先进制造技术作业模板
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先进制造技术学号姓名1.(必选题)微型机电系统(Micro Electro Mechanical systems 即MEMS)主要研究,应用领域,关键技术与国外发展概况。
(1)应用MEMS技术制造的传感器有哪些?应用领域?国内外MEMS惯性器件(陀螺仪,加速度计,磁力计)的发展状况,性能指标?(2)导航系统除陀螺仪,加速度计外,列举应用的其他传感器?MEMSI MV的最新产品概况,结合实例进行分析。
答:MEMS简介:MEMS 的概念源自1959 年美国著名物理学家费曼关于“微机械的设想。
1962 年第一个硅微压力传感器问世,1988 年首台硅微静电马达诞生,这在全世界引起轰动。
此后,MEMS 得到了高速发展。
轻巧、灵敏的各种MEMS 器件已广泛应用于仪器测量、信息、汽车电子、航空航天、国防军事、生物医学和环保等领域。
MEMS 技术正开辟着一个全新的领域和产业,已成为国际公认的战略高科技和21 世纪最有前途的经济增长点之一。
主要研究,范畴:MEMS 是利用集成电路制造技术和微架构技术把微结构、微传感器、微执行器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统,具有微型化、集成化、智能化、低成本、高性能,可批量生产等优点[1]。
它的出现使芯片远远超越了以处理电信号为目的的集成电路,其功能拓展到了机、声、光、热、流体、化学和生物等领域。
所以,从广义上说,集成电路是电子线路的微型化,而其他领域的微型化都可以划分到MEMS 的范畴。
微机电系统应用领域:(1)在医疗领域中的应用医用微型机器人是最有发展前途的应用领域。
微型机器人可以进入人体的血管, 从主动脉管壁上刮去堆积的脂肪, 疏通患脑血栓病人阻塞的血管。
外科医生可以通过遥控微型机器人作毫米级的眼网膜手术。
日本更是制定了采用机器人外科医生的计划, 并正在开发能在人体血管中穿行、用于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。
微型机器人在医疗领域中的应用具体有以下几方面:1.1 定向药物投放系统。
先进制造技术大作业课程名称先进制造技术所属学院智能制造与控制工程学院(工学部)专业名称机械制造专业班级学生姓名学生学号指导教师完成日期2016年5月27日目录一、前言 (1)二、数控加工常用刀具的分类及特点 (2)2.1数控加工刀具的分类 (2)2.2数控刀具的特点 (3)2.3刀具选择应考虑的主要因素 (3)三、数控加工刀具的选择 (4)3.1数控加工刀具类型的选择 (4)3.2考虑刀具的尺寸以及加工工件表面尺寸 (4)3.3加工不同形状应按需选刀 (4)3.4不同的加工阶段使用不同的刀具 (5)3.5数控刀具选刀原则 (5)3.6选择刀具应依照其寿命来进行挑选 (5)四、加工过程中切削用量的确定 (7)五、数控刀具未来的发展 (8)六、总结与体会 (10)七、课后习题 (11)7.1第三章课后习题 (11)7.2第四章课后习题 (12)八、先进制造技术实验报告 (14)九、参考文献 (18)简述刀具的分类及发展前景摘要:主要阐述了在工业4.0背景下,数控加工刀具的分类、特点、选择、切削用量的确定以及未来的发展前景。
关键词:数控机床数控加工刀具分类特点切削用量数控机床展览会一、前言“智能制造”作为工业4.0的一大主题在当今制造业领域已经深入人心,不同于以往通过人手工生产模式,智能制造更多的将人解放出来,而通过一些智能化手段代替人的劳动。
高精密数控机床就是其中的一个典型代表。
数控机床以其加工精度高产品质量稳定等优势更多的应用到生产加工的各个领域中。
数控机床是综合应用计算机、自动控制,自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。
它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在制造业中的地位愈来愈显得重要。
平时作业:1.叙述制造、制造系统与制造业概念,比较广义制造与狭义制造的区别。
制造:指人类按照市场需求,运用主观掌握的知识和技能,借助于手工或可以利用的客观物质工具,采用有效的工艺方法,将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。
(1)狭义制造指生产车间内与物流有关的加工和装配过程;(2)广义制造则包含市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。
制造系统(MS):是指制造过程及其所涉及的硬件(包括生产设备、工具和材料、能源和各种辅助装置)、软件(包括制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息等)和人员组成了一个具有特定功能的有机整体,称之为制造系统。
