【正文】 設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用。 用 PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非?？煽康?。這是因?yàn)?PLC在硬件與軟件兩個(gè)方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實(shí)上，如果 PLC工作不可靠，就無法在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用，也就不成其為PLC了。 江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 (1) 在硬件方面： PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部 CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且， CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保 PLC程序的運(yùn)行不受外界的電與磁干擾， 能正常地工作。 PLC使用的元器件多為無觸點(diǎn)的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。 在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝上，為使 PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可 確 保 PLC耐振動(dòng)、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏 50 多度，有的 PLC可高達(dá) 8090度。 有的 PLC的模塊可熱備，一個(gè)主機(jī)工作，另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機(jī)出現(xiàn)故障，熱備的可自動(dòng)接替其工作。 還有更進(jìn)一步冗余的，采用三取一的設(shè)計(jì)， CPU、 I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同 時(shí)工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機(jī)率幾乎為零，做到萬無一失。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場(chǎng)合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。 （ 2）軟件方面： PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的 冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng) ，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了 PLC對(duì)應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng)，使 PLC能可靠地工作。 為監(jiān)控 PLC運(yùn)行程序是否正常， PLC系統(tǒng)都設(shè)置了 看門狗 （ Watchingdog）監(jiān)控程序。運(yùn)行用戶程序開始 時(shí)，先清 看門狗 定時(shí)器，并開始計(jì)時(shí)。當(dāng)用戶程序一個(gè)循環(huán)運(yùn)行完了，則查看定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。若超時(shí)（一般不超過 100ms），則報(bào)警。嚴(yán)重超時(shí)，還可使 PLC停止工作。用戶可依報(bào)警信號(hào)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時(shí)器的計(jì)時(shí)值若不超時(shí)，則重復(fù)起始的過程， PLC將正常工作。顯然，有了這個(gè) 看門狗 監(jiān)控程序，可保證 PLC用戶程序的正常運(yùn)行，可避免出現(xiàn) 死循環(huán) 而影響其工作的可靠性。 PLC還有很多防止及檢測(cè)故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號(hào)。可通過編制相應(yīng)的用戶程序，對(duì) PLC的工作狀況，以及 PLC所控制的系統(tǒng) 進(jìn)行監(jiān)控，以確保其可靠工作。 PLC每次上電后，還都要運(yùn)行自檢程序及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時(shí)有相應(yīng)的出錯(cuò)信號(hào)提示。 江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 正是 PLC在軟、硬件諸方面有強(qiáng)有力的可靠性措施，才確保了 PLC具有可靠工作的特點(diǎn)。它的平均無故障時(shí)間可達(dá)幾萬小時(shí)以上；出了故障平均修復(fù)時(shí)間也很短，幾小時(shí)以至于幾分鐘即可。 曾有人做過為什么要使用 PLC的問卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把 PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把 PLC能可靠工作，作為它的首選指標(biāo)。 高新技術(shù)的使用必將帶 來巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是第一生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是高新技術(shù)生命力之所在。 PLC也是如此。 盡管使用 PLC首次投資要大些，但從全面及長(zhǎng)遠(yuǎn)看，使用 PLC還是經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)椋? 