PLC在電鍍自動線上的應用

1、第1章 前 言可編程控制器(plc)以其運行可靠、易學易用、抗干擾性強等特點，在工業(yè)控制中得到廣泛應用。然而較多的應用只是根據(jù)工藝編制相應的梯形圖，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制線路，功能非常有限。近年來各種型號的plc 在功能上已經(jīng)有了極大的提高，允許用戶做許多底層操作，幾乎可以像單片機一樣靈活，加上有眾多的外圍設備可以選用，這就給軟件、硬件設計帶來了很大的靈活性和先進性。本文通過三菱fx2n-plc 在一條電鍍自動線上的應用，說明如何充分開發(fā)plc 的先進功能，達到行車動作的靈活設定、動態(tài)修改的功能，以及斷電恢復、通訊、新型人機界面的應用。1.1 電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)簡

2、介現(xiàn)有的電鍍生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)輸入十分繁瑣，現(xiàn)場操作人員眾多、勞動強度大，極易造成生產(chǎn)工藝參數(shù)、生產(chǎn)數(shù)量、掛具匹配錯誤。為了達到提高電鍍生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)水平，實現(xiàn)對電鍍生產(chǎn)的實時監(jiān)控，提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)的安全性，提高產(chǎn)品的性能，在電鍍生產(chǎn)線中引入rfid技術，即無線射頻技術對整個電鍍生產(chǎn)流程進行監(jiān)控. 目前對于制造業(yè)企業(yè)，特別是對零配件生產(chǎn)能夠大大解決生產(chǎn)問題，市場需求量大對于電鍍自動生產(chǎn)線的方式有兩種，包括龍門式和懸臂式，那我們這個章節(jié)就以應用比較廣泛的龍門式為例來介紹plc在其控制上面的應用。整條生產(chǎn)線主要由龍門式傳送裝置(簡稱行車)、電鍍槽、陰極移動裝置、溫度控制單元、自

3、動添加藥劑單元、振動控制單元、脈沖式整流機設備、直流式整流機設備、過濾循環(huán)系統(tǒng)、噴射式溶液攪拌系統(tǒng)、噴淋控制單元、自動加水控制單元、空氣攪拌控制單元、干燥系統(tǒng)、上下料單元及抽風系統(tǒng)等設備組成。根據(jù)電鍍工藝和生產(chǎn)的要求，要求系統(tǒng)具有如下功能： (1) 行車的控制功能包括運動控制和定位控制：運動控制要求有自動手動功能；行車運動要求快速平穩(wěn)，停位精確； (2) 實時控制電鍍槽的溫度、整流機、振動、自動藥劑添加、陰極移動等功能； (3) 生產(chǎn)線設備預防性維護提醒與記錄； (4) 生產(chǎn)過程自動化； (5) 監(jiān)控生產(chǎn)過程，如電鍍槽溫度、液位、時間、電流、電壓等參數(shù)及相關設備運行狀態(tài)； (6)各種生產(chǎn)參數(shù)輸

4、入/設定及生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理； (7)生產(chǎn)工藝過程編輯與管理； (8)生產(chǎn)報表、藥劑消耗報表以及各類故障警報報表等。1.2 該系統(tǒng)設計主要內(nèi)容電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)設計要求在多個方面都能滿足要求，包括硬件和軟件的設計以及調(diào)試等等。那么本人主要的設計內(nèi)容包括硬件設計方面的i/o點數(shù)的統(tǒng)計和plc的選型，主要根據(jù)它的工作狀態(tài)流程圖列出它的輸入、輸出點，然后根據(jù)輸入、輸出的點數(shù)選擇該系統(tǒng)的plc型號。軟件設計這一部分我主要根據(jù)教科書本和平時老師的課堂指導總結了在設計當中編寫梯形圖的注意事項和編寫方法，然后根據(jù)這些編程要求繪出梯形圖。當然在設計之前也對plc的一些基本概念有一定的描述。第2章 可編程控制器及編

