畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于plc的傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　基于PLC的傳送帶的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　介紹了PLC在四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，同時(shí)也詳細(xì)地?cái)⑹隽讼到y(tǒng)中相關(guān)控制項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案及具體實(shí)現(xiàn)方法。文中還介紹了基于PLC與單片機(jī)的區(qū)別使我們能更

2、加的清楚認(rèn)識(shí)PLC，對(duì)學(xué)生熟悉PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及學(xué)習(xí)梯形圖的編寫(xiě)都有很大的幫助。</p><p>　　本系統(tǒng)是對(duì)四節(jié)傳送帶控制的系統(tǒng)，該設(shè)備適用于流水線生產(chǎn)等，也可以把生產(chǎn)出的貨物進(jìn)行傳送到特定的地方。</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。從PL

3、C的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：傳送帶 PLC 故診斷控制　　可編程控制器 控制</p&g

4、t;<p>　　Four conveyer belts simulation control</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Introduced PLC in four conveyer belts control system application, simultaneously also in detai

5、l narrated in the system to be connected the control project design proposal and the concrete realization method. In the article also introduced enables us based on PLC and the monolithic integrated circuit difference ev

6、en more clearly to know PLC, is familiar with the PLC control system to the student the structure and the principle of work as well as the study trapezoidal chart compilation all has the</p><p>　　This system

7、 is a system which controls to four conveyer belts, this equipment is suitable for the production-runs and so on, also may the cargo which produces carry on transmits to the specific place.</p><p>　　The redu

8、ndant reliability is the electricity control device essential performance. PLC because uses the modern large scale integrated circuit technology, used the strict production craft manufacture, the internal circuit has ado

9、pted the advanced antijamming technology, had the very high reliability. Machine the external circuit said from PLC that, uses the PLC constitution control system, compares with the same level scale relay system, the ele

10、ctrical wiring and the switch contact reduced to sev</p><p>　　Key word: Control Programmable controller</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………

11、………………………… ………Ⅰ</p><p>　　Abstract…………………………………………………………………………………… ….Ⅱ</p><p>　　目錄…………………………………………….……………………………………………….Ⅲ</p><p>　　引言…………………………………………………………………….………………………..1</p>

12、<p>　　可編程控制器的概述…………………………………………….……………………2</p><p>　　可編程邏輯控制器（PLC）………………………………………….……………………2</p><p>　　可編程邏輯控制器（PLC）的產(chǎn)生………………………………….……………………2</p><p>　　可編程邏輯控制器的特點(diǎn)……………………………………

13、………..…………………..3</p><p>　　可編程邏輯控制器的分類(lèi)………………………………………………..………………..5</p><p>　　可編程邏輯控制器的的發(fā)展………………………………………………..……………..6</p><p>　　1.5.1國(guó)外的PLC的發(fā)展…………………………………………………..…………….6</p>&l

14、t;p>　　1.5.2國(guó)內(nèi)的PLC的發(fā)展…………………………………………………..…………….7</p><p>　　1.5.3 PLC的展望……………………………………………………………...………….7</p><p>　　第二章 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和原理……………………………………………….…………8</p><p>　　2.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)…

15、……………………………………………………...……….8</p><p>　　2.2 可編程控制器的編程語(yǔ)言…………………………………………………………..……..9</p><p>　　第三章 PLC與繼電器，單片機(jī)的異同………………………………………………………12</p><p>　　3.1 什么是PLC…………………………………………………………………………

16、……..12</p><p>　　3.2 PLC與單片機(jī)的區(qū)別…………………………………………………………………….12</p><p>　　3.3 PLC與繼電器系統(tǒng)的異同…………………………………………………………...…….12</p><p>　　3.4 PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………...…….13</p>

17、;<p>　　3.4.1 PLC的選型原則………………………………………………………………..…….13</p><p>　　3.4.2 可編程順序控制器的設(shè)計(jì)流程…………………………………………….……….14</p><p>　　3.5 PLC的自動(dòng)檢測(cè)功能及故障診斷………………………………………………..………..15</p><p>　　3.5

18、.1 超時(shí)檢測(cè)………………………………………………………………….………….15</p><p>　　3.5.2 邏輯錯(cuò)誤檢查………………………………………………………….…………….16</p><p>　　第四章 傳送帶的介紹……………………………………………………….……………….17</p><p>　　4.1 傳送帶常見(jiàn)的故障由與維護(hù)…………………………

19、…………….…………………..17</p><p>　　4.1.1 傳送帶常見(jiàn)的故障………………………………………………………………..17</p><p>　　4.1.2 傳送帶跑偏………………………………………………………………………..17</p><p>　　4.2 四級(jí)傳送帶的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………18</p>

20、;<p>　　4.2.1 四級(jí)傳送帶的控制要求………………………………….………………………..18</p><p>　　4.2.2 四級(jí)傳送帶的視圖……………………………………..………………………….19</p><p>　　4.2.3 輸入、輸出分配表…………………………………….…………………………..20</p><p>　　4.2.4 電動(dòng)

21、機(jī)接線圖………………………………………….…………………………..20</p><p>　　4.2.5 PLC接線圖…………………………………………...…………………………….21</p><p>　　4.2.6 控制面板……………………………………………...……………………………21</p><p>　　4.2.7 程序梯形圖………………………………………….

