資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表（指導(dǎo)教師） 指導(dǎo)教師姓名 　　 填表日期： 2014年 4 月 20 日 學(xué)生學(xué)號(hào) 題目名稱 小車定點(diǎn)呼叫PLC控制設(shè)計(jì) 已完成內(nèi)容 開(kāi)題并做調(diào)研，進(jìn)行翻譯； 確定其方案設(shè)計(jì)； 完成相關(guān)計(jì)算； 完成英文翻譯； 繪制原理圖； 小車定點(diǎn)呼叫PLC接線圖； 制作實(shí)物模型； 撰寫論文； 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 檢查日期：2014-4-20 完成情況 t全部完成 □按進(jìn)度完成 □滯后進(jìn)度安排 存在困難 　組態(tài)控制較復(fù)雜，如不能完成將用硬件表達(dá)。 解決辦法 　查閱相關(guān)資料，并且與指導(dǎo)老師和同學(xué)們一起討論解決方案。 預(yù)期成績(jī) □優(yōu) 秀 t良 好 □中 等 □及 格 □不及格 建 議 教師簽名： 教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科制表 說(shuō)明：1、本表由檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師如實(shí)填寫；2、此表要放入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋中； 3、各院(系)分類匯總后報(bào)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科備案 　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 題 目：小車定點(diǎn)呼叫PLC控制設(shè)計(jì) 學(xué)　　院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) 年12月9日 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容 內(nèi)容：用基本指令編程和梯形圖控制原理，輔助繼電器在梯形圖中的控制作用，數(shù)據(jù)傳送比較的方法控制小車行走的控制原理完成本課題。 二畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù) 要求： 一輛小車在一條線路上運(yùn)行，線路上有1#~5#共5個(gè)站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)各設(shè)一個(gè)位置傳感器和一個(gè)呼叫按鈕。無(wú)論小車在哪個(gè)站點(diǎn)，當(dāng)某一個(gè)站點(diǎn)按下按鈕后，小車將自動(dòng)運(yùn)行到呼叫點(diǎn)。用數(shù)碼管顯示小車所在的站點(diǎn)號(hào)和呼叫按鈕的編號(hào)。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作 1、完成二萬(wàn)字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要； 2、獨(dú)立完成與課題相關(guān)，不少于四萬(wàn)字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）； 3、完成小車定點(diǎn)呼叫PLC接線圖，制作實(shí)物模型，小車定點(diǎn)呼叫PLC梯形圖。 對(duì)于機(jī)電結(jié)合類課題，必須完成繪圖工作量折合A0圖紙1張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙； 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 王阿根. 電氣可編程控制原理與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2011．2 [2] 馮垛生. 變頻器的應(yīng)用與維護(hù)[M]. 廣州：華南理工大學(xué)，2009.1 [3] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [4] 馮垛生. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).[M].廣州:廣州高等教育出版社,1998. [5] 何超.交流變頻調(diào)速技術(shù) [M].第2版.北京:航空航天大學(xué)出版社,2006.5 [6] 陳立定.電氣控制與可編程控制器的原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.5 [7] 馮垛生. 變頻器實(shí)用指南［M］.北京:人民郵電出版社,2006.4. [8] 劉元揚(yáng)主編.自動(dòng)檢測(cè)和過(guò)程控制[M].北京: 冶金工業(yè)出版社. 2005.8. [9] 蔣大明,戴勝華.自動(dòng)控制原理[M].北京: 北京交通大學(xué)出版社. 2003.3. [10] Design of machine elements / zhai wenjie and Ao hongrui [monograpn].2007 五、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件 1. 計(jì)算機(jī)一臺(tái) 2. CAD設(shè)計(jì)軟件（CATIA） 3. 三菱PLC編程軟件一臺(tái) 4. PLC一臺(tái) 任務(wù)下達(dá)時(shí)間： 2013年12月9日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始與完成時(shí)間： 2013年12月17日至 2014年05 月8日 組織實(shí)施單位： 教研室主任意見(jiàn)： 簽字： 2013年12月14日 院領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)： 簽字： 2013 年12月16日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 序號(hào) 起止日期 計(jì)劃完成內(nèi)容 實(shí)際完成內(nèi)容 檢查日期 檢查人簽名 1 2013.12.9—12.15 2 2013.12.16—12.22 3 2013.12.23—12.29 4 2013.12.30-2014.1.5 5 2014.1.6-2014.1.12 6 2014.1.13-2014.1.19 7 2014.2.24-2014.3.2 8 2014.3.3-2014.3.9 (本表同時(shí)作為指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的16次考勤記錄) 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表（續(xù)） 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 