5、程語言2.1 可編程控制器簡介對于設計一個plc控制系統(tǒng)，我們首先必須掌握的是plc的基本結構。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)由輸入，輸出電路和邏輯電路組成，其中邏輯控制電路一般由若干個繼電器及相關電器的觸點組成，其中邏輯關系已經(jīng)固化在硬接線的線路中，不能靈活變更。相應地，plc控制系統(tǒng)也是由這幾部分組成，所不同的是由微處理器和存儲器取代了繼電器的邏輯控制電路，從而實現(xiàn)了“軟接線”，因而控制程序可通過編程而靈活變更，相當于改變了繼電器控制電路的接線。2.1.1 控制組件plc作為工業(yè)控制的專用電子計算機，其硬件結構與微機相似，主要包括cpu，ram，rom和i/o接口電路等，其內(nèi)部是采用總線結構，進行

6、數(shù)據(jù)和指令的傳輸，外部的各個輸入信號經(jīng)plc的輸入電路輸入，經(jīng)過plc根據(jù)控制程序進行運算處理后，送到輸出電路輸出，以實現(xiàn)各種控制功能。由此可見，plc作為一個自動控制的裝置，其核心就是取代了繼電器-接觸器系統(tǒng)中的邏輯控制電路中的“控制組件”部分。plc的控制組件由cpu和存儲器組成，以下就是對這兩個部分的介紹：1.cpu  在plc的控制組件中，cpu所實現(xiàn)的主要功能如下：（1）將輸入信號傳送到存儲器中存儲起來（2）按存放的先后順序驅(qū)除用戶指令進行編譯（3）完成用戶指令規(guī)定的各種操作（4）將操作結果送出輸出端（5）響應各種外圍設備的請求目前plc的cpu多為單片機，采用16位或32

7、位cpu處理，小型的plc的cpu系統(tǒng)來簡化系統(tǒng)軟件的設計和進一步提高其工作速度，cpu的結構形式?jīng)Q定了該plc的基本性能，那么在我們的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中所使用的cpu是單cpu系統(tǒng)。2.存儲器plc的存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器：（1）系統(tǒng)存儲器  由rom和eprom組成，用以固化系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序，對用戶程序作編輯處理。系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改。（2）用戶程序存儲器 通常采用低功耗的coms-ram，由備用的電池在斷開電源后仍然能夠保存。用戶程序存儲器又可以分為兩部分：一是用以存放用戶編制的控制程序，用戶可輸入或者修改程序，plc的產(chǎn)品說明書給出的“內(nèi)容

8、容量”或者“程序容量”就指這一部分的存儲容量；第二部分是數(shù)據(jù)存儲器，按輸入，輸出和內(nèi)部寄存器，定時器，計數(shù)器，數(shù)據(jù)寄存器等單元的定義序號存儲數(shù)據(jù)或狀態(tài)，不同廠家出品的plc有不同的定義序號。2.1.2 輸入輸出接口電路plc通過i/o接口電路，實現(xiàn)與外圍設備的連接，外圍設備輸入plc的各種控制信號，如各種主令器，檢測元件輸出的開關量，或模擬量，通過輸入接口電路轉換成plc的控制組件能夠接受和處理數(shù)字信號，而控制組件輸出的控制信號又通過輸出接口電路轉換成現(xiàn)場設備所需要的控制信號，一般可直接驅(qū)動執(zhí)行元件（繼電器，接觸器，電磁波微電機，指示燈等等）。由此可見，i/o接口電路在plc控制系統(tǒng)中起著十分

9、重要的作用。plc的接口電路具有以下特點：（1）輸入/輸出接口電路均采用光電耦合電路，這可以有效的防止現(xiàn)場的電磁干擾，保證plc能在惡劣的環(huán)境下可靠的工作。（2）輸出接口電路有繼電器，晶體管，晶閘管輸出三種類型，以適合不同類型負載的控制要求，其中繼電器輸出方式，一般適用于低速，大功率（交，直）流負載；晶體管和晶閘管輸出型均為無觸點輸出，晶體管輸出一般適用于高效，小功率直流負載，晶閘管輸出一般適用于高速，大功率交流負載，在本次電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)設計當中，我們的輸出接口電路是選用的繼電器輸出方式。除此之外，plc還備有與各種外圍設備配接的接口，均用插座引出到外殼上，可通過電纜的方式方便的配接如手

