【正文】 ......................................... 27 PLC 的數(shù)字量輸出 ............................................................................................................. 28 輸入校準(zhǔn) ...................................................................................................................... 29 模擬量輸入模塊的輸出值轉(zhuǎn)換 .................................................................................. 30 第 5 章 系統(tǒng)的編程和設(shè)置 ................................................................................................................ 32 PLC 的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 32 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II . 概述 ............................................................. 32 PLC 編程軟件 Step7 簡(jiǎn)介 ............................................ 33 PLC 程序的總體結(jié)構(gòu) ................................................ 34 PLC 控制流程圖 ................................................... 35 模擬調(diào)試 ......................................................... 36 第 6 章 結(jié)論與展望 .................................................................................................................................... 40 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 40 畢業(yè)設(shè)計(jì)的收獲 ................................................................................................................. 40 存在的問(wèn)題不足 ................................................................................................................. 40 展望 ..................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 42 致 謝 ................................................................................................................. 43 附錄 ..................................................................................................................... 44 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 . 第 1 章 緒論 高空作業(yè)車(chē)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 高空作業(yè)車(chē)在世界上已有近四十年的發(fā)展歷史 ， 現(xiàn)已形成一個(gè)完整的專用產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)體系如美國(guó)的 CROVE(格洛夫 )、 GENIE(吉尼 )、英國(guó) COLES (西蒙 )， 意大利的RICO(利高 )， 芬蘭 BRONTO(布朗托 )公司等 ， 并且它們各有側(cè)重 ， 如 BRONTO 側(cè)重于高空消防車(chē)系列 ， COLES 側(cè)重于車(chē)載高空作業(yè)平臺(tái)等。 高空作業(yè)車(chē)按工作臂的型式 ， 有四種基本型式 ， 分別為：垂直升降式、折疊臂式、伸縮臂式和混合臂式。 如浦沅集團(tuán)公司已能生產(chǎn)作業(yè)高空 6m 到 60m 共 12 種規(guī)格近3 個(gè)品種的高空作業(yè)車(chē) ， 杭州園林機(jī)械廠引進(jìn)日本先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn) ， 在近幾年內(nèi)開(kāi)發(fā)出適合國(guó)內(nèi)用戶需要的 l0 多個(gè)新品種 ， 能生產(chǎn) 26m 內(nèi)的各種絕緣及通用高空作業(yè)車(chē) ， 形成年產(chǎn) 350 臺(tái)以上的生產(chǎn)能力 ， 占有國(guó)內(nèi)中小高度高空作業(yè)車(chē)市場(chǎng) 50％左右的份額 ， 并有部分產(chǎn)品出口；撫順起重機(jī)總廠錦州重型機(jī)械股份有限公司和徐州重型機(jī)械廠針對(duì)國(guó)內(nèi)大高度消防救援作業(yè)車(chē)依賴進(jìn)口狀況 ， 先后開(kāi)發(fā)了 30m 以上的高空消防作業(yè)車(chē) ， 產(chǎn)銷良好 ， 深受用戶歡迎；徐工集團(tuán)生產(chǎn)非常適合路燈、隧道維護(hù)使用的 20m 以內(nèi)的高空作業(yè)車(chē) ， 并完成了 67m 大高度高空消防救援車(chē)的研制。其生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大 ， 形成了各自特色的產(chǎn)品系列 ， 基本能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高空作業(yè)機(jī)械的需要 ， 企業(yè)的各項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步上升 ， 經(jīng)濟(jì)效益也逐年提高。如北京起重機(jī)器廠開(kāi)發(fā)了自行式剪叉平臺(tái)、蜘蛛式折臂平臺(tái)、箱型截面鋁合金桅柱平臺(tái)。