摘要(200字左右本文是基于變頻器和PLC的橋式起重機控制系統(tǒng),由運行機構、起重機構和活叉機構組成。起升和運行部分由變頻調速控制,大車、小車的進退和貨叉的升和降由相應的限位開關進行定位,由PLC程序進行整機控制。首先分析和制定了生產線的整體設計思想和方案,并借鑒其他行業(yè)的自動控制技術確保該生產線系統(tǒng)具有自動控制的能力。采用西門子PLCS7-200進行自動化控制生產線,在綜合分析和考慮硬軟件的設計部分,給出了系統(tǒng)硬件的連接圖,PLC的I/O借口的引腳分配表及整體程序流程圖等。在該系統(tǒng)的控制部分中,實現了高可靠性,高性能,高穩(wěn)定性,編程簡單,易于實現,并且采用了廣泛應用與工業(yè)生產中的PLC。通過詳細分析輸送設備保護控制電動機原理圖、程序框圖、PLC系統(tǒng)外部連接圖。分析了整個高度自動化的輸送系統(tǒng)的目標及功能,讓高度制動化的輸送系統(tǒng)的結構清晰、層次分明,并且具有非常強的實用性。關鍵詞:PLC,變頻器,變頻調速,自動控制ABSTRACTThisarticleisbasedonfrequencyconverterandPLCofthebridgecranecontrolsystem,therunningmechanism,hoistingmechanismandlivefork.Liftingandrunningpartscontrolledbyfrequencycontrolofmotorspeed,inacart,trolleyandpalletforktheriseandfallofthecorrespondingpositionlimitswitch,themachinebyPLCprogramcontrol.Firstanalysisandmadetheoveralldesignideaandschemeofproductionline,anddrawlessonsfromotherindustriesintheautomaticcontroltechnologytoensurethatthesystemhastheabilityofautomaticcontroloftheproductionline.SiemensPLCS7-200isadoptedtoimprovetheautomationproductionline,inthehardwaresoftwaredesignpartofthecomprehensiveanalysisandconsideration,givesthesystemhardwareconnectiondiagram,PLCI/Oexcusepinoutchartandprogramflowchart,etc.Inthecontrolpartofthesystemtoachievethehighreliability,highperformance,highstability,simpleprogrammingandeasytoimplement,andadoptedPLCiswidelyusedinindustrialproduction.Throughdetailedanalysisoftransportationequipmentprotectionprinciplediagram,programblockdiagram,PLCcontrolmotorsystemexternalconnectiondiagram.Analyzedthegoalandfunctionofthehighlyautomatedconveyingsystem,makehighlybraketransmissionsystemstructureisclear,distinct,andhasverystrongpracticability.Keywords:PLC,frequencyconverter,frequencycontrol,automaticcontrol目錄1前言(11.1PLC簡介(11.2變頻器簡介(12搬運車簡介(22.1起重機的原理(22.2生產線起重機簡介(32.3設計思想(53變頻器調速控制(93.1變頻器概念(93.2變頻器工作原理(93.2.1主電路(93.2.2控制電路(103.3變頻器的調速原理(104PLC控制系統(tǒng)設計(144.1.1PLC概述(144.1.2PLC工作原理(154.2PLC輸入輸出連接圖(165.2PLC梯形圖(195.3系統(tǒng)抗干擾措施(246結論(24參考文獻(25致謝(261前言基于變頻器和PLC的橋式起重機在很多工業(yè)生產中廣泛應用。