西门子代理商-模块代理商-保内

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一、维护概述
    一般各型PLC（以下以无锡华光电子工业有限公司生产的SR系列PLC，做为描述样板，其余各型PLC大同小异）均设计成长期不间断的工作制。但是，偶然有的地方也需要对动作进行修改，找到这个场所并修改它们是很重要的。修改发生在PLC以外的 动作需要许多时间。
二、查找故障的设备
    SR PLC的指示灯及机内设备，有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具，他能方便地插到PLC上面。在编程器上可以观察整个控制系统的状态，当您去查找PLC为的控制系统的故障时，作为一个习惯，您应带一个编程器。
三、基本的查找故障顺序
    提出下列问题，并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地换SR中的各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过换模块来完成。 除了一把螺丝和一个万用电表外，并不需要特殊的工具，不需要示波器，精密电压表或特殊的测试程序。
    1、PWR（电源）灯亮否？如果不亮，在采用交流电源的框架的电压输入端（98-162VAC或195-252VAC）检查电源电压；对于需要直流电压的框架，测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压，如果不是合适的AC或DC电源，则问题发生在SR PLC之外。如AC或DC电源电压正常，但PWR灯不亮，检查保险丝，如必要的话，就换CPU框架。
    2、PWR（电源）灯亮否？如果亮，检查显示出错的代码，对照出错代码表的代码定义，做相应的修正。
    3、RUN（运行）灯亮否？如果不亮，检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出错。如RUN灯不亮，而编程器并没插上，或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码，则需要换CPU模块。
    4、BATT（电池）灯亮否？如果亮，则需要换锂电池。由于BATT灯只是报警信号，即使电池电压过低，程序也可能尚没改变。换电池以后， 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错，在完成系统编程初始化后，将录在磁带上的程序重新装入PLC。
    5、在多框架系统中,如果CPU是工作的,可用RUN`继电器来检查其它几个电源的工作。如果RUN继电器未闭合(高阻态),按上面讲的步检查AC或DC电源如AC 或DC电源正常而继电器是断开的,则需要换框架。
四、一般查找故障步骤
    其他步骤于用户的逻辑知识有关。下面的一些步骤，实际上只是较普通的，对于您遇到的特定的应用问题，尚修改或调整。查找故障的工具就是 您的感觉和经验。，插上编程器，并将开关打到RUN位置，然后按下列步骤进行。
    1、如果PLC停止在某些输出被激励的地方，一般是处于中间状态，则查找引起下一步操作发生的信号（输入，定时器，线川，鼓轮控制器等）。编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。
    2、如果输入信号，将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较，结果不一致，则换输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要换，那么，在您换模块之前，应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。
    3、如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致，就要比较一下发光二管与输入装置（按钮、限位开关等）的状态。入二者不同，测量一下输入模块，如发现有问题，需要换I/O装置，现场接线或电源；否则，要换输入模块。
    4、如信号是线川，没有输出或输出与线川的状态不同，就得用编程器检查输出的驱动逻辑，并检查程序清单。检查应按从有到左进行， 找出个不接通的触点，如没有通的那个是输入，就按二和三步检查该输入点，如是线川，就按四步和五步检查。要确认使主控继电器步影响逻辑操作。
    5、如果信号是定时器，而且停在小于999.9的非零值上，则要换CPU模块。
