【正文】 部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。主機(jī)中， CPU 是 PLC 的核心， 1/0 單元是連接 CPU與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于 PLC 與編程器和上位機(jī)等外部設(shè)備的連接。 (2)單片機(jī)，如 8051 等。這種高運(yùn)算速度與可以適應(yīng)用戶需要的指令系統(tǒng)相結(jié)合，很適合于以順序掃描方式工作的 PLC使用。在 PLC 的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，開(kāi)辟有元件映象寄存器和數(shù)據(jù)表。輸入單元接收用戶設(shè)備的各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器的信號(hào)。 PLC通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的 PLC 或計(jì)算機(jī)相連。它一般由簡(jiǎn)易鍵盤(pán)和發(fā)光二級(jí)管或其他顯示管件組成。目前， PLC在國(guó)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)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類 : (1)開(kāi)關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺(tái)設(shè)備，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 方案二： 拋棄了方案 1 后，我開(kāi)始尋求一種軟件更改方便的方法。改動(dòng)后，經(jīng)調(diào)試，證明該方案可行，所以我選擇了該方案?，F(xiàn)在以小車運(yùn)動(dòng)到S1處為列。 控制面板的顯示與復(fù)位 該步是利用發(fā)光二極管通電狀態(tài)來(lái)進(jìn)行控制，以 PLC的輸入過(guò)程映像寄存器的0字節(jié) 4位（即 ,）對(duì) 4個(gè)工位 S1,S2,S3,S4位置分別進(jìn)行 檢測(cè)輸入信號(hào)，還利用輸出過(guò)程映像寄存器的 0字節(jié) 4位對(duì)定位控制的發(fā)光二極管進(jìn)行控制顯示。 圖 PLC框架配置圖 PLC 選型 選型分析 在工程中主要根據(jù)工藝要求、控制對(duì)象、用戶需要等方面選擇合適的 PLC，以獲得最佳的性能價(jià)格比。 (4)其他考慮因素選擇 PLC 還要對(duì)其外型、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、設(shè)置條件、價(jià)格、技術(shù)服務(wù)、應(yīng)用業(yè)績(jī)等多項(xiàng)指標(biāo)綜合分析比較，然后才能確定理想的 PLC 產(chǎn)品。若是模擬量直流模塊，尚需用穩(wěn)壓電源。其中繼電器輸出模塊的負(fù)載電流以不能太接近額定電流，當(dāng)接近額定電流時(shí)，最好先帶動(dòng)一個(gè)小型中繼，再通過(guò)中繼擴(kuò)展輸出模塊的輸出容量。 開(kāi)關(guān)量 I/0 點(diǎn)的節(jié)省和模擬量 1/0 模塊的代用 相同控制作用且每個(gè)接點(diǎn)在編程中僅使用一次的若干個(gè)輸入接點(diǎn)，可在外部電路進(jìn)行串、并聯(lián)后作為一個(gè)輸入點(diǎn)處理，編程時(shí)用常開(kāi)編程接點(diǎn)。接地電阻可參見(jiàn)使用說(shuō)明書(shū)，一般小于 100。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 31 輸入地址分配 輸入地址 對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備 X000 啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān) X001 停止按鈕開(kāi)關(guān) X002 1 號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X003 2 號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X004 3 號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X005 4 號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X006 5 號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X007 1號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X010 2號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X011 3號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X012 4號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X013 5號(hào)站行程開(kāi)關(guān) 數(shù)字量輸出部 分 這個(gè)控制系統(tǒng)需要控制的外部設(shè)備只有控制小車運(yùn)動(dòng)的三相電動(dòng)機(jī)。圖 21是一個(gè)運(yùn)料小車工 作示意圖，每個(gè)工作臺(tái)設(shè)有一個(gè)到位開(kāi)關(guān) (SQ)和一個(gè)呼 叫按鈕(SB)。 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 圖 ，當(dāng)小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時(shí)， M1得電，小于時(shí) M3得電，等于時(shí) M2得電，同時(shí)失 M4失電。它的助記符程序?yàn)椋? LD M0 CMP D0 D1 M6 向左運(yùn)動(dòng) 小車當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止。在導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下，我在本文中解決了如下問(wèn)題：控制系統(tǒng)硬件電路的正確設(shè)計(jì)及連接，節(jié)約了成本，優(yōu)化了配置；實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工作臺(tái) 5個(gè)呼叫站的呼叫要求，小車能正確無(wú)誤的 應(yīng)答各呼叫站的呼叫；軟件編程調(diào)試方面，通過(guò)三菱編程軟件已經(jīng)正確調(diào)試了設(shè)計(jì)程序，并在設(shè)計(jì)調(diào)試中收獲很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。 程序的構(gòu)成 將對(duì)應(yīng)程序轉(zhuǎn)換成相應(yīng)梯形圖輸入編程軟件中，如下所示： 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 開(kāi)始運(yùn)行程序， PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)，按下啟動(dòng)按鈕和呼叫按鈕后，小車到達(dá)呼叫的那個(gè)站點(diǎn)。它的助記符程序?yàn)椋? LD X007 MOV K0 D0 ；小車在 1號(hào)站 LD X010 MOV K1 D0 ；小車在 2號(hào)站 LD X011 MOV K2 D0 ；小車在 3號(hào)站 LD X012 MOV K3 D0 ；小車在 4號(hào)站 LD X013 MOV K4 D0 ；小車在 5號(hào)站 小車啟停輔助繼電器 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，該輔助繼電器 M0得電；當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，小車停止運(yùn)動(dòng)，該輔助繼電器 M0失電。 圖 PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路 運(yùn)料車的程序設(shè)計(jì) I/O 地址分配表 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 PLC 硬件電器連接圖 圖 運(yùn)料車控制系統(tǒng)流程圖 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 控制程序梯形圖 圖 ，按下啟動(dòng)按鈕小車運(yùn)動(dòng)， M0得電并且保持，按下停止按鈕， ， M0失電。 