企业简介

和利时公司拥有过程自动化、轨道交通自动化、核电站数字化仪控系统、工厂自动化即控制与驱动、信息化等业务单元，在核电、电力、石油化工、轨道交通、环保、建材、冶金、造纸、制药、机械制造等十几个行业中成功实施的工程项目超过5000项，是国内最大的自动化控制系统制造商。sss

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案例详细
标题分析数控设备中可编程控制器的梯形图
技术领域PLC&PAC
行业
简介介绍了分析数控设备中可编程控制器的梯形图的思路及具体方法。
内容



1  引言

    在很多数控设备中，往往要用各种类型的可编程控制器来实现控制，而梯形语言作为可编程控制器的基本语言，其应用自然相当普遍。如果能把梯形图分析清楚，在维修设备时往往起到事半功倍的效果。但设备的梯形图程序往往很复杂，很多没有经验的维修人往往无从下手。现以日本多贺公司TAZAC-V系统组成的全自动绕线设备为例介绍一下分析方法。

2  具体分析思路及方法

    第一步，必须明确可编程控制器（以下简称为PLC）的输入输出情况。在该系统当中，PLC机能与NC（数字控制）机能相结合，借助PLC既能读写NC数据，又能控制NC的运行。梯形程序中，使用继电器、定时器、计数器等部件（构成要素）实现控制功能。这里先说明一下各构成要素的机能。



图1  输入输出关系图




2.1  继电器
    继电器有五类，各继电器因地址而区别。
    (1)  PLC―NC间的输入输出继电器：这是对应NC输入输出信号的继电器。这种继电器的地址与NC的输入输出信号的对应是固定的。

?  NC→PLC（NC往PLC输出），地址：O000～O637（512点）。
例如O041为伺服准备完了信号。接通NC装置电源时，其常开触点变为ON。
?  PLC→NC（PLC往NC输出），地址：I000～I637（512点）。

    (2)  PLC―机械侧接口间的输入输出继电器：是进行PLC和机械侧接口间的输入输出场合使用的继电器。
?  PLC→机械（PLC往机械输出），地址：P000～P637（512点）。
?  机械→PLC（机械往PLC输出），地址：M000～M637（512点）。

    (3)  控制继电器：输入输出中不可使用的继电器，是PLC内部的顺序处理中使用的。另外，这类继电器在投入电源时被清零。
    控制继电器，地址：R000～R997（800点）S000～S997（800点）。

    (4)  保持继电器：即使电源中断还能保持它的内容的继电器。
    保持继电器，地址：K000～K637（512点）。

    (5)  连接继电器：使用在与其它TAZAC-V系统头脑部连接的场合。连接继电器有512个点，输入输出可以自由设定。
    连接继电器，地址：L000～L637（512点）。
    另外还备有64点用作状态监视继电器，可监视各相连机器的状态。
    连接通信状态：地址：L640～L677（32点）。
    PLC实行状态：地址：L680～L717（32点）。

2.2  定时器（TMR）
    经过设定时间后，输出“1”。定时器编号为TMR001～TMR192。

2.3  数据表
    所谓数据表，是要进行顺序程序中的数据处理（运算、传输等）而使用的记忆区域。地址有两类，使用方法相同。这个区域的数据是以比特或字为单位进行处理的。

数据表：
    地址：X000～X999（1000组）。
    地址：Y000～Y999（1000组）。

2.4  计数器
    若计数到设定的预定值，则输出“1”。计数的范围是0～9999。以计数器编号可以指定计数器。计数器编号 1～20（20个）。
明确了以上各个部分及输入输出关系，就可进行分析了。
    第二步，由简到繁，按顺序逐条破解。先分析最简单的输入输出关系，然后再逐渐深入。


     M000为带自锁的常闭紧急停止开关。加电后，其常开触点闭合，中间继电器R000接通，气压保持输出P017接通，维持正常工作气压。若按下紧急停止按钮，M000常开触点立即断开，P017停止输出，实现非正常排压，使气压下降，以保护设备。


     O040为伺服准备完了信号，接通NC电源后，其常开触点即接通。I000和I002分别为存储器运转方式和MDI运转方式（此两种方式为设备的另外运行方式）。因为笔者目前选择自动回原点方式，故此I000和I002的常闭触点此时均闭合。P034表示Y坐标轴在原点，因为此时还未回原点，故其常闭触点接通。M032为控制面板上自动回原点键，只要轻按一下，其常开触点即短暂接通一下，则前沿积分指令UPDC就会使继电器R003的常开触点产生一个脉冲。


     R000加电后接通，O003为NC向PLC报警输出，此时无报警，O003常闭触点接通。R006为原点复归完了时接通，此时未完成，故其常闭触点接通。R003的一个脉冲接通R004且通过R004自身的常开触点实现自锁。R004为回原点开始标志。


     O053为专用计算机控制回原点按键，这是回原点的另一途径。R004常开触点接通I023，机器开始返回原点。I023 为PLC向NC发出的回原点信号。


    R004常开触点通过第0099号定时器延时接通R005。


    R005为回原点开始标志其常开触点与I023常开触点此时均闭合，而此时Y轴因未在原点上，故其原点信号O432此时其常闭触点是接通的。O542为专用计算机回原点另一路径。I082接通后，PLC向NC发布进给命令，因此Y轴伺服电机开始正向移动。


    在伺服电机Y轴正向移动过程中，装在移动部的金属片在通过Y轴减速光电传感器M071时，会被检测到，进而其常开触点会接通，从而接通Y轴原点复归减速信号I192。该信号接通一下，伺服电机开始减速接近原点。减速后继续移动，金属片脱离M071后I192信号变为“OFF”，最终Y轴伺服电机按照参数中设定的值，停在机械原点上。从而完成Y轴的原点复归任务。Y轴回原点后，信号O432接通，用其常闭触点断开Y轴移动信号I082。


    同样原点信号O432的常开触点也会接通P034，从而驱动控制面板上的Y轴原点指示灯亮。另外O432的常开触点还会启动X轴回原点信号，完成和Y轴回原点相似的过程后，X轴原点信号O430接通；O430的常开触点又会启动A轴回原点信号，使A轴回到原点且使A轴原点信号O433接通；按此顺序下面依次为Z轴回原点O431接通；B轴回原点O434接通。至此设备的五个坐标轴已全部回到设备的机械原点上，表征它们在原点的控制面板上的指示灯也依次点亮。


    O040为伺服准备完了信号，正常情况下，接通电源其常开触点即闭合。设备各轴回原点后，五轴原点信号的常开触点均接通，从而R006接通且实现自锁。R006为原点复归完了标志，其常闭触点断开回原点标志中间继电器R004，从而整个回原点过程结束。

3  结论

    上述为原点复归过程的逻辑分析，只要掌握了基本输入输出关系，按照由简单到复杂的分析思路进行分析，那么再复杂的数控设备，也能将它的顺序工作过程分析的一清二楚。分析清楚这些关系对于维修设备具有非常重要的意义．