    6、如果该信号控制一个计数器，检查控制复位的逻辑，然后是计数器信号。按上述2到5部进行。
五、组件的换
    下面是换SR-211PC系统的步骤
    （1）换框架
    1、切断AC电源 ；如装有编程器，拔掉编程器。
    2、从框架右端的接线端板上，拔下塑料盖板，拆去电源接线。
    3、拔掉所有的I/O模块。如果原先在安装时有多个工作回路的话，不要搞乱IU/O的接线，并记下每个模块在框架中的位置，以便重新插上时不至于搞错。
    4、如果CPU框架，拔除CPU组件和模块。将它放在的地方，以便以后重新安装。
    5、卸去底部的二个固定框架的螺丝，松开上部二个螺丝，但不用拆掉。
    6、将框架向上推移一下，然后把框架向下拉出来放在旁边。
    7、将新的框架 从部螺丝上套进去，
    8、装上底部螺丝，将四个螺丝都拧紧。
    9、插入I/O模块，注意位置要与拆下时一致。
    如果模块插错位置，将会引起控制系统危险的或错误的操作，但不会损坏模块。
    10、插入卸下的CPU和模块。
    11、在框架右边的接线端上重新接好电源接线，再盖上电源接线端的塑料盖。
    12、检查一下电源接线是否正确，然后再通上电源。仔细地检查整个控制系统的工作，确保所有的I/O模块位置正确，程序没有变化。
    （2）CPU模块的换
    1、切断电源，如插有编程器的话，把编程器拔掉。
    2、向中间挤压CPU模块面板的上下紧固扣，使它们脱出卡口。
    3、把模快从槽中垂直拔出。
    4、如果CPU上装着EPROM存储器，把EPROM拔下，装在新的CPU上。
    5、将印刷线路板对准底部导槽。将新的CPU模块插入底部导槽。
    6、轻微的晃动CPU模块，使CPU模块对准部导槽。
    7、把CPU模块插进框架，直到二个弹性锁扣扣进卡口。
    8、重新插上编程器，并通电。
    9、在对系统编程初始化后，把录在磁带上的程序重新装入。检查一下整个系统的操作。
   （三）I/O模块的换
    1、切断框架和I/O系统的电源。
    2、卸下I/O模块接线端上塑料盖。拆下有故障模块的现场接线。
    3、拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆卸式接线插座，这要视模块的类型而定。给每根线贴上标签或记下安装连线的标记，以便于将来重新连接。
    4、向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣，使它们脱出卡口。
    5、垂直向上拔出I/O模块
六、PLC过程控制常见故障分析及维护
    为了延长PLC控制系统的寿命，在系统设计和生产使用中要对该系统的设备消耗、元器件设备故障发生点有较明白的估计，也就是说，要知道整个系统哪些部件容易出故障，以便采取措施。现以我厂特种水泥1号线的PLC过程控制系统为例，对PLC过程控制系统故障分布规律进行分析，希望能对PLC过程控制系统的系统设计和U常维护有所帮助。
    1.系统故障的概念
    系统故障一般指整个生产控制系统失效的总和，它又可分为PLC故障和现场生产控制设备故障两部分。PLC系统包括处理器、主机箱、扩展机箱、I／O模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括I／O端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。
    2.系统的故障统计及分析处理
    （1）我厂特种水泥1号线过程控制系统简介
    2000年该系统改造时采用日本二菱公司的A2系列PIC为组成的PLC过程控制系统。
    该系统有2个集中控制室：窑尾控制室和窑头控制室，其中窑头控制室为主站；2个现场工作站：窑尾生料自动配料工作站和窑尾成球盘自动加水成球工作站；2个电视监控系统：预热器进口下料监控和窑头电视看火。现场工作站是立的微机自动控制系统，它与主站只进行模拟量的通讯和开关量的联锁。主站与从站间采用帧同步全双工通讯方式：
    （2）系统
    故障数据的统计
    经统计，系统故障共计126次，其中PLC的故障比例约为4．7％，现场部分故障比例约为95．3％，：对照其他PLC过程控制系统的故障数据，并考虑该系统运行时间不是很长，该比例比较接近一般PLC过程控制系统的故障分布规律，有一定的普遍性。一般来讲PIC部分的故障比例约为5％，现场控制设备的故障比例约为95％。
    （3）系统故障分析及处理