10、編器，pc機，打印機，eprom寫入器，錄音機及各種智能單元，鏈接單元等。2.2 plc編程語言簡介在我們的電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)設計當中，我們所用的編程語言是梯形圖編程語言，為了能讓我們更好的了解到plc的編程語言在plc的設計當中的應用，在這一章節(jié)當中我們就介紹集中在plc的設計當中常用的幾中編程語言。在plc中有多種程序設計語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結構化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設計語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴展或

11、增強指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設計語言，它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作，例如，模擬量的控制，數(shù)據(jù)的操縱，報表的打印和其他基本程序設計語言無法完成的功能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控制功能，它不僅在plc中得到了廣泛的應用，在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時也常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點，為廣大工程設計和應用人員所喜愛。在下面兩節(jié)當中我們介紹的是應用廣泛的梯形圖編程語言和布爾助記符編程語言。2.2.1梯形圖編程語言簡介（ladder diagram）程序設計語言梯形圖程序設計語言

12、是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。采用梯形圖程序設計語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設計語言采用因果關系來描述事件發(fā)生的條件和結果。每個梯級是一個因果關系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結果表示在后面。梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領域，電氣技術人員對繼電器邏輯控制技術較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應用。梯形圖程序設計語言的特點是：（1）與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；（2）與原有繼電器邏輯控制技術相一致，對電氣技術人員來說，易于

13、撐握和學習； （3）與原有的繼電器邏輯控制技術的不同點是，梯形圖中的能流（power flow）不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應用時，需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念區(qū)別對待； （4）與布爾助記符程序設計語言有一一對應關系，便于相互的轉換和程序的檢查。2.2.2 布爾助記符編程語言（boolean mnemonic） 程序設計語言布爾助記符程序設計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設計語言。布爾助記符程序設計語言與計算機中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。布爾助記符程序設計語言具有下列特點： （1）采用助記符來表示操作

14、功能，具有容易記憶，便于撐握的特點； （2）在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點，可在無計算機的場合進行編程設計； （3）與梯形圖有一一對應關系。其特點與梯形圖語言基本類同。 第3章 電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件設計3.1 plc 控制系統(tǒng)的優(yōu)點 plc在當今社會當中，特別是在工業(yè)生產(chǎn)上應用越來越廣泛，這說明它在設計和使用當中有很多的優(yōu)點。1.低成本利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點就是成本低。由于利用電力線上網(wǎng)，直接使用現(xiàn)有電力網(wǎng)就可以實現(xiàn)通信，而不需要另外鋪設電話線、光電纜等，大大地減少了在基礎網(wǎng)絡上的投資。用戶能自由選擇在家中任何有電插座的角落上網(wǎng)，無需通過電話線，不用擔心相對昂貴的電

15、話費了，也不用花錢鋪設更多電話線，從而能夠享受到價格低廉的互聯(lián)網(wǎng)接入服務。 2.范圍廣 無所不在的電力線網(wǎng)絡也是這種技術的優(yōu)勢。電力線是最基礎的網(wǎng)絡，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡無法比擬的。因為家家都有電力線，由此，運營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡接入服務滲透到每一個家庭.因此，這一技術一旦進入商業(yè)化階段，將會促進電信市場的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 3.高速 利用電力線上網(wǎng)能夠提供高速傳輸。德國最大的電力設備生產(chǎn)商rwe承諾，運用他們的電力線上網(wǎng)技術，其速度要比isdn拔號上網(wǎng)快30多倍, 比adsl更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡上的各種應用。更高速率的plc產(chǎn)品正在研制之中。 4.便捷

16、不管在家里的哪個角落,只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有plc帶來的高速網(wǎng)絡享受!5.永遠在線plc屬于"即插即用"，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡！6.結構靈活 通過plc技術實現(xiàn)internet接入，可以靈活擴展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率。目前還未有效解決電力線信號通過變壓器的技術，因此，電力線通信設備都是集中在220v線路變壓器的用戶端。一個民用220v變壓器只覆蓋一定范圍內(nèi)的用戶，所以在同一條電力線上的資源不會因為用戶太多而降低效率。在用戶較少的情況下，可以把幾個變壓器線路區(qū)域內(nèi)的用戶聯(lián)在一起，提高服務器的利用率；如果用戶增多，不同