制造业:将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、信息、人力等)利用制造技术,通过制造过程,转化为供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。
2.在怎样的速度范围下进行加工属于高速加工?分析高速切削加工所需解决的关键技术是什么?不同的材料高速切削速度的范围:铝合金为1000~7000m/min,铜为900~5000m/min,钢为500~2000m/min,灰铸铁为800~3000m/min,钛为100~1000m/min。
进给速度一般为2~25m/min,高的可达60~80m/min。
高速切削加工的关键技术:(1)高速主轴高速主轴在结构上几乎全都采用交流伺服电动机内置式集成化结构——电主轴。
高速主轴采用滚动轴承、气浮轴承、液体静压轴承和磁浮轴承等。
(2)快速进给系统直线电动机取代滚珠丝杠传动。
直线电动机进给速度达到160m/min,加速度10g,定位精度0.5-0.05μm。
(3)高性能的CNC控制系统高速加工的CNC控制系统必须具有很高的运算速度和运算精度,以及快速响应的伺服控制,因此,高速切削机床的CNC控制系统采用32位甚至64位CPU,同时配置功能强大的计算机处理软件。
第一篇:先进制造技术范文第一次作业1. 先进制造技术的构成有哪些?答:(1) 主技术群:①设计技术群;②制造工艺技术群;(2) 支撑技术群:①信息技术;②标准和框架;③机床和工具技术;④传感器和控制技术;(3) 制造基础技术:①质量管理②用户/供应商交互作用③工作人员培训和教育④监督和评测⑤技术获取合理用2. 狭义的制造和广义的制造的概念是什么? 答:狭义的制造,是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程;广义的制造,则包含市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。
3. 制造系统的结构、功能和过程是什么?答:结构:是制造过程所涉及的硬件、软件、人员所组成的具有特定功能的有机整体。
功能:输入制造系统的资源通过制造过程输出产品过程:制造生产的运行过程,包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售、售后服务、报废、回收、再利用等。
4. 现代设计技术内涵是什么?答:现代设计技术是以满足应市产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
5. 现代设计技术的体系结构是什么?答:(1) 基础技术:是指传统的设计理论与方法。
(2) 主体技术:计算机科学与设计技术结合产生技术(3) 支撑技术:指现代设计方法学、可信性设计技术、试验设计技术。
(4) 应用技术:是针对实用目的解决各类具体产品设计领域的技术6. CAE技术的基本概念是什么?答:CAE仿真技术是以数学理论、相似原理、计算方法、评估理论为基本理论,以计算机技术、信息技术、图形图像技术、系统工程技术以及与仿真应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效能设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验研究的一门多学科综合性交叉技术。
大工21春《先进制造技术》离线作业一、先进制造技术概述先进制造技术(Advanced Manufacturing T echnology,简称AMT)是指在现代制造业中,应用高科技手段,通过数字化、智能化、网络化等技术改造传统制造业,提高生产效率、产品质量和服务水平的一种综合性技术。
先进制造技术涵盖了多种领域,如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)、智能制造(IMS)等。
二、先进制造技术的应用领域先进制造技术在多个行业领域得到了广泛应用,如汽车、电子、航空、医疗设备等。
在汽车行业,先进制造技术实现了整车设计和零部件制造的数字化、智能化;在电子行业,先进制造技术推动了生产线的高度自动化和智能化;在航空和航天领域,先进制造技术提高了产品的性能和可靠性;在医疗设备行业,先进制造技术促进了设备的个性化定制和精准制造。
三、我国先进制造技术的发展现状近年来,我国先进制造技术取得了显著的成果。
政府高度重视先进制造技术的发展,推出了一系列政策措施,如《中国制造2025》、《互联网+》等,为先进制造技术的发展创造了有利条件。
在我国,先进制造技术研究与应用逐渐深入,企业生产效率和产品质量得到大幅提升,国际竞争力不断提高。
四、先进制造技术的未来发展趋势1.数字化:随着大数据、云计算、物联网等技术的不断发展,先进制造技术将更加注重数据的采集、处理和分析,实现生产过程的数字化、智能化。
