PLC四节传送带控制装置.docx

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1、摘要PLC(可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机，它以其操作方便、编程简单，特别是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到广泛应用。它是应用大规模集成电路，以微处理器为核心，集微电子技术，自动化技术计算机技术，通信技术为一体，以工业自动化控制为目的的新型控制装置。随着社会的不断发展，科学的不断进步，自动化程度也越来越高，传送带则理所固然的成为了自动化流水线运用上的宠儿，传送带设备的不断改进，不断发展，为自动化技术高速发展的今天，在自动化生产线的运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在传送带上的应用，主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算、计数、定时和数据输入输出的功能，在传送带工

2、作过程中，各种逻辑开关和PLC的完美配合，很好的实现了对传送带的运输控制。关键字：PLC四节传送带(Conveyorbelt)目录摘要I目录Il第1章可编程控制器简介11.1 可编程控制器的产生11.2 可编程控制器的基本结构21.2.1 中央处理单元（CPU）21.2.2 存储器31.2.3 输A/输出模块41.2.4 扩展模块412.5 编程器412.6 6电源41.3 可编程控制器的特点41.3.1 可靠性41.3.2 操作性51.3.3 灵便性51.4 梯形图程序设计及工作过程分析62.1 四节传动带的起源82.2 四节传送带系统的发展83.1 四节传送带控制系统设计要求93.2 PL

3、C芯片型号选择103.3 输入/输出分配（I/O分配）113.4 输入/输出设备（接线图）11第4章四节传送带PLC控制系统软件设计124.1 软件设计124.2 设计指令表214.3 调试结果26总结27#文献28第1章可编程控制器简介1.1可编程控制器的产生可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械创造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。计算机在操作系统、应用软件、通信能力上的飞速发展，大大加强了可编程控制器通信能力，丰富了可编程控制器编程软件和编程技巧，增强了PLC过程控制能力。因此，无论是单机还是多机控

4、制、是流水线控制还是过程控制，都可以采用可编程控制器，推广和普及可编程控制器的使用技术，对提高我国工业自动化生产及生产效率都有十分重要的意义。可编程控制器(ProgrammabIeContrOIler)也可称逻辑控制器(PrOgrammabIeLogicController),是一微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一位成员，简称PC。为了与个人电脑(也简称PC)相混淆通常将可编程控制器称为PLCo可编程控制器的产生和继电器一接触器控制系统有很大的关系。继电器一接触器控制已经有上百年的历史，它是一种弱电信号控制强电信号的电磁开关，具有结构简单、电路直观、价格低廉、容易操作、易于

5、维修的有优点。对于工作模式固定、要求比较简单的场合非常使用，至今仍有广泛的用途。但是当工作模式改变时，就必须改变系统的硬件接线，控制柜中的物件以及接线都要作相应的变动，改造工期长、费用高，用户宁愿扔掉旧控制柜，另做一个新控制柜使用，阻碍了产品更新换代。随着工业生产的迅速发展，市场竞争的激烈，产品更新换代的周期日益缩短，工业生产从大批量、少品种，向小批量、多品种转换，继电器一接触器控制难以满足市场要求，此问题首先被美国通用汽车公司(GM公司)提了出来。通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新，满足用户对产品多样性的需求，公开对外招标，要求创造一种新的工业控制装置，取代传统的继电器一接触器控制。其对新

6、装置性能提出的要求就是著名的GMlO条，即：(1)编程方便，现场可修改程序；(2)维修方便，采用模块化结构；(3)可靠性高于继电器控制装置；(4)体积小于继电器控制装置；(5)数据可直接送入管理计算机；(6)成本可与继电器控制装置竞争；(7)输入可以是交流115V；(8)输出为交流115V,2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；(9)在扩展时，原系统只要很小变更；(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4Ko这十项指标就是现代PLC的最基本功能，值得注意的是PLC并不等同于普通计算机，它与有关的外部设备，按照“易于与工业控制系统连成一体”和“便于扩充功能的原则来设计。用可编程控制器代替了继电器一

7、接触器的控制，实现了逻辑控制功能，并且具有计算机功能灵便、通用性等有点，用程序代替硬接线，并且具有计算机功能灵便、通用性能强等优点，用程序代替硬接线，减少了重新设计，重新接线的工作，此种控制器借鉴计算机的高级语言，利用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，其标志性语言是极易为IT电器人员掌握的梯形图语言，使得不熟悉计算机的人也能方便地使用。这样，工作人员不必在编程上花费大量地精力，只需集中精力区考虑如何操作并发挥改装置地功能即可，输入、输出电平与市电接口，使控制系统可方便的在需要的地方运行。所以，可编程控制器广泛地应用于各工业领域。1969年，第一台可编程控制器PDP14由美国数字设备公司

