【文章內(nèi)容簡介】 、現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存 器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 e、功能模塊 如計數(shù)、定位等功 能模塊 f、通信模塊 PLC 的軟件系統(tǒng)是指 PLC 所使用的各種程序的集合，通常可分為系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分。系統(tǒng)程序是每一個 PLC 成品必須包括的部分，由 PLC廠家提供，用于控制 PLC 本身的運行，系統(tǒng)程序固化在 EPROM 中。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的 PLC 系統(tǒng)，他們是相輔相成，缺一不可的。 PLC 的特點 可編 程序控制器是一種以微機處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其實質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計算機。國內(nèi)外現(xiàn)有的機械手系統(tǒng)，它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機械手系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。 其主要原因是因為 PLC 具有以下優(yōu)點： 1）、靈活、通用 在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費時費力。如果因為工藝上的稍許變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個電器控制系統(tǒng)將被全部拆 除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，浪費了大量的人力、物力和時間。而可編程控制器是通過存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可。而且，同一臺可編程控制器還可以用于不同的控制對象，只要改變軟件就可以實重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 的簡介 5 現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。 2）、可靠性高、抗干擾能力強 對于機械手系統(tǒng)來說，可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件 (如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等 )下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控 制系統(tǒng)必須考慮的問題。 現(xiàn)代 PLC 采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其可靠性程度是使用機械觸點的繼電器所無法比擬的。為了保證 PLC 能在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠的工作，在其設(shè)計和制造過程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，使其可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。 3）、操作方便、維修容易 PLC 采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方便的讀懂程序和編寫、修改程序。對于使用者來說，幾乎不需要專門的計算機知識。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫好操作說明書，操作人員 經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。 4）、功能強 現(xiàn)代 PLC 不僅具有條件控制、計時、計數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換、數(shù)字運算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等。因此，它既可控制開關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個機械手，又可控制一個機械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)程控制。 5）、體積小、重量輕和易于實現(xiàn)機電一體化 由于 PLC 采用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點。且 PLC 是為工業(yè)控制設(shè)計的專用計算機，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用、體積小巧，并由于 具備很強的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實現(xiàn)機電一體化十分理想的控制設(shè)備。 同樣，可編程序控制器控制也有其不足的地方，在性價比上要高于繼電器控制和單片機控制，其開發(fā)潛力要差于單片機，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。 PLC 的編程語言 在 IEC611313 中，規(guī)定了控制邏輯編程中的語法、語義和顯示，并對以往編程語言進(jìn)行了部分修改后形成目前通用的 5 種語言。在這 5 種語言中，有 3種是圖形化語言， 2種是文本化語言。圖形化編程語言包括：梯形圖（ LD－ Ladder Diagram）、功能塊圖（ FBD － Function Block Diagram）、順序功能圖（ SFC － 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 的簡介 6 Sequential Function Chart）。文本化編程語言包括：指令表 (ILInstruction List)和結(jié)構(gòu)化文本 (STStrutured Text)。 繼電器梯形圖編程語言是 PLC 首先采用的編程語言，也是 PLC 最普遍采用的編程語言。梯形圖編程語言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的。 PLC的梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使 用符號和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。 指令表編程語言類似于計算機中的助記符匯編語言，它是可編程控制器最基礎(chǔ)的編程語言。所謂指令表編程，是用一個或幾個容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種操作功能。 PLC 的主要功能 PLC 是一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化 (FA)和計算機集成制造系統(tǒng) (CIMS)內(nèi)占重要地位。 PLC 系統(tǒng)主要有以下功能： 1) 多種控制功能； 2) 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能； 3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能； 4) 輸入、輸出接口調(diào)理功能； 5) 人機界面功能； 6) 編程、調(diào)試功能。 PLC 的重量、體積、 功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重有所增加，但是各廠商為了競爭也相應(yīng)地降低了價格。另外，采用 PLC 還可以大大縮短設(shè)計、編程和投產(chǎn)周期，使總價格進(jìn)一步降低。 PLC 產(chǎn)品面臨現(xiàn)場總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需求。 PLC 的經(jīng)濟性分析 綜上所述，在各種環(huán)境中，使用 PLC 控制機構(gòu)設(shè)備，生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動化控制將越來越廣泛。 對 PLC的經(jīng)濟分析，應(yīng)從以下幾方面考慮： 1）、從影響成本的各個因素綜合考慮 對目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來說，有三種類型：① 繼電器控制；② 半導(dǎo)體器件控制；③ PLC 控制。價格僅是選擇 PLC 品牌的一個因素，而可靠性是選擇控制裝置時需要考慮的又一個重要因素。 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 的簡介 7 2）、從設(shè)計、生產(chǎn)周期長短考慮 不論是對舊設(shè)備進(jìn)行改造，還是設(shè)計新的生產(chǎn)機械設(shè)備。毫無疑問，生產(chǎn)、設(shè)計周期越短越好，甚至希望邊設(shè)計、邊安裝、邊調(diào)試和邊生產(chǎn)，特別是產(chǎn)品更新?lián)Q代，生產(chǎn)工藝改造，不需改動現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線，就能馬上組織生產(chǎn)，這不僅節(jié)約了勞動力，而且新產(chǎn)品能盡快投入市場。這無疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟效益。如果把這些要求得以實現(xiàn)，繼電器或半導(dǎo)體都不能滿足，而 PLC 則完全可以實現(xiàn) 。這是因為使用 PLC 不必改動外部設(shè)備接線，只要對軟件進(jìn)行一些改變就可以了。也就是說只要改變梯形圖，按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng)濟又簡捷，可以達(dá)到事半功倍的效果。 據(jù)調(diào)查，目前我國 70%的機械生產(chǎn)設(shè)備，都是采用繼電器進(jìn)行控制的，除了可靠性差外，程序設(shè)計也很繁雜。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計以及施工的設(shè)計，圖面的工作量很大，這勢必造成設(shè)計周期長。而采用 PLC控制可以大大縮短設(shè)計周期，甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設(shè)計人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來輸入，或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無誤 地反映生產(chǎn)要求。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對生產(chǎn)提出的新工藝要求，重新編寫程序并把它存儲在EEPROM 模塊中去，需要加工哪種產(chǎn)品的程序，操作人員可以隨時調(diào)用，這既簡單、方便又保密。 可編程序控制器應(yīng)用 可編程序控制器 PC（ Programmable Controller）又稱可編程序控制器 PLC（ Programmable Logic Controller），是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相接合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。 它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制