2.网络化:先进制造技术将朝着横向集成、纵向贯通的方向发展,实现产业链上下游企业间的信息共享、资源协同。
3.智能化:智能制造将成为先进制造技术的重要发展方向,通过人工智能、机器学习等技术,实现生产过程的自主决策、自主优化。
4.绿色化:先进制造技术将更加关注环境保护和资源节约,推动制造业向绿色、低碳、可持续方向发展。
五、应对先进制造技术的策略建议1.提升创新能力:加大研发投入,提高企业技术创新能力,跟踪研究先进制造技术的发展趋势,抢占产业制高点。
《先进制造技术》大作业题 目: 柔性制造技术班 级: X X X X X学 号: X X X X姓 名: X X X X2011 年 5月 20日柔性制造技术所谓柔性制造技术是柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。
”在现在的机械生产制造中,传统的自动化生产技术可以显著提高生产效率,但是它也有一定的局限性,例如无法很好地适应中小批量生产的要求。
随着制造技术的发展,特别是自动控制技术、数控加工技术、工业机器人技术等的快速发展,柔性制造技术也逐渐成为不可或缺的先进制造技术。
柔性制造技术生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换和对加工产品的批量可根据需要迅速调整。
当需要时也可对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产。
柔性制造技术可有效地综合运用新技术,对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。
采用柔性制造技术的企业,平时能满足品种多变而批量很小的生产需求,战时能迅速扩大生产能力,而且产品质优价廉。
柔性制造设备可在无需大量追加投资的条件下提供连续采用新技术、新工艺的能力,也不需要专门的设施,就可生产出特殊的军用产品。
柔性制造技术之所以成为先进制造技术是因为其有着诸多特点,柔性制造技术是从成组技术发展起来的,所以其诸多特点等都与组成及事故有着莫大的关系。
在加工生产过程中,品种加工的柔性生产线可以做到投资最省,并且大大的提高其生产效率;由于柔性生产先的其成本较低,所以能够获得较好的经济效益。
当铲平大批量生产时,虽然每个品种的批量相对来说是小的,多个小批量的总和也可构成大批量,因此柔性生产线几乎无停工损失,所以柔性生产先游戏和较高的设计利用率。
柔性制造技术组合了当今机床技术、监控技术、检测技术、刀具技术、传输技术、电子技术和计算机技术等的精华,具有高质量、高可靠性、高自动化和高效率的优秀特点。
先进制造技术及应用大作业(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.先进制造技术机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新是机械工业发展的技术基础和动力。
随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。
下面就对先进制造技术的认识进行一定的阐述。
先进制造技术的概述所谓先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)是以提高制造企业对市场的快速响应能力和企业综合效益为目的,以计算机技术为支持,集机械、电子、信息、材料、能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术。
先进制造技术指的是不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称。
先进制造技术的特点先进的制造技术是企业能够立足于国际竞争的必要条件,是计算机广泛应用于制造行业所带来的必然结果。
随着计算机技术的不断发展,将其融入制造技术中,对制造业来说要有一个新的理念,改变企业的思维模式,将传统的制造业带入一个全新时代。
因此,应该充分了解先进机械制造技术的特点。
(1)是新型交叉学科先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。
(2)面向工业应用,具有很强实用性先进制造技术是面向工业应用的技术,适合在工业企业推广并可取得很好的经济效益。
先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)需求而发展起来的,不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果。
(3)属于全球化的竞争随着世界自由贸易体制的进一步完善,以及全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也必将是全球化的模式。
先进制造技术作业5月25日上午交,过后补交的赶紧联系班长
第一题:先进制造技术的内涵、技术构成及特点是什么?
