用plc怎么编写伺服压力机控制系统设计

Question

要可实现精确压力和位移控制，要求压装力、压入深 度、压装速度、保压时间等可以在触摸屏上进行设 置。要编制控制系统plc程序和电气元件明细表，还有具有触摸屏控制和监测功能

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

为了编写一个伺服压力机的PLC（Programmable Logic Controller）控制系统，你需要遵循以下步骤：

1. 需求分析:

   • 压装力范围：确定最大和最小压装力。
   • 压入深度：设定允许的最大和最小压入深度。
   • 压装速度：设置合适的压装速度。
   • 保压时间：定义保持恒定压力的时间。

2. 硬件选型:

   • PLC：选择支持高级功能的PLC，例如西门子S7-1200/1500或三菱FX3U系列。
   • 触摸屏：选用带HMI（Human Machine Interface）界面的触摸屏，如威纶通TPC-7062K。
   • 伺服驱动器：匹配伺服电机的驱动器，比如安川MSJ-E或松下的MAK系列。
   • 位置传感器：用于测量压入深度，如磁性编码器。
   • 压力传感器：用于检测压装力，如霍尼韦尔的HSC系列。
   • 安全继电器：确保系统安全，如施耐德的94C系列。

3. 电气图纸设计:

   • 设计主电路和控制电路，包括伺服电机、接触器、继电器、熔断器等。
   • 连接伺服驱动器与PLC，以及压力传感器和位置传感器。

4. PLC程序编写: 使用梯形图编程语言（Ladder Diagram, Ladder Logic），或者结构文本（Structured Text, ST）来编写程序。以下是部分关键功能的伪代码示例：

// 假设I0.0为启动按钮，Q0.0为伺服使能信号，M0.0为运行状态
IF I0.0 THEN
    M0.0 = ON; // 设置运行状态为ON
    // 初始化参数
    PPressureMax := 1000; // 最大压力值
    PPressureMin := 500; // 最小压力值
    PDepthMax := 100; // 最大深度
    PDepthMin := 50; // 最小深度
    PVoltage := 0;
    
    // 读取触摸屏输入
    ReadTouchScreen(PPressureSet, PDepthSet);
    
    // 启动伺服电机
    StartServo();
ELSE
    M0.0 = OFF; // 设置运行状态为OFF
    StopServo(); // 停止伺服电机
ENDIF;

// 压力控制子程序
Subroutine PressureControl():
    PVoltage := GetVoltageFromSensor(); // 从压力传感器获取电压值
    IF PVoltage > PPressureMax THEN
        DecrementServoSpeed(); // 减速以防止过载
    ELSEIF PVoltage < PPressureMin THEN
        IncrementServoSpeed(); // 加速以达到设定值
    ENDIF;
END Subroutine;

// 深度控制子程序
Subroutine DepthControl():
    PDepthActual := GetDistanceFromEncoder(); // 获取实际压入深度
    IF PDepthActual > PDepthMax THEN
        DecrementServoSpeed(); // 减速以防止超出限制
    ELSEIF PDepthActual < PDepthMin THEN
        IncrementServoSpeed(); // 加速以达到设定值
    ENDIF;
END Subroutine;

// 保压子程序
Subroutine HoldPressure(PHoldTime):
    TOn := NOW;
    WHILE (NOW - TOn) < PHoldTime DO
        Wait(0.01); // 等待一段时间
    ENDWHILE;
    StopServo(); // 保压结束停止伺服电机
END Subroutine;

// 主循环
While True Do
    Call PressureControl();
    Call DepthControl();
    If M0.0 = ON Then
        Call HoldPressure(PTHoldTime); // 根据触摸屏设置调用保压子程序
    EndIf;
End While;

1. 调试与测试:

   • 在PLC仿真软件中（如TIA Portal, GX Works2等）对程序进行初步测试。
   • 将程序下载到实际PLC中，并连接所有硬件进行现场调试。
   • 对各项参数进行逐步调整，确保系统的稳定性和精度。

2. 文档整理:

   • 编写详细的用户手册，包括操作指南和故障排除方法。
   • 制作电气原理图和接线图。
   • 创建完整的电气元件明细表。

注意：上述代码仅为伪代码，实际编程时需根据所选PLC品牌和型号的具体指令集进行修改。在实际项目中，安全措施应得到充分考虑，例如急停按钮、安全光幕等。此外，务必遵守相关的电气规范和安全标准。