機(jī)電畢業(yè)論文--基于plc八路搶答器的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)實(shí)踐及畢業(yè)綜述（專(zhuān)科）</p><p>　　題 目 基于PLC八路搶答器的設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 年 級(jí) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化 </p><p>　

2、　學(xué)習(xí)中心 </p><p>　　2014年 11 月 10 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要:3</b></p><p>　　1 PLC八路搶答器概述3</p

3、><p>　　1.1 PLC八路搶答器概述3</p><p>　　1.2 PLC智能搶答器的優(yōu)勢(shì)4</p><p>　　1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)4</p><p>　　1.4可編程控制器（PLC）4</p><p>　　2 PLC智能搶答器的工作原理5</p><p>　　2.1PLC的產(chǎn)生

4、6</p><p>　　2.2早期的PLC8</p><p>　　2.3 PLC的定義8</p><p>　　2.4 PLC的基本結(jié)構(gòu)9</p><p>　　3 PLC的特點(diǎn)9</p><p>　　3.1 PLC的發(fā)展趨勢(shì)9</p><p>　　3.2 PLC工作原理10</p

5、><p>　　3.3 PLC中的存儲(chǔ)器10</p><p>　　3.4 PLC的編程語(yǔ)言10</p><p>　　4 PLC的分類(lèi)及性能指標(biāo)11</p><p>　　4.1按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類(lèi)11</p><p>　　4.2按結(jié)構(gòu)形式分11</p><p>　　4.3 PLC的性能指標(biāo)1

6、1</p><p><b>　　5結(jié)束語(yǔ)12</b></p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　摘要: </b></p><p>　　近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展， PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新，可編程控

7、制器由于其優(yōu)良的控制性能，極高的可靠性，在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛普及。對(duì)于搶答器其廣泛用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、企事業(yè)工會(huì)組織、俱樂(lè)部及學(xué)校等單位組織舉辦各種知識(shí)、技術(shù)競(jìng)賽及文娛活動(dòng)時(shí)作搶答之用，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活，并且給人的視覺(jué)效果非常好，是各單位開(kāi)展素質(zhì)教育、精神文明樂(lè)活動(dòng)的必備產(chǎn)品。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是利用PLC（Programmable Logic Co

8、ntroller）對(duì)PLC控制的八路智力搶答器進(jìn)行控制。首先，選擇這個(gè)題目之后，我對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的思考。使自己對(duì)本次設(shè)計(jì)有一個(gè)大致的總體思路，然后仔細(xì)分析PLC控制的八路智力搶答器的工作原理，以及它的一些工作過(guò)程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、選手的搶答、報(bào)警、計(jì)時(shí)及輸出顯示功能等?？紤]到只是PLC控制的八路智力搶答器則輸出端口需要25個(gè)，輸入端口需要11個(gè)，由于PLC具有可靠性高、體積小、通用性、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，我

9、決定選用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223作為本次設(shè)計(jì)的PLC。具有方便靈活，維護(hù)使用方便等特點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：智力控制 八路搶答器 PLC</p><p>　　1 PLC八路搶答器概述</p><p>　　1.1 PLC八路搶答器概述</p><p>　　搶答器廣泛用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)

10、及學(xué)校，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。本文介紹一種數(shù)字式搶答器，能使八個(gè)隊(duì)同時(shí)參加搶答,賽場(chǎng)中設(shè)有1個(gè)裁判臺(tái)，8個(gè)參賽臺(tái)，分別為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、五號(hào)、六號(hào)、七號(hào)、八號(hào)參賽臺(tái).總體設(shè)計(jì)選用西門(mén)子PLC控制,搶答操作方便，在很多的場(chǎng)所都可以使用，并且給人的視覺(jué)效果非常好。</p><p>　　搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對(duì)手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快慢的新型電器。隨著社會(huì)科技

11、技術(shù)的不斷發(fā)展，他的應(yīng)用場(chǎng)合也隨之增加；技術(shù)含量大大提升；更加方便可靠。目前, 形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)校及企事業(yè)單位, 它為各種競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性, 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。用PLC進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)，其控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的控制程序，便可改變競(jìng)賽搶答器的搶答方案。</p><p>　　1.2 PLC智能搶答器的優(yōu)勢(shì)</p>&l

12、t;p>　　PLC智能搶答器與單片機(jī)搶答器相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性.首先說(shuō)一下單片機(jī)搶答器，所謂單片機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上的單片機(jī)CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路板，最終設(shè)計(jì)成一臺(tái)簡(jiǎn)易的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所要求的控制功能。這種形式在 80年代國(guó)內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用已逐步被PLC所代替。</p><p>

