plc在机械领域的应用

plc在机械领域的应用（通用11篇）

篇1：plc在机械领域的应用

PLC在工业机械手中的应用

摘要：机械手是模仿着忍受的部分动作，按照给定程序、轨迹和要求恩能够实现自动抓取、搬运的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手叫做“工业机械手”。实际生产中，应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产。尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境下，他代替人进行正常的工作，意义更为重大。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，在机械加工、冲压、锻、铸、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等领域得到越来越广泛的应用。关键词：PLC 机械手

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。机械手的简介

1.1 概述

机械手首先是由美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出了第一台机械手。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

1.2 机械手的组成

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。

手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。

运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、等独立运动方式，称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。1.3 机械手的分类

按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手； 按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；

按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

1.4 机械手的应用

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。另外，机械手在锻造工业中的应用不仅能进一步发展锻造设备的生产能力，而且还能改善热、累等劳动条件。可编程控制器

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、技术和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力等各个领域，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小、重量轻、价格便宜的特点。该种技术是计算机技术与几点接触控制技术相结合的产物，其解决了传统控制系统内接线复杂，可靠性低，耗能高以及灵活性较差等缺点，因此近年来被广泛应用于电气自动化。要正确、合理地应用PLC去完成机械手的控制任务，首先应了解它的结构特点和工作原理，这对控制系统应用程序的开发设计有着非常重要的作用。2.1 可编程控制器的系统组成

可编程控制器主要由中央处理单元CPU、存储器、输入输出接口、电源、I/O扩展接口、外部设备接口、编程器等几个主要部分。

（1）CPU作为整个PLC的核心骑着总指挥的作用，是PLC的运算和控制中心。它的主要任务：

①诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。②用扫描方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据寄存器中。

③在运行状态时，按用户程序存储器中存放的先后书序逐条读取指令，经编译解释后，按指令规定的任务完成各种运算和操作，根据运算结果存储相应数据，并更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容。（2）存储器

具有记忆功能的半导体电路。分为系统程序存储器和用户存储器。系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年。

（3）输入/输出接口

①输入接口： 光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号。

②输出接口 PLC的继电器输出接口电路 工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。

三种类型： 继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载

晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载

晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载（4）编程器

编程器是人与PLC联系和对话的工具，是PLC最重要的外围设备。用户可以利用编程器来输入、读出、检查、修改和调试用户程序，也可用它监视PLC的工作状态，显示错误代码或修改系统寄存器的设置参数等。除采用手持编程和监控外，还可通过PLC的RS232C外设通讯口与计算机，并列用PLC生产厂家提供的专用工具软件，来对PLC进行编程和监控。相比起来，利用计算机进行编程和监控往往比手持编程工具更加直观和方便。2.2 可编程控制器的工作原理

一．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式

1．每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2．输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。

3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。

5．扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数

6．由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

二．PLC与继电器控制系统、微机区别

1．PLC与继电器控制系统区别 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。前者用“软件”，后者用“硬件”。

2．PLC与微机区别

前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断” 3.PLC 编程方式

PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。

PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。尤其前两者为常用。梯形图语言特点： 1．每个梯形图由多个梯级组成。2．梯形图中左右两边的竖线表示假想的逻辑电源。当某一梯级的逻辑运算结果为“1”时，有假想的电流通过。3．继电器线圈只能出现一次，而它的常开、常闭触点可以出现无数次。4．每一梯级的运算结果，立即被后面的梯级所利用。5．输入继电器受外部信号控制。只出现触点，不出现线圈。PLC在工业领域应用的发展趋势

工业自动化生产线的首要目标是保证产品质量，生产过程不可能进行过多的人工干预，产品质量的保证只能依赖在线质量检查设备和仪器，监视产品质量参数，为控制器提供准确的测量值和检测状态。长期以来PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于他能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需求。

在企业方面，国内企业经过多年的努力，工业过程控制经过继电器控制，PLC控制、集中监控，到现在的工业现场的工业现场总线控制技术和管控一体化控制系统，为国内企业自动化、信息化打下了良好的基础。如今，工业企业现代化改造的方向是全面实现企业自动化向信息化方向发展，现代工业企业自动化的特征是自动控制技术、物流技术、信息技术的综合应用。为了满足企业提出的提质降耗、精细加工、管理控制结合，发展企业自动化技术，是提高企业竞争力的现代化发张方向。

篇2：plc在机械领域的应用

1机械电气控制概述

计算机网络技术的发展一定程度上促进了工业化时代的进步，计算机的广泛应用使与之相关联的工业化技术也开始被人们熟知，为工业生产提供了便利。自动化技术的发展早在20世纪90年代开始有了转折点，与计算机技术的完美搭配，这项技术变得不再死气沉沉,所以PLC技术也随之兴起，众多的行业都开始应用这项技术，比如汽车制造行业、仪表行业等。随着多行业的使用，PLC技术的生产体系也逐渐地完善，并与其他技术结合起来运用于工业化的集体生产，技术不断被创新，体系不断被完善。

2PLC技术概述

2.1PLC组成

PLC是一种由存储器、CPU、I/O(输入/输出部件)、编程器和电源构成的一种“可编程序控制器”。其中CPU为主要部分，是核心部件，有多种功能，比如接收输入装置的`状态或数据、接收并存储从编程器输入的用户程序和数据，还能诊断电源相关问题和检测计算机内部的工作状态、语法错误和执行相关指令等。存储器是存放用户通过计算机输入的用户数据，包括工作程序数据，子程序数据，用户不能直接存取，只能通过pc端输入，然后保存。外部设备链接是I/O(输入/输出部件)，比如CPU和现场I/O装置，获得命令执行相应指令。电源有外部电源和内部电源，失去外部电源之后可通过内部电源继续工作，编程器是在开发应用、监测运行等功能运行时的一种辅助性工具，检测PLC内部状态和参数之后，为用户提供使用相应程序的功能。与此同时，还能与CPU联合使用，达到与PLC的人机对话，充分智能化。

