移动台装置的PLC控制

《自动生产线技术》项目设计报告题目：移动台装置的PLC控制
姓名：
所在系部：自动控制系
班级名称：机电0821
学号： 10
指导老师：
10年04月
设计（论文）任务书
摘要 (4)
第一章气压传动装置 (5)
1.1 气动执行元件 (5)
1.2气动控制元件 (7)
第二章PLC控制系统设计 (8)
第三章调试 (10)
参考文献 (12)
致谢 (13)
本文主要就是通过PLC设计程序来完成控制要求，目的是利用移动台将木板推送到一个带式磨床下面。

工作过程中使用的传动装置是气缸，当按下一个按钮开关，气缸将上面放有木板的移动台推到带式磨床下面，当按下里一个开关时，则使移动台回到初始位置，这就是整个工作的过程。

设计中会使用气压传动装置作为动力源，控制方面将使用PLC三菱SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件。

关键词：PLC 气缸传动装置
第一章气压传动装置
1.1 气动执行元件
本文主要是通过气动来完成工作，工作台如图所示
一般气动系统常用的执行元件为气缸和气马达气缸用于实现直线往复运动，输出力和直线位移；气马达用于实现连续回转运动，输出力矩和角位移。

本设计主要使用<一>普通气缸。

工作原理：
气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成如上图所示。

缸筒在前后缸盖之间由四根螺杆将其紧固锁定。

缸内有与活塞杆相连的活塞，活塞上装有活塞密封圈。

为防止漏气和外部灰尘的侵入，前缸盖上装有活塞杆用密封圈和防尘圈。

这种双作用气缸被活塞分成俩个腔室：有杆腔和无杆腔。

有活塞的腔室称为有杆腔，无活塞的腔室称为无杆腔。

当从无杆腔端输入压缩空气时，若气压作用在活塞右端面上的力克服了运动摩擦力、负载等各种反作用力，推动活塞前进，有杆腔内的空气经该端气口排入大气，使活塞杆伸出。

同样，当有杆腔端气口输入压缩空气，活塞杆退回到初始位置。

通过无杆腔和有杆腔的交替进气排气，活塞杆伸出和退回，气缸实现往复直线运动。

气缸缸盖上未设置缓冲装置的气缸称为无缓冲气缸，缸盖上设置缓冲装置的气缸称为缓冲气缸。

缓冲装置由节流阀、缓冲柱塞和缓冲密封圈等组成。

当气缸行程接近终端时，由于缓冲装置的作用，可以防止高速运动的活塞撞击缸盖现象的发生。

<二>气动马达
气动马达是把压缩空气的压力能转换成旋转的机械能的装置。

它的作用相当于电动机或液压马达，即输出转矩以驱动机构作旋转运动。

工作原理：
叶片式气动马达的工作原理图。

压缩空气由A孔输入时分为两路：一路经定子两端密封盖的槽进人叶片底部(图中未表示)，将叶片推出，叶片就是靠此气压推力及转子转动后离心力的综合作用而紧密地贴紧在定子内壁上。

压缩空气另一路经且孔进入相应的密封工作空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差，使叶片与转子按逆时针方向旋转；作功后的气体由定子上的孔C排出，剩余残气经孔占排出。

若改变压缩空气输入方向(即压缩空气自B孔进入，A孔和C孔排出)，则可改变转子的转向。

气动马达的优缺点
气动马达与和它起同样作用的电动机相比，其特点是壳体轻，输送方便；又因为其工作介质是空气，就不必担心引起火灾；气动马达过载时能自动停转，而与供给压力保持平衡状态。

由于上述特点，因而气动马达广泛应用于矿山机械及气动工具等场合。

气动马达与液压马达相比：
1）优点
(1)工作安全，具有防爆性能，同时不受高温及振动的影响；
(2)可长期满载工作，而温升较小；
(3)功率范围及转速范围均较宽，功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可从每分钟几转到上。

(4)具有较高的起动转矩．能带载启动；
(5)结构简单，操纵方便，维修容易，成本低2）
缺点
(1)速度稳定性差；
(2)输出功率小，效率低，耗气量大；
(3)噪声大，容易产生振动。

1.2气动控制元件
控制元件按其作用和功能分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类。

按阀内气流的流通方向可将气动控制阀分为单向型和换向型。

只允许气流沿一个方向流动的控制阀称为单向型控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。

可以改变气流流动方向的控制阀称为换向型控制阀，如电磁换向阀和气控换向阀等。

本设计主要使用电磁换向阀。

工作原理:
利用电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀切换以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀，简称电磁阀。

这种阀易于实现电—气联合控制，能实现远距离操作，故得到广泛应用。

第二章PLC控制系统设计
<一> 系统分析
系统采用一个DNC型推料气缸,该气缸用一个双电控电磁阀控制,气动回路图如下
<二> 输入信号
1、行程开关：用于推料气缸的位置检测，采用一个SME型非接触式行程开关。

