【正文】 特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件可根據(jù)需要選用配置，其軟件則需要根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。它具有豐富的輸入腧出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)。1980年美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)正式將其命名為可編程控制器，現(xiàn)在人們普遍稱可編程控制器為PLC而不是PC是為了避免與廣泛使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱PC相混淆。當(dāng)時(shí)人們把它稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC，只是用它來(lái)取代繼電器控制，僅具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能。目 錄摘要 2Abstract 21 PLC及其基本工作原理 5 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 6 PLC的產(chǎn)生 8 PLC的發(fā)展 11 PLC的組成和基本工作原理 5 PLC的組成 6 PLC的基本工作原理 8 PLC的性能、特點(diǎn)及分類 5 PLC的性能指標(biāo) 6 PLC的特點(diǎn) 8 PLC的分類 11 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 52 三菱FX2N系列PLC和單片機(jī) 5 FX2N基本構(gòu)成 6 FX2N系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu) 8 FX2N系列PLC的基本邏輯指令 82. 4臺(tái)達(dá)變頻器的概念 5 臺(tái)達(dá)變頻器的種類 6 臺(tái)達(dá)變頻器的參數(shù)設(shè)置 8 臺(tái)達(dá)變頻器的故障分析 11 243 步進(jìn)指令與生產(chǎn)流水線程序設(shè)計(jì) 5 步進(jìn)指令 6 8 SFC圖的分支與跳轉(zhuǎn) 8 生產(chǎn)流水線程序設(shè)計(jì) 11 6 8 I/O地址分配表 11 PLC與變頻器接線圖 6 程序梯形圖 8 程序仿真調(diào)試 84 小結(jié)致謝【參考文獻(xiàn)】1 PLC及其基本工作原理 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 PLC的產(chǎn)生早期工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)是繼電器接觸器控制系統(tǒng)，隨著20世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日趨縮短，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)代社會(huì)小批量、多品種、低成本、高質(zhì)量生產(chǎn)方式的生產(chǎn)控制要求，因此，迫切需要一種新的更先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。本文是基于三菱FX2N系列PLC與變頻器而設(shè)計(jì)的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的方案。PLC是以微處理技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和先進(jìn)可靠的工業(yè)手段為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)控制技術(shù)的一種新型的通用的自動(dòng)控制裝置。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破骱?jiǎn)稱PC（Programmable Controller）,它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller）和可編程序控制器PC幾個(gè)不同時(shí)期，為與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程序邏輯控制器這個(gè)老名字。在機(jī)械設(shè)備三的控制中，電氣控制亦比其它的控制方法使用的更為普遍。本文首先闡述PLC及其工作原理，進(jìn)而基于三菱FX2N系列PLC軟件而設(shè)計(jì)的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的方案。本文利用學(xué)習(xí)中講述的PLC的設(shè)計(jì)知識(shí)和方法、配合變頻器、步進(jìn)電機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線上工作臺(tái)的正向運(yùn)行、反向運(yùn)行以及多段速運(yùn)行。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 題 目 基于PLC的生產(chǎn)流水線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 中德機(jī)電學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2012年 4月摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求，控制技術(shù)從手動(dòng)控制到自動(dòng)控制，從簡(jiǎn)單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸點(diǎn)的硬接線控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為中心的存儲(chǔ)控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）的出現(xiàn)給工業(yè)控制系統(tǒng)帶來(lái)重大變革。這一控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，充分體現(xiàn)了PLC系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，亦使其應(yīng)用的范圍更加廣泛。 關(guān)鍵詞:三菱PLC，臺(tái)達(dá)變頻器，變革，生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)AbstractAlong with the science and technology unceasing development, production process continuously put forward new requirement, control technology from manual to automatic control, control from simple control equipment to plicated control system, from the contact’s hardwired control systems to a puter center for storage control system .Programmable Logic Controller（PLC）the emergence of significant changes in industrial control systems.This paper using studying tells programmable controller various design knowledge and methods cooperate frequency converter and stepping motor equipment realized line work of he stage of the positive operation, reverse operation and more paragraphs speed operation. This control system realization and application of PLC system, fully embodies in the industrial field, and the application according to the design and different needs change data and status, still can make its application scope more extensive. This paper firstly PLC and its working principle, then clearly based on FX2N PLC software the production line control system design scheme.Keywords: PLC，frequency converter，reform，production line control system 前 言在生廠過(guò)程、科學(xué)研究和其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)的應(yīng)用都是十分廣泛的。