該文著重對該生產線的搬運車的電氣系統(tǒng)進行討論和設計。根據這個控制方案的特點和復雜程度,可使用可編程邏輯器件(PLC和變頻器的技術對其進行局部和整體的設計和控制。為了應用及介紹方便,下面簡要介紹可編程邏輯器件(PLC和變頻器并對該設計運用的理由加以簡介。1.1PLC簡介可編程邏輯器件(PLC是以計算機技術為核心的通用自動控制裝置。它功能性強,可靠性高,編程簡單,使用方便,體積小。近年來在工業(yè)生產中得到廣泛應用,被譽為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。在設計過程和實際應用過程中使用最多的PLC的編程語言是梯形圖,而梯形圖語言形象直觀,易學,易懂,故很容易被編程者和讀者掌握。一臺可編程邏輯器件內由成百上千個內部繼電器,幾十個幾百個定時器和計數器,具有很強的功能,針對生產線搬運這種復雜的控制亦可實現。可編程邏輯器件用軟件代替大量中間繼電器,時間繼電器。這樣因觸點接觸不良造成的故障會減少很多。另外PLC還采取了一系列硬件和軟件相結合抗干擾措施,具有很強抗干擾能力,可直接應用于有強烈干擾的工業(yè)生產現場。可編程邏輯器件的程序還可以在實驗室模擬調試,可以在調試好后在進行現場統(tǒng)一調試,所以可以方便快捷地發(fā)現故障,并進行維修。類似搬運車控制的復雜系統(tǒng),可以用可編程邏輯器件減少大量中間繼電器和時間繼電器。縮小體積,易于實現機電一體化。因為該控制系統(tǒng)出現了大量速度變化、起重機的起升和停止等問題,所以要用到變頻器。變頻器技術是家用電器和工業(yè)企業(yè)中廣泛應用的一種新技術,也是在高科技中廣泛應用的綜合技術。當今變頻技術得到飛速發(fā)展,其產業(yè)化規(guī)模日益擴大,而從20世紀90年代以來隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強,變頻器的應用愈加普及。變頻器可以在零速零電壓下啟動,向通過電機通過工頻直接啟動時產生7到8倍的電機額定電流,變頻器能充分降低啟動電流從而提高繞組承受啟動電流,對于該系統(tǒng)尤其受用。此外,啟動的特點還能很大程度消除電壓下降,使啟動功率更低。變頻器能讓工業(yè)生產的需要進行光滑加速,而且其加速曲線亦可選擇。對于運行速度,變頻器可根據工藝過程迅速改變,還能通過遠控PLC來實現速度變化。通過變頻調速后能夠設置相應的轉矩極限來保護機械不致被損壞,從而保證工藝過程的連續(xù)性,產品的可塑性。和可控的加速一樣,在變頻調速中停止方式也可控。可根據不同需要進行選擇減速停止或自由停止等。這樣也可減少機械部件對電機的沖擊,使整個系統(tǒng)可靠運行。在生產過程中只需改變輸入電壓的相序即可實現可逆運行的控制,降低了成本,節(jié)省安裝空間。另外,在實際生產過程中,采用變頻器,可以降低能耗,節(jié)約資源。2搬運車簡介起重機有塔式和主臂兩種基本組合形式,每種組合形式又可以組裝成不同的高度和幅度,所以本機具有很多種其中特性,能滿足不同工程需要。本機有40多個部件組成。上部結構由主臂、主撐臂、副臂、副撐臂、及各種撐桿、拉索組、伴起駕、饒繩、機臺、電器室、操縱室以及主臂頭部。下部有門架,運行臺車、回轉支撐及平衡梁,還有電纜卷筒和中心導線裝置。取物裝置為吊鉤,共配用了三種噸位的吊鉤。II型還有一個副鉤。轉動部分主要有運行機構,回轉驅動機構、主副起重機構、主副變頻機構。安全保護裝置由夾軌器、起升高度限位器、臂架變幅檢測及臂架傾角限位裝置、限位裝置、起升繩和變頻拉力傳感器、電子式力矩限制器以及過載、短路失壓和聯(lián)鎖保護。