plc電梯畢業(yè)論文

1、<p>　　包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目：基于PLC傳送帶控制</p><p>　　學(xué)　　　　號：_________________________</p><p>　　作　 　者：_________________________<

2、;/p><p>　　專 業(yè) 名 稱：_________________________</p><p>　　2016年06月20日</p><p>　　論文題目： </p><p>　　作者：_________________________ <

3、/p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： 單位： </p><p>　　單位： </p><p>　　論文提交日期：2016年 06月 20日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　介紹了在

4、四=三級節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，同時也詳細(xì)地敘述了系統(tǒng)中相關(guān)控制項目的設(shè)計方案及具體實現(xiàn)方法。文中還介紹了繼電器與PLC的區(qū)別使我們能更加的清楚認(rèn)識繼電器，對學(xué)生熟悉繼電器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及學(xué)習(xí)電路圖的繪制都有很大的幫助。</p><p>　　本系統(tǒng)是對三節(jié)傳送帶控制的系統(tǒng)，該設(shè)備適用于流水線生產(chǎn)等，也可以把生產(chǎn)出的貨物進(jìn)行傳送到特定的地方。</p><p>　　繼電器是一種用

5、途廣泛的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于家電產(chǎn)品，如空調(diào)器、彩電、冰箱、洗衣機(jī)等；也應(yīng)用于工業(yè)自動化控制和儀表繼電器在控制電路中有獨特的電氣、物理特性，其斷態(tài)的高絕緣電阻和通態(tài)的低導(dǎo)通電阻，使得其它任何電子元器件無法與其相比，加上繼電器標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性好、可簡化電路等優(yōu)點，所以繼電器得以廣泛應(yīng)用。隨著科技的飛速發(fā)展，繼電器在程控通信設(shè)備中的使用量還在進(jìn)一步增加，所以，如何保證繼電器的可靠性，滿足整機(jī)系統(tǒng)的可靠性，成為人們關(guān)注的焦點。</p&g

6、t;<p>　　關(guān)鍵詞：傳送帶 繼電器 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 可編程控制器的概述</p><p>　　1.1 可編程邏輯控制器（PLC）</p><p>　　1.2 可編程邏輯控制器（PLC）的產(chǎn)生</p><p>　　1.3 可

7、編程邏輯控制器的特點</p><p>　　1.4 PLC的展望</p><p>　　第二章 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和原理</p><p>　　2.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2 可編程控制器的編程語言</p><p>　　第三章 PLC與繼電器，單片機(jī)的異同</p><p>

8、　　3.1 什么是PLC</p><p>　　3.2 PLC與單片機(jī)的區(qū)別</p><p>　　3.3 PLC與繼電器系統(tǒng)的異同</p><p>　　3.4 PLC的選型原則</p><p>　　3.4.1可編程順序控制器的設(shè)計流程</p><p>　　3.5 PLC的自動檢測功能及故障診斷</p>&l

9、t;p>　　3.5.1 超時檢測</p><p>　　3.5.2 邏輯錯誤檢查</p><p>　　第四章 傳送帶的介紹</p><p>　　4.1 傳送帶常見的故障由與維護(hù)</p><p>　　4.1.1 傳送帶常見的故障</p><p>　　4.1.2 傳送帶跑偏</p><p>　　

10、4.2.1 四級傳送帶的控制要求</p><p>　　第一章 可編程控制器的概論</p><p>　　1.1 可編程序邏輯控制器(PLC)</p><p>　　PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程

11、序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂葡到y(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。</p><p>　　可編程控制器是計算機(jī)技術(shù)與自動化控制技

12、術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機(jī)的功能，不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程?？删幊炭刂破?PLC)，是集自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、

13、和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。具有可靠性高，功能齊全，使用靈活方便等優(yōu)點。由此可見，用PLC控制的智能型舞臺藝術(shù)燈比傳統(tǒng)的舞臺藝術(shù)燈控制優(yōu)越的多。</p><p>　　1.2 可編程序邏輯控制器(PLC)的產(chǎn)生</p><p>　　PLC產(chǎn)生在20世紀(jì)60年代末。提出PLC概念的是美國通用汽車公司。當(dāng)時汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的，汽車的每一次改型都是直接導(dǎo)