2.2PLC的控制技术

篇3：plc在机械领域的应用

可编程序控制器发展至今,已有30余年的历史,随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,工业控制领域已有翻天覆地的变化,PLC亦在不断的发展变化之中。新技术的不断采用和开放性的不断提高,为PLC在工业自动化领域中的应用提供了更加广泛的空间。但随着工业PC的发展,特别是Compact PCI技术的引入之后,目前工业PC技术已达到一个崭新的高度,因此PLC在工控领域的传统地位也受到了一定程度的冲击。本文主要讨论了PLC在工控领域中的应用,并详细分析了未来的发展趋势。

2、PLC的主要功能和在工控领域的应用

首先,开关量的逻辑控制是传统PLC最基本的应用领域。由于具备“与”、“或”、“非”等逻辑指令,可以实现触点通断和电路的串、并联,代替传统继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制的应用领域已遍及各行各业,如:机械零部件装配线上的物件输送以及各工序的加工与动作,步进电机的控制,包装流水线控制,智能家庭系统等。

其次,对模拟量的闭环控制功能大大拓宽了PLC的应用领域。通过对位移、温度、压力等模拟量的采集和A/D转换,PLC内置PID子程序进行过程量和目标值的比较分析,并通过PID功能模块得到控制量,最终实现对现实物理量的控制功能。该闭环控制功能在锅炉温度控制,液压系统压力、流量控制和机械领域位移控制等诸多领域获广泛应用。

此外,通信联网功能增强了PLC控制系统的开放性。通过各种通信协议和相应端口,PLC可以和其他智能控制设备一起组成高速、实时、可靠的网络化全集成自动化控制系统。

3、PLC在工控领域的发展前景

长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。另一方面,PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。

3.1 向高性能、高速度、大容量发展

伴随PLC技术的不断发展,PLC系统的扫描速度越来越快,编程指令的功能越来越强,数量越来越多,内部元件的种类与数量不断完善,PLC的处理能力和控制能力得到大幅度提升,可扩展能力越来越灵活。如三菱的An A系列PLC使用了在一块芯片上实现PLC全部功能的微处理器,其扫描速度为基本指令0.15。在模拟量控制方面,除了专门用于模拟量闭环控制的PID指令和智能PID模块,越来越多的PLC厂家提供模糊控制、自适应、参数自整定功能,使调试时间减少,控制精度大幅提高。

同时,IT技术的飞速发展使得微型高速存储设备的容量越来越大,价格越来越低,可靠性却越来越有保障。越来越多的PLC控制系统已经在使用64M、128M甚至更大容量的Flash存储设备。

3.2 向微型PLC发展

PC-based技术的迅速发展,使工业PC占领了工控领域相当的市场份额。但是,在低端应用方面小型PLC具有工业PC不可替代的优点:体积小、可靠性高、编程简单实用、安装配线方便灵活、可嵌入到机电设备中去。据相关调查报告显示,现在对于低端PLC市场的争夺仍在继续进行,这也进一步促进了PLC的发展。随着微型和超微型PLC技术的发展和数量的增长,它们已经开始进入到新的应用领域——微型嵌入式PLC。

欧姆龙公司已经察觉到这一技术发展的新动向,并逐渐计划将其产品应用于商业器具、饮料分发设备以及商业、工业等。这些行业之所以正在应用微型PLC,正是由于它具有卓越的灵活性、市场开发周期短、适应性强、竞争性的价格等一系列优点所至。三菱公司的FX1S超微型和FX1N微型PLC系列产品也正在面向嵌入式应用领域发展,它们能够处理从10-128个I/O通道,并且具有2个轴向的运动控制性能,还具备用于连续过程控制的PID控制指令。

3.3 大力开发智能模块

随着市场需要的个性化和多样化,要求工业自动控制具有某些智能化的功能,以满足特殊控制的需要。基于此,各大PLC厂家大力开发实现各种功能的智能I/O模块。智能I/O模块是以微处理器和存储器为基础的功能部件,其CPU与PLC的主CPU并行工作,占用主CPU的时间少,有很强的信息处理能力和控制功能,有的模块甚至可以自成系统,单独工作。智能I/O模块的广泛应用简化了某些控制领域的系统设计和编程,作为PLC主CPU的辅助模块,大大提高了PLC系统的适应性和可靠性。

西门子公司的ET200X是基于PROFIBUS现场总线的分布式I/O控制系统,其功能相当于S7-300PLC的CPU314,可以连接电动机起动器、气动控制元件以及变频器,有气动模块和气动接口,实现了机、电、气动一体化。可直接安装在机器上,节省相关投资。

3.4 PLC编程语言的标准化

目前,PLC系统的硬件、操作系统和应用软件之间都是彼此独立的实体,与传统的全集成PLC系统有很大的不同。随着硬件和操作系统的不断发展,操作系统所提供的标准商业化功能特性可能会进一步促使PLC变成一种全新的控制设备,这也就是PLC需要采用IEC61131-3标准程序设计语言的原因所在。由于IEC61131-3具有开放性、高水平的软件重复使用性、允许柔性地选择编程语言、很强的错误检测和纠错能力等突出优点,它已成为工业自动化中基础的国际标准。

现在,所有类型的产品正在努力获得并使用一些或者全部与IEC 61131-3标准兼容的程序设计语言,包括梯形图逻辑图表、功能模块图表、顺序功能图表、结构化文本和指令表等程序设计语言。

3.5 PLC通信更加便捷

早期的PLC基本上采用厂家专用的通信协议,给不同厂家的产品互联和用户的使用带来了很大的困难。目前发展趋势是采用符合国际标准的通信协议,如符合现场总线国际标准I E C 61 1 5 8和IEC62026中的某些总线标准。为了尽量减少用户在通信编程方面的负担,可编程序控制器厂商做了大量的工作,使设备之间的通信自动周期的进行,不需要用户为通信编程,用户的工作只是在组成系统时作一些硬件或软件上的初始化设置。

近年来,现场总线的出现,已使得各个独立的PLC系统之间可以传递信息,实时以太网技术也走进了厂商的视野,甚至在实时以太网产品中已经能够支持CANOpen等现场总线,大大增强了网络通信能力。

