文章导读：在新的一年中，各位网友都进入紧张的学习或是工作阶段。网学的各位小编整理了机械模具设计-基于变频和PLC控制技术生产线上运输升降机的自动化设计的相关内容供大家参考，祝大家在新的一年里工作和学习顺利！
第六章 运输升降机的总体整合设计 6．1系统选型 （1）I/O点数统计： I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%—30%的备用量。该系统有19个数字输入点19个数字输出点，考虑余量后需要22个数字输入点22个输出点。 （2）用户存储器容量的估算 PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下： 开关量输入元件：10—20B/点 开关量输出元件：5—10B/点 定时器/计数器：2B/个 模拟量：100—150B/个 通信接口：一个接口一般需要300B以上 根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量，就可估算出用户程序所需的内存容量，从而选择合适的PLC内存。该系统有19个数字输入点19个数字输出点，需内存340B，有高速计数器1个，需内存16B，考虑余量后需要内存380B。 （3）CPU功能与结构的选择 PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。运输升降机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。 综上所述，结合下表分析
该控制系统CPU模块采用CPU-226（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带24数字量输入点和20个数字量输出点，完全能满足运输升降机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。 6．2 主要元器件的介绍 （1）数字量直流输入模块 图3所示是直流输入模块的输入电路。光耦合器隔离了输入电路与PLC内部电路的电气连接，使外部信号通过光耦合变成内部电路的电气连接，使外部信号通过光耦合变成内部电路能接收到的标准信号。当现场开关闭合后，外部直流电压经过电阻R1和阻容滤波后加到光耦合器的发光二极管上，经过光耦合，光敏晶体管接收光信号，并能接受的信号送入内部电路。在输入采样时送入输入印象寄存器。现场开关通断状态，对应输入印象寄存器的1/0状态，当输入端的发光二极管点亮，即指示现场开关闭合。外部直流电源用于检测输入点的状态，其极性可以任何接入。 图3 直流输入电路 图3中，电阻R2和电容C构成滤波电路，可滤掉输入信号的高频抖动。双向光耦合器起整流和隔离的作用，双向发光二极管VL用作指示。 （2）交直流输出模块 交直流输出模块是继电器输出方式，其输出电路如图所示，当PLC有信号输出时，输出接口电路使继电器线圈激励，继电器触点闭合使负载回路接通，同时状态指示发光二极管VL导通点亮。根据负载的性质来选用负载回路的电源电压性质。 图4 继电器输出电路 （3）电源模块的选择 PLC上DC24V电源的使用各公司 PLC产品上一般都有DC24V电源，该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行）。但若输入回路有 DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部提供DC24V电源，同时为了抗干扰，提高输入回路的灵敏度，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）。本设计根据查看各种资料，最终选择了如下的电源电路图： 6．3外部硬件接线图设计 见附录1的系统接线图 6．4系统I/O分配
6．5 梯形图设计 见附录1的系统梯形图 6．6 源程序设计 见附录2的指令表 6．7程序运行过程分析 按下系统启动按钮，I1.1常开触点接通,M2.0接通,在此基础上如果按下自动运行状态按钮,I0.4常开触点接通,M1.0接通,此时系统进入自动运行程序；如果按下检修状态按钮,I0.6常开触点接通,M3.0接通,此时系统进入手动检修程序；如果按下停止按钮,I0.5常闭触电断开,M1.0,M3.0断开,系统选择运行方式停止。 1、当系统进入自动运行程序，程序开始时入口输送带上的第二件产品正好挡住光电传感器PS1，I0.7常闭触点断开,Q0.0、Q0.1断开, 一楼入口输送带电机停转(在升降机吊篮上升后，一楼入口输送带上的第二件产品能够排成队列等待输送)；特殊继电器SM0.1在系统通电下瞬间得电,状态继电器S0.0上电置位初始步。 第零步开始, 外部生产线使能PS0被第一件产品挡住时,M1.0,M2.0,I0.7接通,状态继电器S0.1上电置位,S0.0复位,第零步结束。 第一步开始, 当轿箱内吊篮内部传感器PS3未被挡住和升降机井低位传感器PS6被挡住时,I2.2常闭触电闭合与I2.5常开触电接通,Q0.3和Q1.3接通(吊篮电机正转) ；同时I2.2和I2.0没有同时断开时,Q0.0与Q1.1得电接通(一楼入口输送带电机正转)；当轿箱内吊篮入口传感器PS2未被挡住和轿箱内吊篮内部传感器PS3被挡住时,I2.1常闭触电闭合和I2.2常开触电接通,S0.2上电置位,S0.1复位,第一步结束。 第二步开始,当轿箱内吊篮入口传感器PS2未被挡住, 升降机井高位传感器PS5未被挡住和轿箱内吊篮内部传感器PS3被挡住时,I2.1常闭触电闭合, I2.2常开触电接通和I2.4常闭触电闭合,Q0.6,Q1.4,Q1.5接通(升降电机正转)；当轿箱内吊篮内部传感器PS3与升降机井高位传感器PS5被挡住, 2楼出口光电传感器PS4未被挡住时,I2.2常开触电闭合,I2.4常开触电闭合,I2.3常闭触电闭合,S0.3上电置位,S0.2复位(判断二楼出口输送带是否堵塞), 第二步结束。 第三步开始,当轿箱内吊篮内部传感器PS3或轿箱内吊篮入口传感器PS2被挡住,同时升降机井高位传感器PS5被挡住时,I2.1与I2.2常开触点有一个接通,而且I2.4接通,Q0.4与Q1.3上电置位(吊篮电机反转)；当轿箱内吊篮入口传感器PS2未被挡住和2楼出口光电传感器PS4被挡住时,I2.3上电沿触发瞬间接通,Q0.1与Q1.2复位(二楼出口输送带电机出货完成)；当轿箱内吊篮入口传感器PS2和轿箱内吊篮内部传感器PS3未被挡住时,S0.4上电置位和S0.1复位, 第三步结束。 第四步开始,当轿箱内吊篮入口传感器PS2, 轿箱内吊篮内部传感器PS3, 升降机井低位传感器PS6未被挡住时,I2.1,I2.2,I2.5常闭触点闭合,Q0.7,Q1.4,Q1.5接通(升降电机反转)；当升降机井低位传感器PS6被挡住时,I2.5常开触点闭合接通,S0.0上电置位, 第四步结束,第一步开始。 2、当系统进入手动检修程序，通过手动电气互锁式按钮盒移动的在主控制柜和现场控制柜上控制系统，按下开关SA2，I3.0常开触电闭合,从而Q2.0,Q2.2,Q2.3通电接通(入口/出口电机正转)；按下开关SA3, I3.1常开触电闭合, 从而Q2.1,Q2.2,Q2.3通电接通(入口/出口电机反转)；按下开关SA4, I3.2常开触电闭合, 从而Q2.6通电接通(吊篮电机正转)； 按下开关SA5, I3.3常开触电闭合, 从而Q2.7通电接通(吊篮电机反转)； 按下开关SA6, I3.4常开触电闭合, 从而Q2.4通电接通(升降电机正转)；按下开关SA7, I3.5常开触电闭合, 从而Q2.5通电接通(升降电机反转)。 6．8程序的下载、安装和调试 将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由STEP-7Micro/Win32软件的指令完成，正常工作时程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行STEP7-Micro/Win32编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。 
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