此外,還有電器系統(tǒng)和平衡梁。上部結構中主要承受壓力構件為管桁結構。主副臂分段制造后用銷軸連接,各分段都可以互換裝配。受拉件為帶鋁合金壓制接頭的鋼絲繩拉鎖組,它有重量輕、風阻力小、安裝方便、受力明確等優(yōu)點。下部結構是空間矩形板梁式的門架,具有很好的剛度和扭曲性能。在門架下的四個門腿上裝有四套雙規(guī)式運行機構,用電動機單獨驅動。下部回轉用直徑11m滾子夾套轉盤式的轉支撐裝置,它使下部環(huán)形軌道和上部弧形軌道同時接觸,且能支撐上部回轉部分。使陸路運輸更加方便,結構分件都制造為拆拼形式,用精制的交制孔螺栓進行連接。I型起升機機構是用電動機來驅動。一個大的一個小的電動機分別連接在減速器的減速器雙身軌道上,起重時兩個兩個電動機要同時驅動。空鉤或輕載時小電動機單獨驅動,大電動機空轉,將八級換到四級狀態(tài)就可以2倍額定速度運行。本機II型是有兩個起升機構,均為一個電動機驅動。如果起重重量在10t及以下時,用副起升機構進行作業(yè),可以把起升速度設為20m/min。當起重重量小于主鉤的60%額定重量時,允許主副鉤聯(lián)合動作,進而提高吊裝效率,擴大了作業(yè)的范圍,本機I型也可以裝15t副鉤,起升速度是20m/min。兩種形式起重機的起升機構都采用過流制動器的調速,起重和制動平穩(wěn)且無沖突,并可以實現較低就為速度。為防止臂架的運動超過極限位置和吸收沖量,,副臂采用碟黃式撐桿限位。I型機的主臂和主臂撐桿為液壓式的,II型機全部改造為結構簡單碟黃式。I型機是手動的夾軌器。II型機增加了一套電動夾軌器,更加方便操作。起重機的全部操作都在操作室進行。在工地和現場的統(tǒng)裝方式是先在地面進行分件組裝,再整理扳起到自立的狀態(tài)。和其他大型的塔式起重機進行比較,“扳機式”具有明顯的拆裝方便的優(yōu)點。起重機運行機構驅動方式可分為兩大類:一類為集中驅動,就是用一臺電動機來帶動長傳動軸來驅動來驅動兩邊的主動車輪;二類為分別驅動,就是兩邊主動車輪分別用一臺電動機類驅動。小、中型橋式起重機大多采用制動器、電動機和起重機組成一體的“三合一”驅動方式,起重量大的普通橋式起重機為便于調整和安裝,驅動裝置通常采用萬向聯(lián)軸器。起重機的主要性能指標:對于臂架類起重機來說,他額定起重量隨幅度而變化,起重特性指標用起重力矩來表征。標牌上標示的值為最大起重量。起重機銘牌上表示的起重量,常是起重機的額定起重量,應該醒目的表示在起重機結構明顯的位置。當取物裝置放到地面或軌道頂面以下時,它的下放速度為下降深度。就是吊具最低工作位置和起重機水平支撐面之間的垂直距離。起重機主要參數表征起重機的主要技術參數,是起重機為起重機設計的依據,也是起重機安全技術要求重要依據。起重量是指被起升重物的質量,單位kg或t。可分為最大起重量、額定起重量、有效起重量、總起重量等。1額定起重量Gn額定起重量是起重機能吊起的物料和可分吊具或者屬具(比如抓斗、電磁吸盤、平衡梁等質量的總和。有效起重量是起重機能吊起物料的凈質量生產線搬運車起重機結構如圖1-1所示,主要有起升機構(如圖1-2所示、運行機構、夾緊機構(如圖1-3所示組成。起升機構由兩臺電動機進行控制其上升和下降運動,運行機構包括大車、小車,大車是由兩臺電動機控制的前進后退,小車設計中由于管道長度一定,不需頻繁操作,故沒有用到,夾緊機構是由雙向液壓的電磁閥控制它的加緊和釋放。圖2-1生產線搬運車起重機示意圖圖2-2生產線搬運車起重機起升機構示意圖圖2-3生產線搬運車起重機起重貨叉結構示意圖總起重量是起重機能夠吊起的物料連同可分吊具及長期固定在起重機上的和包括吊鉤、起重鋼繩、滑輪組及在起重小車以下其他起吊物的質量總和。運行機構負責起重機整體前后移動,由左右兩個電動機正反轉帶動來完成,將工件運送到下件工位處。小車則負責調整左右兩個起升機構間的距離,在生產線搬運車起重機中,小車實際調節(jié)的是兩個貨叉間的距離,跟管道長度有關,在此認為管道長度一定,小車調好后不用動,故設計沒用到小車。起升機構負責工件提升與下降,由左右兩個電機的正反轉來帶動。貨叉機構負責的是工件的抓取與釋放。