摘要：介紹了可編程序控制器（PLC）在車軸超聲自動探傷系統(tǒng)中的應(yīng)用,對系統(tǒng)的硬件控制和軟件作了詳細的闡述。
　　
　　0引言
　　
　　可編程序控制器（programmab lelogic controller,PLC）是以微處理機為基礎(chǔ),綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置,是專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)。它可以取代傳統(tǒng)的繼電器完成開關(guān)量的控制,其按鈕開關(guān)、行程開關(guān)或敏感元件可以作為輸入信號,輸出信號可以控制開關(guān)、電磁閥和步進電機等執(zhí)行機構(gòu)。它采用可編程序的存儲器,在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令,通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化。
　　
　　1自動超探機控制系統(tǒng)組成
　　
　　超聲波自動探傷機是用來檢測機車車輛上車軸中的傷損和疲勞裂紋的檢測設(shè)備,它由機械、液壓、電氣控制、計算機控制和超聲波探傷等子系統(tǒng)組成。它的控制部分涉及機械制造、電子技術(shù)、微機控制、超聲波檢測和人工智能等學(xué)科領(lǐng)域,是一臺典型的機電一體化超聲波檢測設(shè)備。超聲波自動探傷機的控制系統(tǒng)包括機械動作控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)兩大部分。機械動作控制系統(tǒng)的主要作用是PLC控制機械裝置按工作流程順序依次動作,如輪對超聲波探頭夾持、探頭與所探測輪軸的密貼、探頭移動、輪對轉(zhuǎn)動和供給探測過程中所需的耦合液、以及探測結(jié)束后的機械復(fù)位、輪對推出等。計算機控制系統(tǒng)的主要作用首先是計算機通過I/O板控制PLC保持探測輪對工作狀態(tài),同時切換探頭將數(shù)字式超探儀的超聲信號傳送給計算機,再通過A/D轉(zhuǎn)換,由計算機對超聲波形信號進行分析、判斷,不停地循環(huán)切換探頭、采樣、分析和判斷，直至探測結(jié)束或發(fā)現(xiàn)輪對缺陷,zui后打印存儲波形并輸出。其控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。　　
　　2自動超探機控制電路設(shè)計
　　
　　本系統(tǒng)可以采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N—64MR型PLC控制器,通過硬件連接,軟件編程,參數(shù)設(shè)定來實現(xiàn)整機安全有效地運行。自動超探機的輸入信號包括控制按鈕和接近開關(guān)到位信號,共設(shè)置有21個輸入點，并且設(shè)置有手動/自動選擇開關(guān)；自動超探機的輸出信號直接控制著強電拖動部分和電磁閥控制部分,共有21個輸出點。其部分I/O分配情況:X3~X7為手動控制按鈕,X10~X13為自動控制按鈕,用來控制探頭的移動和輪對的正反轉(zhuǎn)。X15為“啟動”，當(dāng)有信號輸入時，PLC按設(shè)定的控制程序開始工作,機械裝置開始動作;X0為“停止”，當(dāng)有信號輸入時，PLC按設(shè)定的控制程序停止工作,機械裝置立即停止動作。判斷輪對是否到位使用電感式接近開關(guān),其輸入點地址為X16~X24。Y2~Y17的輸出信號控制電磁閥的動作,Y20~Y22的輸出信號控制輪對的正反轉(zhuǎn)和探頭移動。
　　
　　3自動超探機軟件設(shè)計
　　
　　由于超探機的探傷過程是一個比較復(fù)雜的控制過程
　　
　　所以相應(yīng)PLC控制器編程也比較復(fù)雜，首先，滾輪電機的正反轉(zhuǎn),編程時充分注意邏輯互鎖關(guān)系。其次,為了提高探傷的可靠性，輪對的探測位置要準確、全面,編程時必須注意各探測點的切換和探測速度。再者，編程要合理，減少程序量,縮短掃描時間。PLC控制系統(tǒng)的程序流程如圖2所示。
　　
　　4結(jié)語
　　
　　本設(shè)備采用PLC控制,維護十分方便,故障率較低,較好地滿足了生產(chǎn)的需要,取得了較為明顯的經(jīng)濟效益。
　　
　　參考文獻：
　　
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　　機械工業(yè)出版社,2002.