PLC在多功能屋面SP板切割机上的应用（程序资料+说明书）设计

目录第一章PLC概述11.1PLC的历史和发展趋势11.2PLC的结构21.3PLC的基本技术性能51.4PLC的特点6第二章切割机装置及其工艺要求112.1切割工艺要求112.2切割装置电控设备及要求12第三章切割机原理分析143.1切割机操作说明143.1.1切割规格设定143.1.2操作说明143.2电控系统原理图193.3PLC程序设计213.4PLC输入/输出接口功能表27第四章结束语30致谢31参考文献32第0页共33页第一章PLC概述1.1PLC的发展史和发展趋势虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段：一.早期的PLC(60年代末70年代中期)早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。二.中期的PLC(70年代中期80年代中，后期)在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。这样，使PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC得应用范围得以扩大。三.近期的PLC(80年代中、后期至今)进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。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.PLC技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一.大多数人认为,PLC将会继续失去市场份额;更有甚者认为,在工业PC面前,PLC将会一步一步走向死亡;但也有一部分人相信,一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额.在全球工业计算机控制领域,围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软第1页共33页件、开放性数据通信协议,已经发生巨大变革,几乎到处都有PLC,但这种趋势也许不会继续发展下去.随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展,安装有SoftPLC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,这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化,他们必须面对现实,在传统PLC的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态.对于控制软件来讲,这是PLC控制器的核心,PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件,而且对于工业用户表现得非常积极.此外,开放式通信网络技术也得到了突破,其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业.1.2PLC的结构可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。但在使用时由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作。尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。1、中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。2、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型（1）RAM（RandomAssessMemory）这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3）EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。第2页共33页PLC存储空间的分配虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域：（1）系统程序存储区（2）系统RAM存储区（包括I/O映象区和系统软设备等）（3）用户程序存储区系统程序存储区：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。系统RAM存储区：系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。（1）I/O映象区：由于PLC投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据，在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此，它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据，这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位（bit），一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字（16个bit）。因此整个I/O映象区可看作两个部分组成：开关量I/O映象区；模拟量I/O映象区。（2）系统软设备存储区：除了I/O映象区区以外，系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备（逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等）的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域，前者在PLC断电时，由内部的锂电池供电，数据不会遗失；后者当PLC断电时，数据被清零。1）逻辑线圈与开关输出一样，每个逻辑线圈占用系统RAM存储区中的一个位，但不能直接驱动外设，只供用户在编程中使用，其作用类似于电器控制线路中的继电器。另外，不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈，具有不同的功能。2）数据寄存器与模拟量I/O一样，每个数据寄存器占用系统RAM存储区中的一个字(16bits)。另外，PLC还提供数量不等的特殊数据寄存器，具有不同的功能。3）计时器4）计数器用户程序存储区用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC，其存储容量各不相同。3电源接线PLC供电电源为50Hz、220V10%的交流电。FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，第3页共33页若RUN输入接通，则操作自动进行。对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。4接地良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC。5直流24V接线端使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。6输入接线PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。另外，输入接线还应特别注意以下几点：（1）输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。（2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。7输出接线（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。（2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但第4页共33页在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。（3）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。（4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。（5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。1.3PLC的基本技术性能PLC的技术性能，主要是指PLC具有的软、硬件方面的性能指标。由于各厂家的PLC产品的技术性能均不相同，且各具特色，因此不可能一一介绍，只能介绍一些基本的技术性能。1.存储容量存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型PLC的用户存储器容量为几KB，而大型机的用户存储器容量为几十几百KB。2.I/O点数I/O点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。3.扫描速度扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K步用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K步为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。4.指令的功能与数量指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。5.内部元件的种类与数量在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设计和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。6.特殊功能单元特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各第5页共33页PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能也日益扩大。7.可扩展能力PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时，经常需要考虑PLC的可扩展能力。1.4PLC的特点1、功能强，性能价格比高采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。2、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。楞编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块;为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。3、可靠性高，抗干扰能力强（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms.（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选。（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可*性更进一步提高。传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成第6页共33页的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。4、系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。5、编程方法简单编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并编制用户程序。梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言，可编程序控制器在执行梯形图的程序时，用解释程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行。6、维修工作量少，维修方便编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。7、体积小，能耗低对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，可以减少大量费用。2.5三菱FX2N介绍三菱公司的FX2N系列产品的一些编程元件及其功能。FX系列产品，它内部的编程元件，也就是支持该机型编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。第7页共33页这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。它在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以作脉冲数字元件使用。一般情况下，X代表输入继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等。1、输入继电器（X）PLC的输入端子是从外部开关接受信号的窗口，PLC内部与输入端子连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。内部有常开/常闭两种触点供编程时随时使用，且使用次数不限。输入电路的时间常数一般小于10ms。各基本单元都是八进制输入的地址，输入为X000X007，X010X017，X020X027。它们一般位于机器的上端。2、输出继电器（Y）PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的。各基本单元都是八进制输出，输出为Y000Y007，Y010Y017，Y020Y027。它们一般位于机器的下端。3、辅助继电器（M）PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子常开/常闭触点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图中的M300，它只起到一个自锁的功能。在FX2N中普遍途采用M0M499，共500点辅助继电器，其地址号按十进制编号。