14、致繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期越來越短，這樣，繼電器控制安裝就需要經(jīng)常的重新設(shè)計和安裝，既費時，費工又費料。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出如下10項招標(biāo)指標(biāo)：</p><p>　　1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序。</p><p>　　2）維修方便，采用規(guī)?；Y(jié)構(gòu)。</p>

15、<p>　　3）可靠性高于繼電器控制裝置。</p><p>　　4）體積小于繼電器控制裝置。</p><p>　　5）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機(jī)。</p><p>　　6）成本可與繼電器裝置競爭。</p><p>　　7）可直接用115V交流輸入（美國市電為115V）.</p><p>　　8）輸出為交流11

16、5V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等。</p><p>　　9）控制裝置擴(kuò)展時很方便。</p><p>　　10）用戶程序存儲器容量至少為4KB。</p><p>　　1969年末，美國數(shù)字設(shè)備公司DEC研制出了世界上第一臺PLC美國通用汽車公司自動裝配線上試用，并獲得了成功。這種新型的智能化工業(yè)控制裝置很快在美國其他工業(yè)控制領(lǐng)域推廣應(yīng)用，至1971年，以成功

17、的將PLC用于食品，飲料，冶金，造紙等行業(yè)。</p><p>　　PLC的出現(xiàn)受到了世界各國工業(yè)控制界的高度重視。1971年日本從美國引進(jìn)這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺PLC。1973年西歐國家也研制出了它們的第一臺PLC。我國的PLC研制始于1974年，于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。</p><p>　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到20世紀(jì)70年代中期以后，P

18、LC已廣泛的發(fā)展為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用中，大規(guī)模甚至超大規(guī)模集成電路，這時的PLC已不再是僅有邏輯判斷能力，還同時具有數(shù)據(jù)處理，PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。</p><p>　　國際電工委員會1987年頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程控制器的存儲器，用來在其內(nèi)部儲存程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控

19、制，定時，計數(shù)和算術(shù)運算等面向用戶的指令，并通過數(shù)字和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?！?lt;/p><p>　　1.3 可編程控制器的特點</p><p>　　隨著微處理器，計算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)控制已擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。PLC之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動

20、化的客觀需要外，PLC還有許多獨特的優(yōu)點。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠性、</p><p>　　通用性、靈活性、使用方便等問題。主要特點如下:</p><p><b>　?。?）可靠性高。</b></p><p>　　可靠性高是PLC最突出的優(yōu)點之一。PLC具有較高的可靠性是因為它采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路

21、完成。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。</p><p>　?。?）在設(shè)計制造過程中，抗干擾能力強，采用一系列硬件和軟件抗干擾措施。</p><p>　　如:硬件方面采用隔離、濾波、精選元器件等。在微處理器與1/0 電路

22、之間采用光電隔離措施，有效地抑制了外部干擾對PLC的影響，同時可以防止外部高壓進(jìn)入CPU單元。</p><p><b>　?。?）應(yīng)用靈活。</b></p><p>　　由于PLC己實現(xiàn)了產(chǎn)品的系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)的積木式硬件結(jié)構(gòu)和單元化的軟件設(shè)計，使得它不僅可以適應(yīng)大小不同、功能復(fù)雜的控制要求，而且可以適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場合。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中的

23、大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器及其它專用功能的器件，使控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。</p><p>　?。?） 功能強，通用性好。有豐富的Ｉ／Ｏ接口模塊。</p><p>　　PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)，順序控制等功能，而且還具有A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能；既可以對開關(guān)量進(jìn)行控制，也可以對模擬量進(jìn)行控制；既可以對單臺設(shè)備進(jìn)行控制，也可

