plc課程的畢業(yè)設計--plc控制自動運料小車

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p>　　PLC控制自動運料小車</p><p>　　學 生 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　

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

3、gt;　　隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進入一個嶄新的時代，其應用越來越廣。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對電梯進行控制，通過合理的選擇和設計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運

4、行的舒適感，使電梯達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 創(chuàng) 性 聲 明</b></p><p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設計）是我個人進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注和致謝的地方外，論文（設計）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)大學或其它教育機構(gòu)的學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均已在畢業(yè)論文（設計）中作了明確的說明并表示了謝意。</p><p>　　學生簽名： 時間： 年 月 日</p><p>　　關(guān)于論文（設計）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)學院?？飘厴I(yè)論文（設計）工作條例（暫行規(guī)定）》對：“成績?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設計），江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院將有權(quán)選取部分論文（設計）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，由學生本人負責”完全認可，并同意江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設計）的全部或部分內(nèi)容。江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院有權(quán)保留送交論文（設計）的復印件和磁盤，允許論文（設計）被查閱和借閱，可以采

8、用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編論文（設計）。</p><p>　　[保密的畢業(yè)論文（設計）在解密后應遵守此協(xié)議]</p><p>　　學生簽名： 時間： 年 月 日</p><p><b>　　密級：</b></p><p><b>　　摘

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

10、要。減輕勞動強度，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)濟效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。我們?yōu)楦鱾€裝料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程控制器裝料系統(tǒng)。它集成自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(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，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設計，配置靈活、組態(tài)方便。</p>

11、;<p>　　關(guān)鍵詞：PLC； 自動化； 程序設計； 運料小車</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……………………………………2</p><p>　　1.2 PLC型號的選擇………………………………………………3</p><p>　　1.3 PLC的容量選擇…………………………………………4</p><p>　　第二章 PLC應用與發(fā)展……………………………………………5</p><p>　　2.1可編程序控制器概述……………

13、…………………………5</p><p>　　2.2 可編程控制器的應用 ………………………………………7</p><p>　　2.3可編程控制器的發(fā)展………………………………………8</p><p>　　第 四 章 運料小車設計………………………………………………12</p><p>　　4．1 運料小車控制原理………………………………………

14、12</p><p>　　4.2運料小車面板圖……………………………………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……………………………………………………………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、管理和控制的規(guī)模越來越大，靠人工實現(xiàn)已經(jīng)遠不能夠需要。自動化倉庫技術(shù)在物資存儲行業(yè)中受到

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

17、倉庫自動化技術(shù)的核心。倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進行人工處理的情況下能自動地存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進貨過程中，使用工業(yè)輸送車將物品存入倉庫。在現(xiàn)代大型倉庫中貨儲任務十分繁重，實現(xiàn)了全自動作業(yè)后，既可以節(jié)省開支，又減少了浪費，因此建立一個便捷、可靠的自動配貨系統(tǒng)是十分迫切和需要的。本例采用了PLC實現(xiàn)自動化控制，解決了勞動強度大經(jīng)濟效益差問題。</p><p><b>　　PLC的工作原

18、理</b></p><p>　　與普通微機類似，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)容進行邏輯運算:</p><p>　　(3)輸出控制信號:根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應的控制信號，實現(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，反復地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。</p><p>　　在實際應用中，大多數(shù)

20、機械設備的工作過程可以分為一系列不斷重復的If序操作，</p><p>　　PLC的工作方式與此相似。因此，PLC的程序可與機器的動作一一對應，程序編制簡單、直觀，不容易出錯，而且容易修改，從而大大減少了軟件的開發(fā)費用，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、存儲器和CPU等進行診斷，診斷的方法通常是測試出各部分的當前狀態(tài)，并與正常的標準狀態(tài)進行比較，若兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認為有故障.此時，PLC立即啟動關(guān)機程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并</p><p>　　關(guān)斷所有輸出點，然后停機。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。如果有則進行相應的處理，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，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。</p><p>　　PLC就這樣不斷反復循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連續(xù)控制，直到接收到停機命令，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</p><p>　　PLC的性能指標較多，現(xiàn)介紹與構(gòu)建PLC控制系統(tǒng)關(guān)系較直接的幾個技術(shù)指標。</p><p>　　1.1.1 I/O(輸入/輸出)點數(shù)</p><p>　　如前所述，輸入/輸出點數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時所能接入的輸入/輸出信號的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時可能的最大規(guī)模。這里有個問題要注意，在總的點數(shù)中，輸入點與輸出點