13、;　　1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　單片機(jī)的可靠性：由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一部分還是國(guó)外篩選出來(lái)的次等品，加上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過(guò)篩選配對(duì)等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難做到很好的一致性和高可靠性，因?yàn)槿我辉膮?shù)偏離設(shè)計(jì)要求都會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級(jí)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而國(guó)

14、內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。</p><p>　　單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線(xiàn)路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線(xiàn)路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。這樣對(duì)于增加功能的開(kāi)發(fā)成本和周期都會(huì)增加。</p><p>　　單片機(jī)的可維護(hù)性：一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡(jiǎn)單的方法是更換整

15、個(gè)系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。</p><p>　　1.4可編程控制器（PLC）</p><p>　　可編程控制器（PLC）： 所謂PLC系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上各大工業(yè)控制廠(chǎng)家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　PLC的可靠性：進(jìn)口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠(chǎng)家專(zhuān)門(mén)

16、設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專(zhuān)用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi)的，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選的工業(yè)級(jí)元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。</p><p>　　PLC的可擴(kuò)展性：要增加一個(gè)功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對(duì)應(yīng)的程序，而PLC的編程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，這樣對(duì)于開(kāi)發(fā)周期會(huì)縮短。</p><p>　

17、　PLC的可維護(hù)性：PLC本身有很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專(zhuān)業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡(jiǎn)單。</p><p>　　操作：PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對(duì)操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)

18、生故障，畫(huà)面自動(dòng)切換到故障提示畫(huà)面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡(jiǎn)單。</p><p>　　2 PLC智能搶答器的工作原理</p><p>　　我所設(shè)計(jì)的PLC智能搶答器是適合八個(gè)人搶答的八路搶答器，現(xiàn)在以八路搶答器為例。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了3個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開(kāi)始、復(fù)位、答題計(jì)時(shí)

19、，每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始下一輪搶答。若選手在未開(kāi)始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)定30秒）若30秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲

20、響，以示選手放棄該題。在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)按鈕，同時(shí)數(shù)碼管顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間改時(shí)間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為50秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成答題，否則，音響電路發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)。其中以上功能都通過(guò)編制的PLC程序來(lái)控3個(gè)制數(shù)碼管和3個(gè)指示燈以及一個(gè)喇叭來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖1.1所示:</p><p>　　圖1.1搶答器模型圖</p><p><b>　　2.1PLC的產(chǎn)生<

21、;/b></p><p>　　可編程序控制器(Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)，是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要而產(chǎn)牛、發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問(wèn)世以來(lái)，雖然至今還不到40年，但由于其具有道用靈活的控制性能、可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性與簡(jiǎn)單方便的使用性能，在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。曾經(jīng)

22、有人將PLC技術(shù)與數(shù)控技術(shù)(CNC)、CAD／CAM技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)并稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。眾所周知，制造業(yè)中使用的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過(guò)程的控制，一般都需要通過(guò)工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、原動(dòng)機(jī)以及控制系統(tǒng)等部分實(shí)現(xiàn)。特別是當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，還需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟／制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速與定位等動(dòng)作進(jìn)行控制。生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過(guò)程的電器操作與控制部分，稱(chēng)為電氣自動(dòng)控制裝置或電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。最初的電氣自動(dòng)控制裝置(包括日前使用的一些簡(jiǎn)單機(jī)械)

23、，只是一些簡(jiǎn)單的手動(dòng)電器(如刀開(kāi)關(guān)、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)等)。這些電器只適合于電機(jī)容量小、控制要求簡(jiǎn)單、動(dòng)作單一的場(chǎng)合。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電氣自動(dòng)控制提出了越來(lái)越高的要求，電氣自動(dòng)</p><p>　　作為常用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的一種，人們習(xí)慣上把以繼電器、接觸器、按鈕、開(kāi)關(guān)等為主要器件所組成的邏輯控制系統(tǒng)，稱(chēng)為“繼電—接觸器控制系統(tǒng)”?！袄^電—接觸器控制系統(tǒng)”的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、抗干擾能力強(qiáng)、故障檢