答:书:P11 从先进制造技术的内涵和层次及其技术构成如图1-1,开始写把图1-1画上。
想得高分的把P11下面1.基础技术开始写~~~~~~P12 市场竞争。
(最后一段)
第二题:先进制造技术的体系结构及分类?
答:书:P13 1.现代设计技术开始写~~~~~~~P15 企业重组工程。
(1.6先进制造技术发展趋势上面)想得高分的都写,及格就可以的可以简单的写。
第三题:CNC系统功能原理和工作过程是什么?
答:书: P249 从C系统的主要功能开始写~~~~~~~~~~~~~~~~~~P250 此外还有输入输出处理、显示、诊断等环节。
想得高分的都写,及格就可以的可以简单的写。
第四题:工业机器人的构造包括哪些?
答:书:P260 第二段开始工业机器人一般由手部、腕部、臀部、机身~~~~~~~~~~~~~~~~P261 其核心是计算机控制系统。
(4.3.1.2机器人分类的上面)。
想得高分的都写,及格就可以的可以简单的写。
先进制造技术(作业)B2012A型龙门刨床PLC控制系统的设计小组1班01组年级 2009专业电气工程及其自动化系(院)汽车学院指导教师赵琳2014年3月16日小组成员及分工完成情况1、组长:具体工作:2、成员:×××同学具体工作3、成员:×××同学具体工作4、成员:×××同学具体工作5、成员:×××同学具体工作6、成员:×××同学具体工作7、成员:×××同学具体工作8、成员:×××同学具体工作注意:如果内容较多可多加一页,请各位同学仔细填写,将自己的工作一定表述清楚,本页内容是各位的成绩主要依据。
摘要龙门刨床是一种大型的机械加工设备,用来加工大型工件或在工作台上夹持几个工件同时进行刨削加工,是机械工业中的主要工作机床之一,在工业生产中占有重要的地位。
龙门刨床的主拖动采用以电机放大机作为励磁调节器的直流发电机—电动机系统,由于工作台长期工作于运行—制动—反向的往复运动状态,控制要求高,加之直流电机的维护不便,使系统很难满足控制要求。
龙门刨床的电气控制多采用继电器控制线路,使用了大量的中间继电器和时间继电器,致使控制柜体积庞大,线路复杂,继电器故障发生率高,可靠性差,维修工作量大。
采用三菱公司的FX2N-80MR型可编程控制器和华为TD2000变频器对该龙门刨床实施改造。
系统中由三菱PLC完成数据的采集和对变频器、电动机等设备的控制任务。
使用FX2N可编程控制器的编程软件GX Developer 8.0进行编程编制,模块化的程序设计方法,大量采用代码重用,减少了软件的开发和维护工作量。
关键词:龙门刨床电气控制PLC 变频器目录第一章绪论 (1)1.1 A系列龙门刨床概述 (1)1.2 A系列龙门刨床控制要求 (2)1.3 课题研究的主要内容 (3)1.4 控制系统设计的初步方案 (3)第二章可编程序控制器工作原理 (4)2.1 可编程序控制器简介 (4)2.2 可编程序控制器的结构[5][6] (4)2.3 可编程序控制器的工作原理 (5)第三章变频调速原理 (6)3.1 变频调速基本原理[7][8][9] (6)3.2 变频器的基本结构 (8)第四章龙门刨床控制系统设计 (8)4.1 生产工艺对电气控制系统的要求[10][11][12] (8)4.2 控制系统整体结构 (9)4.3 系统硬件实现 (10)4.4 PLC 设置 (14)4.5 变频器设置 (17)4.6 编程软件实现 (19)结论 (19)参考文献 (21)第一章绪论1.1 A系列龙门刨床概述1.1.1 A系列龙门刨床的基本结构龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一,主要用来加工大型工件或在工作台上夹持几个工件同时进行刨削加工,是机械制造工业中的主要工作机床之一,在工业生产中占有重要的地位。
龙门刨床的基本结构由床身、工作台、立柱、横梁、垂直刀架、侧刀架组成,其结构如图1-1 所示:图1-1 龙门刨床结构示意图在底座上设有导轨,导轨上安放了工作台,工作台可沿导轨作前后运动。