24、總是按一定比例設置的，往往是輸入點數(shù)大于輸出點數(shù)，且輸入和輸出點數(shù)不相互代替。</p><p>　　1.1.2應用程序的存儲容量</p><p>　　應用程序的存儲容量是存放用戶程序的存儲趨的容量。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。在一些文獻中稱PLC中存放程序的地址單元為“步”，每一步占用兩個字，一條基本指令一

25、般為一步。功能復雜的基本指令，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，財一般小型內(nèi)存為1K到幾K，大型機為幾十K，甚至可達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間來衡量，單位為毫秒/千步，也有以執(zhí)行一步指令時間的，如微妙/步。一般邏輯指令與運算指令的平均執(zhí)行時間有較大的差別，因而大多場合，掃描速度往往還需標明是執(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邏輯運算程序和60ms/K數(shù)字運算程序；較快的為1ms/K邏輯運算程序和10ms/K數(shù)字運算程序；更快的能夠達到0.

27、75ms/K邏輯運算程序。</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。一臺機器能同時使用的編程方法多，則容易為更多人使用。編程語言中還有一個內(nèi)容是指令的功能。衡量指令功能的強弱可看兩個方面：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專門操作。比如查表、排序及PID功能等，相當于一個子程

28、序。指令功能越強，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展性、可靠性、易操作性及經(jīng)濟性等 指標也是用戶關(guān)心的問題。</p><p>　　1.2 PLC型號的選擇</p><p>　　機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、維護使用方便及最佳的性能價格比。具體應考慮因素如下：</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功能強弱適當</p><p>　　對于開關(guān)量控制的工程項目，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

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算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔PLC。</p><p>　　對于控制比較復雜、控制功能要求較高的工程項目，如要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復雜的程度，選用中擋或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的

31、分布式控制系統(tǒng)和整個工廠的自動化等。</p><p>　　當系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同地域時，應根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，以組成一個分布式的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　機型統(tǒng)一</b></p><p>　　選用PLC時，盡量要做到機型統(tǒng)一。由于同一機型的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；其外部設備通用也有利于資源共享。若配備了上位計算機，可把各獨立系統(tǒng)的多臺PLC聯(lián)成一個多級分布控制系統(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容量包括兩個方面：一是I/O點數(shù)；二是用戶存儲器的容量（字數(shù)）。</p><p>　　1.3.1I/O點數(shù)是基礎(chǔ)</p><

33、;p>　　I/O點數(shù)可以衡量PLC規(guī)模的大小。準確統(tǒng)計被控制對象的輸入信號和輸出信號的總數(shù)并考慮今后調(diào)整和擴充，在實際統(tǒng)計I/O點數(shù)基礎(chǔ)上，一般應加上10%-20%的備用量。</p><p>　　多數(shù)小型PLC為單元式，具有體積小，價格便宜等優(yōu)點，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，控制要求復雜的系統(tǒng)。</p><p>　　1.3.2用戶存儲器容量的估算</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，在選擇存儲容量時，一般按實際需要的10%-25%考慮裕量。用戶應用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此，在程序設計之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：</p>

35、<p>　　開關(guān)量輸入所需存儲器字數(shù) = 輸入點數(shù)×10</p><p>　　開關(guān)量輸出所需存儲器字數(shù) = 輸出點數(shù)×8</p><p>　　定時器/計數(shù)器所需存儲器字數(shù) = 定時器/計數(shù)器×2</p><p>　　模擬所需存儲器字數(shù) = 模擬量通道數(shù)×100</p><p>　　通信接口所需

36、存儲器字數(shù) = 接口個數(shù)×300</p><p>　　根據(jù)存儲器的總字數(shù)再加上一個裕量。</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行控制的依據(jù)。同時控制器有通過I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控設備，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)控制。</p><p>　　外部設備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機構(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準電平，所以I/O接口模塊還需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設