序號(hào) 起止日期 計(jì)劃完成內(nèi)容 實(shí)際完成內(nèi)容 檢查日期 檢查人簽名 9 2014.3.10-2014.3.16 10 2014.3.17-2014.3.23 11 2014.3.24-2014.3.30 12 2014.3.31-2014.4.6 13 2014.4.7-2014.4.13 14 2014.4.14-2014.4.20 15 2014.4.21-2014.4.27 16 2014.4.28-2014.5.4 任務(wù)下達(dá)時(shí)間：2013年12月9日　(本表同時(shí)作為指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的16次考勤記錄) 　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題 目：小車定點(diǎn)呼叫PLC控制設(shè)計(jì) 院 （系）： 國(guó)防生學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) 年12月23日 開(kāi)題報(bào)告填寫要求 ? 1．開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)審查后生效。 ?2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫，或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)。 ?3．學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)在5篇及以上（不包括辭典、手冊(cè)），開(kāi)題報(bào)告的字?jǐn)?shù)要在1000字以上。 ?4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 ?5．“指導(dǎo)教師（簽字）”日期填寫成在2013年12月27日~ 31日之間的某個(gè)日期；“開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）”日期填寫成在2014年1月4日~9日之間的某個(gè)日期。 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等 內(nèi)容：用基本指令編程和梯形圖控制原理，輔助繼電器在梯形圖中的控制作用，數(shù)據(jù)傳送比較的方法控制小車行走的控制原理完成本課題。 要求：一輛小車在一條線路上運(yùn)行，線路上有1#~5#共5個(gè)站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)各設(shè)一個(gè)位置傳感器和一個(gè)呼叫按鈕。無(wú)論小車在哪個(gè)站點(diǎn)，當(dāng)某一個(gè)站點(diǎn)按下按鈕后，小車將自動(dòng)運(yùn)行到呼叫點(diǎn)。 難點(diǎn)：用數(shù)碼管顯示小車所在的站點(diǎn)號(hào)和呼叫按鈕的編號(hào)。 2．準(zhǔn)備情況（查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等） 查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況如下： [1] 王阿根.電氣可編程控制原理與應(yīng)用.[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011． [2] 張華龍.圖解PLC與電氣控制入門.[M].北京：北京人民郵電出版社，2008.9 [3] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [4] 漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù).[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2012.5 [5] 劉艷梅.三菱PLC基礎(chǔ)與系統(tǒng)設(shè)計(jì).[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.8 [6] 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社,2001.2 [7] 陳立定. 電氣控制與可編程控制器的原理與應(yīng)用[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.5 [8] 張興國(guó).可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用.［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2006 [9] 高春甫.三菱可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).［M］北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010.1 [10] 馮垛生.變頻器的應(yīng)用與維護(hù).[M].廣州：華南理工大學(xué)，2009.1 [11] 馮垛生.電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).[M].廣州:廣州高等教育出版社,1998. [12] 何超. 交流變頻調(diào)速技術(shù).［M］.北京:航空航天大學(xué)出版社,2006.5 [13] 馮垛生.變頻器實(shí)用指南.［M］.北京:人民郵電出版社,2006.4. [14] 劉元揚(yáng)主編.自動(dòng)檢測(cè)和過(guò)程控制［M］.北京: 冶金工業(yè)出版社. 2005.8. [15] 蔣大明,戴勝華.自動(dòng)控制原理［M］.北京:北京交通大學(xué)出版社. 2003.3. [16] Design of machine elements / zhai wenjie and Ao hongrui [monograpn]. 2007 現(xiàn)有設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件如下： 1. 計(jì)算機(jī)一臺(tái) 2. CAD設(shè)計(jì)軟件（CATIA） 3. 