17、變壓器區(qū)域內(nèi)的用戶又可分開，使用本區(qū)域的主服務器。這樣可使資源的利用率始終保持在較高的水準。 7、家庭數(shù)字化 plc技術能夠通過電力線將整個家庭的電器與網(wǎng)絡聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設備之間構筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡來控制自己家里的電器設備。今后，隨著能上網(wǎng)的電視機和冰箱等數(shù)字家電的普及，需要大幅度地增加接入端口，而利用家庭和辦公室中已有的萬能插接板，通過電力線路高速接入互聯(lián)網(wǎng)就能解決這個問題。從某種意義上講，電力線上網(wǎng)技術的推廣應用，也推動著家庭電器數(shù)字化的普及。3.2 i/o點數(shù)的統(tǒng)計3.2.1 電鍍生產(chǎn)線的plc控制流程根據(jù)我們設計的要求，如下圖3-1所示流程圖：sq5sq

18、1sq4 sq5 sq3 sq5 sq2 sq515s30s15s30s28s280s sq6 sq6 sq6 清水槽 回收液槽 電鍍槽sq6 原點 圖3-1 電鍍生產(chǎn)線工作流程圖龍門式電鍍生產(chǎn)線除裝卸工件外，要求整個生產(chǎn)過程都能自動運行。同時行車和吊鉤的正反方向運行均能實現(xiàn)點動控制，以便對設備進行調(diào)整和檢修。 根據(jù)電鍍生產(chǎn)流程圖我們來分析它的整個電鍍流程，行車自動運行的控制過程如下：行車在原位，吊鉤下降在最下方時，行車左限位開關sq4，吊鉤下限開關sq6被壓下動作，操作人員把電鍍工件放在掛具上，即準備開始進行電鍍。以下為整個電鍍過程的工作流程：（1）吊鉤上升 按下啟動按鈕sb1，使輔助繼電器

19、m1接通，吊鉤提升電機正轉，吊鉤上升，當碰撞到上限位開關sq5時，吊鉤上升停止。（2）行車前進 在吊鉤上升停止的同時，輔助繼電器m2接通，行車電機正轉前進。（3）吊鉤下降 行車前進碰撞到右限開關sq1，行車停止前進，同時輔助繼電器m3接通，吊鉤電機反轉，吊鉤下降。（4）定時電鍍 吊鉤下降碰撞到下限位開關sq6動作時，同時輔助繼電器m4接通，使定時器t0定時280s，開始電鍍。（5）吊鉤上升 定時器t0定時時間一到，輔助繼電器m5接通，吊鉤電機正轉，吊鉤上升。（6）定時滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開關sq5時，吊鉤停止上升，同時輔助繼電器m6接通，定炻器ti定時28s開始，工件滴液。（7）行車后退

20、 t1定時時間到，輔助繼電器m7接通，行車電機反轉，行車后退，轉入下道鍍液回收工序。（8）吊鉤下降 行車后退，碰撞到第一個左限位開關sq2，行車后退停止，吊鉤電機反轉，同時輔助繼電器m8接通，吊鉤下降。（9）浸收回液 吊鉤下降碰撞到下限位開關sq6時吊鉤停止下降，同時輔助繼電器m9接通，使定時器t2定時30s開始，工件浸收回液。（10）吊鉤上升 定時器t2定時時間到，輔助繼電器m10接通，吊鉤電機正轉，吊鉤上升。（11）工件滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開關sq5時，吊鉤停止上升，輔助繼電器m11接通，定時器t3定時15s開始，工件滴液。（12）行車后退 定時器t3定時時間到，輔助繼電器m12接通

21、，行車后退，轉入下道工序清水槽清洗。（13）吊鉤下降 行車后退碰撞到第二個左限位開關sq3，行車停止后退，輔助繼電器m13接通，吊鉤電機反轉，吊鉤下降。（14）清水槽清洗 吊鉤下降碰撞到下限位開關sq6，吊鉤停止下降，輔助繼電器m14接通，定時器t2開始定時30s，工件于清水槽中清洗開始。（15）吊鉤上升 t2定時時間到，輔助繼電器m15接通，吊鉤電機正轉，吊鉤上升。（16）工件滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開關sq5，吊鉤停止上升，輔助繼電器m16接通，定時器t3定時15s開始，工件滴液。（17）行車后退 定時器t3定時時間到，輔助繼電器m17接通，行車后退。（18）吊鉤下降 當行車后退碰撞到左

