【正文】 擾能力很弱，而國(guó)內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。這樣對(duì)于增加功能的開發(fā)成本和周期都會(huì)增加。操作：現(xiàn)在國(guó)內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計(jì)的鍵盤，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用 LED，整個(gè)面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計(jì)時(shí)往往一鍵多用，操作人員很難脫開說(shuō)明書操作?？傊?，這樣的人機(jī)對(duì)話不夠友善?？删幊炭刂破鳎≒LC）： 所謂 PLC 系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。PLC 的可靠性：進(jìn)口 PLC 采用的 CPU 都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購(gòu)買的，經(jīng)過嚴(yán)格挑選的工業(yè)級(jí)元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。PLC 的可維護(hù)性：PLC 本身有很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡(jiǎn)單。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動(dòng)切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡(jiǎn)單。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了 3 個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開始、復(fù)位、答題計(jì)時(shí)，每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開始下一輪搶答。當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器T0 開始計(jì)時(shí)（設(shè)定 30 秒）若 30 秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲響，以示選手放棄該題。其中以上功能都通過編制的 PLC 程序來(lái)控 3 個(gè)制數(shù)碼管和 3 個(gè)指示燈以及一個(gè)喇叭來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖 所示: 圖 搶答器模型圖南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 PLC 概述 PLC 的產(chǎn)生、定義、組成、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) PLC 的產(chǎn)生 可編程序控制器(Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱 PLC)，是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要而產(chǎn)牛、發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。曾經(jīng)有人將 PLC 技術(shù)與數(shù)控技術(shù)(CNC)、CAD／CAM 技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。特別是當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，還需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟／制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速與定位等動(dòng)作進(jìn)行控制。 最初的電氣自動(dòng)控制裝置(包括日前使用的一些簡(jiǎn)單機(jī)械)，只是一些簡(jiǎn)單的手動(dòng)電器(如刀開關(guān)、正反轉(zhuǎn)開關(guān)等)。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電氣自動(dòng)控制提出了越來(lái)越高的要求，電氣自動(dòng)控制裝置逐步發(fā)展成了各種形式的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。 “繼電—接觸器控制系統(tǒng)”的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、抗干擾能力強(qiáng)、故障檢修立觀方便、運(yùn)用范圍廣。因此，直到今天“繼電—接觸器控制系統(tǒng)”仍是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域最基本的控制系統(tǒng)之一。② 體積大，材料消耗多。④ 可靠性較低，性用壽命較短。 正因?yàn)槿绱?，“繼電一接觸器控制系統(tǒng)”難以適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜多變的生產(chǎn)控制要求與生產(chǎn)過程摔制集成化、網(wǎng)絡(luò)化需要。但由于當(dāng)時(shí)的汁算機(jī)原理復(fù)雜，生產(chǎn)成術(shù)高，程序編制難度大，加工業(yè)上控制需要大量的外圍接口設(shè)備，可靠性問題突出，使得它在面廣量大的一般工業(yè)控制領(lǐng)域難以普及與應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，該公司為了適應(yīng)汽車市場(chǎng)多品種、小批量的生產(chǎn)要求，需要解決汽車生產(chǎn)線“繼電一接觸器控制系統(tǒng)”中普遍存在的通用性、靈活性問題，提到了對(duì)一種新穎控制器的十大技術(shù)要求，并面向社會(huì)進(jìn)行招標(biāo)。根據(jù)以上要求，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC 公司)在 1969 年首先研制比了全世界第一臺(tái)可編程序控制器，并稱之為“可編程序邏輯制器”〔Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱 PLC)。