【正文】 ...........11 PLC 的編程原件 .....................................................................................................11 PLC 的編程語言 .................................................................................................... 13 程序流程圖 ........................................................................................................... 13 STEP7 300 簡介 ..................................................................................................... 14 輸入輸出編址 ....................................................................................................... 18 梯形圖程序設計 .................................................................................................... 19 7. 程序調(diào)試與仿真 ......................................................................................................... 20 結(jié)束語 ........................................................................................................................... 24 致謝 ............................................................................................................................... 25 參考文獻 ........................................................................................................................ 26 1 基于 PLC 的建筑設備自動控制系統(tǒng)設計 —— 某教室的 PLC 照明控制設計 1 緒論 課題的背景及意義 新校園的建設要適應網(wǎng)絡時代的發(fā)展，應引入智能化的概念在傳統(tǒng)的樓宇自控中，一般只包括了綜合布線，計算機網(wǎng)絡、安防、消防、閉路監(jiān)控等子系統(tǒng)。而在新校區(qū)的建設熱潮中，各大高校和他們的建設者也應意識到智能照明的重要性。使用照明控制系統(tǒng)，更能體現(xiàn)其在節(jié)能 與管理方面的優(yōu)勢，提高學校的科學管理水平。因此完善校園路燈智能化監(jiān)控建設，進一步擴大監(jiān)控系統(tǒng)點位，自動實時監(jiān)控和遠程控制校園照明設施的開關(guān)燈，合理控制道路照明和景觀燈的運行和停止具有重要的現(xiàn)實意義。 本次設計課題結(jié)構(gòu)特點明確，涵概面廣。由于本人設計經(jīng)驗有 限，不妥和錯誤之處，懇請各位老師指正。 針對節(jié)約電能、保護全球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求，美國環(huán)保署于 1991 年1 月提出“綠色照明”概念，引起了其他國家的重視。但是我國智能化照明技術(shù)的應用還不廣泛 ,大多 數(shù)校園仍然使用傳統(tǒng)的照明控制方式。可以預期到， PLC 將來在我國會有更廣闊的發(fā)展空間。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。其中日系具有代表性的為三菱、歐姆龍、松下、光洋等；歐美系列具有代表性的為西門子、 AB、通用電氣、德州儀表等；韓臺系列具有代表性的為 LG、臺達等；大陸系列具有代表性的為合利時、浙江中控等； 按點數(shù)分，可分為大型機、中型機及小型機等。 整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O 接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點 ； 小型PLC 一般采用這種整體式結(jié)構(gòu) 。基本單元內(nèi)有 CPU、 I/O 接口、與 I/O 擴展單元相連的擴展口，以及與編程器或EPROM 寫入器相連的接口等 ； 擴展單元內(nèi)只有 I/O 和電源等，沒有 CPU； 基本單元和擴展單元之間一般用扁平電纜連接 ； 整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。大、中型 PLC 一般采用模塊式結(jié)構(gòu) 。 按功能分，可分為 低檔、中檔、高檔三類 。中檔 PLC 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強的模擬量輸入 /輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能 ； 有些還可增設中斷控制、 PID 控制等功能，適用于復雜控制系統(tǒng) 。 PLC 的特點 （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。此外， PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。近年來 PLC 的功能 單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 （ 3） 系統(tǒng) 的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造 4 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。 主機 主機部分包括中央處理器（ CPU）、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。 PLC 的內(nèi)部存儲器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序 及對用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。輸入接口接受輸入設備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等）的控制信號。 I/O 接口一輸入模塊C P U模塊輸出模塊可編程序控制器編程裝置接觸器電磁閥指示燈電源 電源 限位開關(guān)選擇開關(guān)按鈕 5 般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。 電源 圖中電源是指為 CPU、存儲器、 I/O 接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設備提供直流電源。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將 PLC 與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行電腦編程和監(jiān)控。 外部設備接口 此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀等外部設備與主機相聯(lián)，以完成相應的操作。 （ 2）存儲器的容量 廠家提供的存儲容量指標一般均指用戶程序存儲器容量，體現(xiàn)了用戶程序可以達到的規(guī)模。 （ 3）掃描速度 掃描速度指標體現(xiàn)了 PLC 指令執(zhí)行速度的快慢，是對控制系統(tǒng)實時性能的評價指標。 （ 4）內(nèi)部寄存器 內(nèi)部寄存器用于存放中間結(jié)果、中間變量、定時計數(shù)等數(shù)據(jù)，其數(shù)量的多少 6 及容量的大小直接關(guān)系到編程的方便、靈活與否。 （ 6）特殊功能及模塊 除基本功能外，評價 PLC 技術(shù)水平的指標還可看一些特殊功能，如自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能、遠程 I/O 能力等，以及 PLC 所能提供的特殊功能模塊。 （ 7）工作環(huán)境 PLC 對工作環(huán)境有一定的要求，應盡量避免安裝在有大量粉塵和金屬屑的場所，避免陽光直射，避免有腐蝕性氣體和易燃氣體的場所，盡量避免連續(xù)的震動和沖擊， PLC 適宜的溫度范圍通常為 0~55℃ ，對適度的要求是小于 85％ （無結(jié)露）。硬件設計主要包括 PLC 的選型和 PLC 外部連線。 技術(shù)要求 （ 1）當教室無人時所有的燈都自動關(guān)閉； （ 2）當教室有人且照度達不到設定的要求時自動打開人所在區(qū)域的燈； （ 3）當教室有人且照度達到設 定的要求時自動關(guān)閉人所在區(qū)域的燈； （ 4）對于使用投影儀的多媒體教室，可以實現(xiàn)在投影儀開啟后延時一定時間，自動關(guān)閉講臺區(qū)域?qū)臒粢赃_到較佳的視覺效果。即在 PLC 運行時， 7 CPU 根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采 樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。 PLC 在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)