毕业设计（论文）-基于PLC的U型板折板机控制系统.doc

分类号分类号 学号：学号：2011202336 学校代号：学校代号：13535 密码：密码：030315 毕业论文毕业论文 论文题目：基于论文题目：基于 plc 的的 u 型板折板机型板折板机 控制系统控制系统 学位申请人学位申请人： 学学 科科 专专 业业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 指指 导导 教教 师师： 答答 辩辩 日日 期期： 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和 集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人 承担。 毕业论文作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文版权使用授权书毕业论文版权使用授权书 本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权山西农业大学信息学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“”） 毕业论文作者签名： 指导教师签名 日期： 年 月 日 日期： 本论文属于 摘要 u 型折板机能把金属材料折成 u 形，并且拥有加工动作快捷、加工精度高、 一次成型等特点，所以普通型材加工厂经常使用 u 型折板机作为加工设备，还 普遍运用于机床、汽车、建筑行业。体积太大、维护困难、线路复杂是传统控 制方式的弊端，而 plc 通用性强、外界线路少、体积小、编程简单、易于维修、 可靠性高。本次设计就是围绕这些进行 plc 控制设计，首先介绍结构组成、加 工工艺跟工作原理，相应的控制程序也是根据控制要求设计的，控制程序包括： 复位操作、单步加工控制、单周期跟误操作的禁止四个环节正是因为上述优点， 所以越来越多设备当中应用 plc 技术。 关键字：u 型折板机、plc 控制、气动系统 abstract u-shaped flap function of the metal material folded into a u-shape, and has a processing action fast, high-precision machining, molding, etc., so the ordinary plants often use a u-shaped profile folding machine as a processing device, also commonly used in machine tools, automotive, construction industry. too bulky and difficult to maintain, circuit complexity are the drawbacks of traditional control methods, and plc versatility, few outside lines, small, simple programming, easy maintenance, high reliability. the design is carried around these plc control design, first introduced the structure and composition, process works with the corresponding control program is based on the design of the control requirements, control procedures include: reset operation, single-step process control, single-cycle with misuse it is because of these four areas is prohibited bit, so more and more devices which use plc technology. keywords: u-type folding machine, plc control, pneumatic system 目 录 1 引言引言 6 1.1 plc 的课题背景.7 1.2 plc 的构成.7 1.3plc 简介7 2. 