24、以對一條生產(chǎn)線或全部生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行控制。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，可以實現(xiàn)不同PLC之間聯(lián)網(wǎng)，并可以與計算機(jī)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　（5）編程簡單。</b></p><p>　　大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式。梯形圖與傳統(tǒng)的繼電接觸控制線路圖有許多相似之處，與常用的計算機(jī)語一言相比更容易被操作者接受并掌握。操作者通過閱讀PLC操作手冊，可以很

25、快熟悉梯形圖語言，并用來編制一般的用戶程序，這也是PLC獲得迅速普及和推廣的重要原因之一。</p><p>　?。?）配套齊全，功能完善，適用性強。</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到

26、了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　?。?）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏

27、輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人使用計算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　?。?）系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。</p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為

28、可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　?。?）體積小，重量輕，能耗低。</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　1.4 PLC未來展望</p><p>　　21世紀(jì)，PL

29、C會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言

30、；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。</p><p>　　第二章 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和原理&l

31、t;/p><p>　　2.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實質(zhì)上是一種專門用于工業(yè)控制的通用計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，主要有中央處理器(CPU)，存儲器(RAM,ROM)，輸入輸出接口電路（I/O接口），電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。</p><p>　　一．中央處理器（CPU）</p><p>　　中央處理

32、器（CPU） 是PLC的控制中樞。PLC的CPU按照系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲用戶鍵入的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，檢查電源，存儲器，I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，診斷用戶程序的語法錯誤。PLC中采用的CPU 一般有三大類，一類為通用處理器，如80286，80386等，一類為單片機(jī)芯片，如8301，8096等，另外還有位處理器，如AMD2900,AMD2903等。</p><p><b>　　二．存儲器</b

33、></p><p>　　PLC是工業(yè)控制計算機(jī)，除了硬件以外，還必須有軟件才能正常工作。PLC的軟件分兩部分：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器；存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。</p><p>　　RLC常用存儲器的類型：讀寫存儲器（RAM），可擦除的只讀存儲器</p><p>　?。‥PROM）,電可擦除的只讀存儲器（EPR

34、OM）</p><p>　　三．輸入/ 輸出（I/O）</p><p>　　I/O接口有良好的光電隔離和濾波作用。PLC的輸出接口往往始于被控對象相連接，被控對象有電磁閥，指示燈，接觸器，小型電動機(jī)等。</p><p><b>　　輸入接口</b></p><p>　　各種PLC的輸入電路大都相同，通常有三種輸入類型。一

35、種是直流（12~14）輸入，另一種是交流（100~120V，200~240V）輸入，第三種是交直流輸入。</p><p><b>　　輸出接口</b></p><p>　　PLC的輸出有三種形式：繼電器輸出，晶體管輸出。繼電器輸出型PLC</p><p>　　最為常用。當(dāng)CPU有輸出時，接通輸出電路中繼電器的線圈，繼電器的觸點閉合，通過該觸點控

36、制外部負(fù)載電路的負(fù)載。晶體管輸出型PLC是通過光耦合器是晶體管截至或?qū)ㄒ钥刂仆獠控?fù)載電路，并同時PLC內(nèi)部電路和晶體管輸出電路進(jìn)行電氣隔離。</p><p><b>　　四．電源</b></p><p>　　PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。模塊的PLC，是獨立的電源模塊；整體式PLC電源集成在廂體內(nèi)。PLC的電源多為高精度的開關(guān)電源；掉電保護(hù)電路供電的后

37、備電源多為鋰電池。</p><p><b>　　五．編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的重要外圍設(shè)備。編程器的主要任務(wù)是輸入程序，編輯程序，調(diào)試程序，監(jiān)控程序，還可以在線測試PLC工作狀態(tài)和參數(shù)與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。</p><p>　　2.2 可編程序控制器的編程語言</p><p>　　可編程序控制器