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的問(wèn)世和微處理機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了可編程序控制器（PLC），使電氣控制技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。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?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。它具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適于在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已成為現(xiàn)在工業(yè)控制的支柱之一。由于編寫時(shí)間倉(cāng)促及編者學(xué)識(shí)水平有限，加之受教材篇幅限制，本文難免存在缺漏和不當(dāng)之處，懇請(qǐng)老師提出批評(píng)和指教。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺(tái)PLC，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)，微機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到PLC中，使得PLC不僅具有邏輯控制的功能，而且還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，成為具有計(jì)算機(jī)功能的工業(yè)控制裝置。國(guó)際電工委員會(huì)(mc)于1982年11月和1985年1月頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)第一稿和第二稿，對(duì)可編程控制器作了如下的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)．它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過(guò)數(shù)字式和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?！笨傊?，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。可編程控制器產(chǎn)品并不是針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，其靈活、標(biāo)準(zhǔn)的配置能夠適應(yīng)工業(yè)上的各種控制。 PLC的發(fā)展 PLC作為工控機(jī)的一員，在主要工業(yè)國(guó)家中成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本電控裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)今世界PLC生產(chǎn)廠家約150家，生產(chǎn)300多個(gè)品種。PLC在60年代末引入我國(guó)時(shí)，只用作離散量的控制，其功能只是將操作接到離散量輸出的接觸器等，最早只能完成以繼電器梯形邏輯的操作。但PLC也面臨著其它行業(yè)工控產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，各廠家正采取措施不斷改進(jìn)產(chǎn)品，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：1. 微型、小型PLC功能明顯增強(qiáng)很多有名的PLC廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的PLC?！　∮捎诳刂苾?nèi)容的復(fù)雜化和高難度化，使PLC向集成化方向發(fā)展，PLC與PC集成、PLC與DCS集成、PLC與PID集成等，并強(qiáng)化了通訊能力和網(wǎng)絡(luò)化，尤其是以PC為基的控制產(chǎn)品增長(zhǎng)率最快。以PC機(jī)為基的控制容易編程和維護(hù)用戶的利益，開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)提供靈活性，最終降低成本和提高生產(chǎn)率。國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)在1992年頒布了IEC11313《可編程序控制器的編程軟件標(biāo)準(zhǔn)》，為各PLC廠家編程的標(biāo)準(zhǔn)化鋪平了道路。在全球PLC制造商中，根據(jù)美國(guó)Automation Research Corp(ARC)調(diào)查，世界PLC領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為Siemens(西門子)公司、AllenBradley(AB)公司、Schneider(施耐德)公司、Mitsubishi(三菱)公司、Omrom(歐姆龍)公司，他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。我國(guó)的PLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLC已批量生產(chǎn)；中型PLC已有產(chǎn)品；大型PLC已開(kāi)始研制。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上占有明顯的優(yōu)勢(shì)。PLC也由最初的只能處理開(kāi)關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與DCS、PID調(diào)節(jié)器、工業(yè)PC等技術(shù)相結(jié)合，使之不再是一種簡(jiǎn)單的控制設(shè)備，而且必將隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去。PLC市場(chǎng)也反映了全世界制造業(yè)的狀況，2000后大幅度下滑。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于工業(yè)控制自動(dòng)化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨福cDCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢(shì)。目前，全世界PLC生產(chǎn)廠家約200家，生產(chǎn)300多種產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒(méi)有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，可以說(shuō)PLC在我國(guó)尚未形成制造產(chǎn)業(yè)化。專家估計(jì)，2000年P(guān)LC的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷量為15（20萬(wàn)套（其中進(jìn)口占90%左右），約25（35億元人民幣，年增長(zhǎng)率約為12%。微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開(kāi)放性是PLC未來(lái)發(fā)展的主要方向。但在最近幾年，微型PLC（小于32I/O）已經(jīng)出現(xiàn)，價(jià)格只有幾百歐元。當(dāng)前，過(guò)程控制領(lǐng)域最大的發(fā)展趨勢(shì)之一就是Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展，PLC也不例外?？梢韵嘈牛琍LC將繼續(xù)向開(kāi)放式控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移，尤其是基于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過(guò)電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接?！PU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中，主要有