22、限位開關sq4時，行車停止后退，輔助繼電器m18接通，吊鉤電機反轉，吊鉤下降。（19）復位 吊鉤下降碰撞到下限位開關sq6，吊鉤停止下降，輔助器m19接通，行車復位，按下sb2，行車停止，工作人員此時可以取下工件，整個電鍍過程結束。若再次按下sb1，則開始下一個工作循環(huán)工作過程。3.2.2 i/o點數(shù)統(tǒng)計根據(jù)自動工作流分析我們可以了解到，該設計的plc控制系統(tǒng)的輸入信號有14個，均為開關量。其中各種單操作按鈕開關6個，行程開關6個，自動點動選擇2個（占兩個輸入接點）。該設計的plc控制系統(tǒng)的輸出信號有5個，其中2個用于驅(qū)動吊鉤電機正反轉接觸器km1，km2，2個用于驅(qū)動行車電機的正反轉接觸器k

23、m3，km4，1個用于原位指示。也就是說，在電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)設計當中統(tǒng)計該系統(tǒng)的i/o點數(shù)為輸入點數(shù)14個，輸出點數(shù)5個。3.3 plc選型及i/o點的分配3.3.1 plc的選型要求plc的選型在plc的應用設計當中非常的重要，目前在國內(nèi)外生產(chǎn)的plc種類很多，在選用plc時應考慮以下幾點：1. 規(guī)模要適當輸入、輸出點數(shù)以及軟件對plc的功能及指令要求是選擇plc機型規(guī)模大小的重要依據(jù)。首先要有足夠的輸入、輸出點數(shù)，并留有一定的裕量（百分之十的備用量）。如果只是為了實現(xiàn)單機自動化，或者機電一體化產(chǎn)品，可選用小型的plc。如果控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點數(shù)較多，被控設備較分散的，可選用中型或

24、大型的plc。2. 功能要相當，結構要合理對于以開關量進行控制的系統(tǒng)，一般的低檔機就能滿足要求。對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，應選用帶a/d、d/a轉換，加減運算，數(shù)據(jù)傳送的低檔機。對于控制比較復雜，控制性能較高的系統(tǒng)，應選用中檔或高檔機。根據(jù)以上對plc的選型要求的嚴格分析，再對照我們所設計的電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)的具體分析，我們所選用的控制系統(tǒng)是三菱公司的fx2n-32mr-001，i/o點數(shù)各為16點，便可以滿足其控制要求，且有一定的裕量。3.3.2 i/o點的分配和plc的線路圖將14個輸入信號，5個輸出信號按各自的功能類型分好，并與plc的i/o點一一對應，編排地址。表

25、3-2是外部i/o信號與plc的i/o接點地址編號對照表：表3-2 外部信號與plc的i/o接點地址編號對照表輸 入 信 號名 稱功 能i/o 編 號sb1啟動x000sb2停止x001sb3吊鉤提升x002sb4吊鉤下降x003sb5行車前進x004sb6行車后退x005sa1選擇開關（點動）x006sa2選擇開關（自動）x007sq1行車右限位（前進）x011sq2行車（回收液槽）定位x012sq3行車（清水槽）定位x013sq4行車左限位（后退）x014sq5吊鉤定位（提升）x015sq6吊鉤定位（下降）016輸 出 信 號名 稱功 能i/o編號zd原點指示燈y000km1吊鉤提升電機正

