【文章內(nèi)容簡介】 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，輸人采樣、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，由此環(huán)往復(fù)，因此稱為循環(huán)掃描工作方式。 PLC 的掃描工作過程如圖 4 所示 。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 4 PLC 的掃描工作過程 采用循環(huán)掃描的工作方式是 PLC 區(qū)別干微機(jī)和其他控制設(shè)備的最大特點(diǎn)，在使用中應(yīng)引起特別的注意。 （三） PLC 的應(yīng)用場合 隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,PLC 的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。目前在先進(jìn)工業(yè)國家中 PLC 已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，諸如鋼鐵、冶金、采礦、水泥、石油、化工、輕工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、交通、建筑、食品、娛樂等各行各業(yè)。特別是在輕工行業(yè)中，因生產(chǎn)門類多，加工方式多變，產(chǎn)品更 新?lián)Q代快，所以 PLC廣泛應(yīng)用在組合機(jī)床自動(dòng)線、專用機(jī)床、塑料機(jī)械、包裝機(jī)械、灌裝機(jī)械、電鍍自動(dòng)線、電梯等電氣設(shè)備中。 PLC 已 躍 居 現(xiàn) 代工 業(yè) 自 動(dòng) 化 三大 支 柱(PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主導(dǎo)地位可編程控制器所具有的功能，使它既可用于開關(guān)量控制，又可用于模擬量控制既可用于單機(jī)控制，又可用于組成多級(jí)控制系統(tǒng)既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)，甚至實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化。 它的應(yīng)用可大致歸納為如下幾類 : (1)邏輯控制 (2)運(yùn)動(dòng)控制 (3)過程控制 (4)數(shù)據(jù)處理 (5)多級(jí)控制 （四）可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì) 目前 PLC 技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是系列化、通用化和高性能化，主要表現(xiàn)在 : (1)在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)摸上向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 (2)功能不斷增強(qiáng)，各種應(yīng)用模塊不斷推出 (3)產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化 （五） PLC 的編程語言 PLC 作為專為工業(yè)控制而開發(fā)的自控裝置，其主要使用者為工廠的廣大電氣技術(shù)人員，考慮到他們的傳統(tǒng)習(xí)慣以利于使用推廣普及，通常采用梯形圖語言、指令助記符語言、控制系統(tǒng)流程圖語言、布爾代數(shù)語言等。在這些語言中，尤以梯形圖、指令助記符語言最為常用。 （ 1）梯形圖語言 PLC 的梯形圖在形式上沿襲了傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制圖，是在原繼電器 接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言。它將 PLC 內(nèi)部的各種編程元件 (如繼電器的觸點(diǎn)、線圈、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等 )和各種具有特定功能的命令用專用圖形符號(hào)、標(biāo)號(hào)定 義，并按邏輯要求及連接規(guī)律組合和排列，從而構(gòu)成了表示 PLC 輸人、輸出之間控制關(guān)系的圖形。由于它在繼電接觸器的基礎(chǔ)上加進(jìn)了許多功能強(qiáng)大、使用靈活的指令，并將計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)結(jié)合進(jìn)去，使邏輯關(guān)系清晰直觀、編程容易、可讀性強(qiáng)，所實(shí)現(xiàn)的功能大大超過傳統(tǒng)的繼電接觸控制電路，所以很受用戶歡迎。它是目前用得最多的 PLC 編程語言。 （ 2）指令助記符語言 助記符語言類似于計(jì)算機(jī)匯編語言，它用一些簡潔易記的文字符號(hào)表達(dá) PLC的各種指令。對(duì)于同一廠家的 PLC 產(chǎn)品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對(duì)應(yīng)的，可互相轉(zhuǎn)換。