【正文】 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 25 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 26 方式二： 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 27 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 28 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 29 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 30 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 31 方式三： 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 32 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 33 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 34 。根據表 31 所示的 CPU 22X I/O 點數表，可知 CPU 226有 24 個輸入口和 16 個輸出口，和 擴展模板為 EM223（ 8I/8Q）， 可以滿足控制要求。 產品規(guī)格：西門子 (SIEMENS)S7200 系列 CPU226 在編程環(huán)境等方面，它不僅具備了以往的小型 PLC 所具有的功能，盡可能使安裝空間最小化，并實現了具有 10 點 100 點輸入輸出點數的彈性構成。 2．該系統(tǒng)允許使用全部配置的各種類型燈具和其它補充設備 。 安全性原則 安全性原則應當是整個演藝廳舞臺燈光設計的重 點，無論大家想設計一個什么樣的燈光，在設計的時候一定要遵循這一設計的原則，在燈光照明設計要求絕對的安全可靠。所以在設計的時候一般非常注意這方面的設計原則。 功能性原則 這一條也就是說大家在對演藝廳舞臺燈光設計的時候必須符合功能的要求。 維修工作量少，維修方便 PLC 的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 15 PLC 的用戶 程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過 PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。 系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。PLC 有很強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯網，實現分散控制，集中管理。在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產生大量的熱及噪 聲，同時也消耗了大量的電能。但是，這也是隨之帶來的一些問題。 可靠性和可維護不同，由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損，電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護性差。 組成器件不同，繼電器控制線路是許多真正的硬繼電器組成的，而梯形圖是由許多所謂“軟繼電器”組成的。系統(tǒng)連線少，體積小，功耗小，而且 PLC 所謂“軟繼電器”實質上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點數量是無限的， PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好。用戶可以選擇 CPU 單元、通信單元、電源單元或 I/O 單元甚至整個系統(tǒng)的冗余配置，使得整個 PLC 系統(tǒng)的可靠性得以進一步加強。 IPC 型控制器除了采用梯形圖、指令表編程以外，還可以用 IEC1131 規(guī)定的用于順序控制的標準化語言以及 C、 Basic等計算機語言進行編程。 (3) 進一步強化網絡功能，以實現信息管理自動化。此外，開放式通信網絡技術也得到了突破，其結果是將 PLC 融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。大多數人認為， PLC將會繼續(xù)失去市場份額；更有甚者認為，在工業(yè) PC 面前， PLC 將會一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工業(yè)應用領域仍將為 PLC 提供一定的市場份額。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據。一般講，同樣技術性能的PLC，價格低其經濟指標就好。其實，使用 PLC，還要考慮經濟指標。而從上式可知， MTBF 越大， MTTR 越小，則 A 越大。 可靠控制 為使 PLC 能可靠工作，在硬件與軟件兩個方面 PLC 廠家都采取了很多措施，對一些特殊可靠要求的 PLC，還有相應的特殊的措施，如熱備、冗余等等。有的PLC 廠家或第三方廠家還開發(fā)了使用 PLC 的組態(tài)軟件，用以實現計算機對 PLC 控制系統(tǒng)監(jiān)控，以及與 PLC 交換數據。只是要下力氣去開發(fā)， 以及市場有這個需要。而編寫這個轉換的軟件工作量很大，當然應由有關廠家開發(fā)與提供。 高級語言， PLC 編程也可以使用高級語言，如 BASIC、 C 語言等。這種語言，梯形圖與流程圖兩者兼用，可使 PLC程序結構化。流程圖語言與符號語言也有一一對應關系，只是它對應的符號語言與梯形圖的對應不一樣。這種語言與符號語言有對應關系，很容易互相轉換，并便于電氣工程師了解與熟悉，故用得很普遍，幾乎所有的 PLC 都開發(fā)有這種語言。它類似計算機的匯編語言， PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達的。 支持軟件 為了便于編制 PLC 程序，多數 PLC 廠家都開發(fā)有關計算機支持軟件。 狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄 PLC 及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高 PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。 