22、.…………………………….22</p><p>　　總結(jié)……………………………………………………………….……………………………..27</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………1</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………………2</p><

23、p>　　附錄………………………………………………………...…………………………………….3</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　可編程控制器（PLC）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。有著160年歷史的西門(mén)子公司，同時(shí)作為自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)的領(lǐng)先者，以最先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，向用戶(hù)提供具有先

24、進(jìn)、可靠的解決方案。自從1996年提出嶄新自動(dòng)化理念——全集成自動(dòng)化(TIA，Totally Integrated Automation)以來(lái)，如何幫助廣大的自動(dòng)化工程師廣泛深入地理解和掌握全集成自動(dòng)化(TIA)的三個(gè)要素，即共同的通信、共同的組態(tài)與編程、共同的數(shù)據(jù)庫(kù)。 </p><p>　　可編程控制器是以微處理器為

25、基礎(chǔ)的通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置，被稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱之一。人機(jī)界面是操作人員與PLC之間進(jìn)行對(duì)話和相互作用的接口設(shè)備。人機(jī)界面要用專(zhuān)用的組態(tài)軟件組態(tài)，由于人機(jī)界面品種的日益豐富和功能的不斷增強(qiáng)，學(xué)習(xí)和掌握組態(tài)軟件的使用方法需要花費(fèi)大量的時(shí)間，但目前基本上還沒(méi)有有關(guān)人機(jī)界面組態(tài)和應(yīng)用的教材和書(shū)籍。 </p><p>　　可編程控制器與以往那些基于文本的高級(jí)編程語(yǔ)言

26、不同，它采用的是一種全新的梯形圖和助記符編程方式，即用形象的圖行符號(hào)和連線來(lái)代替一行一行的文本，這種編程序的方法使用起來(lái)比較簡(jiǎn)單方便，特別是對(duì)繼電器控制電路有所了解的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，就更容易使用梯形圖語(yǔ)言?？删幊炭刂破髯钣袃?yōu)勢(shì)的技術(shù)是軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，與傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言不同，這類(lèi)軟件一般采用強(qiáng)大的圖形化語(yǔ)言編程，面向測(cè)試工程師，而不是面向?qū)I(yè)程序員，編程非常方便，人機(jī)交互界面非常友好，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力。無(wú)疑是最好的選擇。

27、面向?qū)ο笏枷朐诳删幊炭刂破黝I(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，極大地發(fā)展了現(xiàn)代儀器的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。相信不久的將來(lái)，開(kāi)發(fā)大型高度智能化的儀器也會(huì)象“搭積木”一樣簡(jiǎn)單。</p><p>　　論文主要介紹了可編程控制器（PLC）的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域， PLC的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，并就PLC的未來(lái)做出展望。談控制要求，PLC的定義，PLC的特點(diǎn)，PLC的編程語(yǔ)言，PLC控制系統(tǒng)的配置，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域，PLC的工作原理， PLC的結(jié)構(gòu)，可編程控

28、制器(PLC)與繼電器控制的區(qū)別，PLC的國(guó)內(nèi)外狀況，PLC未來(lái)展望。</p><p>　　第一章 可編程控制器的概論</p><p>　　1.1 可編程序邏輯控制器(PLC)</p><p>　　PLC英文全稱(chēng)Programmable Logic Controller，中文全稱(chēng)為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)

29、境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制系統(tǒng)是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。</p>&

30、lt;p>　　可編程控制器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)

31、程?？删幊炭刂破?PLC)，是集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。具有可靠性高，功能齊全，使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。由此可見(jiàn)，用PLC控制的智能型舞臺(tái)藝術(shù)燈比傳統(tǒng)的舞臺(tái)藝術(shù)燈控制優(yōu)越的多。</p><p>　　1.2 可編程序邏輯控制器(PLC)的產(chǎn)生</p><p>　　PLC產(chǎn)生在20世紀(jì)60年代末。提出PLC概念的是美國(guó)通用汽車(chē)公司。當(dāng)時(shí)汽車(chē)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基

32、本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的，汽車(chē)的每一次改型都是直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車(chē)型號(hào)更新的周期越來(lái)越短，這樣，繼電器控制安裝就需要經(jīng)常的重新設(shè)計(jì)和安裝，既費(fèi)時(shí)，費(fèi)工又費(fèi)料。為了改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出如下10項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)：</p><p>　　1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。</p><p&g

33、t;　　2）維修方便，采用規(guī)?；Y(jié)構(gòu)。</p><p>　　3）可靠性高于繼電器控制裝置。</p><p>　　4）體積小于繼電器控制裝置。</p><p>　　5）可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)。</p><p>　　6）成本可與繼電器裝置競(jìng)爭(zhēng)。</p><p>　　7）可直接用115V交流輸入（美國(guó)市電為115V）.<