以上產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品空白 ， 達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 產(chǎn)品種類和數(shù)量不斷增加 我國(guó)高空作業(yè)車(chē)機(jī)械產(chǎn)品的需求量隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展逐年增加 ， 各種規(guī)格的新產(chǎn)品近幾年增加較快。杭州賽奇工程機(jī)械廠近幾年先后開(kāi)發(fā)了單桅柱鋁合金平臺(tái)、雙桅柱鋁 合金平臺(tái)及多桅柱鋁合金平臺(tái) ， 其中多桅柱鋁合金平臺(tái)完成了 10m、 12m、 14m、 16m、 18m、 20m、 22m 共 7 種規(guī)格的研制。浦沅集團(tuán)有限公司開(kāi)發(fā)了 12m、 16m、 20m、 25m、 30m 高空作業(yè)車(chē)和 QKH8— 19— 8 起重及高空作業(yè)車(chē)。 高空作業(yè)車(chē)所存在的問(wèn)題 (1)部分企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力較差。近幾年 ， 國(guó)外高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品紛紛進(jìn)入國(guó)內(nèi)如芬蘭的 Bronto 公司、美國(guó)的 JLG、 Genin、 Upright、 Snorkel、 Skyjack 等公司以及英國(guó)、意大利、丹麥的一些著名公司在國(guó)內(nèi)都相繼設(shè)立了辦事機(jī)構(gòu) ， 而且在大高度產(chǎn)品和特殊產(chǎn)品中仍然占有國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng) ， 如高空絕緣作業(yè)車(chē)、蜘蛛式大高度作業(yè)平臺(tái)、自行式高空作業(yè)平臺(tái)等。 (2)缺乏高空作業(yè)車(chē)的專用底盤(pán)。為便于在各種街道行駛 ， 要求體積小、軸距短 ， 又因其重心高 ， 要求底盤(pán)大梁低。我國(guó)到目前為止還沒(méi)有高空作業(yè)車(chē)專用底盤(pán) ， 只能選擇一般貨車(chē)底盤(pán) ， 由于選擇范圍比較窄 ， 給設(shè)計(jì) 、選型帶來(lái)許多困難 ， 同樣高度的高空作業(yè)車(chē)底盤(pán)往往比國(guó)外產(chǎn)品的底盤(pán)大一個(gè)檔次 ， 造成車(chē)身寬、軸距長(zhǎng) ， 使整車(chē)外型又大又高 ， 行駛也不靈活。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 . 國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)以自主生產(chǎn)為主 ， 專業(yè)化生產(chǎn)水平很低 ， 工藝落后、勞動(dòng)生產(chǎn)率低。 高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向 高空作業(yè)車(chē)是用于電力、通信線路工程安裝和維修的專用車(chē)輛。高空作業(yè)車(chē)也是用來(lái)運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車(chē)輛 ， 是將高空作業(yè)裝置安裝在汽車(chē)底盤(pán)上組成的。現(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)速、安全可靠等優(yōu)點(diǎn) ， 大大提高了空中作業(yè)的工作效率。 高空作業(yè)行業(yè)作為城市建設(shè)的新型產(chǎn)業(yè) ， 必須調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是致力于擴(kuò)大高空作業(yè)機(jī)械的作業(yè)范圍 ， 滿足不同作業(yè)的需要；確保使用人員的作業(yè)安全；提高操縱和使用性能。因此 ， 開(kāi)發(fā)輕便的鋁合金平臺(tái)和自行式平臺(tái)有著廣闊的前景 ， 從國(guó)內(nèi)近幾年開(kāi)發(fā)的鋁合金平臺(tái)銷量來(lái)看也證明了這一點(diǎn)。 為了適應(yīng)我國(guó)高空作業(yè)車(chē)發(fā)展的需求 ， 要著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo) ， 走規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、集約化、產(chǎn)品配套化、系列化的道路；要盡快地培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才 ， 要建立一套適合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)體系和質(zhì)量體系 ， 在高空作業(yè) 機(jī)械國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (TC214)已有的標(biāo)準(zhǔn)范圍之外 ， 建立適合我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量體系 ， 以防止國(guó)外技術(shù)壟斷；各廠家要做到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合 ， 在研發(fā)上與高校及專業(yè)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā) ， 加快相關(guān)產(chǎn)品的研制和研究成果的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化 ， 提高產(chǎn)品質(zhì)量 ， 避免各自為營(yíng)的現(xiàn)象；要能帶動(dòng)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)零部件、配套產(chǎn)品的發(fā)展 ， 使之形成完整的生產(chǎn)體系、配套體系 ， 同時(shí) ， 形成幾家在技術(shù)力量、產(chǎn)品質(zhì)量、人才儲(chǔ)備上能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的配套件生產(chǎn)廠家。 國(guó)外的高空作業(yè)車(chē)的發(fā)展比我們國(guó)發(fā)展得早，雖然我國(guó)部分高空作業(yè)車(chē)技術(shù)差不多達(dá)到國(guó)際水平，但還是有些差距的，要達(dá)到和國(guó)外高空作業(yè)車(chē)技術(shù)水平還需要一段時(shí)間；而目前國(guó)外的高空作業(yè)車(chē)技術(shù)發(fā)展都比較成熟，主要是他們采用信息化等多方面技術(shù)相結(jié)合，使得其性能有了大大的提高。 