辅助继电器中还有一些特殊的辅助继电器，如掉电继电器、保持继电器等，在这里就不一一介绍了。X000X001M300M3004、定时器（T）在PLC内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容作为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作。第8页共33页定时器通道范围如下：100ms定时器T0T199，共200点，设定值：0.13276.7秒；10ms定时器T200TT245，共46点，设定值：0.01327.67秒；1ms积算定时器T245T249，共4点，设定值：0.00132.767秒；100ms积算定时器T250T255，共6点，设定值：0.13276.7秒；定时器指令符号及应用如下图所示：X000K123设定值（累积）T200Y000当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10*123ms=1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器，编程时，由用户设定累积值。如果是积算定时器，它的符号接线如下图所示：X001K345X002定时器线圈T250的驱动输入X001接通时，T250的当前值计数器对100ms的时钟脉冲进行累积计数，当该值与设定值K345相等时，定时器的输出触点动作。在计数过程中，即使输入X001在接通或复电时，计数继续进行，其累积时间为34.5s（100ms*345=34.5s）时触点动作。当复位输入X002接通，定时器就复位，输出触点也复位。5、计数器（C）FX2N中的16位增计数器，是16位二进制加法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿使原来的数值减1，当现时值减到零时停止计数，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，设定值又写入，再又进入计数状态。其设定值在K1K32767范围内有效。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。通用计数器的通道号：C0C99，共100点。第9页共33页保持用计数器的通道号：C100C199，共100点。通用与掉电保持用的计数器点数分配，可由参数设置而随意更改。举个例子：X010X011K计数器C0由计数输入X011每次驱动C0线圈时，计数器的当前值加1。当第10次执行线圈指令时，计数器C0的输出触点即动作。之后即使计数器输入X011再动作，计数器的当前值保持不变。*当复位输入X010接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为0，输出接点也复位。*应注意的是，计数器C100C199，即使发生停电，当前值与输出触点的动作状态或复位状态也能保持。6、数据寄存器数据寄存器是计算机必不可少的元件，用于存放各种数据。FX2N中每一个数据寄存器都是16bit（最高位为正、负符号位），也可用两个数据寄存器合并起来存储32bit数据（最高位为正、负符号位）。1）通用数据寄存器D通道分配D0D199，共200点。只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是，由RUNSTOP时，全部数据均清零。（若特殊辅助继电器M8033已被驱动，则数据不被清零）。2）停电保持用寄存器通道分配D200D511，共312点，或D200D999，共800点（由机器的具体型号定）。基本上同通用数据寄存器。除非改写，否则原有数据不会丢失，不论电源接通与否，PLC运行与否，其内容也不变化。然而在二台PLC作点对的通信时，D490D509被用作通信操作。3）文件寄存器通道分配D1000D2999，共2000点。文件寄存器是在用户程序存储器（RAM、EEPROM、EPROM）内的一个存储区，以500点为一个单位，最多可在参数设置时到2000点。用外部设备口进行写入操作。在PLC运行时，可用BMOV指令读到通用数据寄存器中，但是不能用指令将数据写入文件寄存器。用BMOV将数据写入RAM后，再从RAM中读出。将数据写入EEPROM盒时，需要花费一定的时间，务必请注意。4）RAM文件寄存器通道分配D6000D7999，共2000点。驱动特殊辅助继电器M8074，由于采用扫描被禁止，上述的数据寄存器可作为文件寄存器处理，用BMOV指令传送数据（写入或读出）。5）特殊用寄存器通道分配D8000D8255，共256点。第10页共33页是写入特定目的的数据或已经写入数据寄存器，其内容在电源接通时，写入初始化值（一般先清零，然后由系统ROM来写入）。第11页共33页第二章切割机装置及其工艺要求2.1切割工艺要求建筑行业钢混结构建筑所用屋面水泥预制板一般是SP生产厂家生产的,其生产过程是:根据用户对屋面板厚度的要求,一次性将搅拌好的混凝土连续浇注在预先拉好的几百米长的钢丝上,通过模具直接成型几百米长的屋面SP板,根据产量的要求,最多可连续浇注5层;当所有层SP板自然风干达到强度要求后,用切割机将其切割成用户所需不同长度以及形状的等的屋面SP板.因此,SP板切割机是与SP板生产线配套,切割成型不同规格形状SP板的关键设备.SP板切割机装置如图所示,工艺线路包括以下几个方面:(一)横向切割1)初始条件夹紧液压缸最大夹紧.主切割锯转至与水泥板纵向垂直位置.锁定液压缸锁定.小车制动液压缸开起.升降液压缸处于最高位置.2)起动小车液压马达,使主锯以02000mm/min的速度行驶至主锯左起始切割位置(限位开关位置)3)起动主切割锯电动机,起动冷却水系统.4)升降液压缸以0600mm/min的速度下降至设定规格切割位置,锁定升降液压缸.5)起动小车液压马达,主切割锯以0600mm/min的速度向右切割至右限位开关位置,小车液压马达停止.6)升降液压缸以02000mm/min的速度将主锯升至最高位置,然后锁定升降液压缸,完成一个横向切割工艺.(二)大车快速纵向行走1)初始条件夹紧液压缸最小夹紧.升降液压缸处最高位置.2)起动大车液压马达,使大车以05000mm/min的速度行驶至新切割位置前约200mm.3)切换大车液压马达速度,使大车以05000mm/min的行驶至新的切割位置.4)夹紧液压缸最大夹紧,准备进入新的横向切割工艺.(三)纵向切割1)初始条件夹紧液压缸最小夹紧.升至液压缸处于最高位置.锁定液压缸开起第12页共33页2)起动回转电动机,使主锯旋转至水泥板纵向平行的位置.3)停止回转电动机,锁定液压缸锁定,小车制动液压缸开起.4)起动小车液压马达,使小车以02000mm/min的速度行驶至纵向切割位置,小车制液压缸动制动.5)起动主切割机电动机,起动冷却水系统.6)升降液压缸以0600mm/min的速度下降至设定规格切割位置,锁定升降液压缸.7)起动大车液压马达,主切割锯以0600mm/min的速度纵向切割至终点位置,大车液压马达停止.8)升降液压缸以02000mm/min的速度将主锯升至最高位置,然后锁定升降液压缸,完成一个纵向切割工艺(四)斜向切割1)初始条件夹紧液压缸最小夹紧.升降液压缸处于最高位置.