起升和運行機構用變頻器調速控制要實現生產線的自動運行的功能,有很多方法,但在與實際情況結合補充后,確定了一個比較完善方案。設計中將所有吊具上升和減速開關并聯(lián)起來,用一個輸入點,把所有吊具的下降減速開關并聯(lián)起來后作為一個輸入點,三工位的高限位開關與低限位開關互相并聯(lián)起來,用兩個輸入點,可以節(jié)省輸入點。其余限位開關不能并聯(lián),因大車是循環(huán)往復運動的,搬運完一次后下次那個工位有工件不確定,若把其余任意兩個并聯(lián)在一起,當大車運行時可能碰到很多開關,并聯(lián)的任一個開關動作,輸出點就有信號的輸入,這樣便會造成控制混亂,故其余開關要分別和PLC輸入口相連接。SQ17SQ22SQ21SQ18SQ10SQ11SQ12SQ4SQ5SQ6SQ7SQ8SQ9SQ14SQ14SQ14SQ16SQ16SQ16SQ16SQ15SQ15SQ15SQ15SQ13SQ13SQ13SQ1SQ2SQ3SQ19SQ20高限位開關高限位開關低限位開關低限位開關初始位等待貨位開關下件工位1號生產線2號生產線3號生產線停車開關減速開關停車開關停車開關停車開關減速開關減速開關減速開關減速開關減速開關減速開關減速開關停車開關圖2-4運行控制流程圖根據工藝要求,生產線搬運車的工藝流程說明如下:設備在初始位置時貨叉處于縮回狀態(tài),操作人員在按下啟動鍵后運行過程開始。1.設備自動向生產線運行,遇到減速撞塊后,減速開關動作,設備低速運行,當撞到停止撞塊,運行停止;2.設備開始快速下降,當遇見下降減速開關之后換為慢速,到低限位時下降停止;3.貨叉伸出,延時兩秒直到確定到位;4.吊具過渡到快速上升,當遇到上升減速開關后切換為慢速,到達高限位時上升停止;5.運行機構向下件工位(下方工件的位置運行,當接近下件工位時碰到減速撞快,減速開關動作,設備開始低速運行。碰到停止撞塊時停止運行,即到達下件工位;6.吊具即起升機構快速下降,碰到下降減速開關,切換為慢速運行,到達低限位即停止下降;7.把工件放到下降位置,延時2秒;8.吊具開始快速上升,遇見上升減速開關后切換到慢速上升,到達高限位時就停止上升;這樣,整個生產線搬運就完成一次循環(huán)。采用對生產線優(yōu)先級的設置,決定優(yōu)先執(zhí)行順序進而完成一個有一個循環(huán),直到各生產線上沒有工件,它將回到初始位置等待下一次搬運操作,當有操作人員按下啟動按鈕時,在進行工作循環(huán)。其流程圖為:圖2-5運行流程圖(viso3變頻器調速控制變頻器是用電力半導體器件通斷將工頻50HZ交流電源變?yōu)榱硪活l率的交流電的控制開關,交流—交流變流電路分為直接方式(交交變頻,間接方式(交直交變頻。它有兩部分電路構成,一是主電路有電解電容、整流模塊、逆變模塊,二是控制電路有開關電源板、控制電路板。CPU安裝在控制電路板上,變頻器的操作程序燒錄在CPU上,同一型號變頻器軟件固定,唯一不同的是三菱變頻器,軟件可根據需要變更。一、變頻器的組成部分通常有:高容量電容、整流電容、逆變器、控制器。1.整流單元把工作頻率一定的交流電轉換為直流電。2.高容量電容用來儲存轉換后的電能。3.逆變器是由一系列大功率開關晶體管組成的電子開關,用來將直流電轉化成不同頻率、寬度、幅度的方波。4.控制器由程序控制工作,控制輸出的方波的幅度、脈寬,使疊加后近似為正弦波的交流電,驅動交流電動機。二、變頻器的作用,變頻器因集成了高壓大功率晶體管技術和電子控制技術而得到廣泛應用。變頻器用來改變交流電機供電的頻率和幅值的,因而改變運動磁場的周期,達到平滑的調節(jié)電機轉速的目的。變頻器使復雜的調速控制簡單化,用變頻器和和鼠籠式電動機組合來代替原先只能用直流電機完成的工作,不僅縮小了體積,還降低了維修率,使傳動技術得到了新的發(fā)展。一、電子器件開關電子半導體器件分為不可控器件(電力二極管,半控器件(晶體管,全控器件(可關斷晶閘管(GTO,巨型晶體管(GTR,電力MOSFET,雙極性集體管(IGBT。從晶閘管到功率集成器件(PID,功率集成器件(PIC。通過門極或柵極控制脈沖可實現器件通斷的全控型器件。按驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號的性質,可以將電力電子器件分為電流驅動型和電壓驅動型兩類。