plc課程的畢業(yè)設(shè)計(jì)--plc控制自動(dòng)運(yùn)料小車

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　PLC控制自動(dòng)運(yùn)料小車</p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　

2、　層 次 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　日 期 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p&

3、gt;　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。本文在已有的通變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)

4、行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。關(guān)鍵詞:PLC控制變頻調(diào)速電梯舒適感ABSTRACT With the development of the economy, microelectronic technology, computertechnology and the automatic theory are developed rapidly, the AC variablefrequency techno

5、logy has been in a new state. Its application is becoming more </p><p><b>　　獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明</b></p><p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我個(gè)人進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的

6、研究成果，也不包含為獲得中國農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說明并表示了謝意。</p><p>　　學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><p>　　關(guān)于論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)的說明</p><

7、p>　　本人完全了解《江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作條例（暫行規(guī)定）》對：“成績?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院將有權(quán)選取部分論文（設(shè)計(jì)）全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開發(fā)布。如因著作權(quán)發(fā)生糾紛，由學(xué)生本人負(fù)責(zé)”完全認(rèn)可，并同意江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院有權(quán)保留送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱，可以采

8、用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。</p><p>　　[保密的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議]</p><p>　　學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><p><b>　　密級：</b></p><p><b>　　摘

9、要 </b></p><p>　　在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，有些生產(chǎn)機(jī)械的工作臺(tái)需要按一定的順序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)，并且有的還要求在某些位置有一定的時(shí)間停留，以滿足生產(chǎn)工藝要求。用PLC程序?qū)崿F(xiàn)運(yùn)料小車自動(dòng)往返順序控制，不僅具有程序設(shè)計(jì)簡易、方便、可靠性高等特點(diǎn)，而且程序設(shè)計(jì)方法多樣，便于不同層次設(shè)計(jì)人員的理解和掌握隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)裝料裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需

10、要。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。我們?yōu)楦鱾€(gè)裝料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程控制器裝料系統(tǒng)。它集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。</p>

11、;<p>　　關(guān)鍵詞：PLC； 自動(dòng)化； 程序設(shè)計(jì)； 運(yùn)料小車</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論…………………………………………………………………1</p><p>　　第一章 PLC的工作原理……………………………………………2</p><p>　　1.1 PLC的

12、主要技術(shù)指標(biāo)……………………………………2</p><p>　　1.2 PLC型號(hào)的選擇………………………………………………3</p><p>　　1.3 PLC的容量選擇…………………………………………4</p><p>　　第二章 PLC應(yīng)用與發(fā)展……………………………………………5</p><p>　　2.1可編程序控制器概述……………

13、…………………………5</p><p>　　2.2 可編程控制器的應(yīng)用 ………………………………………7</p><p>　　2.3可編程控制器的發(fā)展………………………………………8</p><p>　　第 四 章 運(yùn)料小車設(shè)計(jì)………………………………………………12</p><p>　　4．1 運(yùn)料小車控制原理………………………………………

14、12</p><p>　　4.2運(yùn)料小車面板圖……………………………………12</p><p>　　4.3 輸入/輸出接線…………………………………………13</p><p>　　4.4 梯形圖參考程序……………………………………………13</p><p>　　總結(jié)…………………………………………………………………17</p>

15、<p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………18</p><p>　　致謝………………………………………………………………19</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　在倉庫領(lǐng)域中，物資的輸送、存儲(chǔ)、管理和控制的規(guī)模越來越大，靠人工實(shí)現(xiàn)已經(jīng)遠(yuǎn)不能夠需要。自動(dòng)化倉庫技術(shù)在物資存儲(chǔ)行業(yè)中受到

16、人們的重視，其控制重點(diǎn)轉(zhuǎn)向物資的控制和管理要求實(shí)時(shí)、協(xié)調(diào)和一體化，計(jì)算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間、機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計(jì)算機(jī)之間的通信可以及時(shí)地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時(shí)地記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫存量，計(jì)劃人員可以方便地作出供貨決策，管理人員隨時(shí)掌握貨源及需求。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為倉庫技術(shù)的重要支柱。滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等要求，使總體效益和生產(chǎn)的應(yīng)變能力大大超過各部分獨(dú)立效益的總和，自動(dòng)化技術(shù)逐漸成為

