基于plc自動售貨機畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 18:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性好等特點。 PLC的產(chǎn)生20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器，定時器，接觸器及其觸點按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)簡單，容易掌握，價格便宜，在一定的范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。但是機電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與現(xiàn)實較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差。20世紀(jì)60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對整個開展系統(tǒng)重新配置，1968年美國通用汽車公司公開向社會招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是： 1， 編程方便，可現(xiàn)場修改程序 2， 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu) 3， 可靠性高于繼電器控制盤 4， 體積小于繼電器控制盤 5， 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機 6， 成本可與繼電器控制盤競爭 7， 輸入可以是交流150V以上 8， 輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器、電磁閥等 9， 擴展時源系統(tǒng)改變最小 10，用戶存儲器至少能擴展到4KB（適應(yīng)當(dāng)時汽車裝配過程的需要） PLC的定義美國國際電工委員會（IEC）在1987年對可編程序控制器作出以下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部進行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等功能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入活輸出，控制各種類型的機械或產(chǎn)生過程?？删幊绦蚩刂破骷捌湎嚓P(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴展的原則而設(shè)計。 定義還強調(diào)了PLC是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，他也是一種計算機，它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的”工業(yè)計算機。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力。并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于“擴充”。 PLC的發(fā)展趨勢 PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。 （1）向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展 （2）向大容量、高速度方向發(fā)展 （3）智能型I/O模塊的發(fā)展 （4）基于PC的編程軟件取代編程器 （5）PLC編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化 （6）PLC通信的易用化 （7）組態(tài)軟件與PLC的軟件化 （8）PLC與現(xiàn)場總線相結(jié)合 （9）開發(fā)新型特殊功能模塊 （10）CPU的處理速度進一步加快 PLC的特點 （1）抗干擾能力強，可靠性好 （2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強 （3）編程方便，易于使用 （4）功能完善 （5）體積小，維護操作方便 （6）易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 （7）可實現(xiàn)三電一體化 PLC的基本功能 1， 條件控制功能 2， 定時/計數(shù)控制功能 3， 數(shù)據(jù)處理功能 4， A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能 5， 運動控制功能 6， 過程控制功能 7， 擴展功能 PLC的基本結(jié)構(gòu)和原理 PLC的工作原理與計算機的工作原理基本是一致的，可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。如圖21所示。 圖21 PLC工作原理（1）中央處理器 CPU是由控制器和運算器組成的。運算器也稱為算術(shù)邏輯單元，它的功能就是進行算術(shù)運算和邏輯運算?？刂破鞯淖饔檬强刂普麄€計算機的各個部件有條不紊的工作，它的基本功能是從內(nèi)存中取出指令和執(zhí)行性指令。它的重要功能如圖22所示。 圖22 結(jié)構(gòu)圖（2）存儲器 PLC的儲器分為兩大部分： 一大部分是系統(tǒng)存儲器，用來存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及其系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。 而大部分使用戶存儲器，包括用戶程序存儲區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 （3）輸入輸出接口電路 PLC通過輸入輸出（I/O）接口電路實現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接。輸入接口通過PLC的輸入端子接受現(xiàn)場輸入設(shè)備的控制信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號。 （4）電源 PLC的電源是指將外部輸入的交流電經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。 （5）輸入輸出I/O擴展接口 若主機單元的I/O點數(shù)不能滿足輸入輸出點數(shù)需要時，可通過此接口用扁平電纜線將I/O擴展單元與主機單元相連接。 （6）PLC的基本工作原理 PLC采用的是循環(huán)掃描工作方式。對每個程序,COU從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，知道遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。PLC的掃描周期全過程如圖23所示。具體過程如下： （1）輸入刷新階段 在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀
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