38、備的控制信號都需要經(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)實際需要，PLC相應有許多種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)實際需要進行選擇使用。</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>　　（2）將框架中每快I/O模塊所需的總電流相加，計算出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>　　① 框架中帶有處理器時，則加上處理器

40、的最大電流值。</p><p>　?、?當框架中帶有遠程適配器模塊或擴展本地I/O適配器模塊時，應加上其最大電流值。</p><p>　　（4）如果框架中留有空槽用于將來擴展時，可做以下處理：</p><p>　?、?列出將來要擴展的I/O模塊所需的電流。</p><p>　?、?將所有擴展的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)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小、功能強、活通用與維護方便等一系列的優(yōu)點

42、。特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣環(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地位。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點:體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度不高，尤其是對生產(chǎn)工

43、藝多變的系統(tǒng)適應性更差，如果生產(chǎn)任務和工藝發(fā)生變化，就必須重新設計，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成了時間和資金的嚴重浪費。</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能不改動原有繼電器柜內(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要求，即十項招標技術(shù)指標。其主要內(nèi)容如下:</p><

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

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

46、，每個輸出量將設計為可開停和連續(xù)操縱具有115V, 2A以下容量的電磁閥等負載設備。</p><p>　　(8)具有靈活的擴展能力。在擴展時，必須能以系統(tǒng)最小的變動及最短的更換和停機時間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴展到系統(tǒng)的最大配置。</p><p>　　(9)在購買和安裝費用上，應有與原有繼電輯控制系統(tǒng)的竟爭力，即有高的性能價格比。</p><p>　　(10)

47、用戶存儲器容量至少在4KB以上。(根據(jù)當時的汽車裝配過程的要求提出)</p><p>　　從上述十項指標閣可以看出，它實際上就是當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:</p><p>　　(1)用計算機代替繼電器控制盤。</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)易于擴展。</p><p>　　美國的數(shù)字設備公司((DEC)中標，并在1969年研制出了第一臺可編程序控制器(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)展的幾個階段</p><p>　　可編程序控制器的發(fā)展與計算機技術(shù)、半導體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(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)歷了下列四個階段。</p><p>　　第一階段。從第一臺可

50、編程序控制器問世到20世紀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)品主要用于邏輯運算和計時、計數(shù)運算，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70年代中期到末期，是可編程序控制器的擴展階段。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算，同時擴展了其他運算功能;而從模擬儀表發(fā)展而來的控制器，其功能主要是模擬運算，同時擴展了邏輯運算功能。因此，按習慣的分類方法，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)，但是為了與個人計算機(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，富士電機公司的SC系列等產(chǎn)品。</p><p>　　第三階段 。從20世紀70年代末期到20世紀

53、80年代中期，是PLC通信功能實現(xiàn)階段。與計算機通信的發(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)學運算的功能得到了較大的擴充，產(chǎn)品的可靠性進一步提高。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)議的標準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)品的擴展也因通信功能的改善而變得方便，此外，還采用了標準的軟件系統(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 可編程控制器的應用</p><p>　　近年來，隨著微處理器芯片及其有關(guān)原器件的價格大幅度下迭，PLC的成本也隨之下降。與次同時，PLC的性能卻在不斷的完善，功能也在增多增強，使得PLC的應用已由早期的開關(guān)邏輯發(fā)展到現(xiàn)在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。根據(jù)PLC的特點，可以將其應用形式歸