2、主令开关：启动、停止各一个。

<三> 输出信号
控制气缸的电磁线圈，共2个。

所以系统共有4个输入点2个输出点。

<四> PLC的选择
对于此类小型的单机控制系统，一般采用微型单元式PLC
<五> 建立I/O地址分配
<六> 功能图根据系统的控制要求，画出了如下功能图
< 七> 编程根据系统的控制要求和功能图，设计如下梯形图
第三章调试
FX2N系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。

是FX2N可编程控制器顶视图，它属于叠装式PLC。

程序文件操作
一：新建
建立一个程序文件，”可用文件（FILE）“菜单中的新建（NEW）命令，
在主窗口将显示新建的程序文件程序区，也可用工具中按钮来完成。

新建的
程序文件用户可以根据实际变成需要做以下操作：确定主机型号，根据实际
应用情况选择PLC型号。

按下“确定“按钮，即可进入变成界面。

二：编辑程序
1、编程元件，
梯形图的编程元件主要有线圈、触点、指令盒、标号及连接线，其输入
方法有两种：方法一是功能图输出。

首先在编辑窗口中光标定位，在功能图
中选择元件类型、输入编号等，然后按下“确定”就算完成某一元件的输
入，若有错误，如有元件编号错误、违反梯形图的编程规则等，系统软件会
会马上拒绝输入的提示对话框，提醒设计者改正过来。

方法二就是利用功能键输出操作，其方法与上面相同。

2、方法还有：顺序输入，在是在一个逻辑行中，如果只有编程元件的
串联连接，输入和输出都无分支，则就可认为是顺序输入。

该方法非常简单，
只需要从逻辑行的开始依次输入各变成2元件即可，每输入一个元件，光标
都会自动的移动到下一列。

任意添加输入：如果想在任意位置添加一个编程
元件，只需要单击这一位置后，光标就会移动到此处，然后输入需要编程的
元件即可。

3、插入和删除
编程中经常要用到插入和删除某一行或者某一列、一逻辑行等，所以可
采取下措施：
（1）、插入：将光标移动到要插入的位置，然后选择：“编辑”菜单，
执行菜单中的“行插入”命令，即可输入编程元件，从而实现逻辑行的输入。

（2）、删除：首先通过鼠标选择要删除的逻辑行，然后利用“编辑”
菜单中的“行删除”命令就可以删除该逻辑行的所有元件了。

对于元件的剪切、复制和粘贴和PROTSL99SE软件的操作方法一样，从略。

三：语言转换
软件可实现编程语言（编辑器）之间的任意切换，选择“视图”菜单
中的STL、LAD便可进入对应的编程环境，使用最多的是STL和、LAD之间的
互相转换。

四：转换
程序编辑完成后，一定要利用“编辑”菜单中的“转换”命令，将在编
辑窗口中创建的电路图转换格式存入计算机中。

反之，如果要退出编辑界
面，不保存编制的程序。

五：监控/测试
（1）、元件监控（X、Y、M）
选择“监控/测试”菜单，执行“进入元件监控”命令弹出元件监
控的对话框，输入要监控的元件启始编号，输入要监控元件的数量，按下“确定”按钮，在屏幕上显示的元件的状态。

（2）、元件监控(T、C、D）
选择“监控/测试”菜单，执行“进入元件监控”命令，弹出元件监
控的对话框，输入要监控的元件启始编号，输入要监控的元件数量，按下“确定”按钮，在屏幕上显示是十六进制的形式还是以十进制的形式表示所监控
元件的当前值。

（3）、元件监控（光标）
选择“监控/测试”菜单，执行“元件监控（光标）”命令，直接进入
程序界面，在程序上就可以观察元件的状态和数值。

六：总结
通过FX2N编程，编完后把程序转换，然后在工具里找全部清除，之后就是在工具栏找PLC，把寄存器数据传送，读入。

下一步把PLC的开关打开，拨动Start开关，最后一步就在是监控/测试里点开始监控，观察屏幕，记录，最后得出结论，本次调试基本成功。

参考文献
［1］鲍风雨主编.自动化设备及生产线调试与维护［Ｍ］.北京：机械工业出版社，2002.
［2］袁承训主编.液压与气动传动［Ｍ］.北京：机械工业出版社，1996. ［3］王丽丹，赵景辉主编.可编程控制器原理与应用［Ｍ］.西安：西北工业大学出版社，1996.
致谢
本设计及论文是在我的指导老师王江涛的亲切关怀和悉心指导下完成的。

他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到项目的最终完成，王江涛老师始终给予我细心的指导和不懈的支持。

在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在此，我还要感谢在一起愉快地经历大学生活的机电0821班各位同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!。