基于plc的水塔水位控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-文庫吧
2024-10-28 21:22 本頁面
【正文】 ........................................................................................................16 第四章 總結(jié) ......................................................................................... ...........................18 參考文獻 .......................................................................................................................................19 致謝 .................................................................................................................................................20 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 第一章 前 言 可編程控制器是二十世紀七十年代發(fā)展起來的控制設(shè)備，是集微處理器、儲存器、輸入 /輸出接口與中斷于一體的器件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、化工、能源、交通等各個行業(yè)。計算機在操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、通行能力上的飛速發(fā)展，大大加強了 可編程控制器通信能力，豐富了可編程控制器編程軟件和編程技巧，增強了 PLC 過程控制能力。因此，無論是單機還是多機控制、是流水線控制還是過程控制，都可以采用可編程控制器，推廣和普及可編程控制器的使用技術(shù)，對提高我國工業(yè)自動化生產(chǎn)及生產(chǎn)效率都有十 分 重要的意義。 可 編 程 控 制 器 (Programmable Controller) 也 可 稱 邏 輯 控 制 器(Programmable Logic Controller),是一微處理器為核心的工業(yè)自動控制通用裝置，是計算機家族的一名成員，簡稱 PC。為了與個人電腦（也簡稱 PC）相 混 淆通常 將可編程控制器稱為 PLC。 可編程控制器的產(chǎn)生和繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電器— 接觸器控制已經(jīng)有百年的歷史，它是一種弱電信號控制強電信號的電磁開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、電路直觀、價格低廉、容易操作、易于維修的有優(yōu)點。對于工作模式固定、要求比較簡單的場合非常使用，至今仍有廣泛的用途。但是當(dāng)工作模式改變時，就必須改變系統(tǒng)的硬件接線，控制柜中的物件以及接線都要作相應(yīng)的變動，改造工期長、費用高，用戶寧愿扔掉舊控制柜，另做 一 個新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場競爭的激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q 代的周期日益縮短，工業(yè)生產(chǎn)從大批量、少品種，向小批量、多品種轉(zhuǎn)換，繼電器 — 接觸器控制難以滿足市場要求，此問題首先被美國通用汽車公司（ GM 公司）提了出來。通用汽車公司為適合汽車型號的不斷翻新，滿足用戶對產(chǎn)品多樣性的需求，公開對外招標，要求制造一種新的工業(yè)控制裝置，取代傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制。其對新裝置性能提出的要求就是著名的 GM10條，即 : 1. 編程方便，現(xiàn)場可修改程序； 2. 維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)； 3. 可靠性高于繼電器控制裝置； 4. 體積小于繼電器控制裝置； 5. 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機； 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 6. 成本可與繼電器控制裝置競爭； 7. 輸入可以是交流 115V； 8. 輸出為交流 115V， 2A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等； 9. 在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更； 10. 用戶程序存儲器容量至少能擴展到 4K。 這十項指標就是現(xiàn)代 PLC 的最基本功能，值得注意的是 PLC 并不等同于普通計算 機，它與有關(guān)的外部設(shè) 備，按照“易于與工業(yè)控 制系統(tǒng)連成一體 ” 和“便于擴充功能”的原則來設(shè)計。 用可編程控制器代替了繼電器 — 接觸器的控制，實現(xiàn)了邏輯控制功能，并且具有計 算機功能靈活、通用性 等特點，用程序代替硬接 線，并且具有計 算機功能 靈活、通用性能強等優(yōu) 點，用程序代替硬接線， 減少了重新設(shè)計，重新接 線的工作，此種控制器 借鑒計算機的高級語言， 利用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程，其標志性語言是極易為 IT 電器人員掌握的梯形 圖語言，使得熟悉計算 機的人也能方便地使用。 這樣，工作人員不必在變 更上花費大量地精力， 只需集中精力去考慮如何 操作并發(fā)揮更改裝置地功 能即可，輸入、輸出電 平與市電接口，使控制系 統(tǒng)可方便地在需 要 的地方運行。所以，可編程控制器廣泛地應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域。 PLC 的發(fā)展 雖然 PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的出 現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進步， PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分為三各階段：早期的 PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的 PLC也就是繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上以計算機的形式出現(xiàn)，在 I/O接口電路上作了改進以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分離元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上采用廣大電器工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的 方式 — 梯形圖。因此，早期的 PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指示，能重復(fù)使用等。其中 PLC特有的編程語言— 梯形圖一直沿用至今。 在七十年代，微處理器的出現(xiàn)使 PLC發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC的中央處理單元（ CPU）。 這樣，使 PLC的功能大大增強。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模 擬量快、遠程 I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器， 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計
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