24、修立觀(guān)方便、運(yùn)用范圍廣。它不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，而且還可以滿(mǎn)足大容量、遠(yuǎn)距離、集中控制的要求。因此，直到今天“繼電—接觸器控制系統(tǒng)”仍是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域最基本的控制系統(tǒng)之一。</p><p>　　但是，出于“繼電－接觸器控制系統(tǒng)”的控制元件(繼電器、接觸器)均為獨(dú)立元件，它決定了系統(tǒng)的“邏輯控制”與“順序控制”功能只能通過(guò)控制元件間的不同連接實(shí)現(xiàn)，因此，它不可避免地存在以下不足：通用性、靈活性

25、差；體積大，材料消耗多；功能局限性大；可靠性較低，性用壽命較短。不具備現(xiàn)代工業(yè)控制所需要的數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)控制等功能。正因?yàn)槿绱耍袄^電一接觸器控制系統(tǒng)”難以適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜多變的生產(chǎn)控制要求與生產(chǎn)過(guò)程摔制集成化、網(wǎng)絡(luò)化需要。</p><p>　　為了解決“繼電一接觸器控制系統(tǒng)”存在的通用性、靈活性關(guān)，功能局限性大與通信、網(wǎng)絡(luò)方面欠缺的問(wèn)題，20世紀(jì)50年代末．人們?cè)O(shè)想利用計(jì)算機(jī)功能先備、通用性和靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)解次

26、以上問(wèn)題。但由于當(dāng)時(shí)的汁算機(jī)原理復(fù)雜，生產(chǎn)成術(shù)高，程序編制難度大，加工業(yè)上控制需要大量的外圍接口設(shè)備，可靠性問(wèn)題突出，使得它在面廣量大的一般工業(yè)控制領(lǐng)域難以普及與應(yīng)用。</p><p>　　到了20世紀(jì)60年代木，有人這樣設(shè)想：能否把計(jì)算機(jī)通用、靈活、功能完善的特點(diǎn)與“繼電一接觸器控制系統(tǒng)”的簡(jiǎn)單易懂、使用方便、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)出一種而向生產(chǎn)過(guò)程順序控制，PLC利用簡(jiǎn)單語(yǔ)言編程，能讓完全不熟悉計(jì)算機(jī)

27、的人也能方便使用的控制器呢？</p><p>　　這一設(shè)想最早由美國(guó)最大的汽車(chē)制造商——通用汽車(chē)公司(GM公司)于1968年提出。當(dāng)時(shí)，該公司為了適應(yīng)汽車(chē)市場(chǎng)多品種、小批量的生產(chǎn)要求，需要解決汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)“繼電一接觸器控制系統(tǒng)”中普遍存在的通用性、靈活性問(wèn)題，提到了對(duì)一種新穎控制器的十大技術(shù)要求，并面向社會(huì)進(jìn)行招標(biāo)。 十大技術(shù)要求具體如下：編樣方使，從可以在現(xiàn)場(chǎng)方便地編輯、修改控制程序；價(jià)格便宜，性能價(jià)格比要而于繼

28、電器系統(tǒng)；體積要明顯小于繼電器控制系統(tǒng)；可靠性要明顯高于繼電器控制系統(tǒng)：具有數(shù)據(jù)通信功能；輸入可以是AC115V；輸出驅(qū)動(dòng)能力在A(yíng)C115V/2A以上；硬件維護(hù)方便，最好采即 “插接式”結(jié)構(gòu)；擴(kuò)展時(shí)，只需要對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行很小的改動(dòng)；用戶(hù)存儲(chǔ)器容量至少可以擴(kuò)展到4KB。</p><p>　　根據(jù)以上要求，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC公司)在1969年首先研制比了全世界第一臺(tái)可編程序控制器，并稱(chēng)之為“可編程序邏輯制器”〔P

29、rogrammable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)。試樣機(jī)在GM公司的應(yīng)用獲得了成功。此后，PLC得到了快速發(fā)展，并被廣泛用于各種開(kāi)義量邏輯運(yùn)算與處理的場(chǎng)合。</p><p><b>　　2.2早期的PLC</b></p><p>　　早期PLC的硬件主要由分立元件與小規(guī)模集成電路構(gòu)成，它雖然采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，但指令系統(tǒng)、軟件與功能相對(duì)較簡(jiǎn)單，一般

30、只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算的處理，同時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與改進(jìn)可靠性等措施，使之能與工業(yè)環(huán)境相適應(yīng)。</p><p>　　正因?yàn)槿绱?，?0世紀(jì)70年代初期曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一些出二極管矩陣、集成電路等器件組成的所謂“順序控制器”；20世紀(jì)70年末期曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)以MCl4500工業(yè)控制單元(Industrial control unit，簡(jiǎn)稱(chēng)ICU)為核心．出8通道數(shù)據(jù)選擇器〔MCl4512)、指令計(jì)數(shù)器(MCl4516)、8