38、可采用的編程語言大致可分為以下兒種:梯形圖(LAD)編程語言、功能塊圖(FBD)編程語言，指令語句編程語言和邏輯表達(dá)式編程語言。</p><p>　?。?）梯形圖(LAD)編程語言</p><p>　　梯形圖(LAD)是與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語言。它沿用了繼電器、觸電、串并聯(lián)等術(shù)語和類似的圖形符號，并簡化了符號，還增加了一些功能性的指令。</p><p>　　

39、梯形圖格式中的繼電器不是物理繼電器，而是軟繼電器。軟繼電器各觸電均為存儲器中的一位，，表示軟繼相應(yīng)位為“１”狀態(tài)，表示軟繼電器線圈得電，它的常開觸點閉合或常閉觸點斷開；表示軟繼相應(yīng)位為“０”狀態(tài)，表示軟繼電器線圈得電，他的常開觸點斷開或常閉觸點閉合；</p><p>　?。?）功能塊圖(FBD)</p><p>　　功能塊圖，是圖形化的高級編程語言，通過軟連接的方法把所需的功能塊圖連接起來

40、，用于實現(xiàn)系統(tǒng)的控制。功能塊圖的表示格式有利于程序流的跟蹤。功能塊圖與梯形圖可以互相轉(zhuǎn)換。</p><p>　?。?）語句表(STL)</p><p>　　語句表是用助記符來表達(dá)PLC的各種控制功能的，它類似于計算機(jī)的匯編語言，但比匯編語言直觀易懂，編程簡單。</p><p>　?。?） 順序功能圖（SFC）</p><p>　　順序功能圖屬

41、于圖形語言，用它經(jīng)常編制順序控制類程序。順序功能圖編程法可將一個復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)，對這些小狀態(tài)的功能分別處理后在再把這些小狀態(tài)依一定的順序要求連接組合成整體的控制程序。</p><p>　?。?） 結(jié)構(gòu)化文本（ST）</p><p>　　ST被稱為與PASCAL 和C語言一樣的高級編程語言。ST不是采用低級的，面向機(jī)器的操作符而是以高度壓縮的方式提供大量描述復(fù)雜功能的抽

42、象語句。與語句指令表IL相比，ST語言的優(yōu)點是明顯的：編程任務(wù)高度壓縮化的表達(dá)格式，在語句塊中有清晰的程序結(jié)構(gòu)。</p><p>　　可編程序控制器的工作原理</p><p>　　PLC實際上是一種專門用于工業(yè)控制的通用計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，主要有中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出接口電路（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。</p&g

43、t;<p><b>　　1. 掃描工作原理</b></p><p>　　當(dāng)PLC運行時，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但CPU不可能同時去執(zhí)行多個操作，它只能按分時操作（串行工作）方式，每一次執(zhí)行一個操作，按順序逐個執(zhí)行。由于CPU的運算處理速度很快，所以從宏觀上來看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時（并行）完成的。這種串行工作過程稱為PL

44、C的掃描工作方式。</p><p>　　用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時，掃描是從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后，逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運行。</p><p>　　2. PLC掃描工作過程</p><p>　　PLC的掃描工作過程除了執(zhí)行用戶程序外，在每次掃描工作過程中還要完成內(nèi)部處理、通信

45、服務(wù)工作。如圖2-11所示，整個掃描工作過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新五個階段。整個過程掃描執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。掃描周期與CPU運行速度、PLC硬件配置及用戶程序長短有關(guān)，典型值為1～100ms。</p><p>　　在內(nèi)部處理階段，進(jìn)行PLC自檢，檢查內(nèi)部硬件是否正常，對監(jiān)視定時器（WDT）復(fù)位以及完成其它一些內(nèi)部處理工作。</p><p>　　在通

46、信服務(wù)階段，PLC與其它智能裝置實現(xiàn)通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等。</p><p>　　當(dāng)PLC處于停止（STOP）狀態(tài)時，只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。當(dāng)PLC</p><p>　　處于運行（RUN）狀態(tài)時，除完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作外，還要完成輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新工作。</p><p>　　PLC的掃描工作方式簡單直觀，便于程序的