使用 PLC的投資雖大，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；使用時(shí)省電，運(yùn)行費(fèi)少； 工作可靠，停工損失少；維修簡(jiǎn)單，維修費(fèi)少；還可再次使用以及能帶來附加價(jià)值等等，從中可得更大的回報(bào)。所以，在多數(shù)情況下，它的效益是可觀的 。 電器控制系統(tǒng)與 PLC 控制系統(tǒng)的比較 1. 電器控制系統(tǒng)的組成 通過第一章的學(xué)習(xí)可知，任何一 個(gè)電器控制系統(tǒng)，都是由輸入部分、輸出部分和控制部分組成，如 下 圖 所示。 圖 電器控制系統(tǒng)的組成 其中輸入部分是由各種輸入設(shè)備，如按鈕、位置開關(guān)及傳感器等組成；控制部分是按照控制要求設(shè)計(jì)的，由若干繼電器及觸點(diǎn)構(gòu)成的具有一定邏輯功能的控制電路；輸出控制部分 （由繼電器，觸點(diǎn)和硬接線組成） 輸出部分（接觸器，電磁閥，指示燈） 輸入部分（按鈕 ， 位置開關(guān) ，傳感器） 被控部分 江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 部分是由各種輸出設(shè)備，如接觸器、電磁閥、指示燈等執(zhí)行元件組成。電器控制系統(tǒng)是根據(jù)操作指令及被控對(duì)象發(fā)出的信號(hào)，由控制電路按規(guī)定的動(dòng)作要求決定執(zhí)行什么動(dòng)作或動(dòng)作的順序，然后驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備去實(shí)現(xiàn)各 種操作。由于控制電路是采用硬接線將各種繼電器及觸點(diǎn)按一定的要求連接而成，所以接線復(fù)雜且故障點(diǎn)多，同時(shí)不易靈活改變。2. PLC 控制系統(tǒng)的組成 由 PLC 構(gòu)成的控制系統(tǒng)也是由輸入、輸出和控制三部分組成，如圖 所示。 圖 PLC 控制系統(tǒng)的組成 從圖中可以看出， PLC 控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分和電器控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分基本相同，但控制部分是采用“可編程”的 PLC，而不是實(shí)際的繼電器線路。因此， PLC 控制系統(tǒng)可以方便地通過改變用戶程序，以實(shí) 現(xiàn)各種控制功能，從根本上解決了電器控制系統(tǒng)控制電路難以改變的問題。同時(shí)， PLC 控制系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，還具有數(shù)值運(yùn)算及過程控制等復(fù)雜的控制功能。 控制部分 （由用戶程序控制功能，也稱由“軟繼電器”“軟觸點(diǎn)”“軟接線”組成） 輸出部分（接觸器，電磁閥，指示燈） 輸入部分（按鈕 ， 位置開關(guān) ，傳感器） 被控部分 江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我得到了多方面的鼓勵(lì)和幫助。 首先，要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師魏全盛老師，他在繁忙的工作之余給予了我大量的指導(dǎo)與關(guān)心。這樣，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利的完成。 其次，非常感謝江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系的所有老師和院領(lǐng)導(dǎo)，大學(xué)三年來是他（她）們培養(yǎng)了我，塑造了我，使我懂得了如何去學(xué)習(xí)，如何學(xué)好習(xí)， 終 于造就了一個(gè)性格開朗而堅(jiān)韌、態(tài)度隨和而忠誠(chéng)、意志堅(jiān)定而頑強(qiáng)的我，使我在任何情況下都能夠做好每件事，處理好每一個(gè)問題。老師的教誨“寧可不用，不可不學(xué)”牢記在心。并在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予了我各方面的幫助和關(guān)懷，才使我順利完成我大學(xué)生涯的最后一次大型作業(yè)。 再者還要感謝的是為我辛勤勞作一輩子的父母，就因?yàn)橛辛怂麄儾凰紕诳啵鸵笄诘慕虒?dǎo)才鍛煉出一個(gè)意志堅(jiān)定，勤儉節(jié)約，知恩圖報(bào)的我。并在本次設(shè)計(jì)中給予我物質(zhì)上的支持，特別是精神上的支持。我將以實(shí)際行動(dòng)來報(bào)答他們，不會(huì)辜負(fù)他們對(duì)我的期望。 最后，還要感謝同組的 同學(xué)，他們給我提供了大量的資料，并在我遇到問題時(shí)伸出援助的雙手和我一起解決，才使我的論文和程序順利完成，使我真正體會(huì)到了親情和友情的力量。 另外，對(duì)曾為我提供幫助的朋友表示感謝！ 江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) [1] 祝紅芳 .PLC 及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用 .北京 :人民郵電出版社 , [2] 易沅屏 .電工學(xué) .北京 :高等教育出版社 ,1998. [3] 王也仿 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [4] 西門子公司 .S7200 中文編程手冊(cè) ,1990. [5] 鄧則 .電器與可編程 控制應(yīng)用技術(shù) .機(jī)工版 .1997. [6] 方承遠(yuǎn) .工廠電氣控制技術(shù) . 機(jī)工版 .1992. [7] 李仁 .電器控制技術(shù) . 機(jī)工版 .1990. [8] 齊占慶 .機(jī)床電氣控制技術(shù) . 機(jī)工版 .1994.