锁定液压缸开起2)起动回转电动机,使主锯旋转至斜切的角度上.3)停止回转电动机,锁定液压缸锁定,小车制动液压缸开起4)起动小车液压马达,使小车以02000mm/min的速度行驶至斜向切割位置,小车制动液压缸制动,夹紧液压缸最大夹紧.5)起动主切割锯电动机,起动冷却水系统.6)升降液压缸以0600mm/min的速度下降至设定规格切割位置.7)升降液压缸02000mm/min的速度将主锯升至最高位置,然后锁定升降液压缸8)小车制动液压缸开起,夹紧液压缸最小夹紧.9)起动大车和小车液压马达,使大车和小车以02000mm/min的速度移动,并保证主锯在上次切口的延长线上并于上次切口衔接.10）小车制动液压缸制动，夹紧液压缸最大夹紧。11）重复6）10）的工艺，直至完成一次斜向切割。（五）开槽切割1）初始条件夹紧液压缸最小夹紧。升降液压缸处于最高位置。2）起动开槽电动机，起动冷却水系统。3）开槽升降液压缸以0600mm/min的切割速度下降至最低点。4）起动大车液压马达，开槽锯以0600mm/min的速度纵向切割至终点位置，大车液压马达停止。5）开槽升降液压缸升至最高位置，关闭开槽电动机和冷却水系统，完成开槽切割。（六）自动横向切割第13页共33页切割机最常完成的工艺是横向切割，为了提高切割效果，要求具有自动横向切割功能。在满足横向切割初始条件，将小车移至横向切割起点位置，起动主切割锯和冷却水系统后，小车按横向切割工艺，自动顺序完成一次横向切割功能。2.2切割机张志电控设备及要求（1）主切割电动机M1正反转运行，实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。（2）开槽电动机M2单向运行，实现SP板表面开槽功能。（3）液压泵电动机M3单向运行，送给液压系统提供动力。（4）回转电动机M4正反转运行，调整切割头角度。（5）液压马达及电磁铁DT实现切割机装置的各种动作及速度调节，其动作如表10-1所示。（6）旋转编码器实现切割机生深度实时监测。（7）数码管（带译码器）实现切割机切割规格机切割深度的实时显示。（8）直流开关电源为PLC输入信号提供电源，同事为PLC输出驱动提供电源。第14页共33页第15页共33页第三章切割机原理分析3.1切割机操作说明根据切割机装置的设备和电控情况以及所设计的PLC控制程序，切割机电控操作说明如下：本系统采用PLC对多功能切割锯进行控制，控制对象包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动机以及各个电磁铁等。控制功能包括设定切割规格、手动/自动横向切割、手动台车快速纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。3.1.1切割规格设定1）当切割头处于上极限位置时，按下规格设定点动按钮，点动第一次规格设定为380，第二次为300，第三次为250，第四次为200，第五次为180，第六次为150，第七次保持150，斌对设定复位，进入下一次于前相同的规格设定循环，设定结果在数码管上显示。2）规格设定完成，还可对所设定的规格进行微调，按下规格设定微调（+）点动按钮，在设定规格基础上可累加上主锯底部据水泥面得距离，按下规格设定微调（-）点动按钮在设定超过时设定值减少设定结果也在数码管上指示，之一功能科保证在锯片磨损时，对切割深度进行补偿设定。3）切割机各种切割功能均是在设定工作完成后进行。3.2.2操作说明1手动横向切割1）台车夹紧/松开转换开关指向左90（最大夹紧力）位置，电磁铁17YA、19YA得电，18YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。2）回转制动液压缸开起/上升转换开关指向45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定。3）回转制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（锁定液压缸开起）位置，电磁铁5YA失电，6YA得电，锁定液压缸开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机运转指示灯亮，将主锯转至与水泥板纵向垂直位置，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。5）回转制动液压缸开起/制动转换开关指向右45（锁定液压缸锁定）位置，电磁铁5YA得电，6YA失电，锁定液压缸锁定指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。6）小车制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（小车制动开起）位置，电磁铁3YA失电，4YA得电，小车制动开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。7）横移小车左移/右移转换开关逆指向左45（横移小车左移）位置，电磁铁7YA、9YA得电，8YA失电，小车左移指示灯亮，主锯向左行驶至左端起始切割位置。8）按下主切割电动机正转起动按钮，主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。9）切割头下降/上升转换开关指向左45（切割头下降）位置，电磁铁10YA失电，11YA得电，升降液压缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定，该转换开关转会中间位置。第16页共33页10）横移小车左移/右移转换开关指向右45（横移小车右移）位置，电磁铁7YA、9YA失电，8YA得电，小车左移指示灯亮，主锯向右行驶切割水泥板，至右端切割极限位置，7YA、8YA、9YA失电。11）切割头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定，完成一次手动横向切割工艺。2台车快速纵向行走1）台车夹紧/松开转换开关指向左45（最小夹紧力）位置，电磁铁17YA得电，18YA、19YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。2）接个头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、13）开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮5s，开槽机构上升，然后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。4）台车前进/后退转换开关逆时针转动（可选择低、中、高三速，分别对应45、90、135位置），台车前进指示灯亮，台车前进至新切割位置，转换开关转会中间位置，准备进入新的切割工艺。3手动纵向切割1）台车夹紧/松开转换开关指向左45（最小夹紧力）位置，电磁铁17YA得电，18YA、19YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。2）切割头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA、失电，升降液压缸锁定。3）回转制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（锁定液压缸开起）位置，电磁铁5YA失电，6YA得电，锁定液压缸开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机运转指示灯亮，将主锯转至与水泥板纵向平行位置，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。