流程控制指令，用以控制程序運行流程。 PLC 的指令繁多，但主要的有這么幾種類型： 基本邏輯指令，用于處理邏輯關系，以實現邏輯控制。內部器件也是 PLC 指令的操作數，不 弄清楚是無法編程的。如日本 OMRON 公司的CQM1 機，其 DM區(qū)就有 6k 字。多以字、兩字或多字為單位予以使用，是PLC 進行模擬量控制，或記錄數據所必不可少的。定時器有多少，設定范圍有多大，設定值的分辨率又是多少，這些都代表定時器件的性能。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。它與 I/O 繼電器區(qū)相聯系著，有時與后 者相聯系進行處理。它也是代表 PLC 性能的重要指標。不同的內部器件占據系統(tǒng)內存的不同區(qū)域。內存大，可存儲的程序量大，也就可進行更為復雜的控制。用戶內存主要用以存儲用戶程序，個別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。 工作速度關系到 PLC 對輸入信號的響 應速度，是 PLC 對系統(tǒng)控制是否及時的前提。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時刷新，即中斷程序運行后，有關的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結束后再刷新。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應的輸入信號，就不能接受了。 組成模塊 PLC 的結構雖有箱體及模塊式之分，但從質上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。這個區(qū)大，相應地內部器件也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲區(qū)。所以，大型 PLC 的工作速度總是比小的要快。 控制規(guī)模 控制規(guī)模代表 PLC 控制能力，看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。性能高的、大型的 PLC 響應點數更多。不同的 PLC 措施也不完全相同，提高響應速度的效果也不同。這時，要多等待一個周期， PLC 的輸入映射區(qū) 才能接受到這個新的輸入信號。從討論 PLC 的工作原理知，從對 PLC 加入輸入信號，到 PLC 產生輸出，最理想的情況也要延遲一個 PLC運行程序的周期。但各種 PLC 總有一些基本指令，而且各種 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 6 的 PLC 都有這些基本指令 ，故常以執(zhí)行一條基本指令的時間來衡量這個速度。 PLC 的指令是很多的。 PLC 的功能 （ 1） 邏輯控制 （ 2） 定時控制 （ 3） 計數控制 （ 4） 步進（順序）控制 （ 5） PID 控制（ 6） 數據控制 (PLC 具有數據處理能力 )（ 7） 通信和聯網 （ 8） 其它 PLC 還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊， CRT 模塊。 （ 4）編程簡單易學 。 電磁線圈 。有相應的 I/O 模塊與工業(yè)現場的器件或設備，如：按鈕 。 6）良好的自診斷功 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 5 能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用有效措施，以防止故障擴大。 2）各輸入端均采用 RC濾波器，其濾波時間常數一般為 10~20ms。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或110VAC），直流電源（常用的為 24VAC）。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 I/O 分為開關量輸入（ DI），開關量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。這時，才是 PLC 的真正輸出 。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成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(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。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 1. 掃描技術 當 PLC 投入運行后， 其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 PLC 的構成 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 3 從結構上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊 式）兩種。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，大大推進了機電一體化的進程。可編程控制系統(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作電子系統(tǒng)。我國從 1974 年開始研制。到 1971 年，已經成功地 應用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。 PLC 的由來 早期工業(yè)生產中廣泛使用的電 器自動控制系統(tǒng)是繼電器 接觸器控制系統(tǒng)，簡稱繼電器控制系統(tǒng)，隨著 20世紀工業(yè)生產的迅速發(fā)展，市場競爭越來越激烈，工業(yè)產品更新換代的周期日趨縮短，新產品不斷涌現，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現代社會小批量、多品種、低成本、高質量生產方式的生產控制要求，為了改變這一現狀，美國通用汽車公司在 1969 年公開招標，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標指標，即： 編程方便，現場可修改程序； 維修方便，采用模塊化結構； 可靠性高于繼電器控制裝置； 體積小于繼電器控制裝置； 數據可直接 送入管理計算機； 成本可與繼電器控制裝置競爭； 輸入可以是交流 115V； 西安航空職業(yè)技術學院