基于plc十字路口交通燈課程設(shè)計論文(編輯修改稿)
2024-12-18 15:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就 可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 體積小，重量輕，能耗低 6 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC 的軟硬件組成及其工作流程 PLC 硬件組成 從硬件結(jié)構(gòu)上分 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。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程 序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O 分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提 供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 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。除了這些拓展接口，通訊接口，編程工具，智能單元和其他部分。 PLC 軟件組成 可編程控制器的軟件由系統(tǒng)軟件和用戶程序兩部分組成。 系統(tǒng)軟件由 PLC 制造商固化在機器內(nèi)部，用以控制可編程控 制器本身的運 7 作。它主要包括三部分．一部分為系統(tǒng)管理程序，它控制 PLC 的運行，使系統(tǒng)按部就班的工作．第二部分為用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序，將PLC 的編程語言轉(zhuǎn)化成機器語言指令，在由 CPU 執(zhí)行這些指令。第三部分為標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理系統(tǒng)。 用戶程序即應用程序，是可編程控制器的使用者根據(jù)具體的控制對象編制的系統(tǒng)可識別的語言。它相當于繼電接觸器控制設(shè)備的硬接線線路進行重設(shè)計和重接線， 這就是所謂的“可編程”。 可編程控制器雖然外觀各異，但硬件結(jié)構(gòu) 大體相同。主要由中央處理器（ CPU），存儲器（ RAM/ROM），輸入輸出（ I/O 接口） ,電源及編程設(shè)備幾大部分組成。 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)框圖如下圖 所示 。 接受 驅(qū)動 現(xiàn) 場 信號 受控 元件 圖 基本構(gòu)成 CPU 的構(gòu)成： PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還 輸入接口部件 中央處理單元 CPU 板 電 源 部 件 接口部件輸出 8
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