配

2.1硬件配置

（1） PLC試驗(yàn)裝置一臺(tái)；（2）四級(jí)傳送帶系統(tǒng)模板一塊。具體示意如圖2所示。

2.2 110端口分配

I/O端口分配設(shè)置如表1所示。

2.3傳送帶硬件接線操作步驟

主機(jī)模塊的COM和輸出端的COMI，COM2等連接；主機(jī)模塊的24+， COM分別接在實(shí)驗(yàn)單元的V+，COM；打開(kāi)主機(jī)電源將程序下載到主機(jī)中；啟動(dòng)并運(yùn)行程序觀察傳送帶控制現(xiàn)象。

3 梯形圖程序設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)起保停經(jīng)典電路的使用及順序控制電路的使用，設(shè)計(jì)如圖3所示的梯形圖。

4故障分析

以A故障為例：X1為Ml （YI）的故障點(diǎn)，X2為M2 （Y2）的故障點(diǎn)，X3為M3 （Y3）的故障點(diǎn)，X4為M4 （Y4）的故障點(diǎn)，都是行程開(kāi)關(guān)。Ml上有重物A時(shí)故障，經(jīng)過(guò)Is延時(shí)后，Ml停，再過(guò)Is，M2停，再過(guò)Is，M3停，再過(guò)Is，M4停。結(jié)合既定條件進(jìn)行程序的編寫(xiě)與上機(jī)，調(diào)試實(shí)驗(yàn)程序，調(diào)試工作一直持續(xù)到取得預(yù)期的設(shè)計(jì)結(jié)果時(shí)結(jié)束。參考如圖4所示的梯形圖。

在此僅以A故障為例介紹故障如何處理，B，C，D故障不再一一介紹。

5結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)中我們應(yīng)用了順序控制設(shè)計(jì)法，對(duì)4節(jié)傳送帶的PLC控制有了更多的認(rèn)識(shí)。我們?cè)诰幊踢^(guò)程中首先使用的是“起保?！苯?jīng)典控制法，并且在逐步修改的過(guò)程中逐漸將程序完善。對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析，希望對(duì)PLC在工業(yè)的應(yīng)用起到一定的參考作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

[2]陳偉明.電氣控制及PLC控制技術(shù)[M]北京：交通大學(xué)出版社，2010

[3]范次猛.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].北京：理工大學(xué)出版社，2006