助記符語言常用于手持 編程器中，因其顯示屏幕小不便輸入和顯示梯形圖。特別是在生產(chǎn)現(xiàn)場編制、調(diào)試程序時(shí)，經(jīng)常使用手持編程器。而梯形圖語言則多用于計(jì)算機(jī)編程環(huán)境中。 （六）小結(jié) 通過本章對(duì) PLC 的基本概念、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、功能及特點(diǎn)的分析，對(duì) 自動(dòng)售貨機(jī)采用 PLC 控制的方案有了更明確的認(rèn)識(shí)和目標(biāo)，同時(shí)確立了方案實(shí)施的具體措施。 第四章 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 在本控制系統(tǒng)中 ,自動(dòng)售貨機(jī)只售 2 種商品，即可樂和汽水。自動(dòng)售貨機(jī)可識(shí)別 1 元、 5 角、 1 角硬幣；自動(dòng)售貨機(jī)可退幣 1 角硬幣。其控制原理是：首先 由顧客投入錢幣 ,然后顧客按下商品選擇開關(guān) ,經(jīng)錢幣識(shí)別器后將信號(hào)送給 PLC。由用戶編寫的 PLC 程序運(yùn)行可以識(shí)別出錢幣的真?zhèn)我约皫胖?,并顯示投入錢幣的數(shù)值 ,同時(shí)與商品的價(jià)格比較。當(dāng)投入的錢幣滿足某商品的購買價(jià)格后 ,則可以購買該商品的指示燈亮。 PLC 通過計(jì)算還可以顯示出余額數(shù)值 ,商品驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)收到控制信號(hào)后即出貨電磁閥動(dòng)作 ,送出商品 ,若有余額 ,則退幣電動(dòng)機(jī)動(dòng)作 ,可以退出余額數(shù)值的相應(yīng)幣值 ,同時(shí)完成內(nèi)部清零過程。這樣就完成一次商品提貨過程。該自動(dòng)售貨機(jī)還具有售貨囗故障處理和商品低液位報(bào)警等功能。整個(gè)過程由 1 臺(tái) PLC 控制。自動(dòng)售貨機(jī)控制原理示意圖見圖 5。 圖 5 自動(dòng)售貨機(jī)控制原理示意圖 第五章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分 （一）系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 1．操作面板設(shè)計(jì) 商品選擇開關(guān) 錢幣識(shí)別器 PLC 各種指示燈 退幣電動(dòng)機(jī) 出貨電磁閥 響鈴報(bào)警 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 如圖 6： 圖 6 幣值計(jì)數(shù)電路 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 出貨電路 2．機(jī)型選擇 本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng) , PLC 選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號(hào)的數(shù)量、用戶程序的長短及相關(guān)的功能。根據(jù)此控制系統(tǒng)的要求 ,I/O 點(diǎn)數(shù)在 34 個(gè) ,輸入點(diǎn)為 14 點(diǎn) ,輸出點(diǎn)為 20 點(diǎn)。并且 考慮到為以后的 I/O 擴(kuò)展 ,我們選擇了性能價(jià)格比較高的西門子點(diǎn)數(shù)之和為 24 點(diǎn)的主機(jī) CPU224 ,其中輸入點(diǎn)為14 點(diǎn) ,輸出點(diǎn)為 10 點(diǎn)；可以有 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，有內(nèi)置時(shí)鐘，有更強(qiáng)的模擬量和高速計(jì)數(shù)的處理功能。 I/O 擴(kuò)展模塊選擇兩個(gè)輸出擴(kuò)展模塊 EM222。 各模塊在 I/O 鏈中的位置排列方式如圖 7 所示： 圖 7 模塊連接方式 各模塊的編址情況如圖 8 所示： 主機(jī) I/O 模塊 1I/O 模塊 2I/O 圖 8 各模塊編址 主 機(jī) CPU224 模 塊 1 EM222 DO8 DC24V 模 塊 2 EM222 DO8 DC24V 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 3． I/O 點(diǎn)配置 在選擇好 PLC 的機(jī)型后 ,就可以進(jìn)行該控制系統(tǒng)的硬件接口設(shè)計(jì) ,考慮到編程簡單、檢查方便和接線容易等因素 ,我們編制了控 制系統(tǒng)的輸入輸出 I/O 地址分配表 ,如表 1 所示： 表 1 輸入輸出地址分配 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 代碼 地址編號(hào) 名稱 代碼 地址編號(hào) 人工復(fù)位 SF1 選汽水按鈕 SF2 選可樂按鈕 SF3 汽水低位 BS1 可樂低位 BS2 汽水口故障 KF1 可樂口故障 KF2 消鈴按鈕 SF 投 元 KF3 投 元 KF4