【正文】 來，可編程控制器從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍，其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制的到數(shù)字控制的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及離散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越大的作用。 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算的電子裝置。它采用可編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)，和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。使用情況可分為下列幾類：〔一〕 開關(guān)量的邏輯控制它PLC最基本的功能、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，即可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，又可以用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。所控制的邏輯可以是各種各樣的，如時(shí)序的、組合的、計(jì)數(shù)的、不計(jì)數(shù)的等，控制的輸入輸出的點(diǎn)數(shù)可以不受限制，少則10點(diǎn)、幾十點(diǎn)、多則成千上萬點(diǎn)，并可以通過聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)控制?！捕?模擬量的閉環(huán)控制PLC具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換算術(shù)運(yùn)算功能，因此可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，有的PLC還具有PID調(diào)節(jié)控制或模糊控制的功能?？捎糜陂]環(huán)的位置控制速度控制和過程控制?！踩?數(shù)字量的智能控制利用PLC能接收和輸出高速脈沖的功能，在配置相應(yīng)的傳感裝置（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)行分配器、公放、步進(jìn)電機(jī)）就能實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制。較高級(jí)的PLC還專門開發(fā)了位控單元模塊、運(yùn)動(dòng)單元模塊等?？蓪?shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)。新開發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元還能識(shí)別數(shù)控技術(shù)的編程語言，為PLC進(jìn)行數(shù)字量的智能控制提供了方便?！菜摹?數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控PLC實(shí)現(xiàn)控制時(shí)，可把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的顯示出來或采集保存下來，供進(jìn)一步的分析研究。較普遍使用的是PLC加上觸摸屏，可隨時(shí)觀察采集來的數(shù)據(jù)。〔五〕 通訊、聯(lián)網(wǎng)及離散控制：PLC通訊聯(lián)網(wǎng)能力很強(qiáng) ，除了PLC和PLC之間的通信聯(lián)網(wǎng)外，PLC還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)其編程和管理。PLC還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊，計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)其編程和管理。PLC也能與智能儀表，智能執(zhí)行裝置（如變頻器的）進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，互相交換數(shù)據(jù)并對(duì)其實(shí)施控制。1．2變頻器的分類變頻器在國民經(jīng)濟(jì)的各部門得到了廣泛的應(yīng)用。從使用對(duì)象的角度，變頻器可分為通用變頻器和專用變頻器。專用變頻器用于特定的控制對(duì)象，例如機(jī)床的主軸、進(jìn)給部分的控制器等。通用變頻器是相對(duì)專用變頻器而言的，我們通常把系列化、批量化、占市場(chǎng)量最大的中小功率變頻器稱為通用變頻器。通用一詞有兩方面含義：一是這種變頻器可用以驅(qū)動(dòng)通用性交流電機(jī)，而不一定使用專用變頻電機(jī)；二是通用變頻器具有各種可供選擇的功能，能適應(yīng)許多不同性質(zhì)的負(fù)載機(jī)械。由于通用變頻器強(qiáng)調(diào)通用性，其性能可以滿足大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速控制的需要，而且比專用變頻器價(jià)格便宜，所以它適用于不同的場(chǎng)合。通用變頻器和異步電機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速傳動(dòng)控制，在很多文獻(xiàn)中都簡(jiǎn)單的稱其為變頻器傳動(dòng)。變頻器傳動(dòng)具有它固有的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用到不同的生產(chǎn)機(jī)械或設(shè)備上，可以體現(xiàn)出的功能，達(dá)到不同的目的，收到相應(yīng)的效益。在一切需要進(jìn)行速度控制的場(chǎng)合，變頻器傳動(dòng)以其操作方便、體積小、控制性能高而成為目前世界上最受歡迎的調(diào)速方式，它的優(yōu)越性已帶來了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。靜止式變頻器從主電路的結(jié)構(gòu)形式上又可分為兩種：交直交型和交交型。（1）交直交型變頻器：它根據(jù)直流部分電流，電壓的不同形式，又可分為電壓型和電流型兩種。由于電壓型變頻器是作為電壓源向交流電動(dòng)機(jī)提供交流電功率，所以其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行幾乎不受負(fù)載的功率因數(shù)或換流的影響，它主要適用于中、小容量的交流傳動(dòng)系統(tǒng)。與其相比，電流型變頻器施加于負(fù)載上的電流值穩(wěn)定不變，其特性類似于電流源，它主要應(yīng)用在大容量的電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)以及大容量風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能調(diào)速中。（2）交交型變頻器：它的功能是把一種頻率的電直接變成另一種頻率的交流電。由于中間不經(jīng)過直流環(huán)節(jié)，不需換流，因而多用于低速大功率系統(tǒng)中，如回轉(zhuǎn)窯，軋鋼機(jī)等。但這種控制方式?jīng)Q定了最高輸出頻率只能達(dá)到電源頻率的1/3~1/2，所以不能高速運(yùn)行。1．3本課題的意義 本次設(shè)計(jì)主要以PLC和變頻器為主，PLC是能進(jìn)行行邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)，和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程的工業(yè)計(jì)算機(jī)。它靈活、通用、I/O接口豐富，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單、使用方便，設(shè)計(jì)施工周期短、接線簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小，體積小，重量輕、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，聯(lián)網(wǎng)方便，便于系統(tǒng)集成。變頻器操作方便、體積小、控制性能高而成為目前世界上最受歡迎的調(diào)速方式，在工業(yè)工廠中應(yīng)用十分廣泛，所以本次設(shè)計(jì)課題為我們今后到工廠發(fā)展打下很好的鋪墊，很有實(shí)用價(jià)值。第二章應(yīng)用器件的介紹2．1 PLC的工作原理和結(jié)構(gòu)可編程控制器的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本上是一致的。但PLC裝入了專用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描的方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理，及應(yīng)用程序執(zhí)行都是循環(huán)掃描方式來完成的。PLC系統(tǒng)正常工作所要完成的任務(wù)如下：1． 計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)工作單元的調(diào)度，監(jiān)控；2． 計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備間的通訊；3． 用戶程序所要完成的工作；PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”作為編程語言。梯形圖、語句表和控制系統(tǒng)流程圖等是PLC常用的編程語言。有些PLC還嘗試使用高級(jí)語言編程。在使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)控制動(dòng)作的順序，畫出梯形圖，然后將其翻譯成相應(yīng)的PLC指令，用編程器將程序?qū)懭隤LC的內(nèi)存RAM中，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤可用變成器進(jìn)行修改，