17、倉庫自動(dòng)化技術(shù)的核心。倉庫是貨儲(chǔ)的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下能自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用工業(yè)輸送車將物品存入倉庫。在現(xiàn)代大型倉庫中貨儲(chǔ)任務(wù)十分繁重，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)作業(yè)后，既可以節(jié)省開支，又減少了浪費(fèi)，因此建立一個(gè)便捷、可靠的自動(dòng)配貨系統(tǒng)是十分迫切和需要的。本例采用了PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，解決了勞動(dòng)強(qiáng)度大經(jīng)濟(jì)效益差問題。</p><p><b>　　PLC的工作原

18、理</b></p><p>　　與普通微機(jī)類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。</p><p>　　PLC的基本工作如下:</p><p>　　(1)輸入現(xiàn)場信息:在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài);</p><p>　　(2)執(zhí)行程序:順次掃

19、描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算:</p><p>　　(3)輸出控制信號(hào):根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。</p><p>　　上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)

20、機(jī)械設(shè)備的工作過程可以分為一系列不斷重復(fù)的If序操作，</p><p>　　PLC的工作方式與此相似。因此，PLC的程序可與機(jī)器的動(dòng)作一一對應(yīng)，程序編制簡單、直觀，不容易出錯(cuò)，而且容易修改，從而大大減少了軟件的開發(fā)費(fèi)用，縮短了軟件的開發(fā)周期。</p><p>　　為了提高工作的可靠性，及時(shí)接收外來的控制命令，PLC在每次掃描期間，除完成上述三步操作外，通常還要進(jìn)行故障自診斷，完成與編程器等

21、的通信。</p><p>　　每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點(diǎn)、存儲(chǔ)器和CPU等進(jìn)行診斷，診斷的方法通常是測試出各部分的當(dāng)前狀態(tài)，并與正常的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行比較，若兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障.此時(shí)，PLC立即啟動(dòng)關(guān)機(jī)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并</p><p>　　關(guān)斷所有輸出點(diǎn)，然后停機(jī)。診斷結(jié)束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障，PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器

22、等的通信請求。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息送給編程器顯示等。處理完通信后，PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號(hào)，完成一個(gè)掃描周期。然后又從自診斷開始，進(jìn)行第二輪掃描。</p><p>　　PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。</p><p>　　1

23、.1 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　PLC的性能指標(biāo)較多，現(xiàn)介紹與構(gòu)建PLC控制系統(tǒng)關(guān)系較直接的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　1.1.1 I/O(輸入/輸出)點(diǎn)數(shù)</p><p>　　如前所述，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時(shí)所能接入的輸入/輸出信號(hào)的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時(shí)可能的最大規(guī)模。這里有個(gè)問題要注意，在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)

24、總是按一定比例設(shè)置的，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)，且輸入和輸出點(diǎn)數(shù)不相互代替。</p><p>　　1.1.2應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量</p><p>　　應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量是存放用戶程序的存儲(chǔ)趨的容量。通常用K字（KW），K字節(jié)（KB）或K位（Kb）來表示，1K=1024。也有的PLC直接用所能存放的程序量表示。在一些文獻(xiàn)中稱PLC中存放程序的地址單元為“步”，每一步占用兩個(gè)字，一條基本指令一

25、般為一步。功能復(fù)雜的基本指令，特別是功能指令，往往有若干步，因而用“步”來表示程序容量，往往以簡單的基本指令為單位，稱為多少K基本指令（步）。</p><p>　　如還是用字節(jié)表示，財(cái)一般小型內(nèi)存為1K到幾K，大型機(jī)為幾十K，甚至可達(dá)1～2M字節(jié)。</p><p><b>　　1.1.3掃描速度</b></p><p>　　掃描速度一般以執(zhí)行1

