【正文】 產(chǎn)過(guò)程?！　?969年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP14；　　1971年，日本研制出第一臺(tái)DCS8；　　1973年，德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC；1974年，中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC。 可編程控制器（PLC）的特點(diǎn)可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)：a) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。 可編程控制器（PLC）的結(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)相似。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。b) 中央處理單元(CPU)　　中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)?！　榱诉M(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。c) 存儲(chǔ)器　　存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；　　存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器?！　‖F(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。模塊式（又稱組合式）結(jié)構(gòu)的PLC是將中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應(yīng)的模塊，應(yīng)用時(shí)將這些模塊根據(jù)控制要求插在機(jī)架上，各模塊間通過(guò)機(jī)架上的總線相互聯(lián)系。： 模塊式結(jié)構(gòu)整體式（又稱箱體式）結(jié)構(gòu)的PLC由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等組成，并將這些組裝在同一機(jī)體內(nèi)。： 整體式結(jié)構(gòu) 可編程控制器（PLC）的工作原理PLC采用循環(huán)掃描技術(shù)，可以分為3個(gè)階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。在執(zhí)行階段中，PLC按照由上到下的次序逐步執(zhí)行程序指令。在輸出刷新中，PLC將相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)單元的運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出模塊上，并通過(guò)輸出模塊向外部沒(méi)備傳送輸出信號(hào)，開(kāi)始控制外部設(shè)備。b) 運(yùn)動(dòng)控制，可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。c) 模擬量控制，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。d) 數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展，在日本，PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到中小型過(guò)程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活關(guān)連的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)連的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢(shì)。3 基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的控制要求和工藝需要，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，首先是進(jìn)行PLC系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，即根據(jù)被控對(duì)象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此必備的條件。最后根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，具體的確定PLC的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。 b) 確定I/O設(shè)備其次根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定用戶所需的輸入（如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)等）和輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等）由此確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 d) I/O地址分配根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)需要，確定控制按鈕，選擇開(kāi)關(guān)、接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等各種輸入輸出設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量；根據(jù)所選的PLC的型號(hào)列出I/O設(shè)備與PLC輸入輸出端子的對(duì)照表，以便繪制PLC外部I/O接線圖和編制程序。由于程序與硬件設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行，因此，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短，而對(duì)于繼電器系統(tǒng)必須先設(shè)計(jì)出全部的電氣控制線路后才能進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。開(kāi)始時(shí)，先不帶上輸出設(shè)備（接觸器線圈、信號(hào)指示燈等負(fù)載）進(jìn)行調(diào)試。各部分都調(diào)試正常后，再帶上實(shí)際負(fù)載運(yùn)行。通常只需修改部分程序即可，全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。 g) 整理技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、電氣安裝圖、電氣元件明細(xì)表及使用說(shuō)明書(shū)等。 安全性設(shè)計(jì)很多國(guó)家和國(guó)際組織發(fā)表的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的安全規(guī)定。 系統(tǒng)供電可靠性設(shè)計(jì)a) 供電系統(tǒng)的保護(hù)措施和抗干擾:用隔離變壓器；b) 供電系統(tǒng)的突然斷電保障:用UPS電源。這些電源都由可編程控制器本身的電源模塊供給，所以在實(shí)際應(yīng)用中要注意電源模塊的選擇。PLC的電源模塊有3種輸入電壓，即220VAC和24V b) 電源模塊的輸出功率。一個(gè)電源模塊既要為主機(jī)單元又要為擴(kuò)展單元供電時(shí)。在有的系統(tǒng)中，由于擴(kuò)展單元中含有智能模塊及一些特殊模塊，就要考慮在擴(kuò)展單元中安裝相應(yīng)的電源模板。輸出是用繼電器型還是晶體管或是可控硅型，如運(yùn)動(dòng)控制時(shí)的高速脈沖輸出。如輸出既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有直流24V的指示燈，可用繼電器輸出。用戶程序所需內(nèi)存容量受到內(nèi)存利用率、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、模擬量輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和用戶編程水平等幾個(gè)主要因素的影響。另外，同樣的程序可縮短掃描周期時(shí)，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)。然后按計(jì)算存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)的25%考慮余量。根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。對(duì)軟件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對(duì)控制柜及PLC的外圍接線來(lái)說(shuō)，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝圖安裝控制柜。 響應(yīng)時(shí)間對(duì)于過(guò)程控制，掃描周期和響應(yīng)時(shí)間必須認(rèn)真考慮。4 車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可行性分析目前車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸控制系統(tǒng)有多種設(shè)計(jì)方案，一般可以通過(guò)繼電器接觸器控制，單片機(jī)控制，PLC控制: 三種控制方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較 繼電器接觸器控制a) 優(yōu)點(diǎn)：由按鈕，繼電器、接觸器組成的復(fù)雜車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制與遠(yuǎn)距離控制,目前繼電器、接觸器控制仍是最基本的電氣控制形式之一，價(jià)格方面經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；b) 缺點(diǎn)：由按鈕，繼電器，接觸器等低壓控制器組成了繼電器接觸器控制線路，由于該控制形式是固定接線，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難；另外繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以繼電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制；又由于采用有接觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。 PLC控制a) 優(yōu)點(diǎn)：將PLC應(yīng)用到車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用；可編程控制器（PLC）具有能力強(qiáng)，可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且 PLC中每只軟繼電器的觸點(diǎn)數(shù)理論是無(wú)限制的，因此其靈活性和可擴(kuò)展性很好，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要手段和重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán) 掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描順序，同它們?cè)谔菪螆D中的位置有關(guān)，這種工作方式稱為串行工作方式。PLC通過(guò)程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，一般一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒數(shù)量級(jí)，因此速度較快，PLC內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步控制，不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)問(wèn)題。PLC采用半導(dǎo)體技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其壽命長(zhǎng)、可靠性高。 方案確定經(jīng)過(guò)方案對(duì)比，本次控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用PLC對(duì)車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸進(jìn)行控制，為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)往返，采用了高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。在程序設(shè)計(jì)中，采用高速計(jì)數(shù)器（HSC）指令，開(kāi)通旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)，用以計(jì)算產(chǎn)品運(yùn)輸行走的距離，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確?？?。在聯(lián)網(wǎng)模式下，PLC與上位機(jī)通信，接受上位機(jī)的指令，使小車(chē)進(jìn)行自動(dòng)行走與回零運(yùn)行。5 基于PLC的車(chē)間生產(chǎn)流水線產(chǎn)品運(yùn)輸控制系統(tǒng)的硬