3.6 PLC的软件化与PC化

随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展,安装有Soft PLC组态软件和基于工业PC控制系统的市场份额正在逐步得到增长,相对传统PLC,软PLC技术摈弃了PLC功能实现的硬件载体,因而是一种质的跨越。这种软件形式的PLC,除了将PLC模块软件化外,还集成了PLC编程,组态设计,组态运行。软件嵌入在工业平板电脑里面,可直接读写485设备和以太网接口设备。与传统的PLC相比,软PLC具有以下优点:(1)不再需要特定的PLC编程工具来为PLC控制编程,直接在软件设计模块的PLC指令部分编程;(2)不再需要其他的组态软件来设计监控界面,同样已被包含在软件的设计模块的组态设计部分。

4、结语

PLC系统硬件技术成熟,性能价格比较高,运行稳定可靠,开发过程也简单方便,运行维护成本低,所有这些特点造就了PLC的旺盛生命力。然而另一方面,随着工控领域科学技术的不断发展,PLC在工控领域的传统地位已受到越来越大的挑战。目前,PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。从长远角度来讲,PLC需要根据工业用户的需求集成更多的系统功能和开放性,降低用户的使用难度,大力发展智能模块,缩短开发周期,节约成本,从而为工控领域提供更加灵活开放的解决方案。

摘要：PLC系统硬件技术成熟,性能价格比较高,运行稳定可靠,开发过程简单,维护成本低,在工控领域广泛应用。本文详细介绍了PLC的主要功能、应用领域和特点,并对PLC的发展前沿做了翔实的分析,为进一步应用和开发PLC提供理论参考。

关键词：PLC,开关量,模拟量,工业控制

参考文献

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[2]邱公伟.可编程控制器网络通信及应用[M].北京:清华大学出版社,2000.

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[5]刘家亮,钟庆,黄树槐.“软件PLC”的设计与实现研究[J].电子机械工程,2001(4).

篇4：plc在机械领域的应用

【关键词】plc；机械；精密加工

1.Plc的工作原理

Plc的输入电路是用来采集被控设备的检测信号或操作指令的，输出电路则是控制设备的执行机构，而执行机构与检测信号、操作命令之间的控制逻辑则是靠微处理器执行用户程序来实现。

Plc一般采用对用户程序循环扫描的工作方式。扫描工作方式分为以下五个阶段。

（1）自诊断。首先执行自诊断程序，对输入/输出电路、存储器和cpu进行自诊断。

（2）与编程器通信。如有通信请求，在自诊断后就进行通信处理。

（3）读入现场信号。

（4）执行用户程序。

（5）输出结果。

2.Plc的主要功能和特点

2.1 Plc的主要功能

（1）逻辑控制功能。

（2）定时记数功能。

（3）A/D、D/A转换功能。

（4）数控功能。

（5）通信和联网功能。

（6）数据处理功能。

2.2 Plc的特点

（1）抗干扰能力强，可靠性高，环境适应性好。Plc是专门为工业控制而设计的，在设计和控制过程中均采用了屏蔽、滤波、隔离、无触点等多层次抗干扰措施，因此可靠性横高。

（2）编程简单易学。已梯形图作为程序的主要表达方式，程序清晰直观，指令简单易学，编程方法和步骤容易理解和掌握。

（3）应用灵活，通用性好。

（4）完善的监视和诊断设备。

3.plc在机械方面的具体应用

plc在机械方面的具体应用如图1，该过程是利用plc控制机械手臂的定向移动、夹紧和松弛。

该控制过程是一种顺序控制，因此要以步进顺控指令STL作为控制指令。

机械手工作前应位于原点，不同的位置分别装有行程开关。ST1为下限位开关，ST2为上限位开关。

机械手上、下、左、右的移动以及工件的夹紧，均由电磁阀驱动气缸来实现。电磁阀YA1通电，机械手下降；电磁阀YA2通电，夹紧工件；电磁阀YA3通电，机械手上升；电磁阀YA4通电，机械手右移；电磁阀YA5通电，机械手左移。

机械手的具体工作过程如下：按下启动按钮SB1，下降电磁阀YA通电，机械手由原点下降，当碰到下限位开关ST1后，停止下降；夹紧电磁阀YA2通电，将工件夹紧，为保证工件夹紧可靠你，机械手在该位置等待三秒；上升电磁阀YA3通电，机械手开始上升，碰到上限位开关ST2后停止上升；右移电磁阀YA4通电，机械手向右移动，碰到右限位开关ST3后，停止右移；下降电磁阀YA1通电，机械手下降，碰到下限位开关ST1后，停止下降，夹紧电磁阀YA2失电，将工件松开，放在右工作台上，为确保可靠松开，机械手在该位置停留两秒；上升电磁阀YA3通电，机械手上升，碰到上限位开关后，停止上升；左移电磁阀YA5通电，机械手左移回到原点，压在左限位开关ST4和上限位开关ST2上，各电磁阀均失电，机械手停在原位。再按下启动按钮时，有重复上述过程。（见表1）

现场信号与plc输入、输出接点的连接：

篇5：plc在机械领域的应用

机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线[1>。笔者开发的用于热处理淬火加工的物料搬运机械手，采用PLC控制，是一种按预先设定的程序进行工件分拣、搬运和淬火加工的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并可根据工件的变化以及淬火工艺的要求随时更改相关控制参数。物料搬运机械手结构

如图1所示，物料搬运机械手为三自由度气压式圆柱坐标型机械手，主要由机座、腰部、水平手臂、垂直手臂、气爪等部分组成。其中，腰部采用步进电机驱动旋转，手臂及气爪采用气缸等气动元件。对应的物料分拣装置由4个普通气缸构成，用以将不同长度的工件经分拣后送至各自的轨道中，并在轨道终端进行淬火加工，加工完毕后再由机械手抓取、搬运和分类堆放。机械手抓取长、短工件的顺序不是固定的，要视物料分拣装置的分拣结果以及长、短工件哪一个先到达轨道终端来定。但机械手对工件的堆放顺序却是固定的，要按照一定的规律堆放(如图1中，长、短工件各放一边，以4个为一组进行堆放)，并且堆放工件的位置精度也是有要求的。