5）回转制动液压缸开起/制动转换开关指向右45（锁定液压缸锁定）位置，电磁铁5YA得电，6YA失电，锁定液压缸锁定指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。6）开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升，5s后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。7）操作小车左移/右移转换开关，小车左移或右移，相应的指示灯亮，主锯向左行驶或向右行驶至纵向起始切割位置。8）按下主切割电动机起动按钮（正转后反转），主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。9）切割头下降/上升转换开关指向左45（切割头下降）位置，电磁铁10YA失电，11YA得电，上讲液压缸下降指示灯亮，切割头下降，之切割位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定，转换开关转回位置。10）台车前进/后退转换开关顺时针（或逆时针）转至45（台车低速）位置，台车后退（或前进）指示灯亮，台车后退（或前进）开始纵向切割，之纵向切割终点位置，第17页共33页转换开关转回中间零位，台车停止移动。11）切割头湘江/上升转换开关指向右（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定，完成一次手动纵向切割工艺。4手动斜向切割1）台车夹紧/松开转换开关指向左45（最小夹紧力）位置，电磁铁17YA得电，18YA、19YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。2）切割头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁体10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定。3）回转制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（锁定液压缸开起）位置，电磁铁5YA失电，6YA得电，锁定液压缸开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机正转（或反转）指示灯亮，将主锯转至斜切水泥板的某一角度，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。回转制动液压缸开起/制动转换开关指向右45（锁定液压缸锁定）位置，电磁铁5YA得电YA失电锁定液压缸锁定指示灯亮5后熄灭，保持该转换开关在此位置。4）按下回转电动机启动按扭（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机正转（或反转）指示灯亮将主锯转至斜切水泥板的某一角，按下回转电动机停止按钮，主局停止转动。5）小车制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（小车制动开起）位置，电磁铁3YA失电，4YA得电，小车制动开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。6）小车制动液压缸开起/制动转换开关转向45（横向小车左移）位置，电磁铁3YA失电，4YA得电，小车制动开启指示灯亮5S后熄灭，保持该转换开关在此位置。7）横移小车左移/右移转换开关指向左45（横移小车左移）位置，电磁铁7YA、9YA得电，8YA失电，小车左移指示灯亮，主锯向左行驶至左端起始切割位置。8）小车制动液压缸开起/上升转换开关指向右45（小车制动）位置，电磁铁3YA得电，4YA失电，小车制动指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。9）开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升，5s后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。10）台车夹紧/松开转换开关指向左90（最大夹紧）位置，电磁铁17YA、19YA得电，18YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。11）按下主切割电动机起动按钮（正转或反转），主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。12）切割头下降/上升转换开关指向左45（切割头下降）位置，电磁铁10YA失电，11YA得电，升降液压缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置，转换开关回中间位置。13）切割头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，转换开关转回中间位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定。14）小车制动液压缸开起/制动转换开关指向左45（小车制动开起）位置，电磁铁3YA失电，4YA得电，小车制动开起指示灯亮5s后熄灭，保持该转换开关在此位置。15）台车夹紧/松开转换开关指向左45（最小夹紧力）位置，电磁铁17YA得电，第18页共33页18YA、19YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。16）操作小车左移/右移转换开关，小车左移或右移，相应的指示灯亮，之举向左行驶或向右行驶，同时操作台车前进/后退转换开关，台车前进后后退，相应的指示灯亮，主锯前进后后退，调整主锯位置，使其在上次切口的延长线上且与上次切割口衔接。17）重复8）16）的切割动作，直至完成全部的斜切任务。5手动开槽切割1）台车夹紧/松开转换开关指向左45（足校夹紧力）位置，电磁铁17YA得电，18YA、19YA失电，台车夹紧指示灯亮30s后熄灭，保持该转换开关在此位置。2）切割头下降/上升转换开关指向右45（切割头上升）位置，电磁铁10YA得电，11YA失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置，10YA、11YA失电，升降液压缸锁定。3）开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升，5s后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。4）按下开槽切割电动机起动按钮，开槽切割电动机运转指示灯亮，见擦冷却水是否打开。5）开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构下降位置，开槽升降液压缸下降指示灯i亮，开槽机构下降，5s后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。6）台车前进/后退转换开关指向右（台车低速后退）位置，台车后退指示灯亮，台车后退开始开槽纵向切割，至开槽纵向切割终点位置，转换开关转回中