气动系统设置气动系统设置 2.1 基本气动模块的组成8 2.2 电气动模块工作原理10 2.2 电气动模块工作过程10 3. plc 的硬件系统设计的硬件系统设计.12 3.1 plc 设备选择12 3.2 i/o 分配12 3.3 控制系统工作流程图12 3.31 复位操作 .14 3.32 单步加工控制.14 3.33 单周期控制 .14 3.34 误操作时动作的禁止.14 3.4 plc 控制程序图14 4 安全保护模块设计安全保护模块设计.14 4.1 光栅安全保护构成15 4.1.1 对射式红外传感器 tx05c15 4.1.2 cc4068 集成电路.16 4.1.3 tlp521 光电耦合器.17 5 结束语结束语 .19 答答 谢谢 辞辞 .20 参考文献参考文献 .20 引言 工业控制的各个领域中得到广泛应用的就是可编程，可编程的重要作用就 是实现工业生产的自动化。虽然产品的智能化技术跟出产过程已经比较成熟， 但是新世纪的科技依然飞速发展，使 plc 的发展前景依然不可限量。中小型规 模型材加工厂需要生产效率高、安全性高、工作性能稳定、操作简单方便、设 备便宜的机械来满足分批加工的需求，plc 控制的 u 型板在现代化的工业生产 中很好的满足的这一点。u 型折板机能够一次成型，因为其加工动作快捷和加 工精度高。它被大量运用于机床、汽车还有建筑行业就是因为这些优点。u 型 折板机的构成由模版、安全光棚、操作盘、左右折板、气压机构、限位开关等 组成。 1.1 plc 的课题背景 在早起的工业生产过程中，都是通过气动或者电器控制系统控制需要按照 逻辑条件进行顺序动作的大量开关量的顺序，连锁保护动作的控制需要按照逻 辑关系控制，及大量离散量的数据采集等。不过在 1968 年美国 gm 公司提出 研究能更替代继电器控制装置的要求，并面向全世界招标，第二年，第一代可 编程序控制器基于集成电路跟电子技术的控制装置，也就是programmable controller（pc），第一次用于电器控制的程序化技术，被美国数字设备公司 （dec）研制出来了。 二十世纪 80 年代到 90 年代中期被称为 plc 的高速发展时期，在一些运用 上在控制系统处于统领位置的 dcs 系统被渐渐进入控制系统领域的 plc 替代， plc 计算数字能力、人机接口能力、网络能力和处理模拟量能力大幅度提高， plc 平均年增长率一直维持在 30-40%，这些是其在一些领域替代 dcs 系统的 关键所在。 过去的时代，我们看的得在各种场合控制继电器连接的场面。现在只有低 端的简单设备或者控制模块才会使用的继电器。而 plc 其超级稳定的硬件穿插 灵活的软件控制，是跨时代的科学，是自动化的一个新纪元。 人们看到了自动化与产品品质的保证，带来极大的便利，在生产实践中的 同事，减少了劳动强度，减少人员配备上。在许多复杂的生产过程中，熟练的 操作工、管理人员、技术人员或者专家能够很容易的获得满意的效果。例如实 现整体优化、控制目标的实现、最佳决策。研究的目标是利用人工智能计算机 来实现，模拟这些情报的操作，通过协调人脑和计算机的工作，并结合人机模 型求解非常复杂的问题，找出最佳的方式。 一路走来 plc 已经可以用于各种领域的商业控制场合，使其形成了各种各 样的系列化产品，到今天 plc 已经成为现代自动化控制领域一个无法替代的控 制设备。各种各样的数字控制领域都使用到 plc 完美的数据计算能力，当然除 了逻辑处理功能。位置控制、ncn、温度控制等这种工业控制对 plc 的使用， 使大量五花八门的功能单元出现。目前钢铁、化工、建材、器械制造、轻纺、 环保、石油、电力、汽车、交通运输及文化娱乐等各个行业都运用到 plc 技术， 所以 plc 技术有着广阔的空间跟无线的潜力。plc 组成各种各样的控制系统之 所以非常容易，得利于 plc 通信能力的增强跟人机界面技术的进步。今天的工 业控制领域的主要控制设备可编程控制器，在全球每个角落发挥着举足轻重的 作用。 我国机械行业 80%以上的设施还运用的是传统的继电器跟接触版控制，显 得我国工业企业的自动化程度偏低。