PLC控制系統(tǒng)研究

網(wǎng)絡(luò)高等教育本科生畢業(yè)（設(shè)計(jì)）題

目

PLC制系統(tǒng)研究

/秋

PLC制系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容摘要

頁眉為論文題（小五，黑體，居中）閱后刪除此文本框并更改頁眉。內(nèi)容摘要是畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容不加注釋和評(píng)論的簡(jiǎn)短陳述，具有獨(dú)立性和自含性。包括課題來源，主要設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方法，本人的主要成果，約含200個(gè)字符的中文摘要。字體要求：宋體，小四號(hào)，行距為固定值22磅。關(guān)鍵詞：

寫作規(guī)范；排版格式；畢業(yè)論文

字體要求：宋體，小四號(hào)。關(guān)鍵字之間用分號(hào)隔開I

PLC制系統(tǒng)研究目

錄內(nèi)容摘要1緒論............................................................................................................................11.11.2

課題的背景及意義........................................................................................發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)............................................................................................11.2.11.2.2

發(fā)展現(xiàn)狀............................................................................................1發(fā)展趨勢(shì)............................................................................................11.3

本文的主要內(nèi)容............................................................................................22簡(jiǎn)介....................................................................................................................32.1PLC的定義和特點(diǎn).........................................................................................2.2PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成.....................................................................................2.3PLC工作原理.................................................................................................62.4PLC主要生產(chǎn)廠家.........................................................................................3控制系統(tǒng)應(yīng)用研究............................................................................................3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及步驟.....................................................................3.2PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例.................................................................................94結(jié)

論....................................................................................................................參考文獻(xiàn)........................................................................................................................11附

錄..........................................................................................................................II

PLC制系統(tǒng)研究1

緒論課結(jié)合可編程控制器、可編程控制器的某種實(shí)際應(yīng)用，簡(jiǎn)要介紹論文選題的內(nèi)容及研究意義，說明該研究論題具有良好的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。發(fā)1.2.1

發(fā)展現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹論文選題的發(fā)展現(xiàn)狀。1.2.2

發(fā)展趨簡(jiǎn)要介紹論文選題的發(fā)展趨勢(shì)。1

PLC制系統(tǒng)研究本本文研究的是PLC制系統(tǒng)。全文共分為____章，各章內(nèi)容簡(jiǎn)介如下：第一章緒論，簡(jiǎn)述課題的背景和意義、論題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，介紹論文的主要內(nèi)容；第二章__________________；第三章__________________；??本文最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，并指出了研究課題的未來發(fā)展方向。2

PLC制系統(tǒng)研究2PLC簡(jiǎn)介根據(jù)1987年國(guó)際電工委員會(huì)（InternationalElectrical）頒布的準(zhǔn)草案中對(duì)如下定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(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)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶的操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸入控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破骶哂腥缦绿攸c(diǎn)：1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)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。為確保一些極其重要用戶使用在極其苛刻條件下，部分商采用硬件或軟件冗余措施，使平均無故障工作時(shí)間更長(zhǎng)。同時(shí)，現(xiàn)有PLC通常都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，提供用戶使用。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和電子技術(shù)的發(fā)展，PLC廠商也大力發(fā)展PLC件和軟件技術(shù)，形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。不僅完善了邏輯處理功能，而且還有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域控制。同時(shí)，隨著PLC的功能單元大量完善，可用于位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制場(chǎng)合中加上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。3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)口簡(jiǎn)單編程語言易于為工程技術(shù)人員接受，其梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(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)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造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。更重要的是使同一設(shè)備3

PLC制系統(tǒng)研究經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5）體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小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。PLC控制系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。對(duì)于整個(gè)制系統(tǒng)來說，其硬件部分不僅包括選擇符合控制要求的機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、電源模塊、輸/輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入/出模塊和特殊功能模塊等，還應(yīng)當(dāng)包括選擇合適的可編程控制器外圍裝置、設(shè)備與接口，如輸入設(shè)備（控制按鈕、開關(guān)、傳感器等執(zhí)行裝置（接觸器、繼電器等）和由執(zhí)行裝置控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥門等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖。機(jī)系統(tǒng)EPROM機(jī)

I/O

I/O機(jī)

單元(CPU)

圖2.1PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1）中央處理器中央處理器（CPU）是PLC的核心部分，它通過系統(tǒng)總線與用戶存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O信端口等單元相連。通過制造廠家預(yù)制在系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)部的系統(tǒng)程序完成各項(xiàng)任務(wù)。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器、調(diào)用4

