PLC板材切割机自动控制的设计(5)
机械组成部分示意图
电气控制柜 图1-6 电气控制系统组成示意图
3.2 板材切割系统的工作原理
接通电源后，通过按下控制面板上的启动按钮，整个系统开始工作，牵引机、压紧装置、切割枪等按照程序设定顺序启动，同时PLC检测外部各个开关量反馈状态，以确定如何进行控制。
该系统的工作过程包括以下几个方面。
（1）首先大车携带工件前进，使工件打到切割枪所在的位置下方，可通过切割枪下方的限位开关进行检测。
（2）大车到位后，启动压紧装置，经过延时后，压紧结束。
（3）延时结束后，切割枪下降到位。
（4）下降到位后，一次启动乙炔阀门、切割氧阀门、高压氧阀门，点燃火焰。
（5）待预热一段时间后，启动切割枪左右移动电动机，开始切割过程。
（6）切割结束后，切割枪复位。
（7）松开压紧机构，大车在步进电动机的驱动下移动固定长度。
（8）再次启动切割枪，切割过程循环进行。
板材切割系统工作主要过程示意图如图1-7所示。
4 硬件系统配置.1 PLC选型
根据控制系统的功能要求,从经济性、可靠性等方面来考虑，选择西门子S-200系列PLC作为板材切割控制系统的主机。此控制系统的控制过程比较简单，算法也不复杂，因此选用的CPU总共有19个数字量输入和10个数字量输出，共需27个数字量I/O。根据I/O点数，以及程序容量和控制要求，选择CPU224作为该控制系统的主机。
由于现有主机的I/O点数无法满足控制系统的功能要求，因此需要扩展一个数字量输入/输出模块。可选的数字量输入和输出模块有EM221、EM222和EM223。EM221和EM222是单独的输入或者输出的扩展模块，为了便于硬件的安装和减小PLC系统所占体积，采用EM223模块。EM223是一个输入/输出混合模块，有多种型号可选，这里选用EM223中的4点DC输入和4点DC输出，既能满足系统的控制要求，同时也满足了控制系统的I/O点数量的要求。
EM223与PLC的连接不需要其他设置，只需要将排线插到主机或者其他扩展模块的插槽上即可。
4.2 PLC的I/O资源配置
根据系统的功能要求，对PLC的I/O进行配置，具体分配如下所示。
4.2.1 数字量输入部分
在这个控制系统中，所需要的输入量基本上都属于数字量，主要包括各种控制按钮和各种限位开关，共有19个数字输入量，如表1-1所示。
表1-1 数字输入量地址分配
输入地址 输入设备 输入地址 输入设备
I0.0 急停 I1.2 手动大车前进
I0.1 复位 I1.3 手动大车后退
I0.2 手动/自动 I1.4 手动工件压紧
I0.3 自动切割启动 I1.5 手动工件松开
I0.4 手动切割枪上升 I1.6 切割枪上限开关
I0.5 手动切割枪下降 I1.7 切割枪下限开关
I0.6 手动切割枪左移 I2.0 切割枪左限开关
I0.7 手动切割枪右移 I2.1 切割枪右限开关
I1.0 手动切割枪乙炔阀门 I2.2 大车到位开关
I1.1 手动切割枪切割氧和高压氧阀门
在这个控制系统中，所需要的输入量基本上都属于数字量，主要包括各种控制按钮和各种限位开关，共有19个数字输入量，如表1-1所示。