    PLC主机系统
    PLC主机系统容易发生故障的地方一般在电源系统和通讯网络系统，电源在连续工作、散热中，电压和电流的波动冲击是不可避免的。通讯及网络受外部干扰的可能性大，外部环境是造成通讯外部设备故障的大因素之一。系统总线的损坏主要由于现在PLC多为插件结构，长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏，在空气温度变化、湿度变化的影响下，总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。所以在系统设计和处理系统故障的时候要考虑到空气、尘埃、紫外线等因素对设备的破坏。目前PLC的主存储器大多采用可擦写ROM，其使用寿命除了主要与制作工艺相关外，还和底板的供电、CPU模块工艺水平有关。而PLC的处理器目前都采用的处理芯片，故障率已经大大下降。对于PLC主机系统的故障的预防及处理主要是提高集中控制室的管理水平，加装降温措施，定期除尘，使PLC的外部环境符合其安装运行要求；同时在系统维修时，严格按照操作规程进行操作，谨防人为的对主机系统造成损害。
    PLC的I／O端口
    PLC大的薄弱环节在I／O端口。PLC的技术优势在于其I／O端口，在主机系统的技术水平相差无几的情况下，I／O模块是体现PLC性能的关键部件，因此它也是PLC损坏中的环节。要减少I／O模块的故障就要减少外部各种干扰对其影响，要按照其使用的要求进行使用，不可随意减少其外部保护设备，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
    现场控制设备
    在整个过程控制系统中容易发生故障地点在现场，表2列出了现场中容易出故障的几个方面。
    1) 类故障点(也是故障多的地点)在继电器、接触器。如该生产线PLC控制系统的日常维护中，电气备件消耗量大的为各类继电器或空气开关。主要原因除产品本身外，就是现场环境比较恶劣，接触器触点易打火或氧化，然后发热变形直至不能使用。在该生产线上所有现场的控制箱都是选用密闭性较好的盘柜，其内部元器件较其他采用敞开式盘柜内元器件的使用寿命明显要长。所以减少此类故障应尽量选用继电器，改善元器件使用环境，减少换的频率，以减少其对系统运行的影响。
    2) 二类故障多发点在阀门或闸板这一类的设备上，因为这类设备的关键执行部位，相对的位移一般较大，或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换，或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换，机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。长期使用缺乏维护，机械、电气失灵是故障产生的主要原因，因此在系统运行时要加强对此类设备的巡检，发现问题及时处理。我厂对此类设备建立了严格的点检制度，经常检查阀门是否变形，执行机构是否灵活可用，控制器是否有效等，很好地保证了整个控制系统的有效性。
    3) 三类故障点可能发生在开关、限位置、保护和现场操作上的一些元件或设备上，其原因可能是因为长期磨损，也可能是长期不用而锈蚀老化。如该生产线窑尾料球储库上的布料行走车来回移动频繁，而且现场粉尘较大，所以接近开关触点出现变形、氧化、粉尘堵塞等从而导致触点接触不好或机构动作不灵
敏。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护，使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外，还要在设计的过程中加入多重的保护措施。
    4) 四类故障点可能发生在PLC系统中的子设备，如接线盒、线端子、螺栓螺母等处。这类故障产生的原因除了设备本身的制作工艺原因外还和安装工艺有关，如有人认为电线和螺钉连接是压的越紧越好，但在二次维修时很容易导致拆卸困难，大力拆卸时容易造成连接件及其附近部件的损害。长期的打火、锈蚀等也是造成故障的原因。根据工程经验，这类故障一般是很难发现和维修的。所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行，不留设备隐患。
    5) 五类故障点是传感器和仪表，这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端接地，并尽量与动力电缆分开敷设，特别是高干扰的变频器输出电缆，而且要在PIC内部进行软件滤波。这类故障的发现及处理也和日常点巡检有关，发现问题应及时处理。
    6) 六类故障主要是电源、地线和信号线的噪声(干扰)，问题的解决或改善主要在于工程设计时的经验和日常维护中的观察分析。
    要减小故障率，很重要的一点是要重视工厂工艺和操作规程，在日常的工作中要遵守工艺和操作规程，严格执行—些相关的规定，如保持集中控制室的环境等等，同时在生产中也要加强这些方面的霄理。
八、结束语
    过程控制系统本身是一个完整的系统，所以在分析故障或处理故障时也要注意系统性，单的对某一部分的优化有时并不能提高系统的整体性能。如过分追求元器件的精度而不考虑实际的需要以及和相关设备精度的匹配，将徒然增加系统成本。在日常维护中也有过把系统越改越复杂的现象，如采用复杂的控制方式和设备来实现本可以用简单装置来实现的控制，违背了经济、简单、实用的原则，并可能会增加故障率，这也是要注意的地方