三菱PLC編程軟件一臺(tái) 4. PLC一臺(tái) 3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 實(shí)施方案和進(jìn)度實(shí)施如下： 2013-12-04 —— 2013-12-10 任務(wù)書下達(dá) 2013-12-11 —— 2013-12-20 查閱資料 2013-12-21 —— 2014-01-06 調(diào)研 2014-01-07 —— 2014-01-13 寫開(kāi)題報(bào)告 2014-03-04 —— 2014-03-10 寫外文原文及翻譯 2014-03-11 —— 2014-03-17 寫外文原文及翻譯 2014-03-18 —— 2014-03-24 寫論文說(shuō)明書 2014-03-25 —— 2014-03-31 完成框圖設(shè)計(jì) 2014-04-01 —— 2014-04-07 完成梯圖及接線圖設(shè)計(jì) 2014-04-08 —— 2014-04-14 完成說(shuō)明書初搞 2014-04-15 —— 2014-04-21 交老師檢查 2014-04-22 —— 2014-04-28 第一次回作者修改 2014-04-29 —— 2014-04-30 第二次交老師檢查 2014-04-30 —— 2014-05-03 第二次回作者修改 2014-05-03 —— 2014-05-07 打印修改 2014-05-08 —— 2014-05-09 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，提交論文 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師（簽字）： 2013年12月　　日 開(kāi)題小組意見(jiàn) 開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）： 2014年1 月　　日 院（系、部）意見(jiàn) 主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字： 2014年1月　　日 - 3 - 編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書 題 目： 小車定點(diǎn)呼叫PLC控制設(shè)計(jì) 學(xué)　　院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) 年5月4日 摘 要 可編程序控制器（PLC）是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的一門新興技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及其他各個(gè)領(lǐng)域自動(dòng)化的重要手段之一，應(yīng)用十分廣泛，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。 本課題主要研究的是基于PLC的小車定點(diǎn)呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)編制PLC程序?qū)崿F(xiàn)小車模型控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制。提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的小車運(yùn)行狀態(tài)，為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。 早期運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負(fù)責(zé)操作，將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，PLC運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡(jiǎn)單，控制速度快，可靠性和可維護(hù)性好，易于安裝、維修和改造等優(yōu)點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)料小車不斷擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域，從手動(dòng)到自動(dòng)，逐漸形成了機(jī)械化、自動(dòng)化。 將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車定點(diǎn)呼叫電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。它功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展到多達(dá)128I/O點(diǎn)，且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。通信和數(shù)據(jù)連接功能選項(xiàng)使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應(yīng)用方面非常完美。本課題主要包括：分析被控對(duì)象和明確系統(tǒng)控制要求；選定PLC類型，確定系統(tǒng)I/O設(shè)備的數(shù)量及種類；控制流程設(shè)計(jì)；控制程序設(shè)計(jì)。 PLC在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外工程、工廠中得到實(shí)際應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，其智能化和自動(dòng)化的思路值得以后繼續(xù)深入研究和推廣。 【關(guān)鍵詞】 PLC；運(yùn)料小車；定點(diǎn)呼叫；控制系統(tǒng) Abstract Programmable logic controller (PLC) is a new technology of computer technology,automatic control technology and communication technology, is one of important means of production, scientific and industrial automation in all other areas, a wide range of applications, is one of the three pillars of modern industrial control. The main research topic is the design of PLC car fixed call system based ondesign, including the design of hardware and software.Automatic control of the car model control system designed by PLC programming.Provide a running car is more intuitive, clear, accurate, provides many possibilitiesfor the repair and fault diagnosis, to improve the efficiency of the system. Early haul car electrical control system for multi-relay - contactor complex system composed of, such a system design cycle is long, bulky, high cost of defects, data processing and communication capabilities, there must be someone responsible