第三章 PLC与继电器、单片机的异同
3.1 什么是PLC
PLC是什幺呢？PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编程序控制器）,刚引入国内时，曾简称为PC。后来，IBM-PC获得广泛应用，PC成了个人电脑的代名词，才改为PLC。PLC还有另外的一个意思是Power Line Carrier(电力线载波)。
3.2 PLC与单片机的区别
PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。
单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。
3. 不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。
最后，从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用；
4. 对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本较高。
5. 对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。最好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能，这样可大大简化单片机系统的研制时间，性能得到保障，效益也就有保证。
3.3 PLC与继电器系统的异同
继电器接触器是以电磁开关为主体的低压电器元件，其构成的系统是用导线依一定的规律将它们连接起来，实现不同的控制功能。
从逻辑控制看，PLC与继电器系统的区别主要是:
（一）组成器件不同
（二）触点数量不同
（三）实时控制的方法不同
（四）工作方式不同
3.4 PLC系统的设计
3.4.1 PLC的选型原则
1、输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展 余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。
2、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。控制功能的选择：该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择
3、对PLC响应时间的要求
响应速度即响应时间包括输入滤波时间，输出滤波时间和扫描周期。PLC一般以顺序扫描工作方式进行工作，对小于扫描时间的输入信号，有可能造成接收信号不可靠。因此，对有维持很短时间的输入信号来讲，需要选取扫描速度高的PLC。一般机器对扫描时间的限定值为100～200ms，而实际上执行一千条指令仅需时间1～10ms ,对一般规模的PLC程序，则输入信号能维持在10ms左右就完全能安全地被接收到，但对模拟量输入则需要考虑与PLC的响应时间的配合问题。
4、系统可靠性
根据生产环境及工艺要求，应采用功能完善可靠性适宜的PLC。对可靠性要求极高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备份系统。
5、编程器与外围设备
小型PLC控制系统一般选用价格便宜的简易编程器；如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强，编程方便的图形编辑器；如果有现成的个人计算机，可选用能在计算机上使用的编程软件。
3.4.2 可编程顺序控制器的设计流程
PLC控制系统的设计流程图如图3.1步骤：
1、熟悉控制对象确定控制范围
根据生产和工艺过程分析控制要求，确定控制对象及控制范围，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其它功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。
2、可同时进行PLC的硬件设计和软件设计。
硬件设计指电气线路设计，包括主电路及PLC外部控制电路，PLC输入输出接线图，设备供电系统图，电气控制柜结构及电器设备安装图等。软件设计包括状态表、状态转换图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个控制系统设计的核心。
3、PLC调试分模拟调试和联机调试
硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。
联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。
4、PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
第四章 传送带的介绍