34、;/p><p>　　8）輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等。</p><p>　　9）控制裝置擴(kuò)展時(shí)很方便。</p><p>　　10）用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少為4KB。</p><p>　　1969年末，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司DEC研制出了世界上第一臺(tái)PLC美國(guó)通用汽車(chē)公司自動(dòng)裝配線上試用，并獲得了成功。這種新型的智能化工業(yè)控制裝

35、置很快在美國(guó)其他工業(yè)控制領(lǐng)域推廣應(yīng)用，至1971年，以成功的將PLC用于食品，飲料，冶金，造紙等行業(yè)。</p><p>　　PLC的出現(xiàn)受到了世界各國(guó)工業(yè)控制界的高度重視。1971年日本從美國(guó)引進(jìn)這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年西歐國(guó)家也研制出了它們的第一臺(tái)PLC。我國(guó)的PLC研制始于1974年，于1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。</p><p>　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處

36、理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到20世紀(jì)70年代中期以后，PLC已廣泛的發(fā)展為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用中，大規(guī)模甚至超大規(guī)模集成電路，這時(shí)的PLC已不再是僅有邏輯判斷能力，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理，PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)1987年頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程

37、控制器的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。”</p><p>　　1.3 可編程控制器的特點(diǎn)</p><p>　　隨著微處理器，計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已擴(kuò)展

38、到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。PLC之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，PLC還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠性、通用性、靈活性、使用方便等問(wèn)題。主要特點(diǎn)如下:</p><p><b>　?。?）可靠性高。</b></p><p>　　可靠性高是PLC最突出的優(yōu)點(diǎn)之一。PLC具有較高的可靠性是因?yàn)樗捎梦㈦娮蛹夹g(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)

39、的半導(dǎo)體電路完成。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。</p><p>　?。?）在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，抗干擾能力強(qiáng)，采用一系列硬件和軟件抗干擾措施。</p><p>　　如:硬件方面采用隔離、濾波、精選元器件等。在微處理器與

40、1/0 電路之間采用光電隔離措施，有效地抑制了外部干擾對(duì)PLC的影響，同時(shí)可以防止外部高壓進(jìn)入CPU單元。</p><p><b>　?。?）應(yīng)用靈活。</b></p><p>　　由于PLC己實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)的積木式硬件結(jié)構(gòu)和單元化的軟件設(shè)計(jì)，使得它不僅可以適應(yīng)大小不同、功能復(fù)雜的控制要求，而且可以適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場(chǎng)合。PLC用軟件功能取代了繼電器

41、控制系統(tǒng)中的大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器及其它專(zhuān)用功能的器件，使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。</p><p>　?。?） 功能強(qiáng)，通用性好。有豐富的Ｉ／Ｏ接口模塊。</p><p>　　PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)，順序控制等功能，而且還具有A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能；既可以對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，也可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制；既可以對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)

42、行控制，也可以對(duì)一條生產(chǎn)線或全部生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行控制。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)不同PLC之間聯(lián)網(wǎng)，并可以與計(jì)算機(jī)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　（5）編程簡(jiǎn)單。</b></p><p>　　大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式。梯形圖與傳統(tǒng)的繼電接觸控制線路圖有許多相似之處，與常用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)一言相比更容易被操作者接受并掌握。操作者通過(guò)閱讀PLC操作

43、手冊(cè)，可以很快熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制一般的用戶(hù)程序，這也是PLC獲得迅速普及和推廣的重要原因之一。</p><p>　?。?）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使

44、PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　?。?）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的

45、少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。</p><p>　?。?）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變

46、生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。</p><p>　　（9）體積小，重量輕，能耗低。</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 </p><p>　　1.4 可編程控制器的分類(lèi)</p><p>

47、　　PLC按照輸入和輸出即I/O的點(diǎn)數(shù)多少可分為表1所表示的5種類(lèi)型。</p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)可分為廂體式和模塊式兩種。廂體式又稱(chēng)為單元式或整體式。廂體式PLC將電源，CPU,I/0等都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，價(jià)格低。一般超小型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)，小型PLC多數(shù)也屬廂體式，它由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU,I/O和電源，擴(kuò)展單元內(nèi)沒(méi)有CPU?；締卧?/p>

48、和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。</p><p>　　模塊式結(jié)構(gòu)的PLC將各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如電源模塊，CPU模塊，I/O模塊和各種功能模塊。一般大中型PLC都采用模塊式結(jié)構(gòu)。有的小型PLC也采用模塊式結(jié)構(gòu)。有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟K式結(jié)構(gòu)的PLC配置靈活，安裝方便，便于擴(kuò)展和維修。</p><p>　　1.5可編程序控制器的發(fā)展</p><p

49、>　　1.5.1 國(guó)外的PLC發(fā)展</p><p>　　世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟

50、悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類(lèi)似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及

51、極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。</p><p>　　20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)

52、；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。</p><p>　　1.5.2 國(guó)內(nèi)的PLC發(fā)展</p><p>　　我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、

53、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)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(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PL

54、C生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。</p><p>　　1.5.3 PLC未來(lái)展望</p><p>　　21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更

55、豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴

56、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。</p><p>　　第二章 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和原理</p><p>　　2.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)上是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)控制的通用計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，主要有中央處理器(CPU