图1 物料搬运机械手装置结构示意图 机械手控制系统组成

由于取工件和堆放工件都有定位精度要求，所以在机械手控制中，除了要对垂直手臂滑块气缸、气爪等普通气缸进行控制外，还要涉及到对水平手臂气缸以及机械手腰部回转的伺服控制。其中，机械手水平手臂气缸的伺服控制采用气动比例伺服控制系统;机械手的回转控制则采用三相混和式步进电机及其控制系统。考虑到机械手工作的稳定性、可靠性以及各种控制元器件连接的灵活性和方便性，对这种混合驱动机械手采用PLC作为核心控制器，上述各控制对象都必须在PLC的统一控制下协同工作(如图2所示)，PLC采用日本三菱公司的FX2N-32MR型PLC(16点输入、16点输出)。

图2 基于PLC的机械手控制系统硬件原理图

步进电机选用深圳白山机电公司的BS110HB3L142-04型三相混合式步进电机，最大扭矩:12Nm;保持转矩:13.5Nm;额定电流4.2A。步进电机驱动器性能的优劣，直接关系到步进电机的正常运行，必须合理选配。为此，我们仍选择白山公司与BS110三相混合式步进电机配套的Q3HB220M等角度恒力矩细分型驱动器，定位精度可达30000步/转。为了确保步进电机控制的稳定性、可靠性以及便于日后维护，我们选择与FX2N系列PLC配套的脉冲发生单元FX2N-1PG作为步进电机驱动器的控制单元[2>。PLC通过扩展电缆、控制信号以及FROM/TO指令对1PG进行控制，向1PG发出定位命令，然后由1PG通过向步进电机驱动器输出指定数量的脉冲(最大100KPPS)来具体执行这个定位命令，从而最终实现PLC对步进电机的伺服定位控制，既提高了控制的灵活性和可靠性, 又便于控制程序的编写。

在图2中，FX2N-1PG的FP和RP分别与步进电机的DR-和PU-端子相连，表示输出脉冲类型分别为前向脉冲和反向脉冲。1PG的DOG端为确定步进电机原点位置时所用。在调试时，当步进电机接近原点位置时，应通过此端对应的按钮接通24V电源，从而使步进电机开始以原点返回速度(爬行速度)转动，以便在到达设定的原点位置时方便于PG0端的控制。PG0+和PG0-为步进电机到达原点位置时的停转控制信号，需外加一个5V电源，正端接PG0+，负端通过开关K与PG0-相连。当步进电机在DOG信号的控制下缓慢转动到达设定的原点位置时，可通过手动或行程开关触发PG0+和PG0-，使两端接通5V电源，于是电机停转，并将原点位置记录下来，存贮在1PG的BFM#26和#27这2个寄存器中，作为PLC对步进电机进一步控制的基准和重要参数。

气动比例伺服控制系统采用德国Festo公司的相关产品，主要由HMP坐标气缸、伺服定位控制器SPC200以及与之配套的内置位移传感器MLO-POT-0225、气动伺服阀MPYE-5-1/8-LF-010-B和伺服定位控制连接器SPC-AIF-POT等装置组成。在图2的控制系统硬件接线中，主要涉及其中SPC200的DIO数字量I/O模块的接线[3>。从该图中可见，一方面PLC通过输出端Y0-Y3控制SPC200的定位指令(Record Select工作方式)记录号选取，并通过Y6启动伺服定位;另一方面SPC200又通过定位任务完成信号Q0.4(MC-A)将定位执行情况反馈到PLC的输入端X12，以便于PLC 的程序控制。

在滑块气缸和气爪上都安装有磁性开关传感器，用于检测气缸活塞的位置。通过这些传感器的信号，并结合步进电机和气动伺服的启停信号，在PLC的控制下，就能够对滑块气缸和气爪对应的电磁阀进行控制，进而实现气缸的动作。控制系统PLC程序设计 4.1 步进电机初始化控制程序

PLC与1PG间通过FROM/TO指令进行联系。通过TO指令，PLC将控制命令及参数写入1PG的缓存，而在1PG控制下，步进电机的运行状态则由PLC通过FROM指令读入，以便程序处理。在图3所示的部分步进电机初始化程序中，PLC一旦通电运行，便在每一个循环执行周期中将其M0～M15寄存器的内容写入1PG的操作命令缓存“BFM#25”中，控制1PG的工作。同时，PLC还不断从1PG的“BFM#28”、“BFM#27”和“BFM#26”缓存中读入步进电机的运行状态和当前位置值，以便在逻辑控制中通过对这些输入值的处理来进一步控制机械手的动作。

图3 步进电机初始化控制程序

按设计要求，同类型工件每4个为一组放置，两种工件各自的堆放顺序不能互相干扰。因此，同类型的4个工件搬运为一个基本循环，在各自的工件循环中分别设置了相应的工件计数标志位。

4.2 机械手综合控制程序

综合前述的步进电机和气动伺服控制技术，同时结合对垂直手臂滑块气缸、气爪的控制要求, 下面给出机械手完成一次定位并抓取工件的部分PLC程序(如图4所示):

图4 机械手综合控制程序

该程序表明:当工件分拣加工完毕后，机械手首先转动一定的角度指向取工件位置，待步进电机定位结束后，垂直手臂滑块气缸活塞落下，然后水平手臂气缸在气动伺服控制下伸出设定的定位位移。定位位移是由PLC的输出端子(Y2～Y0)控制SPC200输入端子(I0.2～I0.0)的状态来决定的，如附表所示，从而实现了PLC对气动伺服定位的控制。当气动伺服定位结束后，气爪动作,夹紧工件。后续的搬运和放置工件的控制程序原理与之类似。

附表 PLC输出端子与SPC200输入端子接口状态对应表结束语

上述针对机械手的控制方法充分利用了PLC和其它控制装置的特性，结构紧凑、控制可靠，目前在现场运行良好。作为一个相对独立的PLC控制系统，它还可以通过RS-485总线或CC-Link总线与生产线上的其它PLC及控制器组成工业控制网络, 实现更进一步的自动化生产控制。

参考文献

[1> 张建民.工业机器人[M>.北京:北京理工大学出版社,1996.[2> 三菱公司.FX2N-1PG PULSE GENERATOR UNIT USER’S MANUAL[Z>.2003.[3> FESTO公司.Pneumatic positioning system Smart Positioning Controller SPC200 Manual[Z>.2002

