【正文】 機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 4 過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC也具有此功能模塊。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。過(guò)程控制在 冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 5 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 6 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其 它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) v 的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 第二章 PLC 的結(jié)構(gòu)及原理 PLC 的分類 1 按 plc 的結(jié)構(gòu)形式分類： 1）整體式； 2）模塊式。 2 按 plc 的 I/O點(diǎn)數(shù)分類： 1）小型 256點(diǎn)以下； 2）中型 256 點(diǎn)以上， 2048點(diǎn)以下； 3）大型 2048 點(diǎn)以上。 3按 plc 功能分類：抵擋型，中擋型，高檔型。 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(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)從結(jié)構(gòu)上分， PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)框圖如下： 接受 驅(qū)動(dòng) 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) 受控元件 輸入接口部件 中央處理單元 CPU 板 電 源 部 件 接口部件輸出 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) vi PLC 的工作原理 的工作方式 1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。 2） 程序執(zhí)行階段： plc 對(duì)用戶程序掃描。 3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC 匯編語(yǔ)言 采用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題，簡(jiǎn)單直觀的 plc 編寫(xiě)橫語(yǔ)言，常用的有：梯形圖，語(yǔ)句表，功能圖等。 1. 梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來(lái)，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語(yǔ)言功能更強(qiáng)更方便。 主要特點(diǎn)： 1）自上而下，從左到右的順序排列，兩列垂直線為母線。每一邏輯行，起使左母線。 2）梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器” 3）每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源。 4）輸入繼電器，用于接入信號(hào)，而無(wú)線圈，輸入繼電器，通過(guò)輸入接入的繼電器，晶體及晶閘 管才能實(shí)現(xiàn)。 ：又叫指令表，類似計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言形式，用指令的記助符編程。例： 下圖是三菱公司的 FX2N 系列產(chǎn)品的最簡(jiǎn)單的梯形圖例 ： X000 X001 Y000 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) vii X010 它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止控制。第二組僅一個(gè) END指令，用以 結(jié)束程序。 ? 梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎耄筝敵觯ê渌幚恚?；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋? 地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫(huà)出與其對(duì)應(yīng)的梯形圖 PLC 的基本指令 1 輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT） 下面把 LD/LDI/OUT 三條指令的功能、梯形圖表示形 式、操作元件 以列表的形式加以說(shuō)明： END 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) viii 符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件 LD（?。? 常開(kāi)觸點(diǎn)與母線相連 X， Y， M， T， C,S LDI（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 X， Y， M， T， C,S OUT（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) Y， M， T， C， S,F LD 與 LDI 指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。 OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次 。 X000 Y000 地址 指令 數(shù)據(jù) 0000 LD X000 0001 OUT Y000 2 觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令 （ OR/ORI） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 AND（與） 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X， Y， M， T， C,S ANDI（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X， Y， M， T， C,S OR（或） 常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X， Y， M， T， C， S ORI（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X， Y， M， T， C， S AND、 ANDI 指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 OR、 ORI 是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 X001 X002 Y001 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 X003 0003 ANDI X002 0004 OR X003 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) ix 0005 OUT Y001 3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表 示 操作元件 ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú) ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無(wú) 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以 LD 或 LDNOT 指令開(kāi)始，而支路的終點(diǎn)要用 ORB 指令。ORB 指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此， ORB 指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在 每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB 指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫(xiě)出，然后在這些電路塊的末尾集中寫(xiě)出 ORB 的指令，但這時(shí) ORB 指令最多使用 7 次。 將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB 指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用 LD 或 LDNOT 指令；與 ORB 指令一樣， ANB 指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ANB 指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，若集中使用 ANB 指令，最多使用 7次。 ANB X000 X002 X003 Y006 X001 X004 X005 ORB X006 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) x X003 地 址 指 令 數(shù) 據(jù) 0000 LD X000 0001 OR X001 0002 LD X002 0003 AND X003 0004 LDI X004 0005 AND X005 0006 OR X006 0007 ORB 0008 ANB 0009 OR X003 0010 OUT Y006 4 程序結(jié)束指令（ END） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 END（結(jié)束） 程序結(jié)束 無(wú) 在程序結(jié)束處寫(xiě)上 END 指令， PLC 只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即輸出處理。若不寫(xiě) END 指令， PLC 將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END 指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將 END 指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的 END 指令。 其他的一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、結(jié)束 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 用 PLC 的控制交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) xi 空操作、跳轉(zhuǎn)指令等，同學(xué)們可以參考一些課外書(shū)，在這里我們不詳細(xì)介紹了。 下面同學(xué)們可練習(xí)由梯形圖寫(xiě)出與之對(duì)應(yīng)的助記符 形式的指令。并由后面的 GPP 軟件傳輸?shù)?PLC 中，實(shí)時(shí)運(yùn)行。 PLC 交通燈畢業(yè)論文 編程器件 一般情況下， X 代表輸入繼電器， Y 代表輸出繼電器， M 代表輔助繼電器，SPM 代表專用輔助繼電器， T 代表定時(shí)器， C 代表計(jì)數(shù)器， S 代表狀態(tài)繼電器， D代表數(shù)據(jù)寄存器， MOV 代表傳輸?shù)取? 第三章 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法 3． 1 控制要求 信號(hào)燈受啟動(dòng)及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號(hào)燈都熄滅。 3． 2 控制時(shí)序 交通燈示意圖如圖 1所 示，在東西南北兩個(gè)方向均安裝信號(hào)燈，兩個(gè)方向各 6個(gè)燈，分為紅、黃、綠三種顏色。工作時(shí)序如圖 2所示，假設(shè)東西向較忙，綠燈時(shí)間是南北向的 2倍 (40s)。按下起動(dòng)按鈕后，南北向綠燈亮維持 20s， 20s后，南北黃燈閃爍 3次，計(jì) 6