26、轉接觸器y001km2吊鉤提升電機反轉接觸器y002km3行車電機正轉接觸器y003km4行車電機反轉接觸器y004根據(jù)以上表格我們可以繪出i/o接線圖如下3-3：圖3-3 i/o接線圖第4章 電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的軟件設計4.1 常見的梯形圖編程方法介紹4.1.1梯形圖簡介一個梯形圖有左邊的一條垂直向下的線及若干條與之相交并向右延伸的分支線組成。一個梯形圖，左邊的稱為母線，相當于電氣控制線路中的電源線。分支線稱為回路，在回路上有常開或常閉觸點的串聯(lián)或并聯(lián)。 如果觸點on，從母線來的“能流”就可以通過該觸點；若觸點off，則“能留”不能通過。若“能留”通過一系列串聯(lián)或并聯(lián)的觸點到達了繼電器線圈，

27、則其通電，否則，線圈不能通電。線圈通電習慣上也稱為線圈得電，線圈不能通電習慣上也稱線圈失電。從計算機程序設計的角度來看，分支線回路也稱為指令行，常開、常閉觸點可認為是沿指令行設置的條件，這些條件的邏輯組合，可以決定右邊指令的執(zhí)行結果。指令可以分支，可以會合，指令行上垂直的一對線稱為條件（即觸點）無斜線穿過的條件稱為常開條件（no，常開觸點），有斜線穿過的條件稱為常閉條件（nc，常閉觸點）每個條件上或下標注的數(shù)字表示指令的操作數(shù)位。梯形圖右邊是指令，該指令的狀態(tài)由左側的條件來決定。4.1.2 梯形圖編程規(guī)則 梯形圖作為一種編程語言，繪制時有一定的規(guī)則。在編輯梯形圖時，要注意以下幾條：(1)梯形圖

28、的各種符號，要以左母線為起點，右母線為終點從左向右分行繪出。每一行的觸點群構成該行梯形圖的“執(zhí)行條件”，與右母線連接的是輸出線圈，功能指令，不能是觸點。一行寫完，自上而下依次再寫下一行。注意觸點不能接在線圈的右邊。(2)觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支線上。(3)不包含觸點的分支應放在垂直方向，不可水平方向設置，以便于識別觸點的組合和對輸出線圈的控制路徑。(4)如果有幾個電路塊并聯(lián)時，應將觸點最多的支路塊放在最上面。若有幾個支路塊串聯(lián)時，應將并聯(lián)支路多的盡量靠近左母線。(5)遇到不可編程的梯形圖時，可根據(jù)信號流對原梯形圖重新編排，以便于正確進行編程。4.1.3 語句表程序的編程規(guī)則 在許多

29、場合需要將繪好的梯形圖列寫出指令語句表程序，根據(jù)梯形圖上的符號及符號間的互相關系正確的選取指令及注意正確的表達順序是很重要的(1)利用plc基本指令對梯形圖編程時，必須要按信號單方向從左到右、自上而下的流向原則進行編寫。(2)在處理較復雜的觸點結構時，如觸點塊的串聯(lián)并聯(lián)或堆棧指令，指令表的表達順序為：先寫參與因素的內(nèi)容，再寫參與因素間的關系。4.2 電鍍生產(chǎn)線梯形圖設計根據(jù)第三章我們對電鍍生產(chǎn)線的控制流程所做的全面分析，那么在這章節(jié)當中我們根據(jù)它的控制流程圖繪出電鍍生產(chǎn)線自動控制狀態(tài)流程圖，編寫它的梯形圖程序。電鍍生產(chǎn)線自動控制狀態(tài)流程圖如圖4-1：圖4-1 電鍍生產(chǎn)線自動工作狀態(tài)流程圖根據(jù)以

30、上的工作流程圖確定各輔助繼電器所實現(xiàn)的工步如下表4-2：表4-2 各輔助繼電器統(tǒng)計表工步編號名稱工步編號名稱工步編號名稱lm8002激活脈沖6m506工件滴液13m513吊鉤下降0m500初始步7m507行車后退14m514清水槽清洗1m501吊鉤上升8m508吊鉤下降15m515吊鉤上升2m502行車前進9m509浸回收液16m516工件滴液3m503吊鉤下降10m510吊鉤上升17m517行車后退4m504工件渡液11m511工件滴液18m518吊鉤下降5m505吊鉤上升12m512行車后退19m519復位分析完工作流程后，我們就可以寫出它的邏輯函數(shù)，再根據(jù)邏輯函數(shù)我們可以畫出梯形圖，用邏