31、位可尋址雙向鎖存器(MCl4599)、存儲(chǔ)器(2732)等組成的“可編程序控制器”等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品與PLC相比，雖然具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但最終還是因可靠性、功能等多方面的原因，未能得到進(jìn)一步的推廣與發(fā)展；而PLC則隨著微處理器價(jià)格的全面下降，最終以其優(yōu)良的性能價(jià)格比，得到了迅速發(fā)展，并最終成為了當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的重要支柱枝術(shù)之一。</p><p>　　2.3 PLC的定義</p><p&g

32、t;　　PLC技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)，立即引起了全世界的廣泛關(guān)注，1969年首先將其進(jìn)行商品化并推向市場(chǎng)的是美國(guó)GOULD公司；1971年，在引進(jìn)美國(guó)技術(shù)后，日木研制出了自己的第一臺(tái)PLC；l973年，德國(guó)SIEMENS公司也研制出了歐洲第一臺(tái)PLC；1974年，法國(guó)隨之也研制出了PLC。</p><p>　　到了20世紀(jì)70年代中期，PLC開(kāi)始采用微處理器。PLC的功能也從最初的邏輯運(yùn)算拓展到具有數(shù)據(jù)處理功能，并得到了更

33、為廣泛的應(yīng)用。由于當(dāng)時(shí)的PLC功能已經(jīng)不再局限于邏輯處理的范疇，為此，PLC也隨之改稱(chēng)為可編程序控制器(Programmable Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PC)。</p><p>　　1980年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(National Electronic Manufacture Association，簡(jiǎn)稱(chēng)NEMA)對(duì)可編程序控制器進(jìn)行了如下定義：</p><p>　　“可編程序控制器是

34、一種帶有指令存儲(chǔ)器，數(shù)字或模擬輸入/輸出接口；以位運(yùn)算為主；能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能；面向機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置”。并將其統(tǒng)一命名為Programmable Controller (PC)。</p><p>　　2.4 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖2.1所示：</p>

35、<p>　　圖2.1 PLC硬件結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3 PLC的特點(diǎn)</b></p><p>　　軟硬件功能強(qiáng)；使用維護(hù)方便；運(yùn)行穩(wěn)定；可靠組織靈活。</p><p>　　3.1 PLC的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　從當(dāng)前產(chǎn)品來(lái)看，PLC的發(fā)展仍然主要體現(xiàn)在提及的縮小與性能的提高兩大方面。向

36、高速度、大容量方向發(fā)展；向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展；PLC大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力；增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力；編程語(yǔ)言多樣化。</p><p>　　3.2 PLC工作原理</p><p>　　輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)備驅(qū)動(dòng)的，在程序執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不變，CPU采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來(lái)控制程序的執(zhí)行。掃描周期周而復(fù)始地

37、進(jìn)行，讀輸入、輸出和用戶(hù)程序是否執(zhí)行是可控的。對(duì)同一個(gè)輸出單元的多次使用、修改次序會(huì)造成不同的執(zhí)行結(jié)果。各個(gè)電路和不同掃描階段會(huì)造成輸入和輸出延遲，這是PLC的主要缺點(diǎn)。</p><p>　　在讀輸入階段，CPU對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)行掃描，通過(guò)輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入映象寄存器中。緊接著轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行階段，CPU按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶(hù)程序

38、，同時(shí)將執(zhí)行結(jié)果寫(xiě)入輸出映象寄存器。</p><p>　　3.3 PLC中的存儲(chǔ)器</p><p>　　PLC中的存儲(chǔ)器按用途分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器以及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)根據(jù)控制要求而編制的用戶(hù)應(yīng)用程序；用來(lái)存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱(chēng)為工作數(shù)據(jù)區(qū)；系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中存放的是廠(chǎng)家根據(jù)其選用的PLC的指令的系統(tǒng)編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，它決定了PLC的功能，用戶(hù)不能更改其內(nèi)容。&

39、lt;/p><p>　　3.4 PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC是通過(guò)程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的，作為一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定有其專(zhuān)用的語(yǔ)言。PLC的編程語(yǔ)言有多種，如梯形圖、語(yǔ)句表、功能圖等。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，具有繼電器控制電路形象、直觀(guān)的優(yōu)點(diǎn)；語(yǔ)句表編程語(yǔ)言類(lèi)似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表示各種指令的功能，是PLC用戶(hù)程序的基礎(chǔ)元素。</p>