從電流型控制模式到電壓型控制模式,大大降低了門極、柵極的控制功率,且大大提高器件導通和通斷速度,使器件工作頻率大大提高。二、整流電路通常三相變頻器整流電路有三相全控整流橋式電路組成。其主要作用是對50HZ的外部電源進行整流,給逆變電路和控制電路提供直流電源。整流電路按其控制方式,可以分為是直流電壓電源和直流電流電源。三、逆變電路逆變電路利用六個半導體開關器件組成三相橋式逆變電路,進行有規(guī)律控制逆變器中的主開關器件通斷,可以得到任意頻率的三相交流電,它在控制電路控制下將直流電源轉換為頻率和電壓任意可調的交流電。逆變電路的輸出就是逆變器的輸出,它用來對異步電動機調速控制。控制電路包括主控制電路、門極驅動電路、信號檢測電路、外部接口電路、保護電路,是變頻器的核心部分。它的好壞決定了變頻器性能的優(yōu)劣。控制電路有對整流電路的電壓控制、逆變器開關控制及各種保護功能。隨著電力電子器件和微型計算機控制技術的發(fā)展,電力變頻技術也得到新的突破,在70年代發(fā)展起來的脈寬調制即PWM技術成為最常用的變頻器的功率開關器件。SPWM是較為常用的是脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。SPWM通常采用正弦波作為調制信號的調制方法,把接受調制的信號作為載波,通過對載波的調制可以得到SWM波形。常采用等腰三角形作為載波,因為等腰三角形上下寬度成線性關系并且左右對稱,它與調制信號的正弦波交點處控制開關器件的通斷,就可以得到寬度正比于正弦波和調制信號的頻率fr,之幅值的脈沖,這樣就得到SPWM控制的要求。三角波的頻率fc,比稱為載波比。用生成的SPWM波來控制逆變器開關的通斷,就能得到幅值相等,寬度按改變fr,正弦規(guī)律變化的一系列矩形輸出電壓。正弦波的頻率fr,就是逆變器的輸出頻率f1就可以改變輸出頻率,三角載波的幅值恒定,改變正弦調制波的幅值便可以改變矩形脈沖面積,從而改變輸出電壓的幅值。;;其中:n—異步電動機轉速,單位r/min;f—定子頻率,單位Hz;s—電機轉差率;p—磁極對數;由公式可知,若改變輸入電機電源頻率f,就可改變電機轉速。為額定值,磁極太弱不能充分利用電機的磁芯,若增大磁通,又可能使磁通飽和,從而導致過大的勵磁電流,甚至因為繞組過熱而損壞電機。對直流電機而言,勵磁系統(tǒng)獨立,在交流異步電機中,磁通是定子和轉子合成產生。三相異步電動機相電動勢有效值為:—氣隙磁通在定子相電動勢有效值,單位V;Hz;—定子每相繞組匝數;—基波繞組系數;Wb;,需要考慮額定頻率。額定頻率以下調速,保持U1/f1為常數。f,因為繞組中感應電動勢難以控制,在忽略漏阻抗上的壓降時,認為定子相電壓U1≈E,則U1/F1=常值。低頻時U1讀數較小,定子漏阻抗上的壓降比較顯著,因而不能忽略。可以采用認為將電壓U提高些的方法近似補償定子電壓。有定子壓降補償的恒功率比控制特性為b線,無定子電壓補償的為a。如圖:(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放圖3-1頻比控制特性(2額定頻率以上調速,保持在額定頻率以上調速時,因為電壓不允許額定電壓,所以要保持電壓等于額定電壓,頻率增加時,轉速隨之增加。把額定頻率以下和額定頻率以上調速結合起來看,可知異步電動機的變頻調速特性,如圖3-2時為恒轉矩調速,由于U1/F1=常值,所以磁通量為定值,即為恒轉矩調速。時為恒功率調速。(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放圖3-2異步電動機變頻調速特性3.4變頻器基本結構及功能變頻器結構示意如圖3-3(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放圖3-3變頻器結構圖變頻器的功能是為電動機提供頻率可變的電源,可以實現電動機的無極調速。變頻器可保護電機和自身的過熱、過載、過流、過壓、接地、缺相等,進而避免設備在非正常狀態(tài)下長期運行而損壞。