47、設(shè)計，并為可靠運行提供了保障。當(dāng)PLC掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就被后面將要掃描到的指令所利用， 而且還可通過CPU內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定時間，避免由于CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)。</p><p>　　3 .PLC用戶程序的循環(huán)掃描過程</p><p>　　PLC執(zhí)行程序的過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。</p>

48、;<p>　　a)在輸入采樣階段，PLC以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。</p><p>　　b)在程序執(zhí)行階段，PLC對程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，

49、則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運算，運算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會隨程序執(zhí)行的過程而變化。</p><p>　　c)當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸

50、出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。</p><p>　　因此，PLC在一個掃描周期內(nèi)，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段才對輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個掃描周期內(nèi)，集中一段時間對輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。</p><p>　　第三章 PLC與繼電器、單片機(jī)的異同&l

51、t;/p><p>　　3.1 什么是PLC</p><p>　　PLC是什幺呢？PLC的全稱是Programmable Logic Controller（可編程序控制器）,剛引入國內(nèi)時，曾簡稱為PC。后來，IBM-PC獲得廣泛應(yīng)用，PC成了個人電腦的代名詞，才改為PLC。PLC還有另外的一個意思是Power Line Carrier(電力線載波)。</p><p>　　

52、3.2 PLC與單片機(jī)的區(qū)別</p><p>　　1. PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品，單片機(jī)是一種集成電路，兩者不具有可比性。</p><p>　　2. 單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。</p><p>　　3. 不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟

53、件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過海，各顯神通，功能千差萬別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。</p><p>　　最后，從工程的角度，談?wù)凱LC與單片機(jī)系統(tǒng)的選用；</p><p>　　4. 對單項工程或重復(fù)數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本較高。</p><p>

54、;　　5. 對于量大的配套項目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時間，性能得到保障，效益也就有保證。</p><p>　　3.3 PLC與繼電器系統(tǒng)的異同</p><p>　　繼電器接觸器是以電磁開關(guān)為主體的低壓電器元件，其構(gòu)成的系統(tǒng)是用導(dǎo)線依一定的規(guī)律

55、將它們連接起來，實現(xiàn)不同的控制功能。</p><p>　　從邏輯控制看，PLC與繼電器系統(tǒng)的區(qū)別主要是:</p><p>　　（一） 組成器件不同</p><p>　?。ǘ?觸點數(shù)量不同</p><p>　?。ㄈ?實時控制的方法不同</p><p>　?。ㄋ模?工作方式不同</p><p>

56、　　3.4 PLC的選型原則</p><p>　　1、輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算</p><p>　　I/O點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。</p><p>　　2、存儲器容量的估算</p>&

57、lt;p>　　存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10～15倍，加上模擬I

58、/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。控制功能的選擇：該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇</p><p>　　3、對PLC響應(yīng)時間的要求</p><p>　　響應(yīng)速度即響應(yīng)時間包括輸入濾波時間，輸出濾波時間和掃描周期。PLC一般以順序掃描工作方式進(jìn)行工作，對小于掃描時間的輸入信號，有可能造成接

59、收信號不可靠。因此，對有維持很短時間的輸入信號來講，需要選取掃描速度高的PLC。一般機(jī)器對掃描時間的限定值為100～200ms，而實際上執(zhí)行一千條指令僅需時間1～10ms ,對一般規(guī)模的PLC程序，則輸入信號能維持在10ms左右就完全能安全地被接收到，但對模擬量輸入則需要考慮與PLC的響應(yīng)時間的配合問題。</p><p><b>　　4、系統(tǒng)可靠性</b></p><p&

60、gt;　　5、編程器與外圍設(shè)備</p><p>　　小型PLC控制系統(tǒng)一般選用價格便宜的簡易編程器；如果系統(tǒng)較大或多臺PLC共用，可以選用功能強，編程方便的圖形編輯器；如果有現(xiàn)成的個人計算機(jī)，可選用能在計算機(jī)上使用的編程軟件。</p><p>　　3.4.1 可編程順序控制器的設(shè)計流程</p><p>　　1、熟悉控制對象確定控制范圍</p><