for the operation of the PLC application haul car electrical control system, the automated control of the car transporter, reducing the running costs of the system, PLC haul car electrical control system has a simple connection, control speed, reliability and maintainability, easy to install, maintenance and transformation, etc.. With economic development, the car transporter expanding to all areas of mechanization and automation, from manual to automatic, and gradually formed. PLC application to the car transporter sentinel call electrical control system can realize the automatic control of the car transporter, reducing the running costs of the system. It is powerful, and can be expanded to up to 128I / O points, and can increase the special function modules or expansion board. Communications and data connectivity options the FX1N in volume, communications and special function modules and other important applications very perfect. The main topics include: analysis of the controlled object and a clear system control requirements; selected PLC type to determine the quantity and type of system I / O devices; control process design; design control procedures. PLC the car transporter control system, has been in the domestic and international engineering, plant their practical application, with huge economic and social value of intelligent and automated ideas worth further research and extension. 【Keywords】 PLC; car transporter; fixed-point call; control system 目 錄 前言 1 1 小車定點(diǎn)呼叫方式的選擇和可編程序控制器簡(jiǎn)介 3 1.1 小車定點(diǎn)呼叫方式的選擇 3 1.1.1控制方式的分類 3 1.1.2控制方式的比較 3 1.1.3小車定點(diǎn)呼叫控制方式的選定 4 1.1.4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 4 1.2 可編程序控制器簡(jiǎn)介 5 1.2.1PLC的定義 5 1.2.2PLC的發(fā)展 5 1.2.3PLC的特點(diǎn) 6 1.2.4PLC的結(jié)構(gòu) 6 1.2.5PLC的工作原理 9 1.2.6PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 12 2 PLC系統(tǒng)的選擇 13 2.1 選型分析 13 2.1.1PLC選型原則 13 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 13 2.2.1輸入回路的設(shè)計(jì) 13 2.2.2輸出回路的設(shè)計(jì) 13 2.2.3抗干擾措施 14 2.2.4“COM”點(diǎn)的選擇 14 2.3 PLC系統(tǒng)的接線 15 2.3.1電源接線 15 2.3.2接地 15 2.3.3控制單元輸出端子接線 15 3 小車定點(diǎn)呼叫模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 3.1 小車定點(diǎn)呼叫控制系統(tǒng)構(gòu)件概述 16 3.2 所用到的元器件簡(jiǎn)介 16 4 小車定點(diǎn)呼叫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4.1 控制系統(tǒng)工作原理 18 4.1.1運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)流程 18 4.1.2控制要求 18 4.2 控制系統(tǒng)的框架 20 4.2.1PLC框架配置圖 20 4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 20 4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 21 4.4.1I/O地址分配 21 4.4.2數(shù)字量輸入部分 22 4.4.3數(shù)字量輸出部分 22 4.4.4輔助繼電器部分 23 4.4.5小車啟停輔助繼電器 23 4.4.6行程開(kāi)關(guān) 23 4.4.7呼叫按鈕 24 4.4.8比較 25 4.4.9小車呼叫顯示智能指令 28 4.4.10小車啟動(dòng)定位1號(hào)站點(diǎn)指令 28 5 控制系統(tǒng)的調(diào)試 29 5.1 編程軟件簡(jiǎn)介 29 5.1.1GX DEVELOPE的主要功能 29 5.1.2GX DEVELOPE的特點(diǎn) 29 5.2 程序的下載、安裝和調(diào)試 29 6 結(jié)論 31 謝 辭 32 參考文獻(xiàn) 33 附 錄 34 附錄1 FX2N基本指令 34 附錄2 程序流程圖 36 附錄3 梯形圖 37 附錄4 指令程序 43 附錄5 外部接線圖 47 前言 在可編程控制器問(wèn)世之前，繼電器-接觸器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)控制邏輯，如果生產(chǎn)任務(wù)或工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，改變硬件結(jié)構(gòu)，這樣造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。另外，大型控制系統(tǒng)采用繼電器-接觸器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸電，工作頻率低，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。