成都电子机械高等专科学校毕业设计(论文)
器件选型
名称 型号 数量 备注 单相电机 YL7114 550W 3 固态继电器 40A/220VAC 可编程控制器 FX1S-30MT 变压器 BK-100VA/AC24V 1
继电器 HH52P/24V 12 空气开关 DE47-2P/3A 3
带灯开关 KD10-121-R(G)224 2 指示灯 XDX124VG 8 熔断器 R3-12 变压器 ZBDG 1
整流桥 MB4S 1
控制柜 电容 8535V470Uf 1
接线端子排、线号、夹头、热缩管 3 1 红绿各一个绿色 10 不锈钢自制 若干
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图4.1 电路图
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图4.2 PLC主机接线图
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第5章 PLC程序的设计
5.1 PLC技术基本原理
5.1.1 PLC的发展历程
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。 个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30%--40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。而对于传统的继电器电路来说,它难以实现复杂逻辑功能的和数字式控制,而且要实现一定规模的逻辑控制功能不仅设计繁琐,难以实现升级,而且易发故障,维修复杂,现在已被大中型设备的控制系统所抛弃。而PLC正被广泛的应用并且已逐步取代了继电器电路的逻辑控制。
随着科学技术不断的飞跃发展,PLC也不断得到完善和强大,同时它的功能也大大超过了逻辑控制的范围,如联网通信功能和自诊断功能等。因此今天这种装置被我们称作可编程控制器,不过我们还是习惯简称这种装置为PLC。
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5.1.1 PLC的体系结构
PLC实质上是一种被专用于工业控制的计算机,其硬件结构和微机是基本一致的。如图5.1.2所示:
编程器 输入电路中央处理单元 输出电路 (CPU)
(1)中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC 的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能,接受并存储从编程器键入的用户程序和数据,检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能检查用户程序的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据,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,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕以后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行为止。
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系统程序存储区 用户程序存储区 图5.1.2PLC硬件的基本结构
电源