61、p>　　根據(jù)生產(chǎn)和工藝過程分析控制要求，確定控制對象及控制范圍，確定控制系統(tǒng)的工作方式，例如全自動、半自動、手動、單機(jī)運行、多機(jī)聯(lián)合運行等。還要確定系統(tǒng)應(yīng)有的其它功能，例如故障檢測、診斷與顯示報警、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能等。</p><p>　　2、可同時進(jìn)行PLC的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。</p><p>　　硬件設(shè)計指電氣線路設(shè)計，包括主電路及PLC外部控制電路，PL

62、C輸入輸出接線圖，設(shè)備供電系統(tǒng)圖，電氣控制柜結(jié)構(gòu)及電器設(shè)備安裝圖等。軟件設(shè)計包括狀態(tài)表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、梯形圖、指令表等，控制程序設(shè)計是PLC系統(tǒng)應(yīng)用中最關(guān)鍵的問題，也是整個控制系統(tǒng)設(shè)計的核心。</p><p>　　3、PLC調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試</p><p>　　硬件部分的模擬調(diào)試主要是對控制柜或操作臺的接線進(jìn)行測試。可在操作臺的接線端子上模擬PLC外部的開關(guān)量輸入信號，或操作按鈕的指

63、令開關(guān)，觀察對應(yīng)PLC輸入點的狀態(tài)。用編程軟件將輸出點強制ON/OFF，觀察對應(yīng)的控制柜內(nèi)PLC負(fù)載（指示燈、接觸器等）的動作是否正常，或?qū)?yīng)的接線端子上的輸出信號的狀態(tài)變化是否正確。</p><p>　　聯(lián)機(jī)調(diào)試時，把編制好的程序下載到現(xiàn)場的PLC中。調(diào)試時，主電路一定要斷電，只對控制電路進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。通過現(xiàn)場的聯(lián)機(jī)調(diào)試，還會發(fā)現(xiàn)新的問題或?qū)δ承┛刂乒δ艿母倪M(jìn)。</p><p><

64、b>　　4、PLC的類型</b></p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。</p><p>　　整體型PLC的I/O點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，

65、因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.5 PLC的自動檢測功能及故障診斷</p><p>　　PLC具有很完善的自診斷功能，如出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便的找到出現(xiàn)故障的部件，更換后就可以恢復(fù)正常工作。故障處理的方法可參看S7-200系統(tǒng)手冊的故障處理指南。實踐證明，外部設(shè)備的故障率遠(yuǎn)高于PLC，而這些設(shè)備

66、故障時，PLC不會自動停機(jī)，可使故障范圍擴(kuò)大。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和自處理。</p><p>　　3.5.1 超時檢測</p><p>　　機(jī)械設(shè)備在各工步的所需的時間基本不變，因此可以用時間為參考，在可編程控制器發(fā)出信號，相應(yīng)的外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動作時起動一個定時器開始定計時，定時器的設(shè)定值比正常情況下該動作的持續(xù)時間長20%左右。如某執(zhí)行機(jī)構(gòu)在正常情況下運行1

67、0s后，使限位開關(guān)動作，發(fā)出動作結(jié)束的信號。在該執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動作時起動設(shè)定值為12s的定時器定時，若12s后還沒有收到動作結(jié)束的信號，由定時器的常開觸點發(fā)出故障信號，該信號停止正常的程序，起動報警和故障顯示程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類，及時采取排除故障的措施。</p><p>　　3.5.2 邏輯錯誤檢查</p><p>　　在系統(tǒng)正常運行時，PLC的輸入、輸出信號和內(nèi)部

