【正文】 最關鍵的是培養(yǎng)了我獨立工作的能力和動手能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。本次的畢業(yè)設計是基于PLC的生產流水線控制系統(tǒng)，結合臺達變頻器，主要完成電機正反轉多段速運行。5. 時間繼電器延時時間到，Y00Y00Y005得電，電動機以四檔轉速正轉運行，同時時間繼電器啟動，仿真圖如下圖所示。生產線檢修或調整時可采用步進和步退控制，電機選用一檔轉速。 狀態(tài)轉移圖SFC圖也可以用STL圖（步進梯形圖）來表示，狀態(tài)步的線圈用SET指令。2）狀態(tài)轉移圖與步進梯形圖狀態(tài)轉移圖（SFC圖）主要由狀態(tài)步、轉移條件和驅動負載三部分組成?！?”表示該端子與CM閉合；“0”表示該端子與CM斷開。其可能是加速時間太短，電網(wǎng)電壓太低、負載過重等原因引起的。 載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關的。在接線時一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（57mm左右），同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設備接觸引入干擾。符號（名稱） 操作元件X，Y，M，T，C,SFX2N系列PLC的基本邏輯指令基本邏輯指令是PLC中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了PLC的使用方法，各種型號的PLC的基本邏輯指令都大臺大同小異，現(xiàn)在我們針對FX2N系列，逐條學習其指令的功能和使用方法。用BMOV將 數(shù)據(jù)寫入RAM后，再從RAM中讀出。文件寄存器六、 FX2N中的16位增計數(shù)器，是16位二進制加法計數(shù)器，它是在計數(shù)信號的上升沿進行計數(shù)，它有兩個輸入，一個用于復位，一個用于計數(shù)。定時器通道范圍如下：100 ms定時器T0～T199， 共200點，設定值：～ ；10 ms定時器T200～T245，共46點，設定值：～；1 ms積算定時器 T246～T249，共4點，設定值：～；100 ms積算定時器T250～T255，共6點，設定值：～；四、定時器（T）它們一般位于機器的下端。輸入電路的時間常數(shù)一般小于10ms。 10擴展設備接線插座板 FX2N系列PLC的內存結構FX系列產品，它內部的編程元件，也就是支持該機型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時器、計數(shù)器等，但它們與真實元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。 FX2N64MR基本單元外形圖1動作指示燈表2 ?隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。 GE公司(3).(1).小型PLC——I/O點數(shù) 256點；單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。（2）模塊式PLC（1）整體式PLC更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產過程成為可能。易學易用，深受工程技術人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。如常見的位置控制模塊、溫度控制模塊、PID控制模塊和模糊控制模塊等等。掃描時間是指執(zhí)行1000條指令所需要的時間。其中開關量用最大I/O點數(shù)表示，模擬量用最大I/O通道數(shù)表示。 (2)掃描周期掃描周期即完成一次掃描（I/O刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務）所需要的時間，由PLC的工作過程可知，一個完整的掃描周期T應為： T=（輸入一點時間輸入點數(shù)）+（運算速度程序步數(shù)）+（輸出一點時間輸出點數(shù)）+監(jiān)視服務時間掃描周期的長短主要取決于三個要素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；而是每指令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長度。4） 輸出處理同輸入狀態(tài)映像區(qū)一樣，PLC內存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)。然后重新返回第一條指令，再開始下一次掃描；如此周而復始。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進行聯(lián)機編程，適合小型PLC的編程及現(xiàn)場調試?！?)輸出接口　輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。　1)輸入接口　輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉換開關、行程開關、繼電器觸頭等開關量輸入信號；另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。通過修改與調試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內長期使用?！PU按照PLC內系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項工作任務。當前，過程控制領域最大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展，PLC也不例外。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內PLC生產廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規(guī)模的生產能力和名牌產品，可以說PLC在我國尚未形成制造產業(yè)化。PLC也由最初的只能處理開關量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與DCS、PID調節(jié)器、工業(yè)PC等技術相結合，使之不再是一種簡單的控制設備，而且必將隨著自動控制技術的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去。國際電工協(xié)會(IEC)在1992年頒布了IEC11313《可編程序控制器的編程軟件標準》，為各PLC廠家編程的標準化鋪平了道路。PLC在60年代末引入我國時，只用作離散量的控制，其功能只是將操作接到離散量輸出的接觸器等，最早只能完成以繼電器梯形邏輯的操作?！笨傊?，可編程控制器是一臺計算機，是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。由于編寫時間倉促及編者學識水平有限，加之受教材篇幅限制，本文難免存在缺漏和不當之處，懇請老師提出批評和指教。