56、納為如下幾種類型。</p><p>　　1.開關(guān)邏輯控制。這是PLC最基本最廣泛的應用領(lǐng)域。PLC具有強大的邏輯運算能力，可以實現(xiàn)各種簡單和復雜的邏輯控制。</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，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，這樣可以實現(xiàn)PLC對模擬量的控制。</p><p>　　3.閉環(huán)過程控制。運用PLC不僅可以對模擬量進行開環(huán)控制，而且還可以進行閉環(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，當控制過程中某一個變量出現(xiàn)偏差時，PLC就按照PID算法計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控制已廣泛地應用在加熱爐、鍋爐、反應堆以及位置和速度等控制中。</p><p>　　4.定時控制。PLC具有定時控制的功能，它可以為用戶提供幾十甚至上百個定時器，其定時的時間可以由用戶在編程用戶程序是設定，也可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場通過編程器進行設定，實現(xiàn)定時或延時的控制。</p><p>　　5.計數(shù)控制。計數(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、十個甚至上百個計數(shù)器，設定方式如同定時一樣。若用戶需要對頻率較高的信號進行計數(shù)，則可選擇高數(shù)計數(shù)模塊。</p><p>　　6.順序（步進）控制。在工業(yè)控制中，采用PLC實現(xiàn)順序控制，可以用移位寄存器和步進指令編寫程序，也可以采用順序控制的標準化語言——順序功能圖編寫程序，使得PLC在實現(xiàn)按照事件或輸入狀態(tài)的順序控制相應輸出時發(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，它不僅能進行算術(shù)運算和數(shù)據(jù)傳輸，而且還能進行數(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還可以進行浮點運算、函數(shù)運算等。</p><p>　　8.通信和聯(lián)網(wǎng)。PLC的控制已從早期的單機控制發(fā)展到了多機控制，實現(xiàn)了工廠自動化。這是由于現(xiàn)代的PLC一般都有通信的功能，它既可以對遠程I/O控制，又能實現(xiàn)PLC與PLC、PLC與計算機之間的通信，從而可以方便可靠地達成“集中管理，分散控制

61、”的分布式控制系統(tǒng)。由此可見，PLC是實現(xiàn)工廠自動化的理想工業(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不同的方向進一步發(fā)展。一個是向簡易、廉價和超小型發(fā)展，以占領(lǐng)小型、分散和簡單功能的工業(yè)控制市場，同時也便于適應機電一體化的要求。另一個方向是向大型化、高速度、多功能和分散型、多層次全自動化網(wǎng)絡發(fā)展，這種系統(tǒng)不僅具有邏輯運算、計

62、數(shù)、定時、數(shù)值計算、模擬量控制、監(jiān)控、記錄、顯示、以及與計算機接口并作數(shù)據(jù)傳送等一般功能，同時還具有中斷控制、智能控制、過程控制和遠程控制等高級功能，此外I/O的點數(shù)進一步擴大，最多已達3200點。</p><p>　　我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設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)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了可編程控制器的應用，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 運料小車設計</p><p>　　4.1運料小車控制原理</p><p>　　系統(tǒng)啟動后，選擇手動方式（按下微動按鈕A4），通過ZL、XL、RX、LX四個開關(guān)的狀態(tài)決定小車的運行方式。裝料開關(guān)ZL為ON，系統(tǒng)進入裝料狀態(tài)，燈S1亮，ZL為OFF，右行開關(guān)RX為ON，燈R1、R2、R3依次點亮，模擬小車右行，卸料開關(guān)XL為

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

65、<p>　　同理，撥動停止按鈕后，選擇單步方式（選擇A1按鈕），每按動一次A1，小車運行一步。</p><p>　　4.2 運料小車面板圖</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、;　　在這次學習后，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。接觸器控制具有自動控制方法簡單、工作可靠、成本低等特點。大多是用于有觸點控制系統(tǒng)，適用于固定動作要求的控制設備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用與較復雜和控制要求經(jīng)常改變的場合。PLC程序控制是在計算機技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)自動控制，它編程簡單、動作可靠且動作順序變更容易，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、廣泛應用與復雜控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 主編: 李建興. 可編程序控制器應用技術(shù) 機械工業(yè)出版社, 2004</p><p>　　[2] 主編: 華亞軍. 廖常初,PLC基礎(chǔ)及應用 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004,8</p><p>　　[3] 主編: 張完

68、忠. 可編程控制器應用技術(shù) 北京: 化學工業(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用 北京：機械工業(yè)出版社, 2004</p><p><b>　　致謝</b></p>

69、<p>　　通過在學校的學習和前幾次的課程設計，以及通過老師的講解和自己的學習，對這方面的知識，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)設計的信心,也使我對word軟件的處理也更為熟練，不僅加深了對專業(yè)理論知識的理解和運用，使知識形成體系，融會貫通，尤其增強了自己的動手能力和對計算機軟件的運用能力，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。在此非常感謝輔導及教育我的老師和學院的領(lǐng)導。 </p>&