篇6：plc在机械领域的应用

关键词：数控技术;机械加工;应用

如今伴随数字技术的发展和应用，其在机械加工中已得到有效融合，创新和改进了传统机械加工方式，特别是数控技术的应用使机械加工领域进入新的发展阶段。数字化技术的应用对机床运行和加工操作进行全面的管控，多个数控设备及技术的应用实现系统化、标准化操作，从而提高机械加工精度，充分满足生产需要。

1数控技术的概念及应用优势

篇7：plc在机械领域的应用

摘要：在最近几年，一个完整的多轴数字控制系统已经研制成功。本文

介绍了一个用工业可编程逻辑控制(PLC）来控制五轴转子位置，方向和速度，从而减少电路元件的数量，降低成本和提高可靠性。一些实验结果表明是由控制器的高性能和功能得来的。关键词：

PLC，机器人和步进电机。

1、简介

运动控制的主要目的是设计控制系统能实现真正的自动运动机器。这种性能必须达到优化机械，即生产力实现更高的工作速度，尽量减少能源要求，减少了使机械磨损的因素（1）。一个完全数字化的体系来说通过对基于总线控制系统的最大的灵活性应用系统提供高性能的伺服控制是必需的。在大多数情况下，PLC是一种固态装置，设计工作在嘈杂的工业环境并执行所有的逻辑功能，早先就实现了对鼓机电继电器开关，机械定时器和计数器的使用（2）。步进电机，通常用于微型电子计算机，现已广泛应用于机器人（3）。在本文中，我提出了各轴包含一个由plc控制的步进电机的五档速度控制轴机器人。(SLC 150)

2、可编程控制器

PLC，像一台电脑，采用了微处理器芯片进行处理和存储芯片来存储方案。PLC的基本结构如图1所示，输入设备是监控机器或被控制的过程的传感器。这些传感器的状态（ON或OFF）被输送到PLC控制器。取决于这些传感器输入状态的PLC的输出可能切换到活力马达，继电器，阀门等....,来控制机器或过程。SLC150的PLC[2]有10个输入，编号从1到10的，然后再从10数到1的IO当作 IO1的输入。SLCI50有12个输出编号从11至16，和111至116。

3、机器人的描述、图2显示了一个典型的机器人（4）。它由一英寸上有8-32螺纹孔的12英寸至14英寸大小的底板和炮塔——一个周围配备了传送带的旋转平台（它的每一英寸的中心有8-32螺纹孔）。这些孔配合安装在机器人的手臂和手腕马达的相对于其中心的不同地；，炮塔钳，可连接炮塔和炮塔轴；炮塔装载，可连接底板唇，覆盖炮塔马达，和支撑炮塔轴和炮塔。炮塔轴是用来保留炮塔和炮塔内的炮架集合，炮塔轴承（有两个）的

篇8：plc在机械领域的应用

1 PLC的基本构成和功能作用

要把PLC技术娴熟地应用于工业生产实际, 需要先行了解其基本构成和各种功能, 以便结合设备实际, 最大限度地发挥其自动控制作用。

1.1 PLC的基本构成

可编程控制器 (Programmable Logic Controller PLC) 是上世纪九十年代快速发展的计算机技术, 它主要是面向工业生产的工控设备。其基本构成包括有:电源、接口电路、CPU、I/O电路, 以及存储器等。在这些基本构成中, 电源又另包含了系统、掉电保护和备用等部分。CPU则指中央处理器, 是PLC的核心技术所在, 这一部分的主要功能, 是进行逻辑运算和数学运算, 以协调整个系统的工作。PLC的接口电路, 主要是指整个系统和其他生产设备、外围设备相连接的通道。I/O电路, 是指系统的输入/输出电路, 其任务主要是对输入的信号进行隔离, 并进行电平的转化, 是对PLC输出结果的放大。同时, 又用以存放系统中的逻辑变量、用户程序和监控信息等等。

1.2 PLC的功能作用[1]

因面向和目的不同, PLC也不同于一般的电子计算机, 它是专用于工业生产控制的计算机控制器, 主要借助自身存储的程序, 处理机内存储单元中的数据。而这些程序所反映的, 都是工业生产控制的要求, 是工业生产现场的各种信号, 对这些数据进行处理, 其处理结果则成为输出驱动执行器件完成控制任务。展开来说, PLC的主要功能如下。

(1) 控制开关量。即结合控制生产现场所给的检测信号, 依据计算机系统的限位开关及其操作按钮, 实施对工业生产控制中的机械运动部件的控制。

(2) 限时控制和计数控制。通过在PLC系统内部设置相关的计时指令, 用以准确控制生产过程的时间, 同时又能对设定时, 根据生产实际, 做出必要的变通。计数控制则是对各种用途的计数进行控制, 其计数器分为高速、普通和可逆计数器等, 由于生产过程复杂, 系统中的各种计数器, 都针对不同需要, 作出计数控制。

(3) 步进控制。PLC通过系统内部的移位寄存器, 能方便地完成生产机械的步进控制功能。

(4) 数据处理。通过中央处理器, PLC能完成加、减、乘、除、乘方、开方等复杂而快速的数字运算, 完成与、或、异或、求反等逻辑运算, 还能进行数值的转换和数据的移位、比较、传递等多种复杂的操作。

(5) 通讯及联网。关联通讯技术和互联网技术, PLC系统可以进行PLC之间、PLC与计算机之间的同位链接及上位链接等, 借助信息通讯技术, 满足计算机集成制造系统及智能化工业生产的需要。

除特殊的功能作用外, PLC还具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰性能强、编程简单等特点。它在工业自动化控制领域中的地位, 是其他控制系统所无法替代的。

2 自动化控制领域引入PLC的重点

工业生产的自动化控制领域引入PLC技术, 其重点主要在开关量控制、运动控制和精度控制等方面。

2.1 开关量控制[2]

开关量控制, 是一种逻辑性控制, 主要是对工业生产过程的开关操作, 需要把握时间、程度、可能性时机等, 这些条件, 构成因素复杂, 甚至需要大量的数据处理和计算过程, 人工不但慢、把握不准, 也无法随机应变, 达不到高准确度的精密要求。PLC技术则可以游刃有余地实现之。