隨著科學技術日新月異的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的問世和微處理機技術的應用，出現(xiàn)了可編程序控制器（PLC），使電氣控制技術進入了一個嶄新的階段。畢業(yè)設計（論文）報告 題 目 基于PLC的生產流水線電氣控制系統(tǒng)設計 院 系 中德機電學院 專 業(yè) 機電一體化技術 班 級 姓 名 學 號 指導教師 2012年 4月摘 要隨著科學技術的不斷發(fā)展，生產工藝不斷提出新的要求，控制技術從手動控制到自動控制，從簡單的控制設備到復雜的控制系統(tǒng)，從有觸點的硬接線控制系統(tǒng)到以計算機為中心的存儲控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破骱喎QPC（Programmable Controller）,它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller）和可編程序控制器PC幾個不同時期，為與個人計算機PC相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程序邏輯控制器這個老名字。目 錄摘要 2Abstract 21 PLC及其基本工作原理 5 PLC的產生和發(fā)展 6 PLC的產生 8 PLC的發(fā)展 11 PLC的組成和基本工作原理 5 PLC的組成 6 PLC的基本工作原理 8 PLC的性能、特點及分類 5 PLC的性能指標 6 PLC的特點 8 PLC的分類 11 PLC的應用領域 52 三菱FX2N系列PLC和單片機 5 FX2N基本構成 6 FX2N系列PLC的內存結構 8 FX2N系列PLC的基本邏輯指令 82. 4臺達變頻器的概念 5 臺達變頻器的種類 6 臺達變頻器的參數(shù)設置 8 臺達變頻器的故障分析 11 243 步進指令與生產流水線程序設計 5 步進指令 6 8 SFC圖的分支與跳轉 8 生產流水線程序設計 11 6 8 I/O地址分配表 11 PLC與變頻器接線圖 6 程序梯形圖 8 程序仿真調試 84 小結致謝【參考文獻】1 PLC及其基本工作原理 PLC的產生和發(fā)展 PLC的產生早期工業(yè)生產中廣泛使用的電氣自動控制系統(tǒng)是繼電器接觸器控制系統(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?lián)Q代的周期日趨縮短，新產品不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)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，因此，迫切需要一種新的更先進的自動控制裝置來取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。它具有豐富的輸入腧出接口，并且具有較強的驅動能力。新一代的PLC具有PID調節(jié)功能，它的應用已從開關量控制擴大到模擬量控制領域，廣泛地應用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)?，F(xiàn)在開發(fā)以PC為基、在WINDOWS平臺下，符合IEC11313國際標準的新一代開放體系結構的PLC正在規(guī)劃中。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。在PLC應用方面，我國是很活躍的，應用的行業(yè)也很廣?，F(xiàn)在越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet接口。（2） 存儲器PLC內的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。3)數(shù)據(jù)存儲器PLC運行過程中需生成或調用中間結果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預置值和當前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等)，這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長期保存，所以采用隨機存取存儲器RAM?！∫詧D2所示的直流輸入接口電路為例，R1是限流與分壓電阻，R2與C構成濾波電路，濾波后的輸入信號經(jīng)光耦合器T與內部電路耦合。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調節(jié)閥(模擬量)、調速裝置(模擬量)、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進行脫機編程。實際上，PLC掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成其他工作，整個工作過程分為自診斷、通訊服務、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個階段。當程序的所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在CPU的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中，并通過一定的輸出方式輸出，推動外部的相應執(zhí)行器件工作，這就是PLC輸出刷新階段。掃描周期越長，系統(tǒng)的響應速度越慢。存儲器容量是衡量可存儲用戶應用程序多少的指標，通常以字或千字為單位。一般為10ms左右，小型機可能大于40ms。 PLC的特點可靠性高，抗干擾能力強PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。這很適合多品種、小批量的生產場合。 整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內， 具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。 除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入／輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉換、遠程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。如：GEI型 TI100 F、FF2日本立石公司（歐姆龍）德國西門子公司 SR20/21 德國西門子公司C500日本立石公司GEⅢ大型PLC——I/O點數(shù) 2048點；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器容量8～16K如：S7400PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 ④① FX2N系列基本單元（AC電源DC輸入）型 2DIN導軌裝卸卡子這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點沒有數(shù)量限制、沒有機械磨損和電蝕等