【正文】 執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存 器 3 內(nèi)。 b、 中央處理單元 (CPU) 如圖 ， 中央處理單元 (CPU)是 PLC的控制中樞。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 中 央 處 理 單 元（ C P U ）編 程 器輸 出電 路輸 入電 路系 統(tǒng) 程 序 存儲 器系 統(tǒng) 程 序 存儲 器電 源 圖 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 如圖 ， PLC 的基本結(jié)構(gòu)有電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路，此外還有功能模塊、通信模塊。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范 2 圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。 PLC 的基本概念 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。 (3)學習使用技術(shù)手冊，掌握查閱專業(yè)資料的相關(guān)方法。 課程設(shè)計的意義 電氣控制技術(shù)是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，該課程不但有較高的理論基礎(chǔ)要求，而且工程實踐性很強，因此除安排上完理論課時外， 還安排了兩周的課程設(shè)計 。目前，PLC 已廣泛應(yīng)用于 鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工等各行各業(yè)中。 它 比傳統(tǒng)繼電器更穩(wěn)定，更節(jié)能，更抗干擾。目 錄 1 緒論 .............................................................................................................................1 課程設(shè)計的意義 ..............................................................................................1 課程設(shè)計的目的 ..............................................................................................1 PLC 的基本概念 ...............................................................................................1 PLC 的基本結(jié)構(gòu) ...............................................................................................2 PLC 的編程語言 ...............................................................................................4 PLC 技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的動向 ...........................................................................5 OMRON 公司的 CPM2A 介紹 ...............................................................................5 歐姆龍 3G3MV 系列通用變頻器 ....................................................................5 全自動洗衣機 ..................................................................................................6 2 系統(tǒng)方案設(shè)計及確定 .................................................................................................8 功能要求 ..........................................................................................................8 系統(tǒng)方案 說明 ..................................................................................................8 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 .............................................................................................................9 CPM2A 模擬量輸入 /輸出單元 .........................................................................9 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................................................................................9 I/O 端子表 .......................................................................................................9 系統(tǒng)流程圖 ....................................................................................................10 5 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................................................... 11 硬件調(diào)試 ........................................................................................................ 11 軟件調(diào)試 ........................................................................................................12 6 總結(jié) ...........................................................................................................................13 7 參考文獻 ...................................................................................................................14 8 致謝 ...........................................................................................................................15 9 附錄 ...........................................................................................................................16 附錄一 梯形圖 ........................................................................................................16 附錄二 時序圖 ........................................................................................................19 1 1 緒論 在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中， PLC 和變頻器的綜合應(yīng)用最為普遍。 PLC采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。隨著 PLC功能的不斷完善，性能價格比的不斷提高， PLC的應(yīng)用面也越來越廣。特別適用于自動化和智能化的家用電器。 課程設(shè)計的目的 (1)綜合運用 PLC 課程和其它 選 修課程的理論和知識，掌握 PLC 設(shè)計的一般方法，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)分析問題和解決實際問題的能力； (2)學會從控制系統(tǒng)功能的要求出發(fā)，合理的選擇外圍設(shè)備，制定設(shè)計方案，編寫 控制程序。 (4)控制程序要求調(diào)試通過，書寫報告。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。但是為了避 免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 a、 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 (2)現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、 RS48 ProfibusDP 通訊模塊等 。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設(shè)計語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴展或增強指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控制功能，它不僅在可編程序控制器中得到了廣泛的應(yīng)用，在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時也常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點，為廣大工程設(shè)計和應(yīng)用人員所喜愛。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。采用梯形圖程序設(shè)計語言，程序采用梯形圖的形式描述。每個梯級是 一個因果關(guān)系。 梯形圖程序設(shè)計語言的特點是： (1)與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； (2)與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學習； (3)與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是，梯形圖中的能流（ Power FLow）不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待； (4)與布爾助記符程序設(shè)計語言有一一對應(yīng)關(guān) 系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢 5 查。 大： I/O 點數(shù)達 14336 點、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 。編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng) 。追求軟硬件的標準化。其網(wǎng)絡(luò)配置簡單、實用、造價低，具有明顯的價格優(yōu)勢及良好的售后服務(wù)系統(tǒng)。 CPM2A 在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括 同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設(shè)定和時鐘功能。 歐姆龍 3G3MV 系列通用變頻器 變頻器介紹 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 CPU 就安裝 6 在控制電路板上，變頻器的操作軟件燒錄在 CPU 上，同一型號的變頻器軟件是固定的，唯一例外的就是三晶變頻器，軟件可根據(jù)使用需求更改。采用獨特的電壓矢量控制，實現(xiàn)了高精度，高力矩。 (1) 整流單元將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。 (3)逆變器由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波。 階梯形改變速度 將頻率改變指令和輸入端子功能選擇進行組合，最高可將速度進行 16 階梯的變化，如圖 ，通過給 S S S5不同的信號就可以