PLC制系統(tǒng)研究系統(tǒng)程序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行編輯或編譯并把相應(yīng)的操作數(shù)轉(zhuǎn)存到內(nèi)存中去、從存儲(chǔ)器上讀取和執(zhí)行程序，還可以進(jìn)行PLC內(nèi)部故障的診斷等。（2）存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)內(nèi)容的不同，把存儲(chǔ)器分為：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用來存放系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，主要包括檢查程序、編譯程序和監(jiān)控程序，是PLC廠家根據(jù)選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內(nèi)容。用戶程序存儲(chǔ)器：用來存放用戶根據(jù)控制要求編制的程序。不同類型的，其存儲(chǔ)容量也不一樣。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：用以存放PLC運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。因?yàn)檫\(yùn)行中數(shù)據(jù)不斷變化，所以這種存儲(chǔ)器必須可讀寫。（3）輸入/輸出（I/O）單元輸入/輸出（I/O）單元是PLC與外部設(shè)備連接的紐帶。輸入單元接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向供的開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)過處理后，變成CPU能夠識(shí)別的信號(hào)。輸出單元將CPU的信號(hào)經(jīng)處理后來控制外部設(shè)備的。（4）電源部分不同型號(hào)的PLC有不同的供電方式以PLC電源的輸入電壓既有12V和24V直流，又110V和220V交流PLC內(nèi)部使用的電源是整體的供給中心，它的優(yōu)劣直接影響到PLC的功能和可靠性，因此目前大部PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。（5）通信端口PLC的CPU模塊上至少有一個(gè)通信端口。通過這個(gè)通信端口，PLC以直接和編程器或上位機(jī)相連。（6）編程器幾乎每個(gè)PLC廠家都有自己的編程器。用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測(cè)程序的運(yùn)行情況。軟件部分主要包括對(duì)進(jìn)行I/O點(diǎn)地址、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的分配，PLC控制程序的設(shè)計(jì)（梯形圖、語句表、流程圖等有一些技術(shù)文件等。5

PLC制系統(tǒng)研究當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，整個(gè)PLC其工作過程一般分為三個(gè)階段：即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLCCPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。PLC的掃描工作過程如圖2.2所示。圖2.2PLC的掃描工作過程1)輸入采樣階段在PLC上電自檢后進(jìn)入輸入采樣階段以掃描方式依次地讀入所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入狀態(tài)和模擬量數(shù)據(jù)，并將它們存I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的鎖存器單元內(nèi)。2)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，CPU從第一條指令開始按指令步序號(hào)作周期性循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到遇到結(jié)束。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面6

PLC制系統(tǒng)研究的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。3)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。在輸入采樣、輸出刷新的這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。從20世紀(jì)70年代初開始,在30多年的時(shí)間里的生產(chǎn)已發(fā)展成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，曾出現(xiàn)生產(chǎn)廠家眾多PLC品種繁多，而且與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC)相比，PLC的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的，在硬件方面，各廠家的CPU模塊和I/O模塊互不通用，在軟件方面，各廠家的PLC程語言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)方式也不一致，形成了互不兼容的現(xiàn)狀?？v觀生產(chǎn)的眾多廠家中較有影響力的、在我國(guó)市場(chǎng)占有較大份額的公司及其產(chǎn)品主要情況如下：1）美國(guó)A-B公司。主推PLC-5系列大型，其CPU模塊主要有PLC-5/10、5/11、5/12、5/15、、5/255/30、5/40、5/605/250等。小型主要是SLC-500。2國(guó)西門SIEMENS優(yōu)勢(shì)在大型機(jī)S5-115US5-155U；其中機(jī)型S-100U也是很好的產(chǎn)品。歷史SIEMENS的產(chǎn)品素以優(yōu)良的品質(zhì)和高昂的價(jià)格著稱，為了改變其形象，占領(lǐng)新的市場(chǎng)份額，近年來該公司相繼推出了小型機(jī)S7-200和S7-300，已經(jīng)給該公司帶來了新的聲譽(yù)。3）美國(guó)的GEFANUC公司。其有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品是系列PLC：90-70、90-30、90-20和分布式I/O系統(tǒng)GeniusI/O等。4）日本OMRON公司。其產(chǎn)品主要有3系列：屬于Micro機(jī)種的系列—7

PLC制系統(tǒng)研究—SP10、SP16、SP20；低檔機(jī)P系列——C20PC28P、C40P、C60P和板式機(jī)；較P系列處理速度提高一個(gè)量級(jí)，有的還與上位機(jī)有通信聯(lián)網(wǎng)能力的系列機(jī)，如C20HC28HC40HC60HC200HC1000HC2000H。到20世紀(jì)年代初期，OMRON公司又推出了全新的模塊式CMQ1機(jī)。5）日本三菱電機(jī)株式會(huì)社（MITSUBISHI要是系列和A系列兩個(gè)系列。F系列是整體式結(jié)構(gòu)的小型機(jī)，較新的產(chǎn)品有、F2、FXO、FXON、、FX2C，其中主推FX2。系列是模塊組合式中大型，又分個(gè)小系列，主要包括A1N、A2N（S1）A3N；A1S（S1（S1A2ASS1（S1A3A。8

