【正文】 社 2021 [2]曹輝 ,霍罡 .可編程序控制器過程控制技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [3]祁文釗 ,霍罡 .CS/CJ 系統(tǒng) PLC 應(yīng)用基礎(chǔ)及案例 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [4]高欽和。讓工業(yè)實(shí)現(xiàn)電氣自動化 目標(biāo)：完成一篇 5000 字以上（圖文混排 A4）的論文。論文中所引用是他人的無 論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標(biāo)明。 PLC 應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，在工業(yè)控制的眾多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用；特別是在機(jī)車電氣控制系統(tǒng)中大量運(yùn)用。但是，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來越大，勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求在不斷提高，對于控制系統(tǒng)的可靠 性也提出了更高的要求，原有 “ 繼電器控制系統(tǒng) ”已不適應(yīng)需要，究其原因是： 動作緩慢；壽命短、可靠性差；體積大、耗電多；設(shè)計制造周期長、程序修改費(fèi)時；不能實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)對話。 1968 年美國通用汽車公司提出使用新一代控制器的設(shè)想，從用戶的角度考慮，該公司對新一代控制器提了 10點(diǎn)要求，為各大公司提供了明確的開發(fā)目標(biāo)。差不多同時，美國 MODICON 公司也研制出 084 控制器。 后來，隨著電子科技之發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之需要，其控制功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制的范疇， PLC 的功能也日益強(qiáng)大，在 PLC 中加入了模擬量、位置控制及網(wǎng)路等功能，其名稱也就改為可編程控制器（ Programmable Controller），稱PC。 由于 PLC 同時提高了功能和柔性度，使其應(yīng)用迅速增長，并普及到許多其它離散零件制造工業(yè)領(lǐng)域。目前，歐美等西方國家都把軟 PLC 作為一個重點(diǎn)投資對象進(jìn)行研究開發(fā)。支持用戶用梯形圖和C、 C++、 Java 等高級語言來編寫自己的程序。 （ 3） CJ International 公司的 ISaGRAF。目前國內(nèi)的一些工控方面的公司及研究機(jī)構(gòu)在這方面也開展了部分基礎(chǔ)技術(shù)研究工作，但起步較晚，現(xiàn)在還沒有一家公司或機(jī)構(gòu)可以推出比較完整的產(chǎn)品。李左章等對軟 PLC 技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的成果，其開發(fā)的數(shù)控內(nèi)嵌式 PLC 具有軟 PLC 的特點(diǎn)，但功能單一，不能作為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行，且無聯(lián)網(wǎng)通訊能力。 大連理工大學(xué)在數(shù)控系統(tǒng)的軟 PLC 技術(shù)方面進(jìn)行了研究和開發(fā)，由現(xiàn)代制造研究所研制的 DIGIT 03MC等系列數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi) 置 PLC模塊已經(jīng)在相關(guān)工程項目中得到了實(shí)際的應(yīng)用。其中使用了十字鏈表作為 AOV 有向圖的存儲結(jié) 構(gòu)。 此外陜西科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、山東大學(xué)等學(xué)者也在 PLC 軟件技術(shù)上進(jìn)行了一些研究。 CP1H 系列 PLC 的特點(diǎn)是其內(nèi)置有四軸高速計數(shù)功能，四路模擬量輸出功能以及串行通信功能。 CPU 的主要功能： ① 從存儲器中讀取指令 ② 執(zhí)行指令 ③ 順序取指令 ④ 處理中斷 2）存儲器 只讀存儲器 ROM 隨即存儲器 RAM 3）輸入輸出單元 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 6 頁 共 20 頁 輸出接口電路 通常 PLC 的輸入類型可以是交流、直流和交直流。其輸入電路的一次電路與二次電路用光耦合器相連，當(dāng)行程開關(guān)閉合時，輸入電路和一次電路接通，上面的發(fā)光管用于對外顯示，同時光耦合器中的發(fā)光管使三極管導(dǎo)通，信號進(jìn)入內(nèi)部電路，此輸入點(diǎn)對應(yīng)的位由 0 變?yōu)?1， 即輸入映像寄存器的對應(yīng)位由 0變?yōu)?1。 PLC 執(zhí)行的五個階段，稱為一個掃描周期， PLC 完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。 