plc20 世纪 70 年代进入中国市场，plc 在我国的运用已有三十多年 国内的 plc 市场还是以国外产品为主，作为离散 控制的第一选择产品，plc 制造产业化可以说在我国尚未形成。经过这些年的 发展国内 plc 厂家已有四十多家，应用增长快速，可惜国内没有形成具有规模 的生产和产品。 1.2plc 的构成 u 形折板机基本结构由模板，下限位开关，左、右限位开关，左、右折板， 气压机构，安全光栅及工作平台组成，结构如图 1-2 所示 u 型折板机可以把金 属材料折成图 1-2a 的形状，其基本结构如图 1-2 所示。机器两边的模板形状不 一样，所以加工出来的 u 型板材料的折角大小就不同。左右的限位开关的位置 决定折角的大小。可以依据不同的生产要求，模板可以随时的替换。被加工的 金属板料放在平台上，当模板下移压紧板料后，工作平台上的左右折板在气压 机构的推动下把板料加工成 u 型。 图 1-2 折板机基本结构 图 1-2a 加工样板 1.3 plc 简介 30 年可编程控制器作为通用的工业控制机计算机，实现工业控制领域的逻 辑连接到存储逻辑的飞跃，追求自己的逻辑控制到字数控制的进步体现了它的 功能由弱到强。其简单的实现了运动控制、集散控制、过程控制等不同的任务。 为了适合多品种、小批量的生产情况，plc 为了缩短控制系统设计和建造的周 期，大大减少了控制设备外部的接线并采用储存逻辑代替接线逻辑，也使得维 护变得容易很多。更重要的是，同样的设备经过改变程序改变生产过程成为可 能。 今天的可编程控制器控制设备成为主流的研究是在工业现场控制中起着重 要作用。 plc 最大的特点在于：电气工程师再也不用花费太多的精力在电气的硬件 上，只需要将按钮开关或感应器的输入点连接到 plc 的输入点上就能解决问题， 控制高功率输出点由接触器或继电器的启动装置连接，直接连接输出功率小的 设备。 电器控制设备的性能的关键是高可靠性。plc 的可靠性很高，内部电路采 用了先进的抗干扰技术，严格的制造工艺等使其成为现代大规模使用的集成电 路技术。plc 出现故障时可马上发出警告信息，因为 plc 带有自我检测功能。 加上与相同领域的继电器系统相对比，开关节点及电气接线已经减少到了数百 甚至数千分之一，所以就 plc 的机外电路来说，将大大降低故障的产生。如果 想使系统电路和 plc 以外的电路获得故障自我诊断保护应用者还可以在应用软 件中编入故障自我诊断程序的外围器件。这样就可以使这个系统具有超高的可 靠性 plc 自诞生到现在，进过长时间的进步可以用于各种规模的工业控制应用， 形成了大规模、中规模、小规模等各种规模的系列产品。工矿企业的工业控制 设备一般采用 plc，该方法和继电器电路图具有非常接近的梯形图语言的图形 符号和表发方式，它接口容易语言程序简单明了容易被工程技术人员所接受。 就算不了解计算机原理、不熟悉电子电路跟汇编语言的人也能轻易从事工业控 制。 u 型折板机的组成结构、加工工艺过程跟工作原理是本次设计的重心，选 用一款合适的控制器是对其气动系统进行控制是通过对 u 型板折板机气动系统 的控制要求跟气动原理的需求分析选定的。相应的控制程序也是根据控制要求 设计的，控制程序包括：复位操作、单步加工控制、单周期跟误操作的禁止四 个环节。 2 气动系统设置气动系统设置 2.1 基本气动模块的组成 电动器模块的组成一般由电动机、单向阀、储气罐、自动排水器、冷冻室 空气干燥器、压缩机、压力开关、压力表、安全阀、主管通道过滤器等组成。 整体来说是由压缩空气消耗系统和压缩空气的产生系统两个系统组成 1、压缩空气产生系统的各个组件以及他们的主要功能 1、电动机：采用能量转换将电能转化成机械能，为压缩机提供机械能 2、单向阀：就是让压缩空气从压缩机进入气罐，压缩机关闭后，压缩机阻止压 缩空气反向运动 3、储气罐：就是储存压缩空气。储气罐的大小由压缩机的容量来决定，储存罐 能容纳的越大，压缩机运行时间间隔就越长。 4、自动排水器：不需要人工操作，将冻结在储气罐里的所有水排放掉 5、冷冻室空气干燥器：把压缩空气冷却到零上，让空气中的大部分湿气凝固， 从而减少空气中的水分。 6、压缩机：把大气压力下的空气压缩并且以很高的压力输送给气动系统，从而 把机械能转化为气压能。 