底座的两侧固定有左、右立柱,立柱上有导轨,导轨上安放有横梁,横梁可在立柱上做上、下移动。
横梁上有水平导轨,在水平导轨上安放有垂直刀架(即主刀架),垂直刀架可在其上做水平移动,并可做垂直进给。
在横梁下方的左右立柱导轨上安放有左右侧刀架,侧刀架可沿立柱上下移动,并可做水平进给。
1.1.2 B2012A型龙门刨床电气控制系统B2012A型龙门刨床主要采用旋转变流机组和由它供电的直流调速系统(A-G-M系统),它是由交流电机拖动直流发电机实现变流,由给需要调速的直流电动机供电,调节的励磁电流即可以其输出电压,从而调节电动机的转速。
图1-2 A 系列龙门刨床主拖动调速系统图1-3 A 系列龙门刨床原电气结构示意图1.2 A系列龙门刨床控制要求1.2.1 A系列龙门刨床的控制要求根据龙门刨床的生产工艺特点和要求,对自动控制系统提出如下要求:1、调速范围宽。
龙门刨床工作时既要求能适应不同的刀具,又要求具有经济的切削速度。
因此,调速范围一定要宽,一般不低于10:1,最好为无级调速。
A系列龙门刨床调速范围为20:1(高速90 米/分,低速 4.5 米/分)。
2、静差度小。
为了提高加工精度,要求工作台的速度不随切削量的变化而变化,一般要求静差度小于10%。
同时,系统的机械特性应具有下垂特性。
3、具有较高的切削速度(一般不低于75 米/分)和足够的切削力;在低速范围内,切削力基本保持恒定。
4、能单独调整工作行程与返回行程的速度,且退回速度高于工作速度;工作台的运行速度能自动调整,在刀具切入与切出工件时能自动减速。
5、为提高加工表面的精度,工作台反向时应迅速、平稳、冲击小,动态品质要好。
6、操作简单,节省辅助工时,工作台要有可靠的半自动往复循环,调速时不必停车。
7、驱动效率高,耗电量小,安全可靠;8、系统简单,通用化程度高,成本低,易于修理和维护。
1.2.2 A 系列龙门刨床控制系统存在问题[1]原龙门刨床工作台拖动采用了电机扩大机―直流发电机―直流电动机方式,主要存在以下缺点:1、主拖动系统体积大、电耗大、故障率高、维护量大、控制精度差。
2、控制统采用较多的继电器控制电路,可靠性与可维护性差、灵活性差。
3、整个系统保护功能不强,不具备故障自检功能,初开车困难,故障停车时间长。
因此,设备存在的问题严重影响了产品质量和生产的效率。
为此,决定利用先进的PLC 技术和变频技术对该设备控制系统进行设计,以满足生产精度需要。
1.3 课题研究的主要内容电气传动系统采用可编程控制器(PLC)和变频器控制技术具有良好实用前景,既能提高自动化水平,还是节能高效,对提高系统的运行管理水平、减轻环境污染都会起到很好的作用。
目前国内的中小型企业只有一部份采用PLC 控制,所以推广应用这些新技术、新设备的任务仍是十分繁重。
1、通过查阅资料调查了解我国龙门刨床的应用现状、存在的主要问题,以及使PLC 和变频调速技术进行设计的效益情况。
2、对日本三菱FX系列为代表的PLC硬件结构和编程语言进行深入学习和研究,掌握其主要特点、编程方法和FX2N的主要技术指标。
3、对变频调速器(主要是华为TD2000 系列)的结构和控制方法进行深入的学习和研究,掌握其主要的特点和正确的使用方法。
4、对龙门刨床的工作原理和控制、操作过程进行深入学习和研究,在此基础上设计技术设计方案,采用可编程序控制器(三菱FX2N)和变频器(主要是华为TD2000 系列)对其进行控制。
1.4 控制系统设计的初步方案1.4.1 控制系统结构方案[2][3][4]采用变频器取替原来的A-G-M 系统,整个控制系统以三菱PLC 为控制核心,取代原有继电器电路,对各部分电路实现控制。
1、主工作台采用一台55kW 通用型变频器控制一台55kW 鼠笼式异步电动机,代替原来的电机扩大机—发电机—电动机(简称A-G-M 系统)系统,实现无级调速。