57、)，存儲(chǔ)器(RAM,ROM)，輸入輸出接口電路（I/O接口），電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。</p><p>　　一．中央處理器（CPU）</p><p>　　中央處理器（CPU） 是PLC的控制中樞。PLC的CPU按照系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)用戶(hù)鍵入的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，檢查電源，存儲(chǔ)器，I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，診斷用戶(hù)程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤。PLC中采用的CPU一般有三大類(lèi)，一類(lèi)為通用處理

58、器，如80286，80386等，一類(lèi)為單片機(jī)芯片，如8301，8096等，另外還有位處理器，如AMD2900,AMD2903等。</p><p><b>　　二．存儲(chǔ)器</b></p><p>　　PLC是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了硬件以外，還必須有軟件才能正常工作。PLC的軟件分兩部分：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用

59、戶(hù)程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　RLC常用存儲(chǔ)器的類(lèi)型：讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM），可擦除的只讀存儲(chǔ)器（EPROM）,電可擦除的只讀存儲(chǔ)器（EPROM）</p><p>　　三．輸入/ 輸出（I/O）</p><p>　　I/O接口有良好的光電隔離和濾波作用。PLC的輸出接口往往始于被控對(duì)象相連接，被控對(duì)象有電磁閥，指示燈，接觸器，小型電動(dòng)機(jī)等。</p>

60、<p><b>　　輸入接口</b></p><p>　　各種PLC的輸入電路大都相同，通常有三種輸入類(lèi)型。一種是直流（12~14）輸入，另一種是交流（100~120V，200~240V）輸入，第三種是交直流輸入。</p><p><b>　　輸出接口</b></p><p>　　PLC的輸出有三種形式：繼電器

61、輸出，晶體管輸出。繼電器輸出型PLC</p><p>　　最為常用。當(dāng)CPU有輸出時(shí)，接通輸出電路中繼電器的線圈，繼電器的觸點(diǎn)閉合，通過(guò)該觸點(diǎn)控制外部負(fù)載電路的負(fù)載。晶體管輸出型PLC是通過(guò)光耦合器是晶體管截至或?qū)ㄒ钥刂仆獠控?fù)載電路，并同時(shí)PLC內(nèi)部電路和晶體管輸出電路進(jìn)行電氣隔離。</p><p><b>　　四．電源</b></p><p&g

62、t;　　PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。模塊的PLC，是獨(dú)立的電源模塊；整體式PLC電源集成在廂體內(nèi)。PLC的電源多為高精度的開(kāi)關(guān)電源；掉電保護(hù)電路供電的后備電源多為鋰電池。</p><p><b>　　五．編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的重要外圍設(shè)備。編程器的主要任務(wù)是輸入程序，編輯程序，調(diào)試程序，監(jiān)控程序，還可以在線測(cè)試PLC工作狀

63、態(tài)和參數(shù)與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。</p><p>　　2.2 可編程序控制器的編程語(yǔ)言</p><p>　　可編程序控制器可采用的編程語(yǔ)言大致可分為以下兒種:梯形圖(LAD)編程語(yǔ)言、功能塊圖(FBD)編程語(yǔ)言，指令語(yǔ)句編程語(yǔ)言和邏輯表達(dá)式編程語(yǔ)言。</p><p>　?。?）梯形圖(LAD)編程語(yǔ)言</p><p>　　梯形圖(LAD)是與電

64、氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語(yǔ)言。它沿用了繼電器、觸電、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和類(lèi)似的圖形符號(hào)，并簡(jiǎn)化了符號(hào)，還增加了一些功能性的指令。</p><p>　　梯形圖格式中的繼電器不是物理繼電器，而是軟繼電器。軟繼電器各觸電均為存儲(chǔ)器中的一位，，表示軟繼相應(yīng)位為“１”狀態(tài)，表示軟繼電器線圈得電，它的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合或常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；表示軟繼相應(yīng)位為“０”狀態(tài)，表示軟繼電器線圈得電，他的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)或常閉觸點(diǎn)閉合；</p>

65、<p>　　（2）功能塊圖(FBD)</p><p>　　功能塊圖，是圖形化的高級(jí)編程語(yǔ)言，通過(guò)軟連接的方法把所需的功能塊圖連接起來(lái)，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。功能塊圖的表示格式有利于程序流的跟蹤。功能塊圖與梯形圖可以互相轉(zhuǎn)換。</p><p>　?。?）語(yǔ)句表(STL)</p><p>　　語(yǔ)句表是用助記符來(lái)表達(dá)PLC的各種控制功能的，它類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)

66、言，但比匯編語(yǔ)言直觀易懂，編程簡(jiǎn)單。</p><p>　　（4） 順序功能圖（SFC）</p><p>　　順序功能圖屬于圖形語(yǔ)言，用它經(jīng)常編制順序控制類(lèi)程序。順序功能圖編程法可將一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為一些小的工作狀態(tài)，對(duì)這些小狀態(tài)的功能分別處理后在再把這些小狀態(tài)依一定的順序要求連接組合成整體的控制程序。</p><p>　?。?） 結(jié)構(gòu)化文本（ST）</p

