基于PLC控制的电子琴气动演奏系统的研制

摘要

伴随着自动控制理论与微电子技术的发展，气动设备的控制方式与控制手段发生了很大的变化。与电子技术及计算机技术的结合，使得气动技术不断向小型化、集成化、智能化方向发展，进一步推动了气动控制技术在制造业及工业自动化领域中的应用。可编程控制器作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在气动设备控制中得到了日益广泛的应用，是气动设备由传统的继电器控制方式发展为PLC控制的一个重要方向。 本文首先分析探讨了气动控制技术的发展及特点，接着研究了工业控制中大量应用的顺序控制技术及其特征和处理方法。在明确了气动演奏系统的功能要求和实现方法的基础上，通过对传统的继电器控制与矩阵式顺序控制以及PLC顺序控制技术的分析比较，确立了以PLC作为系统控制主体，实现对气动电磁阀的集中控制。 文中讨论比较了各类阀岛的特点与性能，结合实际需求，选用带多针接口的阀岛，不仅避免了常规气动系统因包含大量功能单一的分立控制阀及元件而带来的繁琐的接线工作，缩短了工期，同时大大提高了系统可靠性，降低了故障率。 论文研究比较了基于功能表图的顺序控制程序设计方法与传统的梯形图设计方法，选用三菱公司的顺序步进控制语言完成控制程序的设计，不仅很好地解决了本系统要求实现工步多、响应快的特点，而且使所编制程序简洁易懂，节省了系统扫描时间。为实现实时监控功能，采用三菱PLC的人机界面设备GOT，设计并完成了作为触摸屏的人机终端。 半年多的现场运行表明，该系统状况良好，性能稳定，能很好地将气动技术与电子技术相结合，生动地体现了气动技术简单、可靠、灵活与实用的特点，并为进一步的同类产品设计与应用奠定了基础。