可编程序控制器是20世纪60年代末发展起来的一种新型自动化控制装置,早用于-替代传统的继电器控制装置,功能上只有逻辑运算定时、记数以及顺序控制等,而且只能进一电机旋转行开关量控制,此种控制器英文名为“ProgrammateLogicControlle,缩写PLC,简称PC,中~r文名称为:”可编程序控制器“,随着半导体行业的迅速发展,可编程序控制器溶合了继电控制、半导体无触点控制和计算机控制的诸多特色,它不仅可以替代继电器控制系统,使硬件软化,提高系统的可靠性和柔性,而且还具有运算计算计数、通讯、连网等许多功能1PLC控制的优点I型电弧坩埚制造机采用的是继电接触式的顺序控制,虽然这种型号设备成本低,但是这种控制方式所用的中间继电器时间继电器、接触器等元器件很多,且连接复杂,动作迟结缓,可靠性差,故障率高,造成生产效率降低,很不适合当前高质量高效率高速度信息时代的市场经济。采用PLC控制的型电弧坩埚制造机,使该设备的自动化程度增高,并且具有了许多优点:生产效率高;可靠性高,适用恶劣的工业环境,抗干扰能力强;编程简单,可在现场修改程序;能够自行诊断故障,便于维修;可与计算机联合实现网络控制采用PLC控制的型电弧坩埚制造机在1999年5月获辽宁省科学技术进步一等奖2PLC控制设计的步骤2.1确定控制任务,选取PC机型中的主电路和辅助电路。主电路不能通过PLC控制,而辅助电路中连锁控制根据工艺要求考虑是否用PLC控制,如本设备中转台正转和逆转,电机A/B的旋转和停止需要用PLC控制,而油栗启动的连锁控制则不需要用PLC控制。通过对电气原理图分析,该设备有17个输入外接信号,13个输出外接信号。同时估计整个程序容量不超过4K字节,因此选取PLC的机型为OMON-C40~P系列。
2制定工序流程图所谓工序流程图就是从原材料投入开始,经各道工序加工制成成品的全部生产过程型电弧坩埚制造机在打制成电弧坩埚前的工序流程图,如所示2.3制作I/O接口文件PLC的I/O子系统是对外的接口,与被控设备的I/O装置接到相应的I/O组件上,完成PLC内部CPU的电平转换,达到与外部执行元件相匹配的控制要求型电弧坩埚制造机的外接17个输入信号和13个输出信号分配给C40-P的I/O地址的情况见I/O分配表,如表1所示。
表1 I/O分配表输入信号地址输入信号地址输出信号地址输出信号地址正转限位KA15轴复位SS2正转KA1逆转限位KA16旋转SC3逆转KA2前侧SA2停止SS3 X12油泵卸荷KA3后侧SA2定速SA3 A倾动KA4自动SA2旋转停止SB1 A复位KA5倾动停止SS1正转SA1 B倾动KA6倾动SF1逆转SA1 B复位KA7复位SR1连锁KA14轴1出KA8轴伸出SC2轴2出KA9表2定时器(T)和辅助继电器(AR)的地址分配表定时器(T)地址说明内辅继电器(AR)地址说明TIM00正转停止延时Z0前侧T1M01逆转停止延时Z1起始位置TIM02自动延时Z2自动TIM03启动轴1延时Z3操作ATIM04启动轴2延时Z4操作BTIM0倾动延时Z5轴1复位TIM06B倾动延时Z6轴2复位TIM07A复位延时Z7转台不到位TIM08B复位延时Z8正转到位TIM09油泵卸荷延时Z9逆转到位由于C40-P系列的PLC内有定时器(T)、辅助继电器(AR)和高速计数器(CNT),PLC可以做到在电气控制设计过程中,省去延时型时间继电器和计数器等元器件的安装,但它决不会影响整个电气系统的控制作用。型电弧坩埚制造机充分利用了C40-P系列内部的定时器和辅助继电器,省掉一些时间继电器和中间继电器,达到了相同的控制目的表2是PLC内部定时器(T)和辅助继电器(AR)的地址分配表2. 4设计梯形图梯形图形如梯子,触点一般用于表示逻辑输入和输出,两端竖线表示电源,横梯线上左面表示输入,右面表示输出。首先根据工序流程图、I/O分配表及定时器和辅助继电器的地址表,分别绘制工序流程中各工序模块的梯形图,然后用“ECRS的四大原则,对各个梯形图进行严格编辑与分析,建立新的逻辑关系,即:取消(Elminate)不必要的逻辑关系:合并(Combine)重复和无法取消的逻辑关系;重排(Rearrage)已取消和合并的逻辑关系,使其排列有序,建立新的逻辑关系简化(Smple)已建立的新逻辑关系,后绘制总的梯形图。
下面是用“ECRS的四大原则绘制型电弧坩埚制造机的转台旋转模块和电机A/B旋转模块的梯形(1)转台旋转模块梯形图控制路线如下:连锁继电器KA14停止按钮SB快正逆转开关SA兴正(逆)台正逆转,表示转台到位时状态。bookmark6转继电器KA1(KA2)根据控制路线和正逆转延时连锁要求设计梯形图,如和2所示。表示转电机A/B旋转模块的梯形图控制路线如下:停止按钮SS3根据控制路线和内辅继电器连锁控制要求设计梯MB)旋转继电器形图,如和4所示表示电机A/B旋转和停止,表示操作方式控制。
绘制两模块的总梯形HL根据工X12XZ4艺要求,不允许手动操作后侧电机旋转,因此取消的后侧操作方式,然后根据转台初始化的一般情况,合并、重排两模块的梯形图,其先后次序为2依照此次序绘制总梯形图,如所示对于型电弧坩埚制造机整个操作工序梯形图的设计,同样先设计其它各工序模块的梯形图,然后把所编辑的模块梯形图利用“ECRS四大原则重新设计总的梯形图通过运用5程序输入有两种输入方式:一种是用图形编程器输入程序,可直接根据梯形图键入梯形图符号输入PC机的存储器EPROM中;另一种是用指令代码编程器输入程序,先把梯形图变为指令代码表,然后键入指令代码输入编程器RAM中,后输入PC机EPROM中。
6调试与修改它是PLC程序设计工作后一步,也是PLC具体应用前关键的应联机模拟调试,依工艺工序要求逐步地进行检查,直到进行下一循环为止完成调试,如有错误,记录错误程序,及时修改3结束语通过本文对型电弧坩埚制造机的PLC控制设计过程的介绍,可知PLC控制能够很好的实现自动化控制,做到可靠性高、编程简单使用方便、便于设备故障维修、占地空间小,适合工矿企业自行改制电气设备而达到较高的自动化程度。目前它已经广泛应用在单机控制丨多机群控制和自动生产线控制