【正文】 文答辯 第 14 頁 共 34 頁 CPU 定期向模版發(fā)送命令，模版也定 期將自身的狀態(tài)訊息發(fā)送給主 CPU。對于模擬量輸入輸出以及簡單的控制，一般是利用 PLC 的主 CPU 和一定的硬件支持。 特殊功能模版 由于 PLC 在掃描周期方面限制了用戶程序的長度，這對于一般的數(shù)字控制應(yīng)該不成問題。同時控制訊息輸出也不是采取生成一個就輸出一個的方法，而 是先將他們存放在 RAM 中一個區(qū)域（輸出映象區(qū)），掃描周期結(jié)束時再將輸出映象區(qū)中控制訊息集中輸出。 建立 I/O 印象區(qū) PLC 在輸入輸出操作上采用定時采樣，定時輸出的方式，即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的開始或者結(jié)束）采用所有的輸入點，采樣結(jié)果存入 RAM 中一個區(qū)（輸入印象區(qū)）。 為了消除兩者之間由于運行方式不同而造成的這種差異， plc 在程序運行方式，輸入輸出操作，特殊功能模版等方面作了特別的考慮。但在運行方式上， PLC 的軟件邏輯也與繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯存在根本性的 區(qū)別。 PLC 的五個階段，稱為一個掃描周期， PLC 完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始的進行。途中當(dāng) PLC方式開關(guān)置于 RUN（運行）時，執(zhí)行所有階段；當(dāng)方式開關(guān)置于 STOP（停止）時，不執(zhí)行后 3 個階段，此時可進行通信處理，如對 PLC 聯(lián)機或離線編程。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 12 頁 共 34 頁 圖 2 描述了一個輸入點的接口電路。輸入電路的電源可由外部供給，有的也可以由 PLC 內(nèi)部提供。 輸入輸出單元包括：輸入接口電路、輸出接口電路。 CPU 的主要功能包括：【 1】從存儲器中讀取指令；【 2】執(zhí)行指令；【 3】順序指令；【 4】處理中斷。圖 1 為典型的 PLC 結(jié)構(gòu)簡圖。 CP1 系列 PLC 的特點是其內(nèi)置有四軸高速技術(shù)功能，四軸脈沖輸出功能，四路模擬量輸出功能以及串行通信功能。其目標(biāo)是整體性能最佳。 （ 5） 成熟的工控網(wǎng)絡(luò)體系，通信便捷，易于遠程實時監(jiān)控 設(shè)備層網(wǎng)絡(luò) XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 11 頁 共 34 頁 控制層網(wǎng)絡(luò) 信息層網(wǎng)絡(luò) 二、小車運動控制系統(tǒng)原理 PLC 選擇及工作原理 本系統(tǒng)采用歐姆 龍公司 CP1H 系列 PLC。 （ 4）功能完善 PLC 的基本功能包括邏輯運算，定時，計數(shù)，數(shù)制換算，數(shù)值計算，步進控制等 。 （ 2）在軟件設(shè)計方面也采用了許多很特殊措施，設(shè)置了警戒時鐘 WDT。 特點 PLC之所以越來越受到自動控制界人士的重視 ,是由于它具有令通用計算機望塵莫及的特點。 PLC 具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 10 頁 共 34 頁 PLC 技術(shù)代表了當(dāng)今電氣程序控制的最先進水平。使用的編程器越來越完善，專用編程器實際上已經(jīng)是一臺個人計算機，可以實現(xiàn)離線編程或在線編程及監(jiān)控，程序打印以及程序固化，實現(xiàn)圖形組態(tài)，可以聯(lián)網(wǎng)（即掛在 PLC 網(wǎng)絡(luò)上），有些編程器還可以使用高級語言除了專用編程器外，很多PLC 可以使用通用的筆記本電腦實現(xiàn)編程，開發(fā)一些專用軟件，充分利用個人計算機的能力，完成各種高級的編程功能，省卻了專用編程器，既便于推廣又節(jié)省投資。 B、 小型 PLC 使用的手握式編程器使用大面積液晶顯示器，也可以用梯形圖和GRAFCET 語言進行編程。為了提高系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計上考慮了容錯技術(shù)和冗余技術(shù)等。這一階段的產(chǎn)品向大型和小型兩個方向發(fā)展 : A、 大型產(chǎn)品的 I/O 點數(shù)，超過 4000 點，有些產(chǎn)品達到 8000 個 I/O 點，用戶存儲區(qū)容量超 32KB，配置有各種智能模塊（例如溫度控制模塊、軸定位模塊、過程控制模塊等）和通信模塊，掃描速率也大大提高，達到 ，指令功能除了基本的邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制外，還有算術(shù)浮點運算指令、 PID 調(diào)節(jié)功能指令、圖形組態(tài)功能指令、網(wǎng)絡(luò)和通信指令等。 第三階段：進入 80 年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以 16 位和 32 位微處理器構(gòu)成的 PLC 得到驚人的發(fā)展，其功能 遠遠超出了上述兩階段的產(chǎn)品。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 9 頁 共 34 頁 第二階段： PLC 的容量有所擴展， I/O 點數(shù)從 512 點至 1024 點，用戶程序存儲區(qū)擴展到 8KB 以上，速度也有提高，掃描速度達到 5~6ms/KB，指令功能除了基本的邏輯運算、計時、計數(shù)外，還增加了算術(shù)運算指令、比較指令，以及模擬量處理指令等，輸入／輸出類型也由純開關(guān)量 I/O，擴展為帶模擬量的 I/O。