67、><p>　　ST被稱(chēng)為與PASCAL 和C語(yǔ)言一樣的高級(jí)編程語(yǔ)言。ST不是采用低級(jí)的，面向機(jī)器的操作符而是以高度壓縮的方式提供大量描述復(fù)雜功能的抽象語(yǔ)句。與語(yǔ)句指令表IL相比，ST語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是明顯的：編程任務(wù)高度壓縮化的表達(dá)格式，在語(yǔ)句塊中有清晰的程序結(jié)構(gòu)。</p><p>　　可編程序控制器的工作原理</p><p>　　PLC實(shí)際上是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)控制的通用計(jì)算

68、機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，主要有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出接口電路（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。</p><p><b>　　1. 掃描工作原理</b></p><p>　　當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，是通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶(hù)程序來(lái)完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，它只能按分時(shí)操作（串

69、行工作）方式，每一次執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)執(zhí)行。由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來(lái)看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)（并行）完成的。這種串行工作過(guò)程稱(chēng)為PLC的掃描工作方式。</p><p>　　用掃描工作方式執(zhí)行用戶(hù)程序時(shí)，掃描是從第一條程序開(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)順序的先后，逐條執(zhí)行用戶(hù)程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。 </p>&l

70、t;p>　　2. PLC掃描工作過(guò)程 </p><p>　　PLC的掃描工作過(guò)程除了執(zhí)行用戶(hù)程序外，在每次掃描工作過(guò)程中還要完成內(nèi)部處理、通信服務(wù)工作。如圖2-11所示，整個(gè)掃描工作過(guò)程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新五個(gè)階段。整個(gè)過(guò)程掃描執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。掃描周期與CPU運(yùn)行速度、PLC硬件配置及用戶(hù)程序長(zhǎng)短有關(guān)，典型值為1～100ms。</p><p

71、>　　在內(nèi)部處理階段，進(jìn)行PLC自檢，檢查內(nèi)部硬件是否正常，對(duì)監(jiān)視定時(shí)器（WDT）復(fù)位以及完成其它一些內(nèi)部處理工作。</p><p>　　在通信服務(wù)階段，PLC與其它智能裝置實(shí)現(xiàn)通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等。</p><p>　　當(dāng)PLC處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。當(dāng)PLC處于運(yùn)行（RUN）狀態(tài)時(shí)，除完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作外，還

72、要完成輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新工作。</p><p>　　PLC的掃描工作方式簡(jiǎn)單直觀，便于程序的設(shè)計(jì)，并為可靠運(yùn)行提供了保障。當(dāng)PLC掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就被后面將要掃描到的指令所利用， 而且還可通過(guò)CPU內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時(shí)器來(lái)監(jiān)視每次掃描是否超過(guò)規(guī)定時(shí)間，避免由于CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)。</p><p>　　3 .PLC用戶(hù)程序的循環(huán)掃描過(guò)程</p&g

73、t;<p>　　PLC執(zhí)行程序的過(guò)程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。</p><p>　　a)在輸入采樣階段，PLC以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采

74、樣到。</p><p>　　b)在程序執(zhí)行階段，PLC對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來(lái)表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿(mǎn)足來(lái)決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶(hù)程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過(guò)程而變化。</p>

75、<p>　　c)當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過(guò)一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　因此，PLC在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱(chēng)為集中采樣，即在一個(gè)掃描

76、周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。</p><p>　　第三章 PLC與繼電器、單片機(jī)的異同</p><p>　　3.1 什么是PLC</p><p>　　PLC是什幺呢？PLC的全稱(chēng)是Programmable Logic Controller（可編程序控制器）,剛引入國(guó)內(nèi)時(shí)，曾簡(jiǎn)稱(chēng)為PC。后來(lái)，IBM-PC獲得廣泛應(yīng)用，PC成了個(gè)人電腦的代名詞，才改為PL

77、C。PLC還有另外的一個(gè)意思是Power Line Carrier(電力線載波)。</p><p>　　3.2 PLC與單片機(jī)的區(qū)別</p><p>　　1. PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品，單片機(jī)是一種集成電路，兩者不具有可比性。 </p><p>　　2. 單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。

78、 3. 不同廠家的PLC有相同的工作原理，類(lèi)似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過(guò)海，各顯神通，功能千差萬(wàn)別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。 最后，從工程的角度，談?wù)凱LC與單片機(jī)系統(tǒng)的選用； 4. 對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本較高。 5.