例如食品、大棚温室、冶金、化工、建材、机械、石油等工农业生产, 用PLC控制其生产环境、机械和接触面的温度, 就极富自动逻辑控制的作用。其控制器的系统组成, 可以做出如下设计:使用PLC作为控制核心, 控制对象的温度变量, 经过温度变送器 (温度传感器) 采集以后, 送到A/D转换模块, 转换成PLC可读的数据, 再由PLC将所得数据与温度设定值做出比较, 并按原先引入的控制规律对误差进行逻辑运算, 推出决策, 然后驱动执行机构, 最终实现温度的闭环控制。这类借助PLC技术控制开关量, 实现温度控制的系统组成, 如图1所示。

2.2 系统的过程控制和运动控制[3]

PLC技术在自动化控制领域的又一重要应用, 是实现系统过程和运动过程的控制。工业生产过程及其机械的运动, 需要按照一定的程序、时间、范围、强度等条件的制约, 实现其过程和运动的开闭控制。例如根据系统的模拟量, 来决定工作与否, 这就需要自动控制。有时候又需要让系统的参数依照要求, 来进行运转, 也需要通过中央处理器做出逻辑运算、数据处理, 然后做出开通或封闭的动作, 实现机械的过程控制。许多化工、冶金、热处理等自动化生产, 都需要类似的过程控制。

PLC对于机械的运动控制, 主要是指其能够对工业加工要求中的圆周运动和直线运动等, 实现自动控制。PLC通过系统的脉冲量控制机械的运动, 由于脉冲控制的位移量非常小, 控制要求的精度很高, 手动控制无法实现, 只有PLC技术可以实现。目前, PLC运动控制主要应用在机械、电梯、机床等设备上。

2.3 系统模拟量确认和系统的集中控制

工业生产自动化控制领域中, 对系统的各种仪表监控, 是一大难题, 继电器技术无法实现模拟量的确认, 进而实现自动控制。PLC技术能够把准模拟量, 进而轻松实现对仪表的监控, 并能有效提高控制的精度。例如, 工业自动化控制中的热处理升温、降温、保温等, 就都可以借助模拟量确认, 实现升降温的控制。

PLC的控制功能是基于整个系统的, 甚至包括了软件自身。所以人们概之为对系统的控制是立体的、集中性的、全面性的。例如对系统的故障检测、故障显示提示、故障报警、故障分析等, 都可以给以自动操作、显示和控制。即使出现了设备故障, 设备原有的预留设置数据遭到破坏, PLC仍可以借助原先编好的程序, 来判断故障, 进行分析, 做出报警。

3 PLC应用需注意的问题

PLC应用于自动化控制领域, 是不可阻挡的现代化趋势, 它在工业生产的自动化进程中, 所体现的核心作用, 已经无可替代。但由于工业生产各种环境相对特别恶劣, 条件有限, 电磁干扰特别强烈, 许多因素都可能导致PLC应用出现问题。例如出现持续错误, 或运算结果出错, 或安装使用不当, 功能消失, 等等。其结果都可能会造成设备、失控、误动和失常, 等等。因此, 要真正实现PLC的正常使用, 使其发挥出最佳效应, 就得在安装使用中注意可能出现的问题, 做好控制设计, 优化保持良好的工作环境, 预防各种干扰。

3.1 做好控制设计和系统调试

把PLC应用于自动化控制项目, 必须先行做好控制设计。要提炼过程, 优化进程, 保证控制体系发挥效用, 真正实现自动化控制。控制设计的过程, 大体如图2所示。

(1) 做好控制任务的评估。要根据生产实际, 结合控制项目特点和控制要求, 仔细评估基本任务, 主要是详细分析控制对象的生产工艺、技术特点, 做好控制规模、工艺状况、系统体系的可靠性要求和数据处理速度等的分析把握, 以确立目标, 明确任务, 保证效果。

(2) 选择合适的型号。不同的控制项目, 不同的控制要求, 必须配以合适的PLC型号, 这就需要做好控制器的型号选择。要考虑自动化项目的输入、输出设备的数量和各自的性质;PLC的特殊功能和应用要求;被控对象对响应速度的要求;用户程序存贮器所需容量的估算等。要符合项目特点、要求, 与PLC功能作用相吻合, 还要尽可能考虑设备的通用特点, 因地制宜, 节约成本。

(3) PLC系统选择。做好硬件和软件的设计, 选择合适的PLC系统。其中, 硬件设计是指PLC外部设备的设计, 软件设计是指PLC工作流程的设计。硬件设计要重点做好输入设备、执行元件、控制台柜等的设计。可根据项目实际情况, 结合用户使用手册的说明, 做好输入/输出的通道分配, 做好接线设计。软件设计部分, 重点考虑编写正确的工艺流程图, 确定、简化、优化各种环节, 分析、确认转换条件, 并结合分支、循环、跳转等环节, 设计好流程梯形图。

(4) 系统调试。系统调试是在设计和选型结束之后进行的, 先进行模拟调试, 看是否符合工艺要求, 否则做出调整。再进行联机调试, 采取分级做法, 由内到外, 逐层深入, 逐个运行输出、输入部件, 做出相关调整, 准确无误, 即可实际运用。

3.2 优化、保持适度工作环境[3]

PLC的工作环境, 主要指温度、湿度、震动、空气和电源等方面的条件。必须根据项目控制实际, 结合PLC型号特点, 做出必要的条件创设和环境优化, 以生成合适的工作环境, 保证PLC控制功能作用的最大程度地发挥。

(1) 温度。一般来说, PLC要求环境温度在0℃~55℃, 为此, 在安装PLC系统时, 注意选择合适的位置, 保证四周通风散热的足够空间。

(2) 湿度。要求空气的相对湿度要小于85%, 以保证PLC的绝缘性能。

(3) 震动。尽量减少震动, 以维持PLC的运行质量。PLC系统要远离强烈的震动源, 振动频率为10~55 Hz的频繁要尽量避免, 尽量减少连续振动。有些震动不可避免时, 就必须采取防震、减震措施, 例如加垫减震胶等。

(4) 空气。PLC工作环境尽量去除腐蚀、易燃、易爆气体, 例如氯化氢、硫化氢等。可考虑把PLC安装在封闭性能较好的控制柜或控制室中, 以隔绝粉尘或腐蚀性气体, 保持空气清新。