隨著在工業(yè)生產中對起重機調速性能要求的不斷提高,常用的起重機的調速方法有:繞線型電動機轉子串電阻調速、晶閘管定子調壓調速和串級調速等調速方式的共同缺點是轉子異步電動機有集電環(huán)和電刷,他們需要定期維護,由于集電環(huán)和電刷故障較常見,再加上大量繼電器和接觸器的使用,導致維護工作量大,調速系統(tǒng)故障率較高且綜合技術指標較差,不能滿足工業(yè)生產的技術要求。交流變頻調速技術的廣泛應用為交流電動機驅動的橋式起重機的大范圍、高質量調速提供了全新方案。它可使用結構簡單、維護方便、工作可靠的鼠籠型異步電動機,其外圍控制線路簡單,維護工作量小,運行可靠性高。故采用交流變頻調速是起重機交流調速技術主流發(fā)展方向。變頻器在大車中的運用,如圖3-4.三相電壓經過變頻器轉換成可變交流電壓,進而控制電動機的旋轉速度,制動單元用來控制大車的前后電動機的制動。(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放圖3-4變頻器在大車中的運用變頻器在夾具中的運用如圖3-5.三相電壓經過變頻器轉換成可變交流電壓,可以控制吊具電動機運轉速度,制動單元用來控制電動機的制動。(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放圖3-5變頻器在控制電路中的運用4PLC控制系統(tǒng)設計4.1PLC技術簡介4.1.1PLC概述可編程程序控制器(Programmablecontroler,也稱為PLC,即可編程邏輯控制器。它采用計算機結構,主要包括CPU、輸入輸出接口及模塊、存儲器、編程器、通訊接口及電源六部分組成。如圖4-1所示,PLC內部采用總線結構,用來進行數據和指令的傳輸。外部各種開關信號、模擬信號、傳感器檢測的信號都可作為PLC的輸入信號,它們經過PLC外部端子輸入到內部寄存器,再經過邏輯運算或其他運算處理后送到輸出端子輸出,對現場設備進行控制。圖4-1PLC基本結構示意圖(viso畫PLC投入運行后,工作過程分三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新。完成這三個階段稱為一個掃描周期。整個運行期間,PLC以一定掃描速率重復執(zhí)行上述三個階段。PLC以掃描方式依次進行讀入所有輸入狀態(tài)和數據,且把它們存入I/O相應單元內。采樣結束后進行用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化,I/O相應單元內容也不會改變。因此,若輸入的是脈沖信號,必須保證這個脈沖信號寬度大于一個掃描周期,保證在任何情況下,這個信號都能被讀入。為提高PLC抗干擾能力,提高可靠性能,PLC每個開關量輸入端都要采用光電隔離技術。此外,PLC還采用了不同于一般計算機的運行方式——掃描技術。以上兩方面技術使得PLC得到I/O響應比一般計算機慢的多,響應時間至少要等一個周期。PLC總是按由上而下順序依次地進行掃描用戶程序。在掃描每個梯形圖時又總是先掃描梯形圖左邊的由各接觸構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由接觸點構成的控制線路進行邏輯運算,再根據邏輯運算結果,刷新邏輯線圈在RAM中對應的狀態(tài);或刷新邏輯線圈在I/O中對應位的狀態(tài);或者確定是否執(zhí)行階梯圖形所規(guī)定的的特殊功能。也就是在用戶程序執(zhí)行過程中,若輸入點在I/O映像區(qū)內狀態(tài)和數據不發(fā)生變化,其他輸出點和軟設備在I/O映像區(qū)或RAM內的數據和狀態(tài)都可能發(fā)生變化,且上邊梯形圖會對下邊梯形圖的線圈或數據起作用;但下邊梯形圖不會對上邊梯形圖起作用。掃描用戶程度結束后,PLC的CPU按I/O映像區(qū)內對應的數據和狀態(tài)刷新所有輸出鎖存電路,經過輸出鎖存電路驅動響應外設。這才是PLC的輸出。所有程序執(zhí)行完畢后,進入輸出處理階段。4.2PLC輸入輸出連接圖設計采用西門子S7-200系列PLC,其中輸入點34個,輸出點13個。