7、压力开关：把储气罐内的压力转化成电信号，以此来控制电动机。压力开关 被调节到最高压力时这个压力就是使电动机停止运动；被调节到另一个最低压 力时储气罐内压力就会重新激活电动机。 8、压力表：显示的是储气罐内的压力。 9、安全阀：如果储气罐内的压力超过最大限度，将压缩空气溢出。 10、主管通道过滤器：主管通道过滤器清除主要管道内灰尘、油和水分。主管 通道过滤器必须要具备油雾分离的功能和最小的压力降。 2、压缩空气消耗系统 1、自动排水器：每一根下接管的最下面都应该有一个排水器，用自动排水器将 残留在管道里的水自动排掉。 2、方向控制阀：对汽缸两个接口交换的排气和加压，以此来控制运动的方向。 3、速度控制阀：可以快捷简便的实现执行组件的无极调速。 4、压缩空气的分支输出管道：要将压缩空气从主管道输出到分支管路，将偶尔 出现的冻结水依然留在主管道里，当压缩空气到低处时，水就会传到管子的下 部，从而流入排水器中，将冻结水去除。 5、空气处理组件：可以保持压缩空气的适合压力和清洁，还有加润滑油到润滑 零件中延迟这些启动组件的使用寿命。 6、执行元件：将压缩空气的压力能转化成机械能，执行元件可以是气动马达也 可以是直线气缸或者回旋执行组件 2.2 电气动模块的工作原理 电气动模块一般运用三位五通电磁阀来控制，电磁阀是控制流体自动化的基本 元件，而且不限于气压、液压两种，食欲执行器。电磁阀主要用于控制空气压 力的流动方向，一般工厂的机械装置全部都是由液压缸控制，所以都会用到电 磁阀。它的工作原理是电磁阀的里面有密闭的腔，在不同位置都有通孔，而且 每个孔全都通向不同的气压管，阀在腔的中间，两边各有一块电磁铁，哪一边 的磁铁线圈通了电阀体就会被吸引到通电的那一边，通过对阀体移动的控制来 露出或者挡住不一样的排气孔，但是进气孔是常开的，所以气压就会进入不同 的排气管，之后通过起的压力来推动汽缸的活塞，然后活塞杆被活塞带动，机 械装置被活塞杆带动。通过电磁铁的控制电流来控制汽缸的机械运动。 2.3 电气动模块的工作过程 电气动工作模块如图 2-3 工作流程：压缩空气经过气源后被分成 3 路，一路到模板控制汽缸 2.另外两路 到右左折板控制汽缸 1、3，电磁阀 8 的电磁线圈接通电时，压缩空气途径电磁 阀 8 跟节流阀 5 到模板汽缸 2 上缸体，模板降低至压紧板材并在碰到 st1 行程 开关后停止，电磁阀 8 的电磁线圈 jq2-1 接通电路后，压缩空气进入缸体 2 下 缸体，而模板升高回到原位；电磁阀 7、9 的电磁线圈 jq1-0 和 jq3-1 接通电路 后，右左折板汽缸 1、3 推进折板，直至左右限位行程开关，折板结束，材料被 折成 u 型；电磁阀 7、9 的电磁线圈 jq1-1 和 jq3-0 接通电路后，右左折板汽 缸 3、1 推进折板，折板恢复至原位，折板机停止折板。 图 2-3 3 3 plcplc 的硬件系统设置的硬件系统设置 3.1plc 设备选择 依据设计的控制要求，如图 3-1 plc 的操作盘要求有这几个方面：停车跟 系统开关（占一个点）、工作方式选择开关（占一个点）、用于接通或者断开 plc 的电源开关（不占用输入点）、分单补位跟单周期位、一个操作按钮，手 动操作跟自动操作都要使用操作按钮；一个复位按钮，如果停机时左右折板和 模版不在原位，再开机时需要进行复位操作。 图 3-1 不仅要上面的提到的输入元件，一个开关用于安全设计中传感器触发输入， 2 个限位各一个用在开关左、右折板的上折限位，一个下限位开关用于模板下 移的控制，所以 需要 8 个输入端。输出执行元件包括折板的折回和上折模版的 下移跟上移需要的电磁阀，所以需要 6 个输出端。依据控制要求跟端口数量， 这里选择交直流继电器型 plc s7-200 cpu222ac /dc/继电器，工作电压 20.4 至 28.8 伏直流电，它有 8 个输入端，6 个输出端，终端需要满足控制，4096 字 节非在线程序编辑，在线程序编辑时 4096 字节，数据存储器 2048 字节。该处 理器具备 24v 直流电流，也可以外加电源根据实际情况，效果最佳的是 ups 电 源，要时刻保证 cpu 有电，因为模块输出电源的功率是有限，而且输入和输出 点延伸到现场操作箱，该部分电路跟电压消耗容，易产生信号失真。避免断电 造成的事。 