1 PLC概述
PLC（Programmable logic Controller）即可编程控制器，是当今基于计算机技术的常见工业控制装置，主要应用于工业控制领域。PLC内部配有编制程序的存储器，用于存储其内部指令、程序代码及程序运行所需的各种数据，并以数字或模拟的方式与外部进行输入和输出，进而控制各种类型的执行装置。PLC及其有关的外围设备是工业控制系统中的重要组成部分，尤其在底层控制中，PLC一般都会是控制系统的。

2 PLC的特点

2.1性高，抗干扰能力强
工业生产一般是在恶劣环境中进行的高强度作业，这就要求其设备具有较高的性和抗干扰能力。PLC的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离, 各输入端均采用R-C滤波器，各模块均采用屏蔽措施, 并具有良好的自诊断功能, 大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统使性进一步提高。

2.2丰富的IO接口
在工业生产现场，存在各种不同的设备或变化的生产环境，为了在计算机中进行计算及采取控制措施，PLC配备丰富的IO模块，以便能够将现场的各种信号转换成PLC中可识别的信号。一般可将信号分为两种：离散信号、模拟信号。一些按钮、开关、电磁线圈和控制阀等器件通过传感器产生高低电平形成离散信号，一些温度、压力、速度等传感器通过其测量值映射为模拟信号，只要配备相应的采集装置，PLC就可以通过IO模块与现场装置进行互动。

2.3编程简单，易学易用
PLC作为通用工业控制计算机，接口简单易于配置，编程语言也易于工程技术人员所接受。尤其梯形图语言的图形符号能够形象地表达各种逻辑结构，不需要使用人员具有的计算机知识便可完成编程工作，这就使得开发人员能将多的精力放在工控设计方面，进而提高工作效率。

2.4系统搭建容易，维护方便
PLC用存储逻辑代替接线逻辑即使用软逻辑代替硬逻辑，这一方面增加了逻辑运算的灵活性，另一方面大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统结构加简易实用、系统搭建周期大为缩短。系统维护也很简单，因为系统的硬件相对较少，改变系统结构的工作量也就较少，如果改变硬件结构，则只需要对系统重新进行软件组态即可。

3 PLC的应用领域
PLC的应用领域非常广泛，在钢铁、石油、化工、电力等各个行业都可以看到PLC的应用，PLC即可以进行开关量的逻辑控制又可以进行模拟量的控制，只需要配备相应的IO模块和配套装置即可。PLC主要的应用领域大致有如下几类。

3.1运动控制
PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

3.2过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系 统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行的PID子程序。过程控制在冶金、 化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.3数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

3.4通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

4 PLC的发展现状
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，使得电气控制功能实现的程序化，这就是代可编程序控制器，英文名字叫Programmable Controller（PC）是世界上公认的台PLC。 随着个人计算机（PC）发展，为了反映可编程控制器的功能特点，美国A-B公司将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller（PLC），现在，也有人称PLC简称PC。上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统，20世纪末期，可编程控制器的发展特点是加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套加容易。

5. 未来展望
随着计算机科学和相关的通信、自动化等各学科的发展，多新的技术将用于PLC的设计和制造，使得PLC的运算速度、控制能力、智能型等各方面都有所增强。另外随着企业规模的扩大即自动化在日常生活中的深入应用，PLC将向两发展，即小型和大型。从产品的配套性上看，产品的品种会丰富、规格齐全，的人机界面、完备的通信设备会好地适应各种工业控制场合的需求。从通信方面来看，各个领域都朝着信息化发展，网络将世界连为一个整体，PLC也不会是信息孤岛，与其它计算机组网构成大型的综合的控制系统是其必然的发展方向。■

 前言

随着现代建筑业的飞速发展，桩基础已从木桩逐渐发展为钢筋混凝土桩或钢桩。校基础的施工方法和施工机械也有了的发展。桩的类型大体上可分为两大类：预制桩和就地灌注桩。预制桩主要采用锤击的方法将其打入土壤中。其施工机械也从刚开始坠锤、蒸汽锤和柴油锤，发展到振动锤。液压振动桩锤的优点是噪声小，随着人们环保意识的不断加强，也将足打桩设备发展的必然趋势。就地灌注桩是由相应机械成孔后，灌注而成。就地灌注校机械品种繁多。从近年来我国进口的设备情况和工程机械展览会来看，钻孔机成为灌注桩机械的主力军。它的发展也是相当的。

振动桩锤是一种广泛应用各种基础施工工程的沉拔桩施工机械，由于具有噪音低，沉桩效果好，可在水下作业等优点。

2 设备结构以及工作原理

2.1 设备结构

图1 结构外景

振动桩锤部件是一台能耐高加速度的特殊耐振电机，其轴温可耐95摄氏度，能短时过载使用且有较高的启动转矩。其大体结构分为减振框架、振动器、液压夹头、液压操纵箱、导向装置和电气控制箱等六部分。