(S1(R1手動程序(NETWORK1NETWORK2NETWORK3子程序SUB0(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放((優(yōu)先級判斷NETWORK4(S1(S1(S1(S1大車高速后退大車高速前進圖4-2PLC輸入輸出連接圖5軟件程序設計控制系統(tǒng)應該具備輸入輸出點數,代碼、名稱、地址編號如表5-1和表5-2所示。表5-1輸入地址分配表(S1(R1手動程序(RETNETWORK5NETWORK6NETWORK7貨叉夾緊貨叉釋放(S1(R1NETWORK5NETWORK6(R1(S1大車低速前進大車低速后退(R1大車停止吊具高速下降(R1(S1(S1(R1吊具低速下降(R(S1NETWORK7NETWORK8吊具高速上升吊具低速上升吊具上升停止大車高速前進大車低速前進貨叉夾緊延時吊具下降停止(R1(S1(RET(S1(S1(S1(R1(R1(R1(RET(R1(R1NETWORK18NETWORK19NETWORK20NETWORK1子程序SUB2NETWORK2NETWORK3NETWORK4自動程序吊具低速上升吊具上升停止大車高速后退大車低速后退大車后退停止無工件,回原位停車等待圖5-3梯形圖行車過程概述:當通電后,默認為自動運行,先按程序判斷那個生產線有工件,大車朝有工件的生產線運行,初始狀態(tài)下大車停在原位→大車前進→吊具下降→大車前進下件→吊具下降→釋放工件→吊具上升→判斷去哪個工位抓取工件→原位停車。2.手動操作當按下SB1，關上自動擋，按下SB2打開手動擋，就可以進行手動操作，之所以先按SB1再按SB2是為了防止誤操作。SB9是前進點動開關按鈕，SB10是大車后退點動按鈕，SB11是吊具上升點動開關，SB12是吊具下降點動按鈕，他們都是按下時通電，釋放后斷電。5.3系統(tǒng)抗干擾措施PLC主要應用的場合是工業(yè)現場，這樣的工作環(huán)境中各種干擾對設備的正常工作存在嚴重影響。所以本系統(tǒng)有必要考慮PLC的抗干擾措施。抗干擾的措施有：1.輸入信號電纜和輸出信號電纜和電力電纜都分開敷設，不能扎在一起。2.必要時要選用帶有屏蔽層的輸入輸出信號電纜，并注意一端接地。3.多芯電纜中備用線芯也要一端接地，其作用有二：一是擴大屏蔽作用，二是抑制線芯間的信號串級及外部干擾。4.為避免干擾，同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜進行傳輸。所以，對于數字信號和模擬信號，在任何情況下，都要分電纜進行傳輸。低電平信號要與其他信號分開。因該盡量縮短模擬量I/O信號線的長度，并用雙芯平屏蔽線作為信號線。5.PLC電柜應有獨立接地線，接地電阻應小于10歐。6.接到PLC柜的電纜要盡量遠離那些會產生電磁干擾的裝置。7.一般要把PLC裝到專門的電柜中，且PLC周圍留一定空間，保持通風，盡量不將PLC置于多塵、有導電灰塵、有油煙、有腐蝕氣體、熱源、潮濕的地方。6結論通過對生長線搬運車系統(tǒng)的學習和研究，這次采用PLC控制實現自動運行，大車和吊具的運行采用變頻器實現變頻調速控制，為使系統(tǒng)穩(wěn)定運行穩(wěn)定有效運行，要考慮各種因素，進而實現對搬運車的精確控制。在這次設計中感受到PLC控制功能之強大，變頻調速控制的重要性和在工業(yè)領域占有重要地位，我感受到要學習的東西還有很多。在生產線行車電氣控制系統(tǒng)設計中，實現了兩個目標：（1）使我著重訓練了我查閱資料的能力、計算機運用能力、工程制圖能力、元件選擇能力、軟件使用和開發(fā)及文字表達能力。同時，讓我重溫已學過的電機拖動、電力電子等電氣控制與PLC的知識，并對知識24從新組合、靈活運用。讓我能通過畢業(yè)設計對電氣控制和PLC知識溫故知新；同時為今后工作提供了寶貴經驗。（2）成功實現滿足工藝流程要求的控制系統(tǒng)及設計任務書的要求，并盡可能使所設計系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠、操作靈活、技術先進。通過畢業(yè)設計，我總結和復習了大學期間所學知識，并且學到很多