26、000條基本指令所需的時(shí)間來衡量，單位為毫秒/千步，也有以執(zhí)行一步指令時(shí)間的，如微妙/步。一般邏輯指令與運(yùn)算指令的平均執(zhí)行時(shí)間有較大的差別，因而大多場合，掃描速度往往還需標(biāo)明是執(zhí)行哪類程序。</p><p>　　以下是掃描速度參考值：由目前PLC采用的CPU主頻考慮，掃描速度比較慢的為2.2ms/K邏輯運(yùn)算程序和60ms/K數(shù)字運(yùn)算程序；較快的為1ms/K邏輯運(yùn)算程序和10ms/K數(shù)字運(yùn)算程序；更快的能夠達(dá)到0.

27、75ms/K邏輯運(yùn)算程序。</p><p>　　不同廠家的PLC，其編程語言不同，相互不兼容。梯形圖語言、助記符語言較為常見，近年來功能圖語言的使用量有上升趨勢。一臺(tái)機(jī)器能同時(shí)使用的編程方法多，則容易為更多人使用。編程語言中還有一個(gè)內(nèi)容是指令的功能。衡量指令功能的強(qiáng)弱可看兩個(gè)方面：一是指令條數(shù)的多少，二是指令中有多少綜合性指令。一條綜合性的指令一般就能完成一項(xiàng)專門操作。比如查表、排序及PID功能等，相當(dāng)于一個(gè)子程

28、序。指令功能越強(qiáng)，使用這些指令完成一定的控制目的就越容易。</p><p>　　另外，可編程控制器的可擴(kuò)展性、可靠性、易操作性及經(jīng)濟(jì)性等 指標(biāo)也是用戶關(guān)心的問題。</p><p>　　1.2 PLC型號(hào)的選擇</p><p>　　機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮因素如下：</p>

29、<p><b>　　1.2.1結(jié)構(gòu)合理</b></p><p>　　對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件好、維修量較小的場合，選用單元式結(jié)構(gòu)的PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。</p><p>　　1.2.2功能強(qiáng)弱適當(dāng)</p><p>　　對于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的PLC。如三菱公司的FX2系列機(jī)

30、。</p><p>　　對于以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬控制的工程項(xiàng)目，可選用含有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和含有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，以及具有加減乘除運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔PLC。</p><p>　　對于控制比較復(fù)雜、控制功能要求較高的工程項(xiàng)目，如要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜的程度，選用中擋或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的

31、分布式控制系統(tǒng)和整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對象分布在不同地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，以組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　機(jī)型統(tǒng)一</b></p><p>　　選用PLC時(shí)，盡量要做到機(jī)型統(tǒng)一。由于同一機(jī)型的PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理；另外，功能及編程方法統(tǒng)

32、一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn)；其外部設(shè)備通用也有利于資源共享。若配備了上位計(jì)算機(jī)，可把各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái)PLC聯(lián)成一個(gè)多級分布控制系統(tǒng)，相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。</p><p>　　1.3 PLC容量選擇</p><p>　　PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。</p><p>　　1.3.1I/O點(diǎn)數(shù)是基礎(chǔ)</p><

33、;p>　　I/O點(diǎn)數(shù)可以衡量PLC規(guī)模的大小。準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)被控制對象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總數(shù)并考慮今后調(diào)整和擴(kuò)充，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上10%-20%的備用量。</p><p>　　多數(shù)小型PLC為單元式，具有體積小，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，適于工藝過程比較穩(wěn)定，控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式結(jié)構(gòu)的PLC采用主機(jī)模塊與輸入模塊、功能模塊組合使用的方法，比單元式方便靈活，維修更快模塊、判斷與處理故障快速

34、方便，適用于工藝變化較多，控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)。</p><p>　　1.3.2用戶存儲(chǔ)器容量的估算</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%-25%考慮裕量。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此，在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：</p>