(5) 电源。不符合要求的电源会干扰PLC, 导致收到错误信息信号。为此, 要选择使用直流稳压电源, 以避免普通整流滤波电源的纹波影响, 保证PLC不受干扰。

3.3 预防各种干扰

PLC有较强的抗干扰能力, 但还是要做出环境和条件的优化, 预防各种干扰, 以保证其功能的正常发挥。

PLC的干扰来源和内容大体包括强电干扰、柜内干扰、信号线引入的干扰、变频器干扰、接地系统混乱造成的干扰和系统内部的干扰, 等等。这些干扰, 或者影响测控信号, 造成元器件损坏, 或者影响测量与控制的准确度, 造成误判, 出现控制错误, 等等。因此, 预防各种干扰也极为重要。

4 结束语

PLC技术的发展应用进一步推进了工业生产的自动化, 必须抢占先机, 尽快普及推广, 并在应用过程中, 讲究科学、规范, 创新策略, 认真研究解决应用过程中的问题, 以更好地推广PLC技术在自动化控制领域的应用, 提高工业生产的现代化水平。

摘要：作为工业生产现代化的计算机设备, PLC的自动化引领功能特别突出, 它在自动化控制领域, 具有不可替代的作用。工业生产自动化控制领域引入PLC, 重点是开关量控制、模拟量确认、过程控制和运动控制等, 实际应用时特别要注意做好控制设计和系统调试, 优化、保持适度工作环境, 预防各种干扰。

关键词：PLC,自动化控制,应用

参考文献

[1]李世发.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信, 2011 (4) :176-177.

[2]王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业, 2011 (1) :60-61.

篇9：plc在机械领域的应用

关键词：PLC技术；研究分析；机械电气；控制装置

引言

在当前自动化电气技术不断向前发展的背景之下，PLC技术的应用范围和实践之中所发挥的重要性也在不断增强。总的来讲，在当前的工业科学技术领域之中PLC技术是一项相当关键的技术，与传统的电气装置控制设备相比，PLC技术更加注重对微处理器的分析研究，并且綜合性的结合了计算机控制技术、自动化控制技术、继电器控制技术、通讯设备控制技术等等方面的优势特征，结合了各个技术的核心部位，有效的促进了其在实践工业应用领域之中的发展和创新。此外还需要注意的是，在实践操作过程之中PLC技术有着极强的灵活性和较强的可靠性，操作相当便捷，所以今后PLC技术必将在机械电气控制装置之中有着更加广泛的应用。

1.PLC组成分析

明确PLC的组成对于后续工作的开展意义重大，故应当进行系统性的分析。PLC之中主要的组成部分包含有储存器、中央处理器、输入输出接口设备、扩展槽、输出单元、电源以及外部设备等等。通过对电源总线、控制总线等的控制，可以使得整个PLC内部单位在实践的工作之中形成一个统一的整体，通过对相关对象配置的操作和使用，可以采取恰当的控制策略方式，形成一个完整的、统一的PLC操作系统，一般情况之下PLC在实践的应用之中结构可以分为模块式结构以及固定式结构等两种类型。

2.PLC技术的优势和特征

PLC技术在实践的操作使用之中有着多方面的特征和长处，相关设备系统是采用数字化的运行设备系统，并且属于专用的工业控制设备，其内部的存储装置可以进行编程处理，执行科学化的顺序控制、逻辑运算、运动控制和过程控制，同时各项操作指令均可以通过数字化模拟信号以及数字信号等，进行输入输出的控制，以保证整个生产流程的完善性和科学性。

在当前自动化电气技术不断向前发展的背景之下，PLC技术的应用范围和实践之中所发挥的重要性也在不断增强。在PLC的使用和操作过程之中一般采用的是模块化的组合形式，这样的系统可以有着系统搭配结构灵活并且结构紧凑的特点，在实践的使用之中还可以实现抗干扰性的增强，有着极强的可靠性，编程语言相当简便易懂，有着较好的系统柔性。所以，在实践的操作过程之中还应当充分的结合系统的运行状况和操作过程之中的切实需求，来合理的对系统装置进行调整，以保证工作的完善性和科学性。

3.PLC技术在机械电气装置中的应用

下文将针对PLC技术在机械电气装置设备之中的使用情况进行集中性的分析，旨在以此为基础为今后工作的开展奠定坚实基础条件。

国内的空气压缩机大多采用普通继电器控制，作为煤矿生产的核心设备之一，其保护和监控水平较低，无法达到《煤矿安全生产纲要》的相关要求，故障率很高、检修维护工作量大，严重制约了生产效率。有些条件较好的矿井将微机控制技术和自动控制技术应用到空气压缩机中，但由于选型和技术措施适应性不佳，未能与压缩机房的特殊生产环境相匹配，因此使用寿命较短。新型微机监控系统由温度压力变送器、断水装置实现信号采集，再经由PLC各相关模块由CPU进行处理，通过数显仪表显示设备工作状态和参数值，实现了高温通断保护、压力检测保护、电信号检测维护、机群集中控制、断水报警等功能。加强PLC技术在实践之中的应用分析，尤其是加强在机械电气装置之中的应用分析对于提升技术的核心项目有着重大意义。故应加以分析和综合性的研究。在实践操作过程之中PLC技术有着极强的灵活性和较强的可靠性，操作相当便捷，与传统的电气装置控制设备相比，PLC技术更加注重对微处理器的分析研究，所以今后PLC技术必将在机械电气控制装置之中有着更加广泛的应用。

根据功能需求，集控系统的整体框架包含筛分系统、原煤重介选矸系统、储存装运系统、水系系统、离心脱水系统、捞坑系统、杂志滤清系统、压滤监控系统构成。集控系统有三个操作站：沉降离心脱水系统、捞坑系统和水洗系统由调度室统一操作；原煤集控室负责操控筛分系统和重介选矸；储存装运系统由储运集控室操作。压滤车间设备直接显示在模拟盘上。三个集控室有独立的PLC主机，版本各异。