1968年，在世界性工業(yè)技術(shù)改造浪潮的沖擊下，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司（GM公司），為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷翻新，以求在激烈競(jìng)爭(zhēng)的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要用一種新型的控制系統(tǒng)裝置取代繼電器-接觸器控制裝置。并且對(duì)未來(lái)的新型控制裝置做出了具體的設(shè)想，要把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器-接觸器控制的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)融入于新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡(jiǎn)單，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握他的實(shí)用技術(shù)。通用公司提出的新一代控制器應(yīng)具備的條件包括： （1） 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。 （2） 維護(hù)方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)。 （3） 可靠性高于繼電器控制。 （4） 體積小于繼電器控制柜。 （5） 可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。 （6） 在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。 （7） 輸入可以是交流115V。 （8） 輸出可以為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。 （9） 擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變化。 （10） 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4KB。 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求，于1969年研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得成功。其后，日本、德國(guó)等相繼引入這項(xiàng)新技術(shù)，可編程控制器由此而迅速發(fā)展起來(lái)。 PLC的主要特點(diǎn)是：從開(kāi)關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)送處理是自上而下的，連續(xù)PID控制等多功能。PID在終端站中可用一臺(tái)PC機(jī)為主站，多臺(tái)同型PLC為從站。也可一臺(tái)PLC為主站，多臺(tái)同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說(shuō)明書格式寫就行；PLC網(wǎng)絡(luò)主要用于工業(yè)過(guò)程中的順序控制，新型PLC也有閉環(huán)控制功能。PLC的最大特點(diǎn)在于：電氣工程師已不在電氣的硬件上花費(fèi)太多的心計(jì)，只要將按鈕開(kāi)關(guān)或感應(yīng)器的輸入點(diǎn)連接到PLC的輸入點(diǎn)上就能解決問(wèn)題，通過(guò)輸出點(diǎn)連接接觸器或繼電器來(lái)控制大功率的啟動(dòng)設(shè)備，而小功率的輸出設(shè)備直接連接就可以。PLC可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì),可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為,可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一,PLC、機(jī)器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于PLC具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性,同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富,可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確控制,特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來(lái)越多地將PLC應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時(shí),PLC本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能,將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理,可縮短車輛通行等候時(shí)間,實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。 1 小車定點(diǎn)呼叫方式的選擇和可編程序控制器簡(jiǎn)介 1.1 小車定點(diǎn)呼叫方式的選擇 1.1.1控制方式的分類 傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制主要由繼電器或分立的電子線路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種控制方式投資相對(duì)少一些，目前僅在一些舊式的、簡(jiǎn)單的工業(yè)設(shè)備中還有一定市場(chǎng)，但該控制方式卻有以下致命缺陷： （1） 僅適合于簡(jiǎn)單的邏輯控制 （2） 僅適合特殊的工程項(xiàng)目，而沒(méi)有通用性 （3） 沒(méi)有改動(dòng)和優(yōu)化的可能性。 伴隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了從繼電器控制到計(jì)算機(jī)控制的轉(zhuǎn)變，計(jì)算機(jī)控制方式具有以下兩個(gè)特點(diǎn)： （1） 硬件上至少有一個(gè)微處理器 （2） 通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)控制思想。 目前，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域比較典型的控制方式有： （1） 可編程序邏輯控制器（PLC） （2） 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC） （3） 集散控制系統(tǒng)（DCS）。 