79、對(duì)于量大的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡(jiǎn)化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時(shí)間，性能得到保障，效益也就有保證。</p><p>　　3.3 PLC與繼電器系統(tǒng)的異同</p><p>　　繼電器接觸器是以電磁開(kāi)關(guān)為主體的低壓電器元件，其構(gòu)成的系統(tǒng)是用導(dǎo)線依一定的規(guī)律將它們連接

80、起來(lái)，實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。</p><p>　　從邏輯控制看，PLC與繼電器系統(tǒng)的區(qū)別主要是:</p><p><b>　　組成器件不同</b></p><p><b>　　觸點(diǎn)數(shù)量不同</b></p><p><b>　　實(shí)時(shí)控制的方法不同</b></p>&l

81、t;p><b>　　工作方式不同</b></p><p>　　3.4 PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 PLC的選型原則 </p><p>　　1、輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展　

82、余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 </p><p>　　2、存儲(chǔ)器容量的估算</p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶(hù)應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后

83、才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。控制功能的選擇：該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇</p><p>　　3、對(duì)PL

84、C響應(yīng)時(shí)間的要求</p><p>　　響應(yīng)速度即響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間，輸出濾波時(shí)間和掃描周期。PLC一般以順序掃描工作方式進(jìn)行工作，對(duì)小于掃描時(shí)間的輸入信號(hào)，有可能造成接收信號(hào)不可靠。因此，對(duì)有維持很短時(shí)間的輸入信號(hào)來(lái)講，需要選取掃描速度高的PLC。一般機(jī)器對(duì)掃描時(shí)間的限定值為100～200ms，而實(shí)際上執(zhí)行一千條指令僅需時(shí)間1～10ms ,對(duì)一般規(guī)模的PLC程序，則輸入信號(hào)能維持在10ms左右就完全能安全地

85、被接收到，但對(duì)模擬量輸入則需要考慮與PLC的響應(yīng)時(shí)間的配合問(wèn)題。</p><p><b>　　4、系統(tǒng)可靠性</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境及工藝要求，應(yīng)采用功能完善可靠性適宜的PLC。對(duì)可靠性要求極高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng)。</p><p>　　5、編程器與外圍設(shè)備</p><p>　

86、　小型PLC控制系統(tǒng)一般選用價(jià)格便宜的簡(jiǎn)易編程器；如果系統(tǒng)較大或多臺(tái)PLC共用，可以選用功能強(qiáng)，編程方便的圖形編輯器；如果有現(xiàn)成的個(gè)人計(jì)算機(jī)，可選用能在計(jì)算機(jī)上使用的編程軟件。</p><p>　　3.4.2 可編程順序控制器的設(shè)計(jì)流程</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程圖如圖3.1步驟：</p><p>　　1、熟悉控制對(duì)象確定控制范圍</p&

87、gt;<p>　　根據(jù)生產(chǎn)和工藝過(guò)程分析控制要求，確定控制對(duì)象及控制范圍，確定控制系統(tǒng)的工作方式，例如全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單機(jī)運(yùn)行、多機(jī)聯(lián)合運(yùn)行等。還要確定系統(tǒng)應(yīng)有的其它功能，例如故障檢測(cè)、診斷與顯示報(bào)警、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能等。</p><p>　　2、可同時(shí)進(jìn)行PLC的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)指電氣線路設(shè)計(jì)，包括主電路及PLC

88、外部控制電路，PLC輸入輸出接線圖，設(shè)備供電系統(tǒng)圖，電氣控制柜結(jié)構(gòu)及電器設(shè)備安裝圖等。軟件設(shè)計(jì)包括狀態(tài)表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、梯形圖、指令表等，控制程序設(shè)計(jì)是PLC系統(tǒng)應(yīng)用中最關(guān)鍵的問(wèn)題，也是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。</p><p>　　3、PLC調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試</p><p>　　硬件部分的模擬調(diào)試主要是對(duì)控制柜或操作臺(tái)的接線進(jìn)行測(cè)試?？稍诓僮髋_(tái)的接線端子上模擬PLC外部的開(kāi)關(guān)量輸入信

89、號(hào)，或操作按鈕的指令開(kāi)關(guān)，觀察對(duì)應(yīng)PLC輸入點(diǎn)的狀態(tài)。用編程軟件將輸出點(diǎn)強(qiáng)制ON/OFF，觀察對(duì)應(yīng)的控制柜內(nèi)PLC負(fù)載（指示燈、接觸器等）的動(dòng)作是否正常，或?qū)?yīng)的接線端子上的輸出信號(hào)的狀態(tài)變化是否正確。</p><p>　　聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，把編制好的程序下載到現(xiàn)場(chǎng)的PLC中。調(diào)試時(shí)，主電路一定要斷電，只對(duì)控制電路進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，還會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題或?qū)δ承┛刂乒δ艿母倪M(jìn)。</p><

90、p><b>　　4、PLC的類(lèi)型</b></p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。</p><p>　　整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶(hù)選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種

91、I/O卡件或插卡，因此用戶(hù)可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.5 PLC的自動(dòng)檢測(cè)功能及故障診斷</p><p>　　PLC具有很完善的自診斷功能，如出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便的找到出現(xiàn)故障的部件，更換后就可以恢復(fù)正常工作。故障處理的方法可參看S7-200系統(tǒng)手冊(cè)的故障處理指南。實(shí)踐證明，外部設(shè)備的故障率遠(yuǎn)高

92、于PLC，而這些設(shè)備故障時(shí)，PLC不會(huì)自動(dòng)停機(jī)，可使故障范圍擴(kuò)大。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和自處理。</p><p>　　3.5.1 超時(shí)檢測(cè) </p><p>　　機(jī)械設(shè)備在各工步的所需的時(shí)間基本不變，因此可以用時(shí)間為參考，在可編程控制器發(fā)出信號(hào)，相應(yīng)的外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作時(shí)起動(dòng)一個(gè)定時(shí)器開(kāi)始定計(jì)時(shí)，定時(shí)器的設(shè)定值比正常情況下該動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)20%左右。如某執(zhí)