2.2 工作原理

当设备启动前，先用吊车将振动桩锤落到桩上，并将夹头夹在桩管上。然后开启油泵，启动液压夹头夹紧，通过液压操纵箱，使夹头压力达到10MP。当夹头夹紧后，主机随即启动，开始进入正常工作状态。液压夹头由油缸、杠杆、滑块、压块等组成，在工作时，它能将桩夹紧，把振动器所产生的激振力的传递给桩，由液压系统中的高，通过高压软管进入油缸，油缸中的活塞推动杠杆，杠杆推动滑块把桩夹紧。振动器主要由振动箱、偏心块、轴、齿轮、皮带轮等组成，耐振电机通过三角带把动力传递给振动箱内一对相啮合的圆柱齿轮上，齿轮与偏心块分别装在两根轴上，偏心块高速度旋转，产生了垂直振动(即激振力)，带动桩体运动。

3.系统设计以及硬件配置

3.1 系统设计

考虑该设备使用在露天，潮湿，腐蚀性大，振动大等特殊场合，我们选用了具有三防(防湿热、防霉菌、防盐雾)处理，并装有防振性能好的WAGO接线端子的和利时LM系列PLC以及HT6000系统触摸屏。保证设备在湿气、盐喷、潮湿、高温、振动大以及各种化学品侵

蚀的恶劣环境下，仍能运行。

图2 硬件配置

为了操作方便以及节约成本，我们采用和利时LM3107E带有1路模拟量输出以及2路模拟量输入的CPU模块，通过触摸屏去调节变频器频率，并反馈运行电流。

同时根据设备在现场的使用情况，我们设计了远程控制装置，对设备进行远程无线控制，大大提高了工作效率，同时也了现场操作人员的生命。

3.2 硬件配置

LM3107E模块额定工作电压220VAC，自带23点I/O，提供12路DC24V输入和8路继电器输出;同时可进行2路模拟量输入和1路模拟量输出处理。

HT6600C触摸屏和LM3107E PLC是通过RS232串口进行通讯，产用MODBUS通讯协议。变频器的频率调节是通过LM3107E本体上带的一点模拟量输出信号进行控制，可以选择0~10V或者0~20mA两种控制信号。无线按钮是通过工业遥控器实现，把接收装置通过硬接线方式连到PLC数字量输入端。而发送装置者可以在100米范围内进行无线遥控操作。

4. 程序设计

4.1 下位PLC程序设计

该下位程序分主程序;自动控制、手动控制以及配方三个子程序。为了让客户操作方便，在自动控制子程序里面，实现一键控制设备运行全过程。在运行前先设置变频器量程，主机电流限制值，保压以及补压时间值等相应参数。然后只要一触发设备启动按纽，油泵以及夹头紧先工作，当液压夹头达到预定的10MP后。自动启动主机，振动桩锤开始工作。为了设备运行，程序设定每隔一定时间夹头紧运行进行补压。同时为了保护设备，当主机运行

电流连续过限制电流几分钟后，出现主机过载报警画面，并强制停止主机。

为了防止误操作，在主机运行过程中不允许关油泵和松夹头，如出现误操作就出现误操作报警提醒画面。

同时该PLC的编程软件具有视图功能，可以通过视图功能方便的进行程序模拟调试，避免了要经常通过触摸屏来进行调试并修改程序的麻烦。大大节省调试的时间，提高工作效率。

本机床主机为立轴矩台型式，无横向移动。有左右两个磨头，在立柱两侧各自作垂降，可对安装在工作台夹具上于工作台台面的工件同时磨削。

工作台的旋转由三相交流电机驱动，交流电机可由变频器进行加减速控制;左右磨头垂直进给均采用交流伺服电机及滚珠丝杠副系统，左右磨头的旋转由三相交流电机驱动，交流电机可由变频器进行加减速控制。机床由冷却冲洗泵提供高压、大流量磨削液，并通过纸质过滤装置加多级沉淀进行净化处理，效果良好。

机床具有磨削成形精度高，型面表面质量好，磨削等特点。机床实现了机电一体化。

2.2 磨床工艺原理

该磨床工艺对系统的控制要求主要分设定、开机复位和自动工作三个部分，对左右(A、B)磨头可单进行升降控制，也可实现自动联动控制，如下：

1)设定：开机后，系统应处于手动状态，按触摸屏上的设定(复位开关)按钮，再按微量定位(复位开关)按钮，A臂与B臂可以下降。此时，A升降下限，A升降下软限，B升降下限，B升降下软限，无效。可手动将A，B，磨盘下降至工作台面，此时按完成按钮，可以将磨盘A高度，磨盘B高度同时清零，并且A，B先后上升，当磨盘上升动作与下面的复位动作相同。