35、<p>　　開關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) = 輸入點(diǎn)數(shù)×10</p><p>　　開關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) = 輸出點(diǎn)數(shù)×8</p><p>　　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) = 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器×2</p><p>　　模擬所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) = 模擬量通道數(shù)×100</p><p>　　通信接口所需

36、存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) = 接口個(gè)數(shù)×300</p><p>　　根據(jù)存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)裕量。</p><p>　　1.3.3 I/O模塊的選擇</p><p>　　PLC是一種控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，它的工業(yè)環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。PLC與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　通過

37、I/O接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制器對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器有通過I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控設(shè)備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)控制。</p><p>　　外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號(hào)電平各種各樣，各種機(jī)構(gòu)所需的信息電平也不相同，而PLC的CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O接口模塊還需實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)

38、備的控制信號(hào)都需要經(jīng)過一定距離。為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好抗干擾能力。根據(jù)實(shí)際需要，PLC相應(yīng)有許多種I/O接口模塊，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。</p><p>　　1.3.4 電源模塊的選擇</p><p>　　電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器

39、模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流總和。選擇電源模塊一般規(guī)則如下。</p><p>　?。?）確定電源的輸入電壓。</p><p>　?。?）將框架中每快I/O模塊所需的總電流相加，計(jì)算出I/O模塊所需的總電流值。</p><p>　?。?）I/O模塊所需的總電流值再加上以下各電流。</p><p>　?、?框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器

40、的最大電流值。</p><p>　?、?當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地I/O適配器模塊時(shí)，應(yīng)加上其最大電流值。</p><p>　?。?）如果框架中留有空槽用于將來擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理：</p><p>　?、?列出將來要擴(kuò)展的I/O模塊所需的電流。</p><p>　　② 將所有擴(kuò)展的I/O模塊的總電流值與步驟。</p>

41、<p>　?。?）在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。</p><p>　　第二章 PLC的應(yīng)用與發(fā)展</p><p>　　2．1可編程序控制器概述 </p><p>　　可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、活通用與維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)

42、。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。</p><p>　　3、2可編程序控制器的發(fā)展歷史</p><p>　　在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點(diǎn):體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度不高，尤其是對生產(chǎn)工

43、藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成了時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。</p><p>　　1968年，在底特律的美國通用汽車公司 (GM公司)為了在每次汽車改型或改變工藝流程時(shí)能不改動(dòng)原有繼電器柜內(nèi)的接線以便降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提出了研制新型邏輯順序控制裝置，并提出了該裝置的研制指標(biāo)要求，即十項(xiàng)招標(biāo)技術(shù)指標(biāo)。其主要內(nèi)容如下:</p><

44、;p>　　(1)在使用者的工廠里，能以最短中斷服務(wù)時(shí)間，迅速方便地對其控制的硬件和設(shè)備進(jìn)行編程及重新進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)。</p><p>　　(2)所有系統(tǒng)單元必須能在工廠內(nèi)無特殊支持的設(shè)備、硬件及環(huán)境條件下運(yùn)行。</p><p>　　(3)系統(tǒng)的維修必須簡單易行。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)有狀態(tài)指示器及插入式模塊以便在最短的停車時(shí)間內(nèi)使維修和故障診斷變得簡單易行。</p><p

45、>　　(4)裝置的體積應(yīng)小于原有繼電器控制柜的體積，它的能耗也應(yīng)較少.</p><p>　　(5)必須能與中央數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)進(jìn)行通信，以便監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行情況。</p><p>　　(6)輸入開關(guān)量可以是已有的標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的按鈕和限位開關(guān)的交流 115V電壓信號(hào)。</p><p>　　(7)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須能驅(qū)動(dòng)以交流運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和電磁閥線圈