93、行機(jī)構(gòu)在正常情況下運(yùn)行10s后，使限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作結(jié)束的信號(hào)。在該執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作時(shí)起動(dòng)設(shè)定值為12s的定時(shí)器定時(shí)，若12s后還沒(méi)有收到動(dòng)作結(jié)束的信號(hào)，由定時(shí)器的常開(kāi)觸點(diǎn)發(fā)出故障信號(hào)，該信號(hào)停止正常的程序，起動(dòng)報(bào)警和故障顯示程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類(lèi)，及時(shí)采取排除故障的措施。</p><p>　　3.5.2 邏輯錯(cuò)誤檢查</p><p>　　在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，PL

94、C的輸入、輸出信號(hào)和內(nèi)部的信號(hào)（如存儲(chǔ)器為的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號(hào)，則說(shuō)明出了故障。因此可以編制一些常見(jiàn)故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為ON狀態(tài)，就應(yīng)按故障處理。如機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，這兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)接通。若它們同時(shí)接通，說(shuō)明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)被卡死，應(yīng)停機(jī)進(jìn)行處理。在梯形圖中，用這兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的位的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)，來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)表示限位開(kāi)關(guān)故障的存儲(chǔ)器的位就可以進(jìn)行檢測(cè)。&

95、lt;/p><p>　　第四章 傳送帶的介紹 </p><p>　　傳送帶是傳送帶用來(lái)輸送元件，PCB和其他器件，材料一般為塑料，纖維制品或橡膠。如果傳送帶要接收從機(jī)器其他部分傳來(lái)的器件，那么它應(yīng)該采用耗散性材料。當(dāng)傳送帶表面電阻率為1～106歐時(shí)，它會(huì)使帶電器件放電速度太快，對(duì)器件造成損害；當(dāng)表面電阻在106～109歐時(shí)，只要傳送帶通過(guò)轉(zhuǎn)輪滑輪和機(jī)架良好接地，傳送帶上就不會(huì)帶電。</

96、p><p>　　4.1 傳送帶常見(jiàn)的故障與維護(hù)</p><p>　　4.1.1傳送帶常見(jiàn)故障</p><p>　　a)傳送帶打滑 傳送帶與皮帶輪之間打滑為將這種打滑現(xiàn)象減到最低限度，建議驅(qū)動(dòng)輪和被動(dòng)輪都使用合適的防滑套。解決打滑問(wèn)題可采取以下幾點(diǎn)措施：</p><p>　?。?）繃緊上下傳送帶；</p><p>　　

97、（2）檢查緊帶裝置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是否需要加以緊固；</p><p>　?。?）更換或磨粗現(xiàn)有的防滑套表面；</p><p>　?。?）檢查驅(qū)動(dòng)齒輪的磨損情況。</p><p>　　b)傳送帶與紙板之間打滑 傳送帶與紙板之間打滑的主要原因是掛面紙板與熱板之間產(chǎn)生的磨擦過(guò)大</p><p><b>　　c) 其他故障 </b>

98、;</p><p><b>　　(1)過(guò)度的張力</b></p><p>　　(2)傳送帶表面變光滑</p><p><b>　　(3)切割刀的控制</b></p><p>　　4.1.2 傳送帶跑偏</p><p>　　傳送帶的跑偏問(wèn)題一般是對(duì)機(jī)器本身狀態(tài)的一種反作用。化纖

99、傳送帶對(duì)機(jī)器各種不同設(shè)置狀態(tài)的反應(yīng)一般要比傳統(tǒng)帆布傳送帶敏感。</p><p><b>　　1.傳送帶邊緣開(kāi)線</b></p><p>　　如果使用帆布傳送帶時(shí)出現(xiàn)開(kāi)線問(wèn)題，表明可能有跑偏的問(wèn)題。這時(shí)應(yīng)對(duì)機(jī)器做一些微小的調(diào)整，例如調(diào)整壓力輥和惰輪，以及調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪(根據(jù)需要使其與被動(dòng)輪平行或不平行)等。</p><p><b>　　2.

100、傳送帶邊緣彎曲</b></p><p>　　這可能會(huì)被誤解為傳送帶在擺動(dòng)。簡(jiǎn)單的檢查方法是用一支鉛筆在帶邊內(nèi)約6英寸15cm處劃線，然后測(cè)量該線的橫向移動(dòng)量。任何情況下，傳送帶的橫向移動(dòng)量應(yīng)在±1／4英寸(0.6cm)之內(nèi)。</p><p><b>　　3.傳送帶斜行</b></p><p>　　一般每臺(tái)機(jī)器都會(huì)有一定的對(duì)