2)开机复位：系统开机后手动有效，按开机复位(复位开关)按钮，A磨盘开始上升，上升期间如经过光电传感器信号不处理，直到A磨盘上升到A软复上限后A磨盘下降，下降到光电传感器信号时，将此时A磨盘的高度赋给光基高度，然后A磨盘抬起5厘米。然后B磨盘开始上升，上升期间如经过光电传感器信号不处理，直到B磨盘上升到B软复上限后B磨盘下降，下降到光电传感器信号时，将此时光基高度赋给B，然后B磨盘抬起5厘米。此时如果A高度与B高度不相等。应产生蜂鸣报警。提示重新复位。(应考虑A，B高度差的设定)

3)自动工作：在参数设定画面中输入目标高度，毛坯高度，每次进给量，精磨量，按自动启(复位开关)按钮，磨盘A B 或A或B(磨盘A选择，磨盘B选择按钮决定)磨盘A B开始下降，下降距离应为(磨盘A高度-毛坯高度)，此时工作台应旋转。工作台接近开关每次动作，磨盘AB按照每次进给量下降一次(毛坯高度-目标高度为剩余的下降量，[(毛坯高度-目标高度)-精磨量]/ 每次进给量为每次进给的次数)，后下降高度为精磨量，下降结束后，工作台在旋转一圈停止。同时磨盘A B上升到上软限位后停止，自动过程结束。

3 控制系统介绍

3.1 PLC介绍

3.1.1 PLC工作原理

PLC工作方式又扫描方式和中断方式，所谓扫描方式是周而复始的执行一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期，其扫描的工作过程如下：

(1)读输入：将物理输入点上的状态复制到输入过程映像寄存器中。

(2)执行逻辑控制程序：执行程序指令并将数据存储在变量存储区中。

(3)处理通讯请求：即执行通讯任务。

(4)执行CPU自诊断：检测固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常。

(5)写输出：在输出过程映像寄存器中存储的数据被复制到物理输出点。

中断方式是指当中断事件发生时则立即执行一次相应的中断服务程序，不受扫描周期的影响，响应速度快，从而进一步提高了PLC控制的性。中断事件不发生时，不扫描中断服务程序，这样可以节约扫描时间，减少扫描周期。

3.1.1 PLC特点

(1)PLC逻辑判断和控制能力强，抗干扰能力强，性好。PLC从硬件上采用隔离、滤波措施有效地抑制和了干扰。

(2)扩展性和柔性好，且可移植性好，在不改变硬件的情况下，只变软件的程序就可以实现不同的功能。

(3)编程语言丰富，可以采用不同语言编写程序，HOLLiAS#reg; LM系列PLC支持6种编程语言，包括：梯形图(LD)、指令表(IL)、结构化文本(ST)、功能块图(FBD)、顺序功能图(SFC)和连续功能图(SFC)。给编写程序带来很大方便。

3.2 控制系统方案

控制系统上位机采用和利时HT6600C系列触摸屏，下位机CPU选用和利时LM3108 PLC控制器，上、下位机之间走RS232串口线通过标准MODBUS协议进行通讯。CPU内部通过逻辑编程处理来自触摸屏以及按钮、传感器、限位开关等信号控制2台伺服驱动器和3台变频器。图3为控制系统配置图。

3.3控制系统硬件

3.3.1 PLC选型

本系统采用HOLLiAS LM系列PLC控制，配置1个CPU模块LM3108、1个4通道数字量输入模块/4通道继电器输出模块LM3231和1个8通道模拟量输入模块LM3313。

1)CPU模块：LM3108模块的额定工作电压为DC24V，自带40点I/O，提供24路DC24V输入/16路晶体管输出处理。具有两路20KHz高速输出，1个RS232和1个RS485通讯接口，支持专有协议(仅RS232)/Modbus RTU协议/自由协议。

2)数字量扩展模块：LM3231模块包含4路数字量输入处理通道和4路继电器输出处理通道，输出额定负载的电压为24V DC或220VAC，主要完成数字量信号的输入/输出工作。

3)模拟量扩展模块：LM3313模块提供8通道模拟量输入通道，输入范围-10-10V电压信号和-20-20mA电流信号可选，主要完成现场模拟量的输入、采集与处理工作。

下表1为系统I/O分配表。

表1 系统I/O分配表

3.3.2 监控部分

上位监控部份采用和利时HT6600系列触摸屏，配以软件来完成。触摸屏上可以设定加工参数、软限位参数，进行设备启停控制，显示开关点状态及变频器故障、限位故障等报警信息。图4-图7为触摸屏部分监控画面。