4.结束语

总的来讲在机械电气装置操作和使用的过程之中加强针对PLC技术的研究分析对于项目的进展有着不可取代的意义，正如上文所阐述到的，与传统的电气装置控制设备相比，PLC技术更加注重对微处理器的分析研究，并且综合性的结合了计算机控制技术、自动化控制技术、继电器控制技术、通讯设备控制技术等等方面的优势特征。综上所述，根据对当前工业技术领域相关手段不断发展背景之下PLC技术的现状和在机械电气装置之中的广泛应用等进行系统性的研究，从实际的角度着手对技术的重难点以及技术的核心部位等等进行了集中性的分析，旨在以此为基础不断的实现PLC技术发展建设的新局面，并且保证PLC技术可以有着更好的发展前景，使得现代化的机械电气控制装置可以进入至一个崭新的发展局面。从本质上加以分析加强当前PLC技术的建设和深刻的研究对于促进工业技术的发展意义重大，故应对相关工作引起高度的重视。

参考文献：

[1]童信芳.采用二级分布微机系统对DSD酸生产进行实时控制和监测管理[J].电子技术应用，1989（05）

[2]陆国达，赵培宇.仅用一片EPROM的程序控制装置[J].江汉大学学报（自然科学版），1989（01）

[3]杜少伟，刘杨，陈庆军.切边卷绕机电气控制装置的研制[J].非织造布，2002（03）

[4]本刊编辑部.KGS7型速度检测传感器[J].工矿自动化，2009（02）

作者简介：

孔艳梅，（1981.12-），女，山东曲阜，硕士，讲师，电气控制，山东水利职业学院。

篇10：PLC在船闸中的应用

PLC在船闸中的应用

简要介绍利用可编程控制器(PLC)实现台儿庄船闸运行自动控制和机电故障自动报警和查询的原理、硬件、软件、使用情况等.

作 者：孙晋明 作者单位：山东省枣庄市航运管理局刊 名：中国水运英文刊名：CHINA WATER TRANSPORT年，卷(期)：“”(8)分类号：F4关键词：船闸 机电故障 自动报警 查询

篇11：PLC在闪光对焊中的应用

1 机械机构及过程分析

1.1 闪光对焊的机械装置及动作过程

为闪光对焊的机械装置，其动作过程分析如下：

1.1.1 预调

闪光对焊焊接工艺前期准备工作，即机械机构的调整、焊接参数的选取等。闪光对焊的主要规范参数有：调伸长度、闪光速度、闪光电流密度、顶锻速度、顶锻压力、夹紧力等。

调试完成后，将工件装卡到工作台上。

1.1.2 夹紧与定位

按下启动按钮，电磁阀PQ1、PQ2、PQ3线圈带电，压缩气体经过三大件流入夹紧气缸1、2上气室，压缩气体推动活塞杆向下运动压紧工件1、2，直到压紧开关闭合为止。

同时从气泵流出的气体经三大件进入定位气缸3的上气室,推动定位杆向上运动，为工件对准准确定位。定位结束，电图1 闪光对焊的机械装置磁阀PQ3线圈去电，定位杆弹回。

1.1.3 焊接

接通焊接开关，保持电磁阀PQ1、PQ2 和PQ4线圈带电，电磁阀PQ5线圈不带电，压力气体经低压三大件，进入推进气缸4右气室，推动活塞杆、动夹具带动工件2向工件1运动，直到工件1、2接触，达到预先设定的位置，推进开关闭合。工件1、2接触的瞬间，即开始通电加热。当闪光加热达到预定温度时，电磁阀PQ5线圈带电，压缩气体经过高压三大件推动推进气缸、动夹具以很大的压力进行快速顶锻。随即切断焊接电流，并保持一段时间，使接头冷却、凝固。焊接时间到，断开焊接开关，焊接过程结束。

1.1.4 复位

电磁阀PQ4、PQ5线圈去电，推进气缸气路换向，低压气体进入推进气缸4左气室推动推进气缸带动工作台向右运动，推进气缸4复位。电磁阀PQ1、PQ2 线圈去电，气路换向，压紧触头弹回，气缸1、2复位。此时，一次闪光对焊焊接过程已完成，所有装置原位等待，准备进入下一焊接循环。

1.2 闪光对焊时序分析

由于执行机构部件较多且各部件动作存在时序性，故先做出工艺时序图，便于时序分析，

闪光对焊焊接过程可概括为：预调—定位—夹紧—推进—焊接—顶锻—保持—复位等几个阶段。如图2所示为闪光对焊工艺过程时序图。

2 PLC控制过程的实现

2.1 PLC型号的选择

PLC，即可编程控制器是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，目前已广泛应用于机械、冶金、化工、焊接等各个领域。根据闪光对焊焊接工艺要求及价格等诸多因素，在此选用了欧姆龙公司生产的CPM1A系列的PLC，该系列主机按I/O点数分为10点、20点、30点和40点四种。实验中选择了30点的PLC主机，电源类型为DC24，晶体管输出。该种机型设有18个输入点(00000～00011，00100～00105)，12个输出点(01000～01007，01100～01003),其结构紧凑、功能性强，具有很高的性价比，适合于小规模控制。

2.2 PLC的I/O分配

根据闪光对焊工艺要求，占用了PLC的17个输入点(00003～00009，00100～ 00107， 及00000和00001两个高速计数输入端) ，7个输出点(01000～ 01006)，具体I/O分配。

2.3 PLC与外围电路的连接

用可编程控制器(PLC)代替时间继电器，实际上是以“软”继电器(编程元件)代替“硬”继电器(实际元件)。为实现此要求，首先应对原控制系统中的控制要求和动作过程进行分析，在明确划分控制过程各个状态及其动作特点的基础上，设计PLC的外围电路。

为根据PLCI/O分配表设计的PLC外围电路图，可以准确方便地控制闪光对焊动作过程，实现自动控制的目的。

3 结束语

3.1 机械装置通过高压三大件和低压三大件两条气路来控制闪光对焊的推进和顶锻过程， 既保证了工件推进的准确行程，又满足了顶锻阶段的高压要求，为控制闪光对焊焊接循环提供了便利条件。整个过程操作方便，机械化程度高。

3.2 控制系统不同于以往的继电器控制，将PLC控制系统应用于闪光对焊的控制过程中，线路简单、使用与维护方便、控制精度高，既实现了焊接过程的机械化、自动化，又保证了操作过程的灵活性和安全性，在焊接工业领域具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]赵熹华.压力焊[M].北京:机械工业出版社， .