68、的信號（如存儲器為的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號，則說明出了故障。因此可以編制一些常見故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為ON狀態(tài)，就應(yīng)按故障處理。如機(jī)械運動過程中先后有兩個限位開關(guān)動作，這兩個信號不會同時接通。若它們同時接通，說明至少有一個限位開關(guān)被卡死，應(yīng)停機(jī)進(jìn)行處理。在梯形圖中，用這兩個限位開關(guān)對應(yīng)的存儲器的位的常開觸點串聯(lián)，來驅(qū)動一個表示限位開關(guān)故障的存儲器的位就可以進(jìn)行檢測。</p>&

69、lt;p>　　第四章 傳送帶的介紹</p><p>　　傳送帶是傳送帶用來輸送元件，PCB和其他器件，材料一般為塑料，纖維制品或橡膠。如果傳送帶要接收從機(jī)器其他部分傳來的器件，那么它應(yīng)該采用耗散性材料。當(dāng)傳送帶表面電阻率為1～106歐時，它會使帶電器件放電速度太快，對器件造成損害；當(dāng)表面電阻在106～109歐時，只要傳送帶通過轉(zhuǎn)輪滑輪和機(jī)架良好接地，傳送帶上就不會帶電。</p><p&g

70、t;　　4.1 傳送帶常見的故障與維護(hù)</p><p>　　4.1.1傳送帶常見故障</p><p>　　a)傳送帶打滑 傳送帶與皮帶輪之間打滑為將這種打滑現(xiàn)象減到最低限度，建議驅(qū)動輪和被動輪都使用合適的防滑套。解決打滑問題可采取以下幾點措施：</p><p>　　（1）繃緊上下傳送帶；</p><p>　　（2）檢查緊帶裝置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是否需

71、要加以緊固；</p><p>　　（3）更換或磨粗現(xiàn)有的防滑套表面；</p><p>　?。?）檢查驅(qū)動齒輪的磨損情況。</p><p>　　b)傳送帶與紙板之間打滑 傳送帶與紙板之間打滑的主要原因是掛面紙板與熱板之間產(chǎn)生的磨擦過大</p><p><b>　　c) 其他故障</b></p><p&g

72、t;<b>　　(1)過度的張力</b></p><p>　　(2)傳送帶表面變光滑</p><p><b>　　(3)切割刀的控制</b></p><p>　　4.1.2 傳送帶跑偏</p><p>　　傳送帶的跑偏問題一般是對機(jī)器本身狀態(tài)的一種反作用?；w傳送帶對機(jī)器各種不同設(shè)置狀態(tài)的反應(yīng)一般要

73、比傳統(tǒng)帆布傳送帶敏感。</p><p><b>　　1.傳送帶邊緣開線</b></p><p>　　如果使用帆布傳送帶時出現(xiàn)開線問題，表明可能有跑偏的問題。這時應(yīng)對機(jī)器做一些微小的調(diào)整，例如調(diào)整壓力輥和惰輪，以及調(diào)整驅(qū)動輪(根據(jù)需要使其與被動輪平行或不平行)等。這可能會被誤解為傳送帶在擺動。簡單的檢查方法是用一支鉛筆在帶邊內(nèi)約6英寸15cm處劃線，然后測量該線的橫向移

74、動量。任何情況下，傳送帶的橫向移動量應(yīng)在±1／4英寸(0.6cm)之內(nèi)。 3.傳送帶斜行</p><p>　　一般每臺機(jī)器都會有一定的對角線偏斜。這可能會影響紙板的運行軌跡，導(dǎo)致進(jìn)紙時偏心，以使得出紙時切刀對準(zhǔn)中心?？赏ㄟ^調(diào)整壓力輥來補償機(jī)器的這種對角偏斜。 4.傳送帶的就位</p><p>　　如果傳送帶有微小的橫向移動，需給以一定的時間使其穩(wěn)定下來。這通常需要兩三個星期的時間

75、。如果按照前面所講將兩個皮帶輪都加了防滑套，且保持拉緊傳送帶，橫向的擺動就會減小到可以忽略。 5.啟動</p><p>　　對于剛啟動機(jī)器時，傳送帶可能會有不規(guī)則的偏軌問題，有以下兩種解釋：一是蒸汽的熱度不均勻，二是在停機(jī)過程中因傳送帶的張力減少而變松馳，并直 接暴露給熱源。如果有這種情況發(fā)生，每天最初幾小時可能會有不規(guī)則的跑偏現(xiàn)象，但會逐漸消失，所以應(yīng)常保持傳送帶的張力。 6.傳送帶變形</p>