PLC制系統(tǒng)研究3PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用究介紹PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及步驟。結(jié)合具體的PLC控制系統(tǒng)，分析其原理，并列出程序。9

PLC制系統(tǒng)研究4

結(jié)

論總結(jié)本次論文所做工作，取得的成果，指出還有哪些不足和需要改進(jìn)的地方、課題的未來發(fā)展方向等等。結(jié)論是整篇論文工作的總結(jié)。結(jié)論是在理論分析和設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、歸納的過程而形成的總觀點(diǎn)。結(jié)論必須完整、準(zhǔn)確。10

PLC制系統(tǒng)研究參考文獻(xiàn)[1]張山，王小四空質(zhì)量的研究環(huán)境學(xué)報(bào)，2000，34(6):13-17.[2]張善有色金屬材.第二.大連：金屬工業(yè)出版社1998.89-90.[3]張善六.第屆科學(xué)管理國(guó)際會(huì)議論文.京理工程出版社2001.18-19.[4]張善，劉六.校園環(huán)境與風(fēng)建.市日?qǐng)?bào)年月5日第版[5]BorkoH,BernierCL.Indexingconceptsandmethods.NewYork:AcademicPr.,1978.說明：.同學(xué)需按此格（體為五號(hào)宋文中引用的他人的文章或書籍標(biāo)記下，參考文獻(xiàn)要求至少四篇以上。2.參文獻(xiàn)中所列的論著，應(yīng)按文中用序列，其序號(hào)通常用方括號(hào)括起，并在文引處右角方號(hào)標(biāo)式明所引用的文獻(xiàn)或資料的序號(hào)。例如：“巴甫洛夫認(rèn)為，件反射??“張山教授的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所由此可得出??以說看請(qǐng)除11

PLC制系統(tǒng)研究附

錄

分內(nèi)容可省略如果省略則以下內(nèi)容可放在附錄之內(nèi)：(1)正文內(nèi)過于冗長(zhǎng)的公式推導(dǎo)；(2)方便他人閱讀所需的輔助性數(shù)學(xué)工具或表格；(3)重復(fù)性數(shù)據(jù)和圖表；(4)論文使用的主要符號(hào)的意義和單位；(5)程序說明和程序全文。這部分內(nèi)容可省略。如果省略，則刪掉此頁。務(wù)總結(jié)

刪掉此頁閱后刪除此文本框。本人于年7月進(jìn)入新中正磊地礦術(shù)服務(wù)有公前身為西安正礦業(yè)信息咨有限司，要從事測(cè)技術(shù)工作至今已有年。在這寶的三時(shí)間里，我邊作、學(xué)習(xí)測(cè)相專業(yè)書，遇到不得問積極的請(qǐng)教工師們?cè)谒麄冃牡慕淌谥笇?dǎo)下，的專業(yè)知水平到了很到的提，并實(shí)地測(cè)工作中加以運(yùn)、總，不斷的提高己的業(yè)技術(shù)平。同時(shí)極的參與術(shù)培學(xué)習(xí)，加速自知識(shí)不斷更和自身素的提高。力使自己為一合格的測(cè)繪技人員在這三中，公司各領(lǐng)導(dǎo)及事的助帶領(lǐng)，按照崗職責(zé)要求行為范，努力做好職工，認(rèn)真成了領(lǐng)導(dǎo)交給的各工作，在想覺及工作能力方有了大的提。在思想積極上，能夠認(rèn)真徹黨基本方政策，積學(xué)習(xí)政治論，持四項(xiàng)基本原，遵守法，崗敬業(yè)，有強(qiáng)烈的任感和事心。極主動(dòng)學(xué)習(xí)專知識(shí)工作態(tài)端正，認(rèn)真負(fù)，具良好的思想政素質(zhì)思想品和職業(yè)道。在工作度方，勤奮敬業(yè)，愛本工作，夠正確認(rèn)的對(duì)待每項(xiàng)工，能夠主動(dòng)尋自己不足并時(shí)學(xué)習(xí)補(bǔ)，始終保嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真工作度和一絲不茍工作風(fēng)。在公司導(dǎo)的懷以及同事們支持幫助下我迅速的成了職業(yè)色的變。四年來的我主要做1參與新疆庫車縣新庫車胡同布克石灰?guī)r的野外測(cè)和放線