1.1.2控制方式的比較 （1）各自技術(shù)發(fā)展的起源 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)是為了滿足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備。硬件結(jié)構(gòu)方面，總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)。 集散系統(tǒng)（DCS）從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系統(tǒng)，所以其在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，初期主要用在連續(xù)過(guò)程控制，側(cè)重回路調(diào)節(jié)功能。PLC是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，主要應(yīng)用在工序控制上，初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng)，側(cè)重于開(kāi)關(guān)量順序控制方面。 近年來(lái)隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展，PLC在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。在初期邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)調(diào)節(jié)等功能，增加了模擬量和PID調(diào)節(jié)等功能模塊；運(yùn)算速度提高，CPU的能力趕上了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線和網(wǎng)絡(luò)(LAN)，因而也可構(gòu)成為一個(gè)集散系統(tǒng)。特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)也被吸收到PLC系統(tǒng)中。PLC在過(guò)程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場(chǎng)總線，暨向下拓展功能，開(kāi)放總線。 （2）相同點(diǎn) 在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，從硬件的角度來(lái)看，PLC、工業(yè)計(jì)算機(jī)、集散系統(tǒng)(DCS)之間的差別正在縮小，都將由類似的一些微電子元件、微處理器、大容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和I/O模件組成。編程方面也有很多相同點(diǎn)。 （3）不同點(diǎn) 由于PLC和計(jì)算機(jī)屬于兩類產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點(diǎn)和軟件工具，實(shí)際上它們的區(qū)別仍然存在。 PLC用編程器或計(jì)算機(jī)編程，編程語(yǔ)言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。集散系統(tǒng)自身或用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。 特別需要提出的是，PLC與STD總線工控機(jī)的區(qū)別，無(wú)論從維修、安裝和模件功能都很相似。PLC更適用于黑模式下運(yùn)行，但在線運(yùn)行時(shí)若要進(jìn)行較大的程序修改，其能力略遜于STD工控機(jī)，但是從開(kāi)關(guān)量控制而言，PLC的性能優(yōu)于STD工控機(jī)。 1.1.3小車定點(diǎn)呼叫控制方式的選定 PLC實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其控制功能基本都是通過(guò)設(shè)計(jì)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種軟件是利用PLC廠商提供的指令系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工藝流程來(lái)設(shè)計(jì)。 PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，在美國(guó)、歐洲、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前，PLC在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品，用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流。 PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力。編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。比之單片機(jī)，它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時(shí)間和成本。PLC的下端（輸入端）為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而上端一般是面向用戶的微型計(jì)算機(jī)。人們?cè)趹?yīng)用它時(shí)，可以不必進(jìn)行計(jì)算機(jī)方面的專門培訓(xùn)，就能對(duì)可編程控制器進(jìn)行操作及編程，用來(lái)完成各種各樣的復(fù)雜程度不同的工業(yè)控制任務(wù)。 PLC具有很多的優(yōu)點(diǎn)。小車定點(diǎn)呼叫控制系統(tǒng)若采用PLC控制，體積小、重量輕、控制方式靈活、可靠性高、操作簡(jiǎn)單、維修容易。由于PLC所具有的靈活性、模塊化、易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求實(shí)現(xiàn)小車的不同工作要求。機(jī)械手采用PLC控制技術(shù)，可以大大提高該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，用PLC控制系統(tǒng)可方便地更改生產(chǎn)流程，增強(qiáng)控制功能。綜上所述，小車定點(diǎn)呼叫的控制方式選擇PLC控制。 