46、，每個(gè)輸出量將設(shè)計(jì)為可開停和連續(xù)操縱具有115V, 2A以下容量的電磁閥等負(fù)載設(shè)備。</p><p>　　(8)具有靈活的擴(kuò)展能力。在擴(kuò)展時(shí)，必須能以系統(tǒng)最小的變動(dòng)及最短的更換和停機(jī)時(shí)間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴(kuò)展到系統(tǒng)的最大配置。</p><p>　　(9)在購買和安裝費(fèi)用上，應(yīng)有與原有繼電輯控制系統(tǒng)的竟?fàn)幜?，即有高的性能價(jià)格比。</p><p>　　(10)

47、用戶存儲(chǔ)器容量至少在4KB以上。(根據(jù)當(dāng)時(shí)的汽車裝配過程的要求提出)</p><p>　　從上述十項(xiàng)指標(biāo)閣可以看出，它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器的最基本的功能。將它們歸納一下，其核心為四點(diǎn):</p><p>　　(1)用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤。</p><p>　　(2)用程序代替硬件接線。</p><p>　　(3)輸入輸出電平可與外部裝

48、置直接連接</p><p>　　(4)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。</p><p>　　美國的數(shù)字設(shè)備公司((DEC)中標(biāo)，并在1969年研制出了第一臺(tái)可編程序控制器(PDP-14)。其后，美國的MODICON公司也推出了084控制器，1971年，日本推出了DSC-8控制器，1973年西歐各國的各種可編程序控制器也研制成功。我國在1974年開始研制可編程序控制器。</p><p>

49、;　　3、3可編程序控制器發(fā)展的幾個(gè)階段</p><p>　　可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程序控制器的發(fā)展，而可編程序控制器的發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進(jìn)了它們的發(fā)展。從控制功能來分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個(gè)階段。</p><p>　　第一階段。從第一臺(tái)可

50、編程序控制器問世到20世紀(jì)70年代中期，是可編程序控制器的初創(chuàng)階段。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)運(yùn)算，它的CPU由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡單。典型產(chǎn)品有MODICON公司的084認(rèn)LLEN-BRADLEY(AB)公司的PDQ2, DEC的PDP-14、日立公司的SCY-022等。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運(yùn)算功能，因此被稱為可編程序邏輯控制器(Programmable LogicController-PL

51、C).</p><p>　　第二 階 段 。從20世紀(jì)70年代中期到末期，是可編程序控制器的擴(kuò)展階段。在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā)展，它的發(fā)展主要來自兩方面，從可編程序控制器發(fā)展而來的控制器，它的主要功能是邏輯運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能;而從模擬儀表發(fā)展而來的控制器，其功能主要是模擬運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。因此，按習(xí)慣的分類方法，前者被稱為可編程序邏輯控制器(PLC)，后者被稱為單回路或多

52、回路控制器?？删幊绦蚩刂破鞯拿Q縮寫為PC (P rogrammable Controller)，但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的名稱縮寫PC相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器簡稱為PLC，這一階段的產(chǎn)品有MO DI CON公司的184, 284, 384，西門子公司的SYMATICS3系列，富士電機(jī)公司的SC系列等產(chǎn)品。</p><p>　　第三階段 。從20世紀(jì)70年代末期到20世紀(jì)

53、80年代中期，是PLC通信功能實(shí)現(xiàn)階段。與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展相聯(lián)系，PLC-也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步成了分布式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在該階段，由于生產(chǎn)過程控制的需要，對PLC的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展，數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能得到了較大的擴(kuò)充，產(chǎn)品的可靠性進(jìn)一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SYMATIC S6系列、富士電機(jī)公司的M工CREX和德州儀器

54、公司的T1530等等。</p><p>　　第四 階 段 ，從20世紀(jì)80年代中期開始是PLC的開放階段。由于開放系統(tǒng)的提出，使PLC也得到了較大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開放，使各制造企業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化使用戶得到了好處。在這一階段，產(chǎn)品的規(guī)模增大，功能不斷完善，大中型的產(chǎn)品多數(shù)有CRT屏幕的顯示功能，產(chǎn)品的擴(kuò)展也因通信功能的改善而變得方便，此外，還采用了標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，增加了高級編程語言等.