為了消除兩者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的這種差異， PLC 在程序運(yùn)行方式、輸入輸出操作、特殊功能模板等方面做了特別的考慮。即在一個掃描周期的固定時刻采樣所有的輸入點(diǎn)，采樣結(jié)果存入 RAM 中一個區(qū)域（輸入映像區(qū)）。 3） 特殊功能模板 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 8 頁 共 20 頁 由于 PLC 在掃描周期方面限制了用戶程序的長度，這對于一般的數(shù)字量控制應(yīng)該不成問題。 綜合以上所述，在完成系統(tǒng)自身初始化以后， PLC系統(tǒng)執(zhí)行用戶程序的循環(huán)掃描方式可分為三個階段：輸入掃描、程序掃描、輸出掃描。 電角度，向這三相繞組中通入對稱的三相交流電，則在定子與轉(zhuǎn)子的空氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。電流流入端用 “” 表示，電流流出端用“” 表示。 可見合成磁場方向以較 wt=0 時按時針方向轉(zhuǎn)過 90o。 三相交流電的相序 A —— B —— C。 （三）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度 兩極三相異步電動機(jī)（即 2P=2）定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)三相交流電變化一周后，其所產(chǎn) 生的旋轉(zhuǎn)磁場也正好旋轉(zhuǎn)一周。 綜上所述，當(dāng)三相異步電動機(jī)定子繞組為 p 對磁極時，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 n1 = 60f1/p 。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。 交流 接觸器 當(dāng)線圈通電時 ,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力 ,將動鐵芯吸合 ,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的 ,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運(yùn)行 ,觸點(diǎn)閉合 ,從而接通電源。 交流接觸器的動作動力來源于交流電磁鐵，電磁鐵由兩個 “ 山 ” 字形的幼硅鋼片疊成，其中一個固定，在上面套上線圈，工作電壓有多種供選擇。 20 安培以上的接觸器加有滅弧罩，利用斷開電路時產(chǎn)生的電磁力，快速拉斷電弧，以保護(hù)接點(diǎn)。常用光耦電器件及其外圍電路組成。 對于高頻交流模擬信號，變壓器隔離是最常用的選擇。 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 12 頁 共 20 頁 模擬信號隔離的一個比較好的選擇 是使用線形光耦。給 PLC 一個輸入信號。 I/O 分配 I/O 分配如下表 1 所示。 梯形圖設(shè)計 本系統(tǒng)的梯形圖如下： 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 14 頁 共 20 頁 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 15 頁 共 20 頁 接線設(shè)計 圖 接線圖 系統(tǒng) 調(diào)試 1） 將程序下載到 PLC， 按下 圖 — 依次進(jìn)行。從 PLC 的發(fā)展歷程知道 PLC的歷史也 是蠻悠久的，所以必須花上一些時間來慢慢了解它，真是不學(xué)不知道，一學(xué)嚇一條，從它的發(fā)展趨勢來看， PLC 的發(fā)展速度驚人，人們對 PLC 的要求越來越高，迫切需求對復(fù)印機(jī)的革新。 通過設(shè)計，也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足和有待提高的知識，主要有：各門基礎(chǔ)課知識掌握的不夠扎實(shí)，運(yùn)用起來不夠熟練 ； 實(shí)際工作能力還有待提高，設(shè)計與社會上的實(shí)際運(yùn)用中 還有很大差距 ； 專業(yè)軟件的使用能力（包括熟練度和使用的廣度）還需要再提高一層次 ； 通過這樣，來進(jìn)一步地充實(shí)自我、增強(qiáng)自我能力、提高自我水平。 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項目 第 19 頁 共 20 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1]曹輝 ， 霍罡 .可編程序控制器系統(tǒng)原理及應(yīng)用 [M].北京 :電子工業(yè)出版社2021 [2]曹輝 ， 霍罡 .可編程序控制器過程控制技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社2021 [3]祁文釗 ， 霍罡 .CS/CJ 系統(tǒng) PLC 應(yīng)用基礎(chǔ)及案例 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [4]高欽和