硫化机PLC控制系统
引言 1
一、PLC的简介 2
（一） PLC的基本概念 2
（二）PLC的分类 2
（三）PLC的特点 3
二、 硫化机中PLC的运用 3
（一） PLC选型 3
（二） 控制要求 3
（三）硫化过程 4
（四） I/O点地址分配 4
(五) 步进电机PLC控制 5
三、PLC程序控制 6
（一）通过PLC控制机械手的上下 6
（二）通过PLC控制机械手的进 9
（三）通过PLC控制机械手的张闭 11
（四）通过PLC控制上环下环的升降 13
（五）通过PLC控制支臂的进出 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
随着PLC逻辑控制功能，运动控制，数据处理，联网通信功能等多功能控制器的发展，在工业控制得到了广泛的运用。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地控制应用。对于I/O点数多，可以通过PLC网络通信功能实现控制要求，实现PLC的远程控制。
现在PLC已经成为当代自动化控制的一种重要的控制方式。所以本文介绍的硫化机的硫化过程是怎么通过PLC控制的，使我对PLC有进一步的了解。
硫化机硫化的PLC控制系统设计的大概思路 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
：主要是通过两个步进电机来控制机械手的上下，两个水缸来控制机械手的进出，从而来实现把轮胎放入硫化机上进行硫化，最后也是通过水缸来控制支臂来把轮胎取出。
一、PLC的简介
（一） PLC的基本概念
可编程控制器是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
（二）PLC的分类
1.按结构形式分类8 n5 r9 m& V( n" B, y; H~5 _% S8 u* R{# 2 l! m9 S)
（1）整体式PLC 整体式PLC是将CPU、电源、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，不会显得很分散，具有体积小，运用方便等特点。
（2）模块式PLC 模块式PLC是将PLC分成多个部分，然后组成多个单个模块。
2.按功能分类; ?4 u4 D+ n
（1）低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。
（2）中档PLC 除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能，适用于复杂控制系统。
（3）高档PLC 除具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。
3.按I/O点数分类
(1).小型PLC——I/O点数< 256点。如：
F、F1、F2 日本三菱电气公司
C20 C40 日本立石公司（欧姆龙）
S7-200 德国西门子公司
(2). 中型PLC——I/O点数256～2048点。如：
S7-300 德国西门子公司
SR-400 中外合资无锡华光电子工业有限公司
SU-5、SU-6 德国西门子公司
C-500 日本立石公司
GE-Ⅲ GE公司
(3). 大型PLC——I/O点数> 2048点。如：
S7-400 德国西门子公司
K3 三菱公司等
（三）PLC的特点
1.可靠性高，抗干扰能力强
①平均故障间隔时间长
②故障修复时间短
2.通用性强，控制程序可变，使用方便
PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。
3.功能强，适应面广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出等功能。
4.编程简单，容易掌握
目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。
5.减少了控制系统的设计及施工的工作量
PLC采用了软件来取代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，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。
6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，结构坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
二、硫化机中PLC的运用
（一）PLC选型
硫化机中可以运用的PLC型号有很多，如欧姆龙，三菱，横河，AB等，现在PLC运用的很广泛。而在选型时要考虑的因素也有很多，如PLC的运行速度，稳定性，方便性和包含的I/O点数，都有很大的影响。而我们公司选用的是日本的横河PLC，主要考虑到了硫化机上要求的I/O点多，需要稳定的运行，速度也要快，最主要的是因为客户指定要求了PLC的型号，所以最终选定了横河。
（二）控制要求
1、在机械手的立柱上装着个步进电机，通过控制电机的正反转，来完成机械手的上下运动。立柱的顶端还装着手缸，同过同水后活塞杆的运动，来控制机械手进出。这样能很好的将外部的轮胎装入模中，从而进行硫化。
2、硫化后，通过装有水缸的中心机构的伸缩，来把轮胎抬起来，从而完成下一道工序，将轮胎取出，完成硫化。
图3-1 机械手上下PLC程序
机械手升降的程序中运用了多个中间继电器和限位开关，这样能更好的控制程序运行和更方便的操作。当在操作柜上机械手打到左边时，I01108中间继电器得电，程序中I01108常开通，然后将操作柜上的手动模式按钮打通，使得程序中I01002通。而要使机械手升，机械手的状态必须是在出限或者是进限，使得进限或出限的行程开关动作，来使得程序中的X10717或X10723通，机械手升降电机的热继电器也要作用，使X10609通。当按下机械手升的按钮，使X20138通，从而整个回路接通，Y10804动作带到机械手升起。在程序中也加入了互锁的程序Y10805，起到了保护的作用，当机械手降的时候，回路中常闭的Y10805会断开，这样机械手升的回路就不会通了。
一、PLC的简介 2