传送带是传送带用来输送元件，PCB和其他器件，材料一般为塑料，纤维制品或橡胶。如果传送带要接收从机器其他部分传来的器件，那么它应该采用耗散性材料。当传送带表面电阻率为1～106欧时，它会使带电器件放电速度太快，对器件造成损害；当表面电阻在106～109欧时，只要传送带通过转轮滑轮和机架良好接地，传送带上就不会带电。
4.1 传送带常见的故障与维护
4.1.1传送带常见故障
a)传送带打滑 传送带与皮带轮之间打滑为将这种打滑现象减到最低限度，建议驱动轮和被动轮都使用合适的防滑套。解决打滑问题可采取以下几点措施：
（1）绷紧上下传送带；
（2）检查紧带装置的调节机构是否需要加以紧固；
（3）更换或磨粗现有的防滑套表面；
（4）检查驱动齿轮的磨损情况。
b)传送带与纸板之间打滑 传送带与纸板之间打滑的主要原因是挂面纸板与热板之间产生的磨擦过大
c) 其他故障
(1)过度的张力
(2)传送带表面变光滑
(3)切割刀的控制
4.1.2 传送带跑偏
传送带的跑偏问题一般是对机器本身状态的一种反作用。化纤传送带对机器各种不同设置状态的反应一般要比传统帆布传送带敏感。
1.传送带边缘开线
如果使用帆布传送带时出现开线问题，表明可能有跑偏的问题。这时应对机器做一些微小的调整，例如调整压力辊和惰轮，以及调整驱动轮(根据需要使其与被动轮平行或不平行)等。
2.传送带边缘弯曲
这可能会被误解为传送带在摆动。简单的检查方法是用一支铅笔在带边内约6英寸15cm处划线，然后测量该线的横向移动量。任何情况下，传送带的横向移动量应在±1／4英寸(0.6cm)之内。
3.传送带斜行
一般每台机器都会有一定的对角线偏斜。这可能会影响纸板的运行轨迹，导致进纸时偏心，以使得出纸时切刀对准中心。可通过调整压力辊来补偿机器的这种对角偏斜。
4.传送带的就位
如果传送带有微小的横向移动，需给以一定的时间使其稳定下来。这通常需要两三个星期的时间。如果按照前面所讲将两个皮带轮都加了防滑套，且保持拉紧传送带，横向的摆动就会减小到可以忽略。
5.启动
对于刚启动机器时，传送带可能会有不规则的偏轨问题，有以下两种解释：一是蒸汽的热度不均匀，二是在停机过程中因传送带的张力减少而变松驰，并直
接暴露给热源。如果有这种情况发生，每天最初几小时可能会有不规则的跑偏现象，但会逐渐消失，所以应常保持传送带的张力。
6.传送带变形
如果传送带在松驰状态下直接接触热板，传送带可能会发生变形。所以，无论在什么时候都必须保持传送带有一定的张力。如果机器使用液压张紧装置，则建议在活塞上安装一个轴套或阻挡机构以防止其完全放松。如传送带需要重新对接，应确保热板是冷却的或是与传送带隔离的。
7.经过紧带机构时跑偏
这显然是由于传送带在经过紧带机构时各轴内在的扭曲引起的，不是严重问题。可以通过在活塞机构的另一端安装一个松紧螺旋扣来解决，这样可调整消除轴的扭曲。有些机器，调整紧带机构前部的惰轮会有助于消除这一问题。一般较新的机器都装有调整机构来纠正。下传送带的紧带机构各轴应保持平行和水平，有跑偏问题存在，可能需要将一个轴(最好是可移动的)的平行和(或)水平度做微小调整。这样做，传送带会向其先接触的轴的端部移动，但应避免移动太大，否则会导致拉伸传送带的一个边。
4.2 四级传送带的设计
4.2.1 四级传送带控制要求
用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：
启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机到最前一条后5秒Y5得得电货物开始装填货物。
停止时应先停止Y5货物停止装填，待料运送完毕后5秒后最前一条皮带机停止再依次停止其它皮带机。
当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止且Y5也立即停止装填货物，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，Y5、M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。
控制功能：
（1）单动与循环控制连锁，任何一个单动按钮“ON”，循环控制不能建立，反之，如果循环控制已建立，单动按钮的动作对循环操作没有任何影响。
（2）当“手动/循环”旋转按钮置“手动”位置时，方可对单机进行单动。
（3）如当2#皮带出现故障时，1#皮带必须紧停，3#皮带可以保持运行，当故障解除，复位，按“启动”按钮，2#机可直接起动，当2#机起动完毕，再延时起动3、4#机。
（4）对于短路等，故障解除，按“复位”按钮，故障锁存复位，未循环起动按钮/旋转单动按钮，皮带不会自行起动。
（5）循环控制时，如果某台皮带起动失败，则其上游设备不能启动，下游设备可保持运行状态。
（6）设声、光报警。光报警闪烁。
（7）不论循环控制还是单动控制，集中控制紧停按钮均起作用。
4.2.2 四级传送带视图图4-1 四级传送带视图
4.2.5 PLC接线图