可編程控制器的產(chǎn)生 1969 年 ， 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)研制出第一臺(tái) PLC， 在美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配線上試用 ， 獲得了成功。到 1971年 ， 己經(jīng)成功地應(yīng)用于食品 ， 飲料 ， 冶金 ， 造紙等工業(yè)。 可編程控制器技術(shù)的現(xiàn)狀 可編程控制器 (Programmable Logical Controller)簡(jiǎn)稱 PC 或 PLC，是 60 年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國(guó)數(shù)字公司 (DEC )為美國(guó)通用公司 (GM)研制開(kāi)發(fā)并成功應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。現(xiàn)代 PLC 已經(jīng)成為真正 的工業(yè)控制設(shè)備。但不久，西德的西門(mén)子 (SIEMENS)公司、 BBC 公司就開(kāi)始研制 PLC，當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了 PLC制造者的行列。由于 PLC 是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降 。并且他的使用 和維護(hù)都極為方便，實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。據(jù)國(guó)外資料介紹： 1982 年美國(guó) PLC 用戶中，有 48%來(lái)自自動(dòng)程序操作部門(mén)（如汽車(chē)、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等）、 13%來(lái)自石油化工業(yè)、 9%來(lái)自食品飲料業(yè)、 7%來(lái)自冶金工業(yè)、其余部分來(lái)自造紙、采礦、污水處理等部門(mén) [1]。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺(tái) PLC，首鋼、武鋼、開(kāi)灤煤礦也分別應(yīng)用了美國(guó)和西德的 PLC。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來(lái)愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。今后， PLC 將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展：一個(gè)是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展 。 PLC 與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備及自動(dòng)化項(xiàng)目中 ， 我們會(huì)遇到大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量及模擬量等控制裝置。傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)控制主要是由繼電器或分離的電子線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前 ， 工業(yè)界比較有代表性的控制方式主要有以下幾個(gè)類別 ： 繼電器控制系統(tǒng) ， 單片機(jī)控制系統(tǒng) ， 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ， 集散型控制系統(tǒng)，而繼電器和單片機(jī)控制系統(tǒng)較為典型。如果要在現(xiàn)場(chǎng)做一些更改和擴(kuò)展更是難以實(shí)行。對(duì)于 PLC來(lái)講 ， 只要用 PLC 配備的編程器在現(xiàn)場(chǎng)就可以完成更改。繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一次動(dòng)作般為數(shù)十毫秒。而 PLC 是以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制裝置 ， 其運(yùn)行速度為南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 . 每個(gè)指令步數(shù)十微秒 (對(duì)于高速 PLC 則是 5 微秒以下 )。 對(duì)于限時(shí)控制 ， 繼電器是利用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。且環(huán)境溫度變化等因素都會(huì)對(duì)定時(shí)精度有直接的影響。由于 PLC 的定時(shí)是對(duì)時(shí)基脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ， 所以如果是對(duì)外脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) ，就 成為計(jì)數(shù)器。 從可靠性和可維護(hù)性方面來(lái)看 ， 繼電器控制邏輯由于使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn) ， 連接線也多 ， 觸點(diǎn)開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生的電弧會(huì)使觸點(diǎn)損壞 ， 動(dòng)作時(shí)的機(jī)械振動(dòng)還可能使接線松動(dòng) ， 所以可靠性和可維護(hù)性都較差。而且體積小、功耗小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、還具有監(jiān)控功能和自檢功能 ， 使程序的運(yùn)行過(guò)程成為透明 [1]。繼電器邏輯只能對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制。 PLC 與單片機(jī)控制系統(tǒng)比較 雖然單片機(jī)的配置較微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單 ， 成本也較易接受 ， 但它仍然不是為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的。盡管其有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力 ， 但工業(yè)控制都為開(kāi)關(guān)量控制 ， 所以其長(zhǎng)處仍