【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 令解釋程序、故障診斷程序及其各種管理程序）的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放用戶程序的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，所以又分為用戶存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分。 輸入輸出信號(hào)有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，以開關(guān)量最普遍。 路 可編程控制器的輸出有：繼電器輸出（ M）、晶體管輸出（ T）、晶閘管輸出（ SSR）三種輸出形式。 PLC 的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般小型 PLC 的電源輸出為兩部分：一部分供 PLC 內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場(chǎng)傳感器等的工作電源。 PLC 的工作原理 PLC 則是采用循環(huán)掃描的工作方式。一個(gè)掃描周期主要可分為 3 個(gè)階段。 在輸入刷新階段， CPU 掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉出入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期 間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必須等到下一步周期的輸入刷新階段才能被讀入。 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入端的控制程序，從第一條開始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助存儲(chǔ)器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 （輸出映像寄存器），并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成 PLC 的實(shí)際輸出。由此可見(jiàn)，輸入刷新 、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成 PLC 一個(gè)工作周期，因此稱為循環(huán)掃描方式。顯示掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于程序的長(zhǎng)短。掃描周期越長(zhǎng)，響應(yīng)速度越慢。由于每個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次 I/O 刷新，即每一個(gè)掃描周期 PLC 只對(duì)輸入、輸出狀態(tài)寄存器更新一次，所以系統(tǒng)存在輸入輸出之后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。但是由于其對(duì) I/O 的變化每個(gè)周期只輸出刷新一次，并且只對(duì)有變化的進(jìn)行刷新，這對(duì)一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是完全允許的，不但不會(huì)造成影響，還會(huì)提高抗干擾能力?？傊?， PLC 采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備的最大特 點(diǎn)之一。 PLC 發(fā)展新動(dòng)向 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的 電子 裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于 鋼鐵 、 石油 、 化工 、電力、建材、機(jī)械制造、 汽車 、輕紡、 交通運(yùn)輸 、 環(huán)保 及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。 1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 大： I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。 ?。河烧w 結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2： PLC 在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛 3：不斷加強(qiáng)通訊功能 4： .新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC 指令系統(tǒng) 6：發(fā)展容錯(cuò)技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 式。 7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。 PLC 發(fā)展歷史 起源： 1968 年美國(guó)通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。 1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器 PDP— 14 ，在美國(guó)通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái) PLC。 1969 年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái) PDP14 1971 年，日本研制出第一臺(tái) DCS8 1973 年，德國(guó)研制出第一臺(tái) PLC 1974 年，中國(guó)研制出第一臺(tái) PLC 發(fā)展： 20 世紀(jì) 70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC） 。 20 世紀(jì) 70 年代中末期，可編 程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、 PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 。 20 世紀(jì) 80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段 。 20 世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 30～ 40%。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī) 接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng) 。 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元 ， 使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。 PLC 的選型 現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的 PLC 有三菱、西門子、 歐姆龍 、松下等。 三菱 PLC 結(jié)構(gòu)靈活 、 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定 、 范圍廣 、成本低、適用面廣但是 數(shù)據(jù)處理 比西門 子弱。 西門子 PLC 性能強(qiáng)大 、 可操作性強(qiáng) 、 有相配套的伺服系統(tǒng)和組態(tài)軟件 但是價(jià)錢太高。山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 紅外線檢測(cè)模塊 紅外技術(shù)的內(nèi)容包含四個(gè)主要部分：紅外輻射的性質(zhì)，其中有受熱物體所發(fā)射的輻射在光譜、強(qiáng)度和方向的分布；輻射在媒質(zhì)中的傳播特性：反射、折射、衍射和散射；熱電效應(yīng)和光電效應(yīng)等。紅外元件、部件的研制，包括輻射源、微型制冷器、紅外窗口材料和濾光電等。把各種紅外元件、部件構(gòu)成系統(tǒng)的光學(xué)、電子學(xué)和精密機(jī)械的組成部分。紅外技術(shù)在軍事上和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。 紅外技術(shù)有很 多應(yīng)用，例如在夜晚可以用看見(jiàn)物體的紅外線來(lái)確定物體的位置 。用一個(gè)紅外線發(fā)射器和一個(gè)紅外線接收器在生產(chǎn)上可以計(jì)算商品的數(shù)量；軍事上可以用來(lái)防止敵人侵入 ,當(dāng)紅外線發(fā)射器和接收器被擋住 , 警報(bào)就會(huì)響 。 在醫(yī)學(xué)上還可以查看人的病情等等。紅外線計(jì)數(shù)器分為對(duì)射式和反射式兩種電路。對(duì)射式紅外線是一個(gè)發(fā)射頭和一個(gè)接收頭在中間如有物件通過(guò)就遮擋一下光線，輸出脈沖信號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)電路；反射式紅外線是把發(fā)射頭和接收頭做在一塊成為一個(gè)紅外探頭，當(dāng)探頭前有一個(gè)物件出現(xiàn)就把發(fā)射頭的紅外線反射給接收頭，探頭輸