3.2 i/o 分配 根据设备选择的分析，plc 的端口分配如下： 输入方面：操作按钮 i0.00，方式选择开关 i0.01，复位按钮 i0.02，启动/停 止按钮 i0.03，左折板机上限位开关 i0.04，右折板机上限位开关 i0.05，模板 下限为开关 i0.06，安全保护开关 i0.07. 输出方面：模板下移 q0.00，左折板上折 q0.01，右折板上折 q0.02，左折板返 回 q0.03，右折板返回 q0.04，模板上移 q0.05 输入输出 操作按钮 i0.00 模板下移 q0.00 方式选择开关 i0.01 左折板上折 q0.01 复位按钮 i0.02 右折板上折 q0.02 启动/停止按钮 i0.03 左折板返回 q0.03 左折板机上限位开关 i0.04 右折板返回 q0.04 右折板机上限位开关 i0.05 模板上移 q0.05 模板下限为开关 i0.06 安全保护开关 i0.07 图 3-2 plc 的端口 i/o 端口接线图如 3-2（1）所示 图 3-2（1） 3.3 控制系统工作流程图 u 型板折板机的核心是程序设计，程序的工作效率、操作方便性、机器使 用性能的好坏关系到本次程序设计的成功与否。所以，折板机控制系统程序设 计的步骤为：复位操作、单周期、单步加工控制和误操作的禁止等步骤。工作 流程如图 3-3 图 3-3 3.31 复位操作 必须先启动复位操作以保证机器从正确的位置开始工作，不然不能启动机 器。模式选择开关在单步位，自然操作是禁止 i0.01。复位 i0.02 过程是：首 先，复位寄存器,m1.0m1.4.然后 m0.4 被设置，t39 在计时 0.5 秒后将 m0.0 置位，做好板料加工的准备。q0.03 跟 q0.04 都开始，两个折板开始返回。自 折板开始返回 1s 后，然后才让模板开始上移，避免折板跟模板相互摩擦，因此 设置 t41 定时 1 秒。t41 定时 1 秒，模板开始上移，当折板跟模板都返回原位 时，松开复位按钮复位过程完成。 3.32 单步加工控制 方式开关放到单补位，常开触电 i0.01 断开禁止自动方式单步方式是允许 的，按操作按钮 i0.00 on 一次输入一个移位脉冲，并且 m1.0 跟 q0.00 都是 on。首先，模板开始下移，然后，m0.2 将 m0.0 复位，输入下一次位移是“0”。 当模板向下移动到下限位开关 i0.06，此时模板停止下移并紧压板料，等 待下操作按钮 i0.00，再输入一个移位脉冲，m1.0 为 0ff，m1.1 为 on。这时两 折板看是上折，q0.01 跟 q0.02 均为 0n。折板上折到位压限位开关 i0.04 和 i005，q0.01 和 q0.02 都是 off，折板上折停止，同时 t40 记时 2s 进行保压， 2s 后按下复位按钮 i0.00，输入一个移动脉冲，m1.1 为 0ff，m1.2 为 on。 因此折板机开始返回，t37 进行折板返回计时。t37 计时到 q0.3 和 q0.4 都 为 off，因此折板返回停止。再按下操作按钮 i0.00，输入一个唯一脉冲 m1.2 为 0ffm1.3 为 on。因此模版开始上移 t38 开始模板上移计时。 t38 计时首先，输入一个唯一脉冲，使 m1.3 为 0ff，m1.4 为 on，则 q0。05 为 0ff，模板上移停止；接着 m1.4 使位移寄存器复位；然后 t3.8 为 on 将 m0,0 置为，为下一次加工做好准备。 3.33 单周期控制 把切割好的板料放在平台上，折板跟模板都返回原位。将方式开关放在单周期 位，常开触电 i0.01 关闭，使 shrb 位移脉冲输入点连接，然后单步运行方式被 禁止。 按下操作按钮 i0.01，位移第一次执行，m1.0 和 q0.01 均为 0n，然后模板开始 下移，m0.2 为 on 病将 m0.0 复位，下一次位移时位移输入为“0”。模板下移 到位压下限位开关 i0.06.首先，使 q0.00 为 0ff，模板下移停止并压紧板料； 然后输入一个移位脉冲，使 m1.0 为 0ff，m1.1 为 on，所以 q0.01 跟 q0.02 为 on，两折板开始上折。 当两折板上折到位，压动限位开关 i0.04 和 i0.05，首先使 q0.01 和 q0.02 都 为 0ff，折板上折停止；然后，当 i0.04 跟 i0.05 都为 on 时，t40 开始计时 2 秒进行保压。