基于plc溫室溫度檢測與控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-09 17:00 本頁面
【正文】 易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。 PLC的分類PLC有很多種類。按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模對PLC進(jìn)行分類(1) 按結(jié)構(gòu)形式分類按硬件的結(jié)果形式不同，PLC可分為整體式和組合式。整體式PLC又稱箱式PLC。如圖，左邊一個是常見的整體式PLC,其外形像一個長方形的箱體，這種的CPU、存儲器、I/O接口（輸入/輸出接口）等安裝在一個箱體內(nèi)。整體式PLC的結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。組合式PLC又稱模塊式PLC,如圖，右邊一個就是一組合式PLC。它有一個總線基板，總線基板上有很多總線插槽，其中有CPU、存儲器和電源構(gòu)成的一個模塊通常固定安裝在某個插槽中，其他功能模塊可隨意安裝在其他不同的插槽內(nèi)。組合式PLC配置靈活，可通過增減模塊而組成不同規(guī)模的系統(tǒng)，安裝方便，但價格較貴。大、中型PLC一般采用組合式幾個。（2） 按控制規(guī)模分類I/O點數(shù)（輸入/輸出點數(shù)）是衡量PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)，根據(jù)I/O點數(shù)多少，可將。PLC分為小型、中型和大型3類。1 小型PLC：其I/O點數(shù)小于256，采用8位或16位單CPU，用戶存儲器容量4KB以下。2 中型PLC：其I/O點數(shù)為256~2048，采用雙CPU，用戶存儲器容量2~8KB.3 大型PLC：其I/O點數(shù)大于2048，采用16位、32位多CPU,用戶存儲器容量8~16KB。 PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程邏輯控制器的本質(zhì)是專門實現(xiàn)工業(yè)控制的現(xiàn)代化控制系統(tǒng)，其硬件組成結(jié)構(gòu)和微型計算機(jī)有諸多相同之處，基本構(gòu)成為：(1)、電源 PLC的工作電源對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著極其重要的作用。沒有一個性能優(yōu)良的、工作穩(wěn)定的電源，PLC是沒有辦法正常運(yùn)行的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去(2)、中央處理單元(CPU) 中央處理器(CPU)是可編程邏輯控制器能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制的核心部件。它按照PLC控制系統(tǒng)所承載的程序給定的命令，進(jìn)行接收并保持來自編程器輸入的程序和所由數(shù)據(jù)；查詢工作電源、存儲器、輸入輸出總線以及監(jiān)控定時器的狀態(tài)，并且能檢測出用戶程序中的錯誤語句。當(dāng)PLC啟動工作時，它先會通過掃描將系統(tǒng)各輸入接口的狀態(tài)和數(shù)據(jù)儲存到I/O映象區(qū)，然后逐條讀取存放在存儲器中的用戶程序，經(jīng)過編譯后按程序的編寫去進(jìn)行各種運(yùn)算，并將得到的計算結(jié)果存儲在I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器中。待徹底執(zhí)行完程序后，最后將存儲在I/O映象區(qū)的各種輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)或輸出寄存器數(shù)據(jù)傳遞給相對應(yīng)的輸出機(jī)構(gòu)，像這樣不停的運(yùn)行，直到停止工作。 (3)、存儲器 用于存儲系統(tǒng)軟件的存儲器被稱作系統(tǒng)程序存儲器。而用于存儲應(yīng)用軟件的存儲器被稱作用戶程序存儲器。(4)、I/O口1．光耦合電路與微機(jī)的輸入接口電路共同組成了系統(tǒng)輸入接口電路，輸入接口電路可理解為PLC與現(xiàn)場控制的接口的輸入管道。2．輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷電路構(gòu)成了輸出接口電路，PLC輸出接口電路輸出控制信號，以實現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)場各執(zhí)行部件的不同動作。(5)、功能模塊：計數(shù)器模塊、定時器模塊。(6)、通信模塊 PLC的工作原理 當(dāng)PLC投入工作狀態(tài)后，工作過程通常分為三個過程，采樣輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行用戶程序以及刷新輸出狀態(tài)，三個過程構(gòu)成可編程邏輯器件的工作流程。在工作中的一個掃描周期內(nèi)需要完成這三個工作。在整個運(yùn)行期間，可以看做可編程邏輯控制器的CPU不間斷地，循環(huán)往復(fù)的執(zhí)行著三個過程。（1）、輸入采樣階段在輸入采樣這個過程中，PLC以掃描方式順序地讀取所有各輸入接口的狀態(tài)和許接受的各種數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，并存儲到I/O映象存儲單元內(nèi)。完成輸入采樣的工作后，PLC則進(jìn)行另外兩位工作過程。在另外兩個工作過程中，即使輸入接口電路中的對應(yīng)輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)有所改變，I/O映象存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)也不能被改寫。因此，如果要將脈沖信號輸入到系統(tǒng)中，脈沖信號的寬度要比一個掃描周期的時間要打，只有這樣才能使脈沖信號有效輸入。（2）、用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算結(jié)束后，該邏輯線圈在系統(tǒng)隨機(jī)存儲器中相對應(yīng)的狀態(tài)為會被刷新改寫；或者I/O映象存儲器中的對應(yīng)為而被改寫；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。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(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)果會對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)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。（3）、輸出刷新階段 當(dāng)用戶執(zhí)行完程序之后，PIC就會開始輸出刷新過程。在這個過程中，PLC會I/O映象存儲區(qū)上對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)改變輸出鎖存
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