（一） PLC的基本概念 2
（二）PLC的分类 2
（三）PLC的特点 3
二、 硫化机中PLC的运用 3
（一） PLC选型 3
（二） 控制要求 3
（三）硫化过程 4
（四） I/O点地址分配 4
(五) 步进电机PLC控制 5
三、PLC程序控制 6
（一）通过PLC控制机械手的上下 6
（二）通过PLC控制机械手的进 9
（三）通过PLC控制机械手的张闭 11
（四）通过PLC控制上环下环的升降 13
（五）通过PLC控制支臂的进出 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
随着PLC逻辑控制功能，运动控制，数据处理，联网通信功能等多功能控制器的发展，在工业控制得到了广泛的运用。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地控制应用。对于I/O点数多，可以通过PLC网络通信功能实现控制要求，实现PLC的远程控制。
现在PLC已经成为当代自动化控制的一种重要的控制方式。所以本文介绍的硫化机的硫化过程是怎么通过PLC控制的，使我对PLC有进一步的了解。
硫化机硫化的PLC控制系统设计的大概思路 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
：主要是通过两个步进电机来控制机械手的上下，两个水缸来控制机械手的进出，从而来实现把轮胎放入硫化机上进行硫化，最后也是通过水缸来控制支臂来把轮胎取出。
一、PLC的简介
（一） PLC的基本概念
可编程控制器是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
（二）PLC的分类
1.按结构形式分类8 n5 r9 m& V( n" B, y; H~5 _% S8 u* R{# 2 l! m9 S)
（1）整体式PLC 整体式PLC是将CPU、电源、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，不会显得很分散，具有体积小，运用方便等特点。
（2）模块式PLC 模块式PLC是将PLC分成多个部分，然后组成多个单个模块。
2.按功能分类; ?4 u4 D+ n
（1）低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。
（2）中档PLC 除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能，适用于复杂控制系统。
（3）高档PLC 除具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。
3.按I/O点数分类
(1).小型PLC——I/O点数< 256点。如：
F、F1、F2 日本三菱电气公司
C20 C40 日本立石公司（欧姆龙）
S7-200 德国西门子公司
(2). 中型PLC——I/O点数256～2048点。如：
S7-300 德国西门子公司
SR-400 中外合资无锡华光电子工业有限公司
SU-5、SU-6 德国西门子公司
C-500 日本立石公司
GE-Ⅲ GE公司
(3). 大型PLC——I/O点数> 2048点。如：
S7-400 德国西门子公司
K3 三菱公司等
（三）PLC的特点
1.可靠性高，抗干扰能力强
①平均故障间隔时间长
②故障修复时间短
2.通用性强，控制程序可变，使用方便
PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。
3.功能强，适应面广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出等功能。
4.编程简单，容易掌握
目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。
5.减少了控制系统的设计及施工的工作量
PLC采用了软件来取代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，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。
6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，结构坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
二、硫化机中PLC的运用
（一）PLC选型
硫化机中可以运用的PLC型号有很多，如欧姆龙，三菱，横河，AB等，现在PLC运用的很广泛。而在选型时要考虑的因素也有很多，如PLC的运行速度，稳定性，方便性和包含的I/O点数，都有很大的影响。而我们公司选用的是日本的横河PLC，主要考虑到了硫化机上要求的I/O点多，需要稳定的运行，速度也要快，最主要的是因为客户指定要求了PLC的型号，所以最终选定了横河。
（二）控制要求
1、在机械手的立柱上装着个步进电机，通过控制电机的正反转，来完成机械手的上下运动。立柱的顶端还装着手缸，同过同水后活塞杆的运动，来控制机械手进出。这样能很好的将外部的轮胎装入模中，从而进行硫化。
2、硫化后，通过装有水缸的中心机构的伸缩，来把轮胎抬起来，从而完成下一道工序，将轮胎取出，完成硫化。
图3-1 机械手上下PLC程序
机械手升降的程序中运用了多个中间继电器和限位开关，这样能更好的控制程序运行和更方便的操作。当在操作柜上机械手打到左边时，I01108中间继电器得电，程序中I01108常开通，然后将操作柜上的手动模式按钮打通，使得程序中I01002通。而要使机械手升，机械手的状态必须是在出限或者是进限，使得进限或出限的行程开关动作，来使得程序中的X10717或X10723通，机械手升降电机的热继电器也要作用，使X10609通。当按下机械手升的按钮，使X20138通，从而整个回路接通，Y10804动作带到机械手升起。在程序中也加入了互锁的程序Y10805，起到了保护的作用，当机械手降的时候，回路中常闭的Y10805会断开，这样机械手升的回路就不会通了。
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