31、輯函數(shù)畫梯形圖正確性比較高，而且再這個電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中，用邏輯函數(shù)畫梯形圖比較簡單而且明了，具體邏輯函數(shù)如下：（0）m500=（m8002+m519·x016·x014+m500）·m501；按下啟動按鈕sb1，原位指示燈亮。（1）m501=（m500·x015+m501）·m502；吊鉤上升碰觸到上限開關sq5，停止上升。（2）m502=（m501·x011+m502）·m503；行車前進，碰觸到右限開關sq1，停止前進（3）m503=（m502·x015+m503）·m504；吊鉤下降碰觸到下限

32、開關sq6，停止前進。（4）m504=（m503·x016+m504）·m505；工件電鍍，定時280s。（5）m505=（m504·t0+m505）·m506；電鍍280s后，吊鉤上升，碰觸上限開關后停止；（6）m506=（m505·x015+m505）·m507；工件滴液，定時28s。（7）m507=（m506·t1+m507）·m508；滴液28s后，行車后退，碰觸左行第一次限位開關，停止后退。（8）m508=（m507·x012+m508）·m509；吊鉤下降，碰觸到下限位開關sq6，停

33、止下降。（9）m509=（m508·x016+m509）·m510；浸回收液，定時30s。（10）m510=（m509·t2+m510）·m511；t2定時時間到，吊鉤上升，碰觸到上限位開關，停止上升。（11）m511=（m510·x015+m511）·m512；工件滴液，定時15s。（12）m512=（m511·t3+m512）·m513；定時15s后行車后退，碰觸左移第二次限位開關sq3，停止后退。（13）m513=（m512·x013+m513）·m514；吊鉤下降，碰觸到下限開關sq6，

34、停止下降。（14）m514=（m513·x016+m514）·m515；清水槽清洗30s。（15）m515=（m514·t2+m515）·m516；定時30s后，吊鉤上升，碰觸上限開關后停止上升。（16）m516=（m515·x015+m516）·m517；工件滴液15s。（17）m517=（m516·t3+m517）·m518；滴液定時時間到，行車后退，碰觸到左限開關sq4，停止后退。（18）m518=（m517·x014+m518）·m519；吊鉤下降，碰觸到下限位開關sq6停止。（19）m

35、519=（m518·x016+m519）·m500；復位。根據(jù)邏輯函數(shù)我們可以繪出梯形圖如下圖4-3： 初始脈沖吊鉤電機上升 行車前進 吊鉤下降電鍍定時280s吊鉤電機上升 工件滴液28s 行車后退 吊鉤下降 工件回收槽回收定時30s a a吊鉤上升 工件滴液15s 行車后退 吊鉤下降工件回收槽回收30s 吊鉤上升 工件滴液15s 行車后退 吊鉤下降 復位圖4-3 plc控制程序圖自動控制：由上節(jié)講到的電鍍生產(chǎn)線自動工作狀態(tài)的流程圖可看出，其工作過程是典型的順序控制，主要由單序列構成，另外，考慮到生產(chǎn)中急停或停電后，希望能保持原來的工作狀態(tài)完成剩下的工序，因此輔助繼電器采用

36、停電保持型的通用繼電器即可,定時器也采用普通型定時器。本次設計當中，當行車從原位前進至sq1的過程中，雖然壓過sq3和sq2，但行車并不停止，這是由于移位條件采用輸入信號和相關輔助繼電器接點m串聯(lián)的緣故，所以只有行車后退壓下sq3或者sq2，并且相應的輔助繼電器處于導通狀態(tài)時才會停止。4.3 語句表編寫指令表和梯形圖是一一對應的，在這一章節(jié)里面，我們針對上一節(jié)所編寫的梯形圖寫出整個電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的指令表，如下：電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的指令表：0 ld m519 1 and x016 2 and x014 3 or m8002 4 or m500 5 ani m501 6 out m500 7

37、out y000 ；初始步8 ld m500 9 and x000 10 or m501 11 ani m503 12 out m501 13 out y001 ；驅(qū)動吊鉤電機km114 ld m501 15 and x015 16 or m502 17 ani m504 18 out m502 19 out y003 ；驅(qū)動行車電機km320 ld m50221 and x01122 or m50323 ani m50424 out m50325 out y002 ；驅(qū)動吊鉤電機km2 26 ld m503 27 and x016 28 or m504 29 ani m505 30 out

