畢業(yè)設(shè)計—plc火災(zāi)自動報警系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-05 21:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 采集現(xiàn)場各種開關(guān)接點的狀態(tài)信號，并將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平，送給 CPU 處理．一般的輸入信號多為開關(guān)量信號，各種開關(guān)量輸入接口的基本結(jié)構(gòu)大同小異，常有直流和交流開關(guān)量輸入接口電路兩種。交流開關(guān)量輸入接口電路與直流開關(guān)量輸入接口電路的主要區(qū)別是，前者要由現(xiàn)場提供交流電流，輸入的交流信號經(jīng)整流后得到直流，再去驅(qū)動光電耦合器。在機械設(shè)備中，除開關(guān)量外，還常遇到一些模擬量如溫度、壓力、位移和速度等。對這些模擬量進(jìn)行采集時，必須經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ACD)將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能為 PLC 的CPU所接受。 ②輸出接口 為適應(yīng)不同的負(fù)載，輸出接口有多種方式。常用的有晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器輸出方式。晶體管輸出方式用于直流負(fù)載；雙向晶閘管輸出方式用交流負(fù)載，繼電器輸出方式可用于直流負(fù)載，也可用于交流負(fù)載。一些 PLC還具有模擬輸出接口，用于需要摸擬信號驅(qū)動的負(fù)載。 (4) 編程器 編程器是 PLC 中一種主要的外部設(shè)備，它是開發(fā)、維護(hù) PLC 擰制系統(tǒng)的必備設(shè)備。編程器用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去 調(diào)用與顯示 PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它通過通信端口與 CPU聯(lián)系，完成人機對話連接。編程器上有供編程用的各種功能鍵和顯示燈，以及編程、監(jiān)控轉(zhuǎn)換丌關(guān)。編程器的鍵盤采用梯形圖語言鍵符，也可以采用軟件指定的功能鍵符，通過屏幕對話方式進(jìn)行編程．編程器有便攜式和 CRT 智能式兩大類，前者只能聯(lián)機編程，而后者既可聯(lián)機編程，又可脫機編程。便攜式編程器體積小，重量輕，可隨身攜帶，便于在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。一般的小型 PLC 主要采用便攜式編程器。編程器是專用的，不同型號的 PLC都有自己專用的編程器，不能通用。PLC 正常工作時，不一 定需要編程器。因此，多臺同型號的 PLC 可以只配一個編程器。 (5) 其他設(shè)備 ： PLC的外部設(shè)備還有外存儲器、人機接口裝置等。 PLC的工作原理 PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下， PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。 PLC的基本工作如下： (1) 輸入現(xiàn)場信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)； (2) 執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運算； (3) 輸出控制信號：根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號，實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。 PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。 為了提高工作的可靠性，及時接收外來的控制命令， PLC在每次掃描期間，除完成上述三步操作外，通常還要進(jìn)行故障自診斷，完成與編程器等的通信。 每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點、存儲器和 CPU等進(jìn)行診斷，診斷的方法通常是測試出各部分的當(dāng)前狀態(tài)，并與正常的 標(biāo)準(zhǔn)狀念進(jìn)行比較，若兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障。此時， PLC立即啟動關(guān)機程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關(guān)斷所有輸出點，然后停機。 診斷結(jié)束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障， PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請求。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。 處理完通信后， PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進(jìn)行第二輪掃描。 PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連 續(xù)控制，直到接收到停機命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。 PLC的特點及應(yīng)用 PLC 能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計算機所不及的一些下列特點： 可靠性： PLC不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單、維修時間縮短，因此可靠性得到提高， PLC有較強的易操作性，它具有編程簡單、操作方便、維修容易等特點，因此對操作和維修人員的技能要求降低，容易學(xué)習(xí)和掌握，不容易發(fā)生操作的失誤，可靠性高。 易操作性：操作方便，編程方便，維修方便。 靈活性：編程 的靈活性，擴展的靈活性。 PLC的應(yīng)用：目前， PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 （ 1）開關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 （ 2）模擬量控制（ 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中 ，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 （ 3）運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機
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