电气控制与PLC课程设计双面钻控制系统设计.doc

前 言 PLC的编程方法简单易学。其中梯形图是使用的最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂。 近年来又发展了面向对象的顺控流程图语言，也称功能图，使编程更加简单方便。而且PLC可靠性高，抗干扰能力强其大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，加上PLC充分考虑了工业生产环境电磁、粉尘、温度等各种干扰，在硬件和软件上采取了一系列抗干扰措施PLC有极高的可靠性；PLC的适应性很强，应用灵活，硬件配套齐全，用户使用方便；PLC的相关产品均成系列化生产，品种齐全，用户可根据自己的需要灵活选用，以满足系统大小不同及功能繁简各异的控制要求。而且PLC系统相对继电接触器控制系统，接线少，其主要功能是通过程序实现的，在需要改变设备的控制功能时，只要修改程序，修改接线的工作量是很小的。而且可编程序控制器产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各硬件装置功用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。 可编程序控制器安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。可编程序控制器有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。PLC的功能非常强大，扩展能力强.PLC中含有数据巨大的可用于开关量处理的继电器类软元件，可轻松地实现大规模的开关量逻辑控制，这是一般的继电器系统所不能实现的。PLC或其功能单元能方便地实现D/A、A/D转换及PID运算，实现过程控制、数字控制等功能。PLC具有通讯联网功能，它不仅可以控制一台单机，一条生产线，还可以控制一个机群，许多个生产线。它不但可以进行现场控制，还可以用于远程监控。PLC控制系统设计、安装、调试方便. PLC中相当于继电器接触器系统中的中间继电器、时间继电器、计数器等“软元件”数量巨大，又用程序代替硬接线，安装接线工作量少，设计人员只要具有PLC就可以进行控制系统设计并可在实验室进行模拟调试。PLC体积小，重量轻，易于实现机电一体化 。由于具有上述特点，使得PLC的应用范围极为广泛，可以说只要有工厂，有控制要求，就会有PLC的应用。 硬件配套齐全，用户使用方便。适应性强可编程序控制器产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各硬件装置功用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程序控制器安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。可编程序控制器有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。维修工作量少，维修方便。可编程序控制器的故障率低，并且有完善的自诊断和显示功能。可编程序控制器或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据可编程序控制器的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。由于其诸多的优点，PLC已成为有控制要求的工业生产必不可少的辅助工具。 第１章 双面钻设计方案选择 1.1 方案选择 根据动作流程，可以用以下一些方案。 方案一：单片机控制方案 方案二：继电器——接触器控制方案 方案三：PLC控制方案 在传统的继电器-接触器控制系统和PLC控制系统、微机控制系统这三种控制方式中，究竟选哪种更合适，这需要从技术上的实用性，经济性上的合理性进行各方面的比较论证。 该系统动作过程，左右动力头前进后退加紧机构加紧和放松返回原位。放松和夹紧共用一个线圈，线圈得电时放松、失电时夹紧，所以夹紧不作为输出信号。右动力头进入危险区送料到位夹紧回原位夹紧左动力头到位右动力头原位孔余下部分他们分别用八个限位开关SQ、SQ1、SQ2、SQ3、SQ11、SQ12、SQ21、SQ22 ，1个光电开关控制。 单片机控制方案：它是用程序实现各种复杂的控制，功能最强。工作方式采用中断处理，响应也较快，价格比PLC要低。但它的程序修改难度较大，可靠性比PLC要差，也需要设计专门的接口电路和抗干扰措施。在使用时要求有较好的工作环境，维护技术也较高，系统设计较复杂，调试技术难度大，需要有系统的计算机知识。它需要设计和制作输入接口电路、输出接口电路、放大电路和印刷电路板，设计制作工作量大，周期长，而且它的抗扰能力很弱，对环境的适应性差。 继电器——接触器控制方案：继电器控制设计出的线路比较复杂，电器控制装置的制造周期较长，造价相应较高，维修也不方便。控制系统完成后，若控制任务发生变化，如某些生产工艺流程的变动，则必须通过改变接线才能实现。另外接线程序控制系统中器件、接线较多，所以其平均无故障时间较短。所以采用继电器控制方案有如下缺点：继电器本身容易出现误动作，特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸力不足，机械运动部件运动不灵活而出现被卡烧坏线圈等故障，给维护过程带来极大不便，甚至会影响正常营运工作，而且势必使硬件接线量大且复杂，进而容