自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)doc(編輯修改稿)
2025-08-11 06:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。（4） 輸入輸出接口電路。①現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。②現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。（5） 功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。（6） 通信模塊如以太網(wǎng)、RS48ProfibusDP通訊模塊等。（7） 存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。（8） 輸入輸出接口電路。①現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。②現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。（9） 功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。（10） 通信模塊如以太網(wǎng)、RS48ProfibusDP通訊模塊等。 PLC的軟件結(jié)構(gòu)PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分組成。系統(tǒng)程序由PLC制造商固化在機(jī)內(nèi)，用以控制PLC本身的運(yùn)作；用戶程序則是由使用者編制并輸入的，用來(lái)控制外部對(duì)象的運(yùn)作。系統(tǒng)程序主要包括三部分。第一部分為系統(tǒng)管理程序，他控制PLC的運(yùn)行。第二部分為用戶指令解釋程序，將PLC的編程語(yǔ)言變?yōu)闄C(jī)器語(yǔ)言指令，再由CPU執(zhí)行。第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序。（1） 系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)管理程序是系統(tǒng)程序中最重要的部分，用以控制PLC的運(yùn)作。其作用有三，一是進(jìn)行運(yùn)行管理，控制PLC何時(shí)輸入、何時(shí)輸出、何時(shí)計(jì)算、何時(shí)自檢、何時(shí)通信等時(shí)間上的分配管理；二是存儲(chǔ)空間管理，即生成用戶環(huán)境、規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)、存儲(chǔ)地址化為實(shí)際的數(shù)據(jù)格式及物理存放地址，將有限的資源變?yōu)橛脩艉芊奖愕闹苯邮褂玫脑?。三是系統(tǒng)自檢程序，包括系統(tǒng)出錯(cuò)檢驗(yàn)，用戶程序語(yǔ)法檢驗(yàn)、句法檢驗(yàn)、警戒時(shí)鐘運(yùn)行等。（2） 用戶指令解釋程序用戶指令解釋程序是聯(lián)系高級(jí)語(yǔ)言和機(jī)器碼的橋梁。PLC可用梯形圖語(yǔ)言編程，把使用者直觀易懂的梯形圖變成機(jī)器易懂的機(jī)器語(yǔ)言，這就是解釋程序的任務(wù)。解釋程序?qū)⑻菪螆D逐條解釋，翻譯成相應(yīng)的機(jī)器語(yǔ)言指令，再由CPU執(zhí)行這些指令。（3） 標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序由許多獨(dú)立的程序塊組成，各塊程序有不同的功能，有的完成輸入、輸出處理，有的完成特殊運(yùn)算等。PLC的各種具體工作都是由這部分程序來(lái)完成的，這部分程序的多少?zèng)Q定了PLC性能的強(qiáng)弱。整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控程序是一個(gè)整體，它質(zhì)量的好壞很大程度上影響PLC的性能。因?yàn)橥ㄟ^(guò)改進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)控程序就可在不增加任何硬設(shè)備的條件下改善PLC的性能。用戶程序 即應(yīng)用程序，是PLC的使用者針對(duì)具體控制對(duì)象編制的應(yīng)用程序。根據(jù)不同控制要求編制不同的程序，相當(dāng)于改變PLC的用途，也相當(dāng)于繼電接觸器控制設(shè)備的硬接線線路進(jìn)行重設(shè)計(jì)和重接線，這就是所謂的“可編程序”。程序既可有編程器方便的送入PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，也能通過(guò)他方便的讀出、檢查與修改。PLC編程語(yǔ)言有多種，它是用PLC的編程語(yǔ)言或某種PLC指令的助記符編制而成的。編程語(yǔ)言可以是語(yǔ)句表、梯形圖或狀態(tài)流程圖（功能圖）。各個(gè)元件的助記符隨PLC型號(hào)的不同而略有不同。 PLC的編程語(yǔ)言（1） 梯形圖（LAD）梯形圖是一種類(lèi)似于繼電器控制線路圖的一種語(yǔ)言。這種語(yǔ)言繼承傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，使得程序直觀易讀，具有形象實(shí)用的特點(diǎn)，因此應(yīng)用最廣泛。PLC梯形圖的一個(gè)關(guān)鍵概念是“能流”，是一種假想的“能量流”。把左邊的母線假設(shè)為電源“火線”，而把右邊的母線假想為電源“零線”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。要強(qiáng)調(diào)的是，引入“能流”概念，是為了和繼電接觸器控制系統(tǒng)相比較，告訴人們?nèi)绾蝸?lái)理解梯形圖各輸出點(diǎn)的動(dòng)作，實(shí)際上并不存在這種“能流”。（2） 語(yǔ)句表（STL）語(yǔ)句表是一種類(lèi)似于計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言的助記符語(yǔ)言，它是PLC最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。由不同的指令所構(gòu)成的語(yǔ)句組成的，其中的指令則由操作碼和操作數(shù)組成，其中操作碼指出了指令的功能，操作數(shù)指出了指令所用的元件或數(shù)據(jù)。例如圖22所示。圖22 梯形圖（2） 狀態(tài)流程圖（SFC）狀態(tài)流程圖“SFC”編程是一種較新的方法，它是用“功能圖”來(lái)表達(dá)一個(gè)順序控制過(guò)程，是一種圖形化的編程方法。用方框表示整個(gè)控制過(guò)程中一個(gè)個(gè)“狀態(tài)”，或稱“功能”或稱“步”，用線段表示方框間的關(guān)系及方框間狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。 用戶程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)好的用戶程序，就要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的用戶程序結(jié)構(gòu)，正確地使用用戶程序語(yǔ)言才能編寫(xiě)出滿足工程需要的程序。主要包括：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。（1） 用戶程序用戶程序是程序中的必須項(xiàng)。用戶程序在存儲(chǔ)器空間中稱為組織塊，他處于最高層次，可以管理其他快，他是用各種語(yǔ)言編寫(xiě)的用戶程序。不同機(jī)型的CPU，其程序空間容量也不同。用戶程序的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)完整的用戶控制程序應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分，不同編程設(shè)備對(duì)各程序塊的安排方法也不同。（3） 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為可選部分，他主要存放控制程序所需的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中允許以下數(shù)據(jù)類(lèi)型：布爾型，表示編程元件的狀態(tài)；十進(jìn)位、二進(jìn)位制或十六進(jìn)制數(shù)；字母、數(shù)字和字符型。（3） 參數(shù)塊參數(shù)塊也是可選部分，他存放的是CPU組態(tài)數(shù)據(jù)，如果在編程軟件或其他編程工具上來(lái)進(jìn)行CPU組態(tài)，則系統(tǒng)默認(rèn)值進(jìn)行自動(dòng)配置。 PLC的基本工作原理當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（1） 輸入采樣階段。在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)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(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2） 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映像區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映像區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)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(huì)對(duì)排在下面的凡是
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