用戶存儲區(qū)容量在 2KB 左右，掃描速度為 20~50ms/KB，指令較為簡單，只有邏輯運算、計時、計數(shù)等，編程語言采用簡單的語句表語言。隨 著 CIMS(計算機集成制造系統(tǒng) )的發(fā)展， PLC 當(dāng)前還被人們應(yīng)用于工廠通信網(wǎng)絡(luò)、柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機器人到大型分散型控制系統(tǒng)，之中，與其它智能控制器和計算機系統(tǒng)一起成為計算機綜合控制系統(tǒng)中的重要組成部分，特別是單元級和工作站級。 由于 PLC 同時提高了功能和柔性度，使其應(yīng)用迅速增長，并普及到許多其它離散零件制造工業(yè)領(lǐng)域。 自 1976 年以來，微處理器開始引 入 PLC 領(lǐng)域，大大加強了 PLC 的作用，使 PLC 由簡單地代替繼電器電路，而發(fā)展為先 進的控制裝置。 后來，隨著電子科技之發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之需要，其控制功能已經(jīng)遠遠超出邏輯控制的范疇， PLC 的功能也日益強大，在 PLC 中加入了模擬量、位置控制及網(wǎng)路等功能，其名稱也就改為可編程控制器（ Programmable Controller），稱 PC。 第一代可編程控制器最早是用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，功能上只有邏輯計算、計時、計數(shù)以及順序控制等，而且只能進行開關(guān)量控制。差不多同時，美國 MODICON 公司也研制出 084 控制器。這時的 PLC 用固態(tài)（集成）電路來代替繼電器邏輯電路，用存儲器電路中的存儲數(shù)位（程序）來代替繼電器系統(tǒng)的布線，以程序XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 8 頁 共 34 頁 來規(guī)定邏輯關(guān)系；用固態(tài) I/ O 電路來檢測按鈕和限位開關(guān)的信號，給出輸出以控制電機和其它執(zhí)行機構(gòu)。 1968 年美 國通用汽車公司提出使用新一代控制器的設(shè)想，從用戶的角度考慮，該公司對新一代控制器提了 10 點要求，為各大公司提供了明確的開發(fā)目標(biāo)。雖然小型計算機已日趨完善，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大，但小型計算機用于開關(guān)控制系統(tǒng)，又顯然存在著 “大馬拉小車 ”的情況，這是由于小型計算機的特點決定的：編程復(fù)雜，要求有較高水平的編程人員和操作人員； 需要配套非標(biāo)準(zhǔn)的外部接口，對環(huán)境和現(xiàn)場條件的要求過高； 功能過剩，機器資源未能充分利用；造價高昂。但是，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來越大，勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求在不斷提高，對于控制系統(tǒng)的可靠性也提出了更高的要求，原有 “繼電器控制系統(tǒng) ”已不適應(yīng)需要，究其原因是： 動作緩慢；壽命短、可靠性差；體積大、耗電多；設(shè)計制造周期長、程序修改費時；不能實現(xiàn)與計算機對話?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計 。 致 謝 ............................................................... 30 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 7 頁 共 34 頁 一 、 PLC 概要 基本概念 PLC （ Programmable Logic Controller）， 中文名稱為可編程控制器 ， 是一種電氣自動化控制裝置 ， 國際電工委員會 （ IEC） 將 PLC 定義為 ： 是在工業(yè)環(huán)境中使用的數(shù)字操作的電子系統(tǒng) ， 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。此舉措不僅方便操作而且在電氣系統(tǒng)運行可靠性有了顯著提高。 PLC 應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，在工業(yè)控制的眾多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用；特別是在機車電氣控制系統(tǒng)中大量運用。 作者簽名： 年 月 日 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆論文答辯 第 5 頁 共 34 頁 摘 要 可編程序控制器（ PLC）是綜合了計算機技術(shù)，自動化控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型的、通用的自動控制裝置。論文中所引用是他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標(biāo)明。 進度安排 畢業(yè)項目各階段任務(wù) 起止日期 1．畢業(yè)項目的主題選擇 2020/3/1— 2020/3/10 2． 畢業(yè)項目資料的搜集 2020/3/10— 2020/3/20 3．畢業(yè)項目初稿的完成 2020/3/20— 2020/4/30 4．對畢業(yè)項目的修改 2020/4/30— 2020/5/5 5． 依據(jù)導(dǎo)師建議再次修改 2020/5/5— 2020/5/6 6. 最終完成 2020/5/92020/5/19 注： 此 表 在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下填寫。 畢業(yè)項目的主要內(nèi)容 論文的主要