plc編程在升降機自動控制系統(tǒng)中的運用研究(編輯修改稿)
2024-09-02 23:38 本頁面
【文章內容簡介】 的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。 PLC 即可編程邏輯控制器，簡稱可編程控制器。世界上的一臺PLC由美國數字設備公司在1969年制成，并成功應用到美國通用汽車公司的生產線上。第一臺PLC滿足了美國通用公司提出的以新型的控制裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制裝置的各項技術要求，它具有如下特點：（1）編程方便，現場可更改程序；（2）維修方便,采用模塊化結構；（3）可靠性高于繼電器控制裝置；（4）體積小于繼電器控制裝置；（5）數據可直接送入管理計算機（6）用戶程序儲存器容量至少能擴展到4KB；（7）輸入可以是交流115V；（8）輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電池閥、接觸器等；（9）通用性強，通用方便；（10）成本可與繼電器控制裝置競爭。第一臺PLC既有繼電器控制系統(tǒng)的外部特性，又有計算機的可編程性、通用性和靈活性，開創(chuàng)了PLC的新紀元。20世紀70年代中期，隨著大規(guī)模集成電路和微型計算機技術的發(fā)展，美國、日本、德國等把微處理器引入PLC，使PLC在繼電器控制和計算機控制的基礎上，逐漸發(fā)展為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型自動控制裝置。而且，在編程方面采用了面向生產、面向用戶的語言，打破了以往必須由具有計算機專業(yè)知識的人員使用計算機編程的限制，使廣大工程技術人員鼎和具有電工知識的人員樂于接受和應用，所以PLC得到了迅速而廣泛的推廣。 可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計；它采用一類可編程的儲存器，用于內部儲存程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算數運算等面向用戶的指令，并通過數字式或模擬式輸入/輸出模塊控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充氣功其功能的原則設計。形成期（19701974年）在這一期間的PLC以準確計算的面貌與用戶見面。在軟件上采用機器碼和匯編語言編寫應用程序，在硬件上采用中小規(guī)模集成電路構成系統(tǒng)。其功能僅限于開關邏輯控制，且價格昂貴，只在一些大型生產設備和自動生產線上使用。成熟期（19741978年）在這一時期，一方面隨著大規(guī)模集成電路的出現，出現了以微處理器為核心的新一代PLC，另一方面采用了梯形圖語言，通俗易懂。PLC技術也日趨完善。大發(fā)展時期（1978年至今）由于PLC技術的發(fā)展始終保持兩個特點：一是繼承繼電器控制系統(tǒng)的特點，二是應用了計算機技術，所以 PLC的應用不斷擴大，全面促進了PLC的生產和研究，生產的品種越來越多。需求量也越來越大，而且很受歡迎。PLC已成工業(yè)控制領域中占主導地位的基礎自動化設備。PLC也已成為重要產業(yè)。據不完全統(tǒng)計，世界PLC總銷售額1987年為25億美元。1988年31億美元，比前一年增長24%。1989年為36億美元，比前一年增長16%。而且新的生產廠家不斷涌現，產量產值大幅度增加，價格也普遍下降。PLC的特點及應用 PLC的特點功能特點(1)可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計算機，因而集成度高，再加上相應的保護電路及自診斷功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。(2)編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專業(yè)知識，就可進行編程。(3)組態(tài)靈活。由于PLC采用積木式結構，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模，因此，可適用于任何控制系統(tǒng)。(4)輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優(yōu)點之一，是針對不同的現場信號(如直流或交流、開關量、數字量或模擬量、電壓或電流等)，均有相應的模板可與工業(yè)現場的器件(如按鈕、開關、傳感電流變送器、電機啟動器或控制閥等)直接連接，并通過總線與CPU主板連接。(5)安裝方便。與計算機系統(tǒng)相比，PLC的安裝既不需要專用機房，也不需要嚴格的屏蔽措施。使用時只需把檢測器件與執(zhí)行機構和PLC的I/O接口端子正確連接，便可正常工作。(6)運行速度快。由于PLC的控制是由程序控制執(zhí)行的，因而不論其可靠性還是運行速度，都是繼電器邏輯控制無法相比的。近年來，微處理器的使用，特別是隨著單片機大量采用，大大增強了PLC的能力，并且使PLC與微型機控制系統(tǒng)之間的差別越來越小，特別是高檔PLC更是如此。[5]工作原理當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。一、輸入采樣階段在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應的單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入?？删幊踢壿嬁刂破?2張)二、用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，可編
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