8、(DEC)制作成功，并在GM公司汽车生产线上使用取得良好的效果，可编程控制器由此诞生，在控制领域内产生了历史性革命在这一时期，可编程序控制器虽然采用了计算机的设计思想，但实际上只能完成顺序控制，仅有逻辑运算，定时，计数等顺序控制功能。所以人们将可遍程序控制器称之为PCL(ProgrammableLogicalController),即可编程序逻辑控制器。1.2可编程控制器的基本结构可编程控制器系统由输入部份、运算控制部份和输出部份组成。可编程控制器的主机硬件电路主要由CPU、存储器、输入/输出模块、扩展模块、编程器、电源等及部份组成。1.2.1 中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是P

9、LC控制中枢。它PLC系统程序赋予功能接收并存储从编程器键入用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器状态，并能诊断用户程序中语法错误。当PLe投入运行时，首先它以扫描方式接收现场各输入装置状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，命令解释后按指令规定执行逻辑或者算数运算结果送入I/O映象区或者数据寄存器内。等所实用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区各输出状态或者输出寄存器内数据传送到相应输出装置，如此循环运行，直到住手运行。进一步提高PLC可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或者采用三CPU表决式系统。这样，某个CPU浮现故

10、障，整个系统仍能正常运行。1.2.2存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。(1) PLC常用的存储器类型RAM(RandomAssessMemory)这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度最快，由锂电池支持。EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。(3)PR0M(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程

11、器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。(2) PLC存储空间分配各种PLCCPU最大寻址空间各不相同，PLC工作原理，其存储空间普通包括以下三个区域：系统程序存储区系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)用户程序存储区系统程序存储区：系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由创造厂商将其固化EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLe性能。系统RAM存储区：系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。(1)I/O映象

12、区：PLC投入运行后，输入采样阶段才挨次读入各输入状态和数据，输出刷新阶段才将输出状态和数据送至相应外设。它需要一定数量存储单元(RAM)以存放I/O状态和数据，这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中一个位(bit),一个摹拟量I/O占用存储单元中一个字(16个bit)o整个I/O映象区可看做两个部份组成：开关量I/O映象区；摹拟量I/O映象区。(2)系统软设备存储区：I/O映象区区以外，系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)存储区。该存储区又分为具有失电保持存储区域和无失电保持存储区域，前者PLC断电时，由内部锂电池供电

13、，数据不会遗失；后者当PLC断电时，数据被清零。用户程序存储区：主要用来存放用户的应用程序。所谓用户程序是指使用户根据工程现场的的产生过程和工艺要求编写的控制程序。此程序由使用者通过编程器输入到PLC机的RAM存储器中，以便于用户随时修改。也可将用户程序存放在EEPROM中。1.1.3 输入/输出模块输入/输出模块是可编程控制器与工业生产设备或者工业生产过程连接的接口。现场的输入信号，如按钮开关，行程开关、限位开关以及传感输出的开关量或者摹拟量（压力、流量、温度、电压、电流）等，都要通过输入模块送到PLCo1.2.4扩展模块当一个PLC中心单元的I/O点数不够用时，就要对系统进行扩展，扩展接口

14、就是用于连接中心基本单元与扩展单元的。模块随着可编程控制器在工业控制中的广泛应用和发展，各可编程控制器创造厂家已经开辟出一系列的智能接口模块，使可编程控制器的功能更加强大和完善。智能I/O接口模块种类不少，例如高速技术模块、PLC控制模块、数字位基于PLC的变频恒压供水系统的设计置译码模块、阀门控制模块、中断控制模块、智能存贮模块以及智能I/O模块等。1.2.5编程器它的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。有的编程器还可与打印机或者磁带机相连，以将用户程序和有关信息打印出来或者存放在磁带上，磁带上的信息可以重新装入PLCo目前编程器主要有以下三种类型:便携式编程器（也叫简易编程器）；

15、图形编程器;用于旧MPC及其兼容机的编程器。1.1.6 电源PLC中的电源普通有三类：1、+5V、15V直流电源：供PLe中TTL芯片和集成运放使用；2、供输出接口使用的高压大电流的功率电源；3、锂电池及其充电电源。考虑到系统的可靠性以及光电隔离器的使用，不同类型的电源其地线也不同。1.3 可编程控制器的特点PLC发展如此迅速的原因，在于它具有一些其它控制系统，包括DCS和通用计算机在内，所不及的一些特点。下面对这些特点做一个介绍：1.3.1可靠性可靠性包括产品的有效性和可维修性。可编程控制器的可靠性高，表现在下列几个方面：可编程控制器不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间缩短，因此可靠性得到提高；可编程控制器采用一系列可靠性设计方法进行设计，例如冗余设计，掉电保护，故障诊断，报警和运行信息显示和信息保护及恢复等，提高了MTBF,降低了MTTR,使可靠性得到提高；可编程控制器有较强的易操作性，它具有编程简单，操作方便，编程的出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高；可编程控制器的硬件设计方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工业级元件，采用先进的电子加工工艺(SMT)创造，对干扰采用屏蔽、隔离和滤波等；存储器内容的保护，采用看门狗和自诊断措施，便于维修