55、這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SYMATIC S5和S7系列、AB公司的PLC -5等。</p><p>　　2.2 可編程控制器的應(yīng)用</p><p>　　近年來，隨著微處理器芯片及其有關(guān)原器件的價(jià)格大幅度下迭，PLC的成本也隨之下降。與次同時(shí)，PLC的性能卻在不斷的完善，功能也在增多增強(qiáng)，使得PLC的應(yīng)用已由早期的開關(guān)邏輯發(fā)展到現(xiàn)在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)PLC的特點(diǎn)，可以將其應(yīng)用形式歸

56、納為如下幾種類型。</p><p>　　1.開關(guān)邏輯控制。這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC具有強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)各種簡單和復(fù)雜的邏輯控制。</p><p>　　2.模擬量控制。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量，而PLC中所處理的是數(shù)字量，為了能接受模擬量輸入和輸出模擬量信號(hào)，PLC中配置了A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，將現(xiàn)場的溫度

57、、壓力等模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量，經(jīng)微處理器進(jìn)行處理，微處理器處理的數(shù)字量又經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，變成模擬量去控制被控制對象，這樣可以實(shí)現(xiàn)PLC對模擬量的控制。</p><p>　　3.閉環(huán)過程控制。運(yùn)用PLC不僅可以對模擬量進(jìn)行開環(huán)控制，而且還可以進(jìn)行閉環(huán)控制?，F(xiàn)代大、中型的PLC一般都配備了專門的PID控制模塊，當(dāng)控制過程中某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí)，PLC就按照PID算法計(jì)算出正確的輸出去控制生產(chǎn)過程，把變量保持在

58、整定值是。PLC的PID控制已廣泛地應(yīng)用在加熱爐、鍋爐、反應(yīng)堆以及位置和速度等控制中。</p><p>　　4.定時(shí)控制。PLC具有定時(shí)控制的功能，它可以為用戶提供幾十甚至上百個(gè)定時(shí)器，其定時(shí)的時(shí)間可以由用戶在編程用戶程序是設(shè)定，也可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場通過編程器進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或延時(shí)的控制。</p><p>　　5.計(jì)數(shù)控制。計(jì)數(shù)控制也是控制系統(tǒng)不可缺少的，PLC同樣也為用戶提供了幾

59、十個(gè)甚至上百個(gè)計(jì)數(shù)器，設(shè)定方式如同定時(shí)一樣。若用戶需要對頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可選擇高數(shù)計(jì)數(shù)模塊。</p><p>　　6.順序（步進(jìn)）控制。在工業(yè)控制中，采用PLC實(shí)現(xiàn)順序控制，可以用移位寄存器和步進(jìn)指令編寫程序，也可以采用順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語言——順序功能圖編寫程序，使得PLC在實(shí)現(xiàn)按照事件或輸入狀態(tài)的順序控制相應(yīng)輸出時(shí)發(fā)、更加容易。</p><p>　　7.數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)代PLC都具

60、有數(shù)據(jù)處理的能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、轉(zhuǎn)換、顯示和打印以及數(shù)據(jù)通信等。對于大、中型PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算等。</p><p>　　8.通信和聯(lián)網(wǎng)。PLC的控制已從早期的單機(jī)控制發(fā)展到了多機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了工廠自動(dòng)化。這是由于現(xiàn)代的PLC一般都有通信的功能，它既可以對遠(yuǎn)程I/O控制，又能實(shí)現(xiàn)PLC與PLC、PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信，從而可以方便可靠地達(dá)成“集中管理，分散控制

61、”的分布式控制系統(tǒng)。由此可見，PLC是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的理想工業(yè)控制。</p><p>　　2.3 可編程控制器的發(fā)展</p><p>　　目前，可編程控制器正向著兩個(gè)不同的方向進(jìn)一步發(fā)展。一個(gè)是向簡易、廉價(jià)和超小型發(fā)展，以占領(lǐng)小型、分散和簡單功能的工業(yè)控制市場，同時(shí)也便于適應(yīng)機(jī)電一體化的要求。另一個(gè)方向是向大型化、高速度、多功能和分散型、多層次全自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，這種系統(tǒng)不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)