此后，PLC 得到了快速發(fā)展，并被廣泛用于各種開義量邏輯運(yùn)算與處理的場(chǎng)合。正因?yàn)槿绱?，?20 世紀(jì) 70 年代初期曾經(jīng)出現(xiàn)過一些出二極管矩陣、集成電路等器件組成的所謂“順序控制器”；20 世紀(jì) 70 年末期曾經(jīng)出現(xiàn)過以 MCl4500 工業(yè)控制單元(Industrial control unit，簡(jiǎn)稱 ICU)為核心．出 8 通道數(shù)據(jù)選擇器〔MCl4512)、指令計(jì)數(shù)器(MCl4516)、8 位可尋址雙向鎖存器(MCl4599)、存儲(chǔ)器(2732)等組成的“可編程序控制器”等產(chǎn)品。．PLC 的定義PLC 技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)，立即引起了全世界的廣泛關(guān)注，1969 年首先將其進(jìn)行商品化并推向市場(chǎng)的是美國(guó) GOULD 公司；1971 年，在引進(jìn)美國(guó)技術(shù)后，日木研制出了自己的第一臺(tái) PLC；l973 年，德國(guó) SIEMENS 公司也研制出了歐洲第一臺(tái) PLC；1974 年，法國(guó)隨之也研制出了 PLC。PLC 的功能也從最初的邏輯運(yùn)算拓展到具有數(shù)據(jù)處理功能，并得到了更為廣泛的應(yīng)用。 1980 年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(National Electronic Manufacture Association，簡(jiǎn)稱 NEMA)對(duì)可編程序控制器進(jìn)行了如下定義：南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6“可編程序控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)器，數(shù)字或模擬輸入/輸出接口；以位運(yùn)算為主；能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能；面向機(jī)器或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制裝置”。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖 所示：圖 PLC 硬件結(jié)構(gòu)中央處理單元（CPU）中央處理單元（CPU）是 PLC 的控制中樞。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(yùn)行，直到停止運(yùn)行。這樣，即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。CPU 常用的微處理器有通用型微處理器，單片機(jī)和位片式計(jì)算機(jī)等。大型 PLC 的 CPU 多用位片式結(jié)構(gòu)，具有高速數(shù)據(jù)處理能力。PLC 內(nèi)部輸入電路作用是將 PLC 外部電路（如行程開關(guān)、按鈕、傳感器等）提供的、符合 PLC 輸入電路要求的電壓信號(hào)，通過光耦電路送至PLC 內(nèi)部電路。多數(shù) PLC 的輸入接口單元都相同，通常有兩種類型。（2）輸出接口單元。PLC 輸出電路結(jié)構(gòu)形式分為繼電器式、晶閘管式和晶體管輸出型等三種。I/O 擴(kuò)展接口電路采用并行接口和串行接口兩種電路形式。（2）外設(shè)通信接口電路通信接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能組成PLC 的控制網(wǎng)絡(luò)。電源PLC 內(nèi)部配有一個(gè)專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，將交流/直流供電電源轉(zhuǎn)化為 PLC 內(nèi)部電源需要的工作電源（5V 直流） 。 PLC 的特點(diǎn)南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8軟硬件功能強(qiáng)使用維護(hù)方便運(yùn)行穩(wěn)定可靠組織靈活 PLC 的發(fā)展趨勢(shì)從當(dāng)前產(chǎn)品來(lái)看，PLC 的發(fā)展仍然主要體現(xiàn)在提及的縮小與性能的提高兩大方面。掃描周期周而復(fù)始地進(jìn)行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。各個(gè)電路和不同掃描階段會(huì)造成輸入和輸出延遲，這是 PLC 的主要缺點(diǎn)。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，CPU 按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，同時(shí)將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映象寄存器。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)根據(jù)控制要求而編制的用戶應(yīng)用程序。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中存放的是廠家根據(jù)其選用的 PLC 的指令的系統(tǒng)編寫的系統(tǒng)程序，它決定了 PLC 的功能，用戶不能更改其內(nèi)容。PLC 的編程語(yǔ)言有多種，如梯形圖、語(yǔ)句表、功能圖等。梯形圖程序讓 PLC 仿真來(lái)自電源的電流通過一系列的輸入邏輯條件，根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出的允許條件。如圖 所示是用 PLC 控制的梯形圖程序，可完成與繼電器控制的電動(dòng)機(jī)直接起、停（起、保、停）繼電器控制電路圖相同的功能。中型機(jī)（I/O 點(diǎn)數(shù)在 256—1024 之間）典型的中型機(jī)有 SIEMENS 公司的 S7300 系列、OMRON 公司的 C200H 系列。南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 按結(jié)構(gòu)形式分根據(jù) PLC 結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC 主要可分為整體式和模塊式兩類。如西門子的 S7200。如西門子的 S7300 和 S7400 系列。I/O 點(diǎn)數(shù)越多，外部可以連接的I/O