38、m504 31 ld m504 32out t0 sp k2800 ；電鍍定時280s35 ld m504 36 and t0 37 or m505 38 ani m506 39 out m505 40 out y001 ；驅(qū)動吊鉤電機km1 41 ld m505 42 and x015 43 or m506 44 ani m507 45 out m506 46 ld m506 47 out t1 sp k280 ；工件滴液28s 50 ld m506 51 and t1 52 or m507 53 ani m508 54 out m507 55 out y004 ；驅(qū)動行車電機km4 56

39、ld m507 57 and x012 58 or m508 59 ani m509 60 out m508 61 out y002 ；驅(qū)動吊鉤電機km2 62 ld m50863 and x016 64 or m509 65 ani m510 66 out m509 67 ld m509 68 out t2 sp k300 ；工件回收槽回收 71 ld m509 72 and t2 73 or m510 74 ani m511 75 out m510 76 out y001 ；驅(qū)動吊鉤電機km177 ld m1078 and x015 79 or m51180 ani m51281 out

40、m51182 ld m51183 out t3 sp k150；工件滴液15s86 ld m51187 and t388 or m51289 ani m51390 out m51291 out y004；驅(qū)動行車電機km492 ld m51293 and x013 94 or m513 95 ani m514 96 out m513 97 out y002 ；驅(qū)動吊鉤電機km2 98 ld m513 99 and x016 100 or m514 101 ani m515 102 out m514 103 ld m514 104 out t2 sp k300 ；工件清洗30s107 ld m5

41、14 108 and t2 109 or m515 110 ani m516 111 out m515 112 out y001 ；驅(qū)動吊鉤電機km1 113 ld m515 114 and x015 115 or m516 116 ani m517 117 out m516 118 ld m516 119 out t3 sp k150 ；工件滴液15s 121 ld m516 122 and t3123 or m517124 ani m518125 out m517126 out y004；驅(qū)動行車電機km4127 ld m517 128 and x014 129 or m518130 an

42、i m519131 out m518132 out y002；驅(qū)動吊鉤電機km2133 ld m518134 and x016135 or m519136 ani m500137 out m519；復位4.4 plc程序的調(diào)試 plc程序的調(diào)試可以分為模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試兩個調(diào)試過程，在此之前首先對plc外部接線作仔細檢查，這一個環(huán)節(jié)很重要。外部接線一定要準確無誤。也可以用事先編寫好的試驗程序?qū)ν獠拷泳€做掃描通電檢查來查找接線故障。不過，為了安全考慮，最好將主電路斷開。當確認接線無誤后再連接主電路，將模擬調(diào)試好的程序送入用戶存儲器進行調(diào)試，直到各部分的功能都正常，并能協(xié)調(diào)一致地完成整體的控制功能

43、為止。 1.程序的模擬調(diào)試 將設計好的程序?qū)懭雙lc后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調(diào)試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通斷狀態(tài)用plc上有關的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接plc實際的負載(如接觸器、電磁閥等)?？梢愿鶕?jù)功能表圖，在適當?shù)臅r候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。對于順序控制程序，調(diào)試程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，即該轉換所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬?，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被?qū)動的負載是否發(fā)生相應的變

44、化。 在調(diào)試時應充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應及時修改梯形圖和plc中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。 如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結束后再寫入它們的實際設定值。在設計和模擬調(diào)試程序的同時，可以設計、制作控制臺或控制柜，plc之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行。 2程序的現(xiàn)場調(diào)試 完成上述的工作后，將plc安裝在控制現(xiàn)場進行聯(lián)機總調(diào)試，在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問題，以及plc的外部接線圖和梯形圖程序設計中的問題，應對出現(xiàn)的問題及時加以解決。如果調(diào)試達不到指標要求，則對相應硬件和軟件部分作適當調(diào)整，通常只需要修改程序就可能達到調(diào)整的目的。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時間的考驗，系統(tǒng)就可以投入實際的運行了。 結束語電鍍是一門具有悠久歷史的