62、數(shù)、定時(shí)、數(shù)值計(jì)算、模擬量控制、監(jiān)控、記錄、顯示、以及與計(jì)算機(jī)接口并作數(shù)據(jù)傳送等一般功能，同時(shí)還具有中斷控制、智能控制、過程控制和遠(yuǎn)程控制等高級功能，此外I/O的點(diǎn)數(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大，最多已達(dá)3200點(diǎn)。</p><p>　　我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了可編程控制器的應(yīng)用，目前我國已經(jīng)可以生產(chǎn)中、小

63、型可編程控制器。</p><p>　　第四章 運(yùn)料小車設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1運(yùn)料小車控制原理</p><p>　　系統(tǒng)啟動(dòng)后，選擇手動(dòng)方式（按下微動(dòng)按鈕A4），通過ZL、XL、RX、LX四個(gè)開關(guān)的狀態(tài)決定小車的運(yùn)行方式。裝料開關(guān)ZL為ON，系統(tǒng)進(jìn)入裝料狀態(tài)，燈S1亮，ZL為OFF，右行開關(guān)RX為ON，燈R1、R2、R3依次點(diǎn)亮，模擬小車右行，卸料開關(guān)XL為

64、ON，小車進(jìn)入卸料，XL為OFF，左行開關(guān)LX為ON，燈L1、L2、L3依次點(diǎn)亮，模擬小車左行。</p><p>　　撥動(dòng)停止按鈕后，再觸動(dòng)微動(dòng)按鈕A3，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)模式，即“裝料->右行->卸料->裝料->左行->卸料->裝料”循環(huán)。</p><p>　　再次撥動(dòng)停止按鈕后，選擇單周期方式（按下微動(dòng)按鈕A2），小車運(yùn)行來回一次。</p>

65、<p>　　同理，撥動(dòng)停止按鈕后，選擇單步方式（選擇A1按鈕），每按動(dòng)一次A1，小車運(yùn)行一步。</p><p>　　4.2 運(yùn)料小車面板圖</p><p>　　4.3 輸入/輸出接線列表</p><p>　　4.4 梯形圖參考程序</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>

66、;　　在這次學(xué)習(xí)后，我對接觸器控制、PLC程序控制兩者不同之處有了深刻的體會(huì)。接觸器控制具有自動(dòng)控制方法簡單、工作可靠、成本低等特點(diǎn)。大多是用于有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)，適用于固定動(dòng)作要求的控制設(shè)備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯(cuò)誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用與較復(fù)雜和控制要求經(jīng)常改變的場合。PLC程序控制是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)自動(dòng)控制，它編程簡單、動(dòng)作可靠且動(dòng)作順序變更容易，一旦工作中發(fā)生程序變化，只要改變程序結(jié)構(gòu)即可，因此被

67、廣泛應(yīng)用與復(fù)雜控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 主編: 李建興. 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004</p><p>　　[2] 主編: 華亞軍. 廖常初,PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004,8</p><p>　　[3] 主編: 張完

68、忠. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002</p><p>　　[4] 主編: 王永華. 現(xiàn)代電器及可編程控制 北京：航空航天大學(xué)出版社, 2002</p><p>　　[5] 主編: 吳永俊. 黃永紅,可編程控制器原理幾應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2004</p><p><b>　　致謝</b></p>

69、<p>　　通過在學(xué)校的學(xué)習(xí)和前幾次的課程設(shè)計(jì)，以及通過老師的講解和自己的學(xué)習(xí)，對這方面的知識(shí)，使我對電氣控制和可編程控制器PLC有了更深的了解和也增添了做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的信心,也使我對word軟件的處理也更為熟練，不僅加深了對專業(yè)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，使知識(shí)形成體系，融會(huì)貫通，尤其增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力和對計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)用能力，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。在此非常感謝輔導(dǎo)及教育我的老師和學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)。 </p>&