t40 计时到输入一个位移脉冲，使 m1.1 为 0ff，m1.2 为 on，则 q0.03 和 q0.04 均为 on。折板开始返回 t37 进行折板返回计时。t37 定时时间 到，输入一个移位脉冲，使 m1.2 为 0ff，m1.3 为 on，q0.03 和 0.04 为 0ff， 折板机返回停止。 q0.05 为 0n 使模板开始上移，t38 开始模板上移计时。t38 计时到输入一个移 位脉冲使 m1.3 为 0ff，m1.4 为 0n。首先，q0。05 为 0ff 模板上移停止，然后 t38 为 on。将 m0.0 置为，为下一次加工做好准备。最后，m1.3 为 on 使移位寄 存器复位。然后，加工一块板料的过程结束，下一块板料的加工与上述过程相 同。 3.34 误操作时动作的禁止 误操作在生产过程中将被禁止。单步操作时误动作的禁止：当按下才做按 钮一次，在执行某步加工的过程又误按了一下操作按钮时，一个过程，不会产 生误操作。因为在每一步启动时都会按一次按钮 i0.01，对应每一个步骤，分 别使 q0.00、q0.01、q0.03、q0.05、为 0n，都会使 m0.2 为 0n 常闭触点断开。 所以在某一步运行过程中误操作按钮 i0.00 时，不会再输入移位脉冲，还可以 避免误操作。 单周期操作时误操作的禁止：当第一次按过操作按钮 i0.00，设备启动后 q0.00 为 on，m0.2 为 on 将 m0.0 复位。由于 i0.00 与 m0.00 的常开触电串联后 连接在移位脉冲输入端，在整个过程中，常开触电 m0.0 总是断开，不会拆生移 位脉冲输入错误所以误操作按钮而产生误操作不会发生。 4 4 安全保护模块设计安全保护模块设计 在 u 形板部分的生产过程中，很容易发生事故，在操作期间由于人工放料， 操作员很可能由于疏忽忘记处理身体跟机器之间的距离。从而导致事故的发生。 为了解决现有的安全风险，提高生产的安全系数。把安全光栅安装在折板机上 是必要的。一般安全光栅都安装在靠近操作人员的折板机这一侧，并且安全光 栅要安装在左、右折板之间，还要在人与模板之间。光栅保护必须一直处于工 作状态，这有这样才能当折板模板下移，左、右折板上折时，身体任何部位被 光栅发出的光线击中时，折板机模板和左、右才会停止运动，防止事故的发生。 安全光栅位置图如图 4-0 图 4-0 4.1 光栅安全保护构成 由红外感应器、cmos 集成电路 cc4068、光栅旋转支架、和 tlp521 光电耦 合器等组成安全光栅保护模块。 为了红外传感器的损坏或老话更换方便，光栅采用 5 块 ts05c 对射式设计。 5 块 tx05c 旨在保护高度为 50cm 左右。折板机需要能对折板机执行机构工作进 行可靠性监控的光栅来保证系统的安全。而 tx5 光栅的宽度保护距离非常完美 的适合折板机的使用场合。 全部采用摇臂支架式的光栅，支架全部采用经处理的不锈钢，高强度、高 高可靠性，好把光栅安装后的影响降到最低。在生产过程中是可靠的，抗震性 强，不宜松动支架，调节轻便灵活，所以支架结构设计十分合理。为了适用于 所有模具生产的要求，根据折板机工作台的大小，摇臂长度可以任意调节，并 且不影响操作者工作还可以灵活调整。 4.11 对射式红外传感器 tx05c tx05c 是对射的红外线检测器，他是利用红外光束不被人眼观察，无线区 域检测系统组成。当一个人或者东西覆盖住红外光束时，接收器模块就会自动 输出一个高电平信号，驱动机构其他动作。达到想象中的效果。为了使其可以 广泛运用到自动控制、电子计数、安全防范等产品，使其具有很高的可靠性跟 抗干扰能力，不受外界其他电力或光线的干扰，tx05c 模块专门装了一个专用 密码调制电路。 tx05c 分接受跟发射两个模块： 接收模块 tx05c-r 的前面有一个红外接受窗口，提供内侧其内部信号指示 灯。当模块收到有效信号绿灯指示灯亮，当模块没有收到有效信号红灯指示灯 亮。使用双芯屏蔽线连接电源线，输出引线，其中，所述红色接线连接正电源， 白色接线已连接到电源的阜新好输出的新号段 out，信号输出方式是集电极开 路输出。 发射器模块 ts05c-t 中的小孔的前方，该孔内配有一个光学玻璃，通过该 光学玻璃向外发射红外光束，模块组建的后面是发射指示灯和电源线图。当模 块供电作业时，指示灯亮。