三菱PLC在超聲波氣相清洗機中的應(yīng)用

摘 要：簡要介紹三菱PLC，分析超聲波氣相清洗機的工藝流程和控制需求分析，對三菱PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成及選型作介紹，指出編程的重點和難點。同時也設(shè)計到觸摸屏的編程軟件，并簡要概括觸摸屏的主要編程內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：PLC 氣相清洗機 SFC

中圖分類號：TM571 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）010-055-02

1 三菱PLC簡介

三菱PLC由一些基本單元和擴展單元組成。其中基本單元為中央處理單元（CPU），存儲器，輸入/輸出（I/O）接口，電源等。

三菱FX系列PLC型號名稱一般標(biāo)注為：

[1]表示各子系列的名稱，如1S、1N、2N、3U等。

[2]表示輸入輸出的總點數(shù)如16、32、64等。

[3]表示單元類型。基本單元為M，輸入輸出混合擴展單元與擴展模塊為E，輸入專用模塊為EX，輸出專用模塊為EY。

[4]表示輸出形式。繼電器輸出為R，晶體管輸出為T，雙向晶閘管輸出為3。

[5]表示電源和輸入，輸出類型等。DC24V電源用D和DS表示；DC24V電源，源晶體管輸出用DSS表示；交流電源用ES表示；交流電源，源晶體管輸出用ESS表示；AC電源，AC輸入用UAI表示。

2 超聲波氣相清洗機工藝流程和控制需求分析

上料——熱浸粗洗——超聲精洗——蒸浴清洗——冷凍干燥——下料

設(shè)備主要有四槽：熱浸粗洗槽、冷液超聲精洗槽、蒸浴清洗槽、冷凍干燥槽。將裝有工件的工藝料筐，放在進(jìn)料輸送機構(gòu)托盤上，托盤自動運行到上料位置，由機械手掛鉤帶入各個清洗工位，干燥時間按照工藝要求調(diào)節(jié)，時間范圍 30-90秒，完成全部工藝流程后，工藝料筐送到出料口輸送機構(gòu)上，料筐自動送出。

超聲波氣相清洗機的開關(guān)量信號輸入有以下幾類：

進(jìn)料小車和出料小車的位置檢測光電開關(guān)、各槽液位信號檢測光電開關(guān)、行程限位保護(hù)開關(guān)、定時器常開觸點、溫控器常開觸點、操作按鈕開關(guān)。

超聲波氣相清洗機的開關(guān)量輸出信號控制的電氣元件主要有以下幾類：

交流接觸器、定時器、中間繼電器、指示燈。

除了以上介紹的I/O信號，PLC還通過RS232通訊通道接受或輸出觸摸屏內(nèi)部的各種監(jiān)控信號。

3 系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計

根據(jù)工藝分析和控制需求分析，選用如表1所示的產(chǎn)品來構(gòu)成超聲波氣相清洗機控制系統(tǒng)，F(xiàn)X系列PLC吸取了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，各單元間采用疊裝式連接，即PLC的基本單元、擴展單元和擴展模塊深度及高度均相同，連接時不用基板，僅用扁平電纜連接，構(gòu)成一個整體的長方體。

根據(jù)PLC型號我們可以知道超聲波氣相清洗機采用的PLC是FX1N系列，有60個I/O點的基本單元，繼電器輸出型，直流電源。FX1N是FX系列PLC中性能中等的型號。FX1N采用了基本單元加擴展的結(jié)構(gòu)形式，在超聲波氣相清洗機中，采用了兩個FX2N系列擴展模塊，一個是FX2N-8EX 8路開關(guān)量輸入（24V電壓）， 一個是FX2N-8EYR 8路繼電器輸出。FX1N-60MR-D有36路輸入，24路輸出。這樣整個系統(tǒng)有44路輸入，32路輸出。剛好能滿足系統(tǒng)的輸入輸出要求。下面只把部分輸入輸出分配表列出如表2所示。

軟件設(shè)計的關(guān)鍵難點在于小車的運動狀態(tài)的循環(huán)改變，小車在不同的位置，就處于不同的狀態(tài)。根據(jù)小車的運行路線圖和小車的位置反饋來判斷小車所處的狀態(tài)，輸出小車下一步要做的動作，循環(huán)往復(fù)。我們平常用梯形圖及指令表方式編程，電路比較直觀，但是這種編程方式也有缺點，即對于像小車動作這種步進(jìn)控制程序設(shè)計很困難，電路工作也不好理解，但是如果采用順序功能流程圖編程（SFC），將會變的比較容易，功能流程圖編程就是針對這些問題而專門問世的。有兩條簡單的步進(jìn)順控指令，STL和RET，同時輔以大量狀態(tài)元件，就可以用類似于SFC狀態(tài)轉(zhuǎn)移方式編程。如圖1所示本程序中第79條語句就是這種編程方式。具體編程這里也不再詳述。觸摸屏的編程用GTD2軟件，主要是定義和操作者的各種交互畫面，編程各種按鈕和各種開關(guān)的狀態(tài)顯示及各種報警指示，這里也不再詳細(xì)介紹。

綜上所述，通過介紹三菱PLC在超聲波氣相清洗機中的應(yīng)用，我們可以熟悉運用PLC開發(fā)控制系統(tǒng)的過程，方法和步驟。PLC作為可靠的新型工業(yè)控制裝置，正在國內(nèi)外被廣泛的應(yīng)用在鋼鐵、石油、化工、電力、機械制造、汽車、輕紡以及交通運輸?shù)雀鱾€行業(yè)，因此了解PLC，熟悉并應(yīng)用PLC對我們有極強的現(xiàn)實意義。

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