40、<p>　　梯形圖程序讓PLC仿真來(lái)自電源的電流通過(guò)一系列的輸入邏輯條件，根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出的允許條件。梯形圖按邏輯關(guān)系分為“梯級(jí)”或網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　如圖2.2所示是用PLC控制的梯形圖程序，可完成與繼電器控制的電動(dòng)機(jī)直接起、停（起、保、停）繼電器控制電路圖相同的功能。</p><p>　　圖2.2PLC控制的梯形圖程序</p><p>

41、　　4 PLC的分類(lèi)及性能指標(biāo)</p><p>　　4.1按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類(lèi)</p><p>　　1小型機(jī)（I/O點(diǎn)數(shù)小于256點(diǎn)）典型的小型機(jī)有SIEMENS公司的S7-200系列。</p><p>　　2中型機(jī)（I/O點(diǎn)數(shù)在256—1024之間）典型的中型機(jī)有SIEMENS公司的S7-300系列、OMRON公司的C200H系列。</p><

42、p>　　3大型機(jī)（I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上）典型的大型PLC有SIEMENS公司的S7-400、OMRON公司的CVM1和CS1系列。</p><p><b>　　4.2按結(jié)構(gòu)形式分</b></p><p>　　根據(jù)PLC結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類(lèi)。</p><p>　　1整體式結(jié)構(gòu) 微型和小型PLC一般為整體式

43、結(jié)構(gòu)。如西門(mén)子的S7-200。</p><p>　　2模塊式結(jié)構(gòu) 目前大、中型PLC都采用這種方式。如西門(mén)子的S7-300和S7-400系列。</p><p>　　4.3 PLC的性能指標(biāo)</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)，即PLC面板上的I/O端子的個(gè)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可以連接的I/O器件就越多，控制規(guī)模就越大。它是衡量PLC性能的重要指標(biāo)之一；存儲(chǔ)容量<

44、;/p><p>　　這里專(zhuān)指用戶(hù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，它決定了用戶(hù)所編程序的長(zhǎng)短。大、中、小型PLC的存儲(chǔ)容量變化范圍一般為2KB～2MB；掃描速度是指PLC執(zhí)行程序的快慢，是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度?？删幊炭刂破鞑捎醚h(huán)掃描的工作方式；指令系統(tǒng)它是衡量PLC能力強(qiáng)弱的標(biāo)志，決定了PLC的處理能力、控制能力的強(qiáng)弱。限定了計(jì)算機(jī)發(fā)揮運(yùn)算功能、完成復(fù)雜控制的能力；通信有PLC之間的通信和P

45、LC與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間的通信。主要涉及通信模塊、通信接口、通信協(xié)議、通信指令、擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和PLC功能的擴(kuò)展兩方面的內(nèi)容；特殊功能單元種類(lèi)多，也可以說(shuō)PLC的功能多。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。</p><p><b>　　5結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：在計(jì)算機(jī)上編程通過(guò)后，程序無(wú)法下載，經(jīng)過(guò)認(rèn)真

46、檢查后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存沒(méi)有初始化，對(duì)內(nèi)存進(jìn)行清理后，下載程序進(jìn)行調(diào)試。在剛開(kāi)始調(diào)試檢驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)程序一直無(wú)法通過(guò)，最后發(fā)現(xiàn)我在編寫(xiě)程序時(shí)誤把程序中的數(shù)字0寫(xiě)成了英文O。由于受實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的限制，本次設(shè)計(jì)只在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試，沒(méi)有把整個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中。</p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]蔣圣平、 顏景龍、 裴煥斗等PLC

47、在搶答器中的應(yīng)用[J ].測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，2000</p><p>　　[2]林明星 電氣控制及可編程序控制器[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004 </p><p>　　[3]周淑珍、高鴻斌。PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用北京.電子工業(yè)出版社.2004</p><p>　　[5]王玉中 電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社.2006</p><p

48、>　　[6]孫平 可編程序控制器原理及應(yīng)用，北京：高等教育出版社.2003</p><p>　　[7]張新軍 電氣控制與PLC技術(shù)及應(yīng)用濟(jì)源：濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社.2006</p><p>　　[8]王芳。立體車(chē)庫(kù)及其控制[J].電器傳動(dòng).1998</p><p>　　[9]鄒其洪、黃智偉、高嵩、等編著電工電子實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真[M].電子工業(yè)出版社.2005