101、角線偏斜。這可能會(huì)影響紙板的運(yùn)行軌跡，導(dǎo)致進(jìn)紙時(shí)偏心，以使得出紙時(shí)切刀對(duì)準(zhǔn)中心。可通過(guò)調(diào)整壓力輥來(lái)補(bǔ)償機(jī)器的這種對(duì)角偏斜。</p><p><b>　　4.傳送帶的就位</b></p><p>　　如果傳送帶有微小的橫向移動(dòng)，需給以一定的時(shí)間使其穩(wěn)定下來(lái)。這通常需要兩三個(gè)星期的時(shí)間。如果按照前面所講將兩個(gè)皮帶輪都加了防滑套，且保持拉緊傳送帶，橫向的擺動(dòng)就會(huì)減小到可以忽

102、略。</p><p><b>　　5.啟動(dòng)</b></p><p>　　對(duì)于剛啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，傳送帶可能會(huì)有不規(guī)則的偏軌問(wèn)題，有以下兩種解釋?zhuān)阂皇钦羝臒岫炔痪鶆?，二是在停機(jī)過(guò)程中因傳送帶的張力減少而變松馳，并直</p><p>　　接暴露給熱源。如果有這種情況發(fā)生，每天最初幾小時(shí)可能會(huì)有不規(guī)則的跑偏現(xiàn)象，但會(huì)逐漸消失，所以應(yīng)常保持傳送帶的張力。&

103、lt;/p><p><b>　　6.傳送帶變形</b></p><p>　　如果傳送帶在松馳狀態(tài)下直接接觸熱板，傳送帶可能會(huì)發(fā)生變形。所以，無(wú)論在什么時(shí)候都必須保持傳送帶有一定的張力。如果機(jī)器使用液壓張緊裝置，則建議在活塞上安裝一個(gè)軸套或阻擋機(jī)構(gòu)以防止其完全放松。如傳送帶需要重新對(duì)接，應(yīng)確保熱板是冷卻的或是與傳送帶隔離的。</p><p>　　7.

104、經(jīng)過(guò)緊帶機(jī)構(gòu)時(shí)跑偏</p><p>　　這顯然是由于傳送帶在經(jīng)過(guò)緊帶機(jī)構(gòu)時(shí)各軸內(nèi)在的扭曲引起的，不是嚴(yán)重問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)在活塞機(jī)構(gòu)的另一端安裝一個(gè)松緊螺旋扣來(lái)解決，這樣可調(diào)整消除軸的扭曲。有些機(jī)器，調(diào)整緊帶機(jī)構(gòu)前部的惰輪會(huì)有助于消除這一問(wèn)題。一般較新的機(jī)器都裝有調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)糾正。下傳送帶的緊帶機(jī)構(gòu)各軸應(yīng)保持平行和水平，有跑偏問(wèn)題存在，可能需要將一個(gè)軸(最好是可移動(dòng)的)的平行和(或)水平度做微小調(diào)整。這樣做，傳送帶會(huì)向

105、其先接觸的軸的端部移動(dòng)，但應(yīng)避免移動(dòng)太大，否則會(huì)導(dǎo)致拉伸傳送帶的一個(gè)邊。</p><p>　　4.2 四級(jí)傳送帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 四級(jí)傳送帶控制要求</p><p>　　用四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，控制要求如下：</p><p>　　啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)到最

106、前一條后5秒Y5得得電貨物開(kāi)始裝填貨物。</p><p>　　停止時(shí)應(yīng)先停止Y5貨物停止裝填，待料運(yùn)送完畢后5秒后最前一條皮帶機(jī)停止再依次停止其它皮帶機(jī)。</p><p>　　當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止且Y5也立即停止裝填貨物，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，Y5、M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。</p&g

107、t;<p><b>　　控制功能：</b></p><p>　?。?）單動(dòng)與循環(huán)控制連鎖，任何一個(gè)單動(dòng)按鈕“ON”，循環(huán)控制不能建立，反之，如果循環(huán)控制已建立，單動(dòng)按鈕的動(dòng)作對(duì)循環(huán)操作沒(méi)有任何影響。</p><p>　?。?）當(dāng)“手動(dòng)/循環(huán)”旋轉(zhuǎn)按鈕置“手動(dòng)”位置時(shí)，方可對(duì)單機(jī)進(jìn)行單動(dòng)。</p><p>　?。?）如當(dāng)2#皮帶出現(xiàn)

108、故障時(shí)，1#皮帶必須緊停，3#皮帶可以保持運(yùn)行，當(dāng)故障解除，復(fù)位，按“啟動(dòng)”按鈕，2#機(jī)可直接起動(dòng)，當(dāng)2#機(jī)起動(dòng)完畢，再延時(shí)起動(dòng)3、4#機(jī)。</p><p>　　（4）對(duì)于短路等，故障解除，按“復(fù)位”按鈕，故障鎖存復(fù)位，未循環(huán)起動(dòng)按鈕/旋轉(zhuǎn)單動(dòng)按鈕，皮帶不會(huì)自行起動(dòng)。</p><p>　?。?）循環(huán)控制時(shí)，如果某臺(tái)皮帶起動(dòng)失敗，則其上游設(shè)備不能啟動(dòng)，下游設(shè)備可保持運(yùn)行狀態(tài)。</p&g