用变频器来实现对工作台的各种不同速度的控制和往返换向。
2、垂直刀架和左右侧刀架由原电机拖动。
3、刨床的各个动作都由PLC 来控制,PLC 根据操作指令和现场信号,按照所编制的程序对变频器、横梁、润滑油泵电动机及风冷电动机进行人工点动、调整控制或自动循环控制。
1.4.2 控制程序结构方案由于控制系统复杂,PLC 编程工作量大,采用模块化的程序结构设计。
编程采用三菱的GX Developer8.86 中文编程软件,在Windows 环境下进行编程。
用一根转接电缆可将计算机的串口与PLC 的接口相连,便可以进行相互间的通信,实现程序的写入和读出。
第二章可编程序控制器工作原理2.1 可编程序控制器简介可编程序控制器,简称PLC。
它是20世纪70年代以来,在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业设备。
它具有可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小质量轻等优点,国外已广泛应用与自动控制的各个领域,并以成为实现工业自动化的支柱产品。
1987年2月,国际电工委员会(IEC)草案,定义可编程序控制器:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数字式和模拟式输入和输出,控制各种类型机械和生产过程。
”2.2 可编程序控制器的结构[5][6]PLC实质上是一种专用的计算机控制系统,它具有比通用计算机更强的与工业现场相连的接口和更适应于控制要求的编程语言。
所以,可编程控制器与其它计算机控制系统一样,也具有中央处理器、I/O 接口、存储器等部分,其典型结构如图2-1 所示。
图2-1 可编程序控制器的结构图2.3 可编程序控制器的工作原理2.3.1 PLC 的工作方式PLC 是以微处理器为核心的,它具有微型计算机的许多特点,但其工作方式却与微型计算机有很大的不同。
微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O 扫描方式,当有键按下或I/O 动作,则转入相应的子程序或中断服务程序;无按下,则继续扫描等待。
PLC 采用周期循环扫描的工作方式,即“顺序扫描,不断循环”,这种工作方式是在系统软件控制下进行的。
当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令序号进行周期性的程序循环扫描,如果无转跳指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户的程序,直到程序结束,然后重新返回第—条指令,开始下一轮的扫描,如此周而复始。
实际上,PLC 扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自诊断、通信服务、执行用户程序三个大的阶段。
1、自诊断。
PLC 上电以后,每次扫描用户程序之前,都先执行故障自诊断程序。
自诊断内容包括I/O 部分、存储器、CPU 等,并且通过CPU 设置定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间,发现异常则停机显示出错。
若自诊断正常,继续向下扫描。
2、通信服务。
PLC 检查是否有编程器、计算机等的通信要求,若有则进行相应处理。
3、执行用户程序。
具体包括:输入处理、程序处理和输出处理三个阶段。
2.3.2 PLC 对用户程序的执行过程可编程控制器对用户程序的执行主要按三个扫描阶段进行:1、输入处理(又称输入采样)。
PLC 在输入采样阶段,首先以扫描方式按顺序从输入锁存器中读入所有输入端子的状态或数据,并将其存入内存中的“输入状态映像区”中。
随后关闭输入端口,进入程序执行阶段。
在程序执行阶段,即使输入端状态有变化,输入状态映像区中的内容也不会改变。