西门子PLC扩展模块6ES7322-1BH01-0AA0开关量输出模块
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西门子PLC扩展模块6ES7322-1BH01-0AA0开关量输出模块
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轻轨精整智能控制系统结构图
该系统有输入、控制运算和输出三大部分组成。
1)输入部分包括操作按钮和信号检测两部分。
a.操作按钮用来人工设置参数或进行手动操作,处理紧急情况。
b.信号检测是由传感器自动监测生产线上机床的工作情况,一旦出现异常情况,马上报警提示操作者,以进行相应的故障处理,如紧急停机处理等,从而避免事故的发生。
2)控制运算部分
控制运算部分主要由PLC来完成,由控制系统的应用软件来完成信号的输入、处理、控制输出的主要功能。
3)输出部分包括报警装置、输送和动力装置、固定装置
a.报警装置由闪烁的红、黄、绿三种颜色灯和报警铃声构成,三种颜色分别对应三种不同报警级别。绿色表示系统正常,黄色表示系统参数超范围,但仍能工作,需要进行处理;红色报警并伴随报警声音,必须紧急停机处理。
b.输送装置由PLC输出的信号控制主电路,给电机发送指令,让其自动完成原料的传送与动力传送。
c.液压装置是固定装置,由PLC控制器给定的信号,经电磁阀控制液压设备,将原料固定在某一位置,为原料加工服务。
4.系统软件设计
4.1 PLC软件设计考虑的问题
利用梯形图编制控制程序,在 PLC软件设计中要考虑以下几个问题:
(1) 强电关断优先原则:在铣床软件设计中,只要控制信号中有强电关断的信号,则不管其它信号如何都要关断强电。如图2所示,只要关断信号XO2=1,则中间继电器 M100 都要被关断。 (2) 动作互锁原则:有些控制不能同时动作,就要进行互锁。如主轴正、反转控制,图 3为主轴互锁控制示意图,任何一个回路启动后必须同时关断另一 个回路,从而保证两者不能同时动作。
图2
图3
(3) 顺序联锁控制原则:即有些控制要求次序不能颠倒,这就要求前一个动作常开触点串在下一个控制动作中,同时将后一个动作中的常闭触点串在上一动作的控制回路中,如图4 所示。
图4
总之,影响PLC控制系统的因素很多,只要我们在软件设计时充分考虑到各方面因素,就可避免出现故障,控制系统的运行就会更加稳定 [2] 。
4.2 PLC基本控制程序设计
具体铣床控制功能框图如图5所示,钻床控制功能与之类似。
图5. 铣床控制顺序功能框图
4.3 故障诊断模块的程序设计
对于PLC系统,由于内存资源有限,复杂的智能诊断难于实现,为此加入了故障诊断智能模块,该模块以单片机为基础,采用C51编程,可方便实现各种控制算法。
采用故障树推理与专家经验规则推理相结合的方法,利用智能模块的I/O功能及内部信息进行故障诊断。[3][4]
(1) 故障结构分析
在进行故障诊断设计时,首先必须对整个系统可能发生的故障进行分析,得到系统的故障层次结构,利用这种层次结构进行故障诊断部分的设计。图6为系统的故障层次结构。
图6. 故障层次结构框图
(2)程序设计
系统故障结构的层次性为故障诊断提供了一个合理的层次模型。在进行系统的程序设计时,应充分考虑到故障结构的层次,合理安排逻辑流程。在引入故障输入点时应注意两点:
a. 必须将系统所有可能引起故障的检测点引入PLC,这主要是从系统的安全可靠运行考虑,以便系统能及时进行故障处理;
b. 应在系统允许的条件下尽可能多的将最底层的故障输入信息引入PLC的程序中,以便得到更多的故障检测信息为系统的故障自诊断提供服务。
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