表 33 內(nèi)部繼電器地址分配 內(nèi)部繼電器地址 功能說(shuō)明 M0 小車運(yùn)行停止 M1 1號(hào)站呼叫 M2 號(hào)站呼叫 M3 號(hào)站呼叫 M4 號(hào)站呼叫 M5 號(hào)站呼叫 M6 小車所在站編號(hào)＞呼叫編號(hào) M7 小車所在站編號(hào)＜呼叫編號(hào) ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 M8 小車所在站編號(hào)＝呼叫編號(hào) ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 第 4章 硬件 和軟件 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理 運(yùn)料小車是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。 系統(tǒng)資源分配 I\ O地址分配 由于 CPU 模塊有 14點(diǎn)數(shù)字量輸入， 10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入＼輸出模塊。 PLC 供電電源一般為 AC85 一 240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件 (如電源濾波器、 1:l 隔離變壓器等 )。當(dāng)頻率為 10 次 /min 以下時(shí)，既可采用繼電器輸出方式 。 輸出電路 :PLC 的模塊輸出方式一般有 3 種 :晶體管輸出、繼電器輸 出、雙向可控硅輸出。 輸入 /輸出模塊的選擇 模塊電源 :在選擇交流 1/0 模塊時(shí)，宜采用隔離變壓器為其供電，這樣可防止外部電路故障沖擊模塊。是否需要中斷輸入、雙機(jī)熱備、位置控制、高速計(jì)數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。對(duì)小車的控制除了啟動(dòng)按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有 5個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)（ HJ1 HJ5）分別與 5 個(gè)?？空?點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。 圖 工位輸入 工位的輸入不再是通過(guò)限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是利用運(yùn)料小車自身攜帶的反光面板進(jìn)行光束反射后使光敏三極管通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。最后，便是顯示程序和手動(dòng)及自動(dòng)復(fù)位程序，以及組態(tài)王軟件的監(jiān)控顯示系統(tǒng)完善，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可視性和操作性能。但到了調(diào)試運(yùn)行時(shí)，當(dāng)輸入一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，便會(huì)使該數(shù)據(jù)連續(xù)執(zhí)行次，在苦思不通后終于決定放棄該方案，而且也由于該方案的步數(shù)較多，所用語(yǔ)句也十分多，所以該方案就算能通過(guò)也不是最佳選擇。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3章 總體方案 方案論證 在設(shè)計(jì)時(shí)，我曾用到四個(gè)方案，由于數(shù)據(jù)輸入、比較輸出、小車運(yùn)行及 顯示方面的程序在調(diào)試時(shí)可以通過(guò)，因此，這四個(gè)方案都是基于數(shù)據(jù)移位來(lái)選擇的。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。程序可以存盤(pán)或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合性控制。 電源部件的位置形式可有多種，對(duì)于整 體式結(jié)構(gòu)的 CPU，通常電源封裝到機(jī)殼內(nèi)部 。它還用來(lái)存放 A/0 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字和數(shù)學(xué) 專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 運(yùn)算的結(jié)果等。由于 RAM 掉電會(huì)丟失數(shù)據(jù)，因此使用 RAM作用戶程序存儲(chǔ)器的 PLC，都有后備 電池 (鏗電池 )保護(hù) RAM，以免電源掉電時(shí)，丟失用戶程序。它主要追求運(yùn)算速度快，它以 4 位為一片。 中央處理單元 (CPU)： CPU 在 PLC中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞，它是 PLC 的運(yùn)算、控制中心。 PLC 的基本組成和各 部分作用 PLC 是一種通用的工業(yè)控制裝置，其組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 1969年，美國(guó)數(shù)字公司 (DEC)研制出了第一臺(tái)可編程 序控制器，滿足了 GM公司裝配線的要求。 PLC運(yùn) 料 小 車 自 動(dòng) 控制系 統(tǒng) 具有 連線簡(jiǎn)單 控制速度快，精度高，可靠性和可 維護(hù) 性好，維 修和改造 方便等 優(yōu) 點(diǎn) ?？傊?，必須把提高自主創(chuàng)新能力作為國(guó)家戰(zhàn)略，貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)的各個(gè)方面，貫徹到各個(gè)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和地區(qū)，大幅度提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。重點(diǎn)跨越，就是堅(jiān)持有所為、有所不為，選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)、關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域，集中力量、重點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。從國(guó)際上看，我國(guó)也將長(zhǎng)期面臨發(fā)達(dá)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)、科技等方面占有優(yōu)勢(shì)的巨大壓力。Haul truck； Logic controls electric circuit； Transducer ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................... 1 課題背景 .................................................................................................... 1 運(yùn)料車的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................................... 2 第 2 章 可編程控制器（ PLC）概況 ..................................................................... 4 PLC 的定義 ................................................................................................ 4 PLC 的發(fā)展 ................................................................................................ 4 PLC 的特點(diǎn) ................................................................................................ 5 PLC 的基本組成和各部分作用 ................................................................ 6 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 ..........................