76、<p>　　如果傳送帶在松馳狀態(tài)下直接接觸熱板，傳送帶可能會發(fā)生變形。所以，無論在什么時候都必須保持傳送帶有一定的張力。如果機(jī)器使用液壓張緊裝置，則建議在活塞上安裝一個軸套或阻擋機(jī)構(gòu)以防止其完全放松。如傳送帶需要重新對接，應(yīng)確保熱板是冷卻的或是與傳送帶隔離的。 7.經(jīng)過緊帶機(jī)構(gòu)時跑偏</p><p>　　這顯然是由于傳送帶在經(jīng)過緊帶機(jī)構(gòu)時各軸內(nèi)在的扭曲引起的，不是嚴(yán)重問題。可以通過在活塞機(jī)構(gòu)的另一端安裝

77、一個松緊螺旋扣來解決，這樣可調(diào)整消除軸的扭曲。有些機(jī)器，調(diào)整緊帶機(jī)構(gòu)前部的惰輪會有助于消除這一問題。一般較新的機(jī)器都裝有調(diào)整機(jī)構(gòu)來糾正。下傳送帶的緊帶機(jī)構(gòu)各軸應(yīng)保持平行和水平，有跑偏問題存在，可能需要將一個軸(最好是可移動的)的平行和(或)水平度做微小調(diào)整。這樣做，傳送帶會向其先接觸的軸的端部移動，但應(yīng)避免移動太大，</p><p>　　否則會導(dǎo)致拉伸傳送帶的一個邊。</p><p>　　

78、4.2 四級傳送帶的設(shè)計 4.2.1 四級傳送帶控制要求</p><p>　　用四條皮帶運輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺電動機(jī)帶動，控制要求如下： 啟動時先起動最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機(jī)到最前一條后5秒Y5得得電貨物開始裝填貨物。</p><p>　　停止時應(yīng)先停止Y5貨物停止裝填，待料運送完畢后5秒后最前一條皮帶機(jī)停止再依次停止其它皮帶機(jī)。</p>&l

79、t;p>　　當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止且Y5也立即停止裝填貨物，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運完后才停止。例如M2故障，Y5、M1、M2立即停，經(jīng)過5秒延時后，M3停，再過5秒，M4停。 控制功能：</p><p>　　（1）單動與循環(huán)控制連鎖，任何一個單動按鈕“ON”，循環(huán)控制不能建立，反之，如果循環(huán)控制已建立，單動按鈕的動作對循環(huán)操作沒有任何影響。 （2）當(dāng)“手動/循環(huán)”旋轉(zhuǎn)按

80、鈕置“手動”位置時，方可對單機(jī)進(jìn)行單動。 （3）如當(dāng)2#皮帶出現(xiàn)故障時，1#皮帶必須緊停，3#皮帶可以保持運行，當(dāng)故障解除，復(fù)位，按“啟動”按鈕，2#機(jī)可直接起動，當(dāng)2#機(jī)起動完畢，再延時起動3、4#機(jī)。</p><p>　?。?）對于短路等，故障解除，按“復(fù)位”按鈕，故障鎖存復(fù)位，未循環(huán)起動按鈕/旋轉(zhuǎn)單動按鈕，皮帶不會自行起動。</p><p>　?。?）循環(huán)控制時，如果某臺皮帶起動失敗

81、，則其上游設(shè)備不能啟動，下游設(shè)備可保持運行狀態(tài)。</p><p>　?。?）設(shè)聲、光報警。光報警閃爍。</p><p>　?。?）不論循環(huán)控制還是單動控制，集中控制緊停按鈕均起作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉建----------電力英語閱讀與翻譯---------中國

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