【正文】 可編程控制器成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計與制造）的首位。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名 ： 日期： 日期： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等 ），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。它比小型機的指令更豐富，適用于復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)過程控制場合。其不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功 能，還具有更強的數(shù)字計算能力，它的通信功能和模擬量處理能力更強 大。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得極其廣泛的應(yīng)用。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。固定式 PLC 包括 CPU板、 I/ O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 PLC 的輸入與輸 出 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 行程開關(guān) 。 PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。不同的 PLC 指令的條數(shù)也不同。因為 PLC 監(jiān)測到輸入信號，經(jīng)運行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對輸入信號的響應(yīng)。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(guān)的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。 控制規(guī)模與速度有關(guān)。 控制規(guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。 這個效果可從兩個方面來衡量：一是能否對幾個輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。系統(tǒng)內(nèi)存是與 CPU 配置在一起的。在物理上并無這些器件，僅僅為 RAM。內(nèi)部繼電器多，便于PLC 建立復(fù)雜的時序關(guān)系，以實現(xiàn)多種多樣的控制要求。 計數(shù)器，可進行計數(shù)，到達某設(shè)定計數(shù)值可發(fā)送相應(yīng)信號。而過去同是小型機的 C60P 的 DM 區(qū)才 64 個字。這類指令不管什么樣的 PLC 都總是有的。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 9 當然，并不是所有的 PLC 都有上述那么多類的指令，也不是有的 PLC 僅有上述幾類指令。這種語言僅使用文字符號，所使用的編程工具簡單，用簡易編程器即可。熟悉計算機而又未從事過一般電氣工作的人員，樂于用這種語言對 PLC 編程?？梢栽?DOS，也可在 WINDOWS 平臺上運行。 支持軟件不僅編制 PLC 程序需要，監(jiān)控 PLC 運行，特別是監(jiān)視 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況也需要。這在介紹 PLC 的特點時已作了敘述。經(jīng)濟是基礎(chǔ)，經(jīng)濟上不合算，不能帶來經(jīng)濟效益，使用 PLC 也就沒有基礎(chǔ)。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 在全球工業(yè)計算機控制領(lǐng)域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有 PLC，但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。例如 IPC 型控制器具備多種現(xiàn)場總線接口。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 13 2 PLC 控制與繼電器控制的比較 PLC 控制與繼電器控制兩者區(qū)別 控制方法不同，電器控制系統(tǒng)邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成邏輯控制，其連線多且復(fù)雜，體積大，功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功率較 為困難。硬繼電器易磨損，而“軟繼電器”則無磨損現(xiàn)象。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的 各種硬件裝置供用戶選用。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 經(jīng)濟性原則 在舞臺燈光設(shè)計的時候在滿足需求的同時要保證這一點原則，那才是整個舞臺燈光設(shè)計的重點，所以你若是一名燈光設(shè)計師那么在給演藝廳舞臺燈光設(shè)計的時候要注意這一點。 3. 該系統(tǒng)設(shè)計有足夠的安全性和存儲容量 整個系統(tǒng)在不中斷主電力供應(yīng)的前提下 對主控臺進行持續(xù)的診斷檢查。最后選定型號是 S7200系列 CPU226AC/DC/RELAY， 擴展模板為 EM223（ 8I/8Q） 。而且還可連接可編程控制終端，創(chuàng)造了尚無前例的靈活運用。大家在設(shè)計的時候不要只追求美觀而不注意它的安全設(shè)計。無論是哪一個角落的燈光設(shè)計都需要根據(jù)不同的空間、不同的場合、不同的對象選擇不同的照明方式和燈具，并保證恰當?shù)恼斩群土炼?。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 可靠性高，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。而PLC 大量的開關(guān)動作有無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其壽命長，可靠性高， PLC還具有自 診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供方便。 工作方式不同， 在繼電器控制電路中，當電源接通時，電路中所有繼電器都處于制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器同時吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合， 這種工作方式稱為并行工作方式。 (5) 硬件結(jié)構(gòu)集成化、冗余化。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 12 隨 著微處理器技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字通訊技術(shù)的進步和發(fā)展，可編程序控制器也得到了迅速發(fā)展，其功能已遠遠超出了其定義所指的 范圍，其概念也日趨模糊，現(xiàn)代可編程控制器的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面 : (1) 用高性能器件，盡量縮小與工業(yè)控制計算機之間的差距。另一方面， PLC 還必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊，尤其是工業(yè) PC 所帶來的沖擊。 此外，還要看供貨情況，供貨不及時，影響使用，價格即使低，也不一定就好；看技術(shù)服務(wù)，資料不全，用戶出現(xiàn)問題得不到技術(shù)支持也不好。所以， PLC 的可靠措施都是圍繞提高 MTBF 及 MTTR 值進行的。 PLC 的用戶也可基于 DOS 或 WINDOWS 平臺開發(fā)用于 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高 PLC 系統(tǒng)自動化及智能化水平。當前不少 PLC 廠家已有提供。它用流程圖把 PLC 程序劃分成若干結(jié)構(gòu)塊，并規(guī)范塊間的邏輯聯(lián)系。由于它是用圖形表達，小的編程器不好使用它，得有較大的液晶畫面的編程器，才能使用它。從本質(zhì)上講， PLC 所能識別的只是機器語言。 PLC 的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進。 指令系統(tǒng) PLC 有多少條指令，各條指令又具有什么功能，是了解與使用 PLC 的重要方面。這個存儲區(qū)的大小代表 PLC 的性能也是越大越好。保持繼電器可增強 PLC 控制能力，特別對記錄故障，故障排除后恢復(fù)運行，更顯得有用。 PLC 內(nèi)部器件有： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 8 I/O 繼電器，或稱映射區(qū)。從發(fā)展趨勢看，內(nèi)存容量總是在不斷增大著?？刂撇患皶r，就不可能準確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。對急 需處理的輸入信號延遲多長時間PLC 能予以響應(yīng)，要另作要求。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 7 控制規(guī)模還與 PLC 指令系統(tǒng)有關(guān)。 控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。 工作速度關(guān)系到 PLC 對輸入信號的響應(yīng)速度，是 PLC 對系統(tǒng)控制是否及時的前提。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應(yīng)的輸入信號，就不能接受了。這個時間當然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。 可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： 工作速度 工作速度是指 PLC的 CPU執(zhí)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應(yīng)速度。控制閥直接連接另外 為了提高操作性能，它還有多種人 機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進一步提高。 底板或機架：大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。 開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或 1和 0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生 變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用 。完成上述三個階段稱作一個掃描周期?？删幊炭刂破?PLC)，是集自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。于 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。 這就是著名的 GM10 條。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 目錄 引言 .............................................................................................................................................................................1 1 可編程控制器的概論 .........................................................................................................................................1 PLC的概述 ...................................................................................................................................................1 PLC的由來 .........................................................................................