只用屏蔽线连接电源线，芯线连接到电源正极，屏 蔽层接电源负极。4-11 为模块的外形图 图 4-11 4.12 cc4068 集成电路 本次模块设计采用 cc4068cmos 集成电路，cmos 集成电路强大的生命力显 示出其良好的性能、工作电压范围宽、质量可靠、功耗小等优良特点和其他许 多功能。cc4068 外引脚排列如图 4-12 这是一个 8 输入端与非门/与门电路，13 脚必须指的是，与非门的输出端，1 脚（与 13 脚串联的一个反相门）与门输出 端。模块设计中，其中是需要 5 个输入端，只有当 h、g、f、e、a 均为高电平 时，则 x 为低电平，z 为高电平。只要 h、g、f、e、a 任一一个或多个为低电 平时，则 x 为高电平。z 为低电平。 适合工作条件：电源电压为 318v，工作温度-4085，完全满足长时 间、恶劣的生产环境的生产要求。 图 4-12 4.13 tpl 光电合耦器 光-电光-转换装置光电耦合器是一种电光学介质用于传输电信号。它由两 部分组成发光源跟受光器。发光源跟受光器组件在相同的密闭外壳，相互用透 明绝缘体隔离，输入端为发光源的引脚，输出端为受光器的引脚。发光二极管 为常见的发光源，光敏二极管、光敏三极管为常见的受光器。光电耦合器的种 类繁多，常见的有光电二极管型、光敏电阻型、广电达林顿型、光电三极管型、 集成电路型、光控晶闸管型等。 论文采用 tlp521 光电耦合器的主要作用是实现安全模块与主机 plc 电器 隔离，提高机体免疫力，更重要的一点是，实现了电平交换，信号场传感器水 平较低，光电耦合器可以把他们转化成主机 plc 需要的标准逻辑电平 图 4-13 tlp521 结构图 图 4-13（1）tlp521 内部电路图 5 5 结束语结束语 设备采用 plc 控制系统，可靠性跟高，使用更少的元件跟接线，更高的生 产效率，更易于维护。由于现在大规模集成电路采用 plc 技术。内部电路采取 了先进的抗干扰技术，严格的生产工艺制造，具有很高的可靠性。使用 plc 构 成的控制系统，与相同尺度的继电器接触器系统相比，电器接线跟开关接点已 经减少到了数百甚至数千分之一，故障也会被大大降低。u 形折板机采用 plc 控制，大大提高了系统的柔性跟可靠性，使运行更下稳定，操作界面简单明了， 并用互锁开端，而且控制程序还设有误操作时误动作的禁止环节，使操作使用 方便可靠。驱动控制系统采用回路简单且成本相对较低的气动驱动，能适应各 种生产需求，很好的满足中小型规模型材厂加工的需求。控制系统设有复位方 式、单步和单周期，使调整限位开关跟模板加工不同大小的 u 型板时调整方便。 该系统也存在一些不足：气体的压缩性非常大，精准定位比较难，而且噪 音也大，虽然气动系统比液压系统便宜，后期维护费少，但气压设备体积大， 占地大，耗能也大 参考文献参考文献 1 殷洪义，吴建华.plc 原理与实践m.清华大学出版社，2008.10 2 陈在平.可编程控制器技术与应用系统设计m. 机械工业出版社， 2003 3 杨帮文.新编 cmos4000 系列集成电路实用手册s.机械工业出版社， 2006.10 袁任光主编. 可编程序控制器应用技术实例.华南理工大学出版社 ，2000.4 4 wang l.x.stable adaptive fuzzy controller switch application to inverted tracking j.ieee trans on system man cybernetics part b, 1996, 26(5): 677-691. 5snooper i t, passing km. stable adaptive control using fuzzy systems and neural networksj.ieee trans fuzzy system,1996,4(3):339- 359 6 王兆义主编. 可编程序控制器教程.机械工业出版社 ，1999.10 7 王兆义主编. 电气控制与可编程序控制器的原理及应用.机械工业出版 社 ，2004.6 8 王洪猛.基于 plc 的过程控制系统设计与实现j .自动化技术与应用, 2004 9 柴瑞娟，陈海霞. 西门子 plc 编程技术及工程应用m.机械工业出版 社，2006 10 吴作明.plc 开发与应