1.1.4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一般要遵循步驟如下： （1） 深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求 （2） 確定I/O設(shè)備 （3） 選擇合適的PLC類型 （4） 分配I/O點(diǎn) （5） 設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序 （6） 繪制各種電路圖 （7） 將程序輸入PLC （8） 進(jìn)行軟件測(cè)試 （9） 繪制控制臺(tái)與控制柜 （10） 應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 （11） 編制技術(shù)文件 1.2 可編程序控制器簡(jiǎn)介 1.2.1PLC的定義 國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1987年2月頒布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)第三稿，對(duì)可編程序控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)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(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都按易于工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。” 定義中強(qiáng)調(diào)了可編程序控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，它也是一種計(jì)算機(jī)。它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”的工業(yè)計(jì)算機(jī)。 1.2.2PLC的發(fā)展 （1）國(guó)外PLC的發(fā)展概況 PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。PLC的世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)商不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新，產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價(jià)格不斷下降。目前，世界山有200多個(gè)廠商生產(chǎn)PLC，較有名的有美國(guó)的AB、通用電莫迪康公司；日本的三菱、富士、歐姆龍、松下電工公司等；德國(guó)的西門子公司；法國(guó)的施耐德TE公司；韓國(guó)的三星、LG公司等。 （2）國(guó)內(nèi)PLC的發(fā)展概況 我國(guó)的PLC產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個(gè)階段：順序控制器（1973-1979年）階段、1位處理器為主的工業(yè)控制器（1979-1985年）階段和8位微處理器為主的PLC（1895年以后）階段。 今年來(lái)我國(guó)的PLC研制、生產(chǎn)、應(yīng)用發(fā)展也很快。特別是在應(yīng)用方面，在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)也配套引進(jìn)了不少PLC。在我國(guó)自己生產(chǎn)制造的設(shè)備上也大量采用了PLC控制。另外，應(yīng)用PLC對(duì)老設(shè)備進(jìn)行改造，使之在投入較少的條件下實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的升級(jí)代換。 無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，PLC的發(fā)展其明顯特征是，產(chǎn)品的集成度越來(lái)越高，速度越來(lái)越快，功能越來(lái)越強(qiáng)，工作性越來(lái)越可靠，使用越來(lái)越方便。PLC現(xiàn)已廣泛用于順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、通信等類型的控制。特別是PLC遠(yuǎn)程通信功能的實(shí)現(xiàn)及多種功能的編程語(yǔ)言和先進(jìn)的指令系統(tǒng)，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具，加速了機(jī)電一體化的進(jìn)程。 1.2.3PLC的特點(diǎn) 可編程序控制器是一種以微機(jī)處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的小車呼叫系統(tǒng)，它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)運(yùn)料小車系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。其主要原因是因?yàn)镻LC具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。梯形圖是使用最廣的PLC編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，熟悉繼電器電路原理圖的技術(shù)人員很快就可以學(xué)會(huì)，并用來(lái)編程。 （2）功能強(qiáng)，性價(jià)比高。PLC內(nèi)有上千個(gè)可供用戶使用的編程原件，可實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能，與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比有很高的性價(jià)比。另外，PLC還可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理。 （3）硬件配套齊全，用戶可以靈活、方便的選擇，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。 （4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC是專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，在硬件上采用了屏蔽、濾波、隔離等有效的抗干擾措施；用軟件代替了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器和接線，僅剩下與輸入/輸出相關(guān)的少量硬件和接線，大大減少了因接觸點(diǎn)接觸不良而造成的故障，是公認(rèn)的最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 （5）體積小，重量輕，功耗低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 （6）系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小。PLC用軟件編程來(lái)取代硬件接線，模塊功能齊全程序的編制與調(diào)試很方便，因而大大縮短了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和投產(chǎn)周期。 1.2.4PLC的結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置如圖1.1所示。 手持編程器或計(jì)算機(jī) 電磁鐵 輸出接口 輸入接口 接觸器觸點(diǎn) YA 中央處理器 位置開(kāi)關(guān) KM 系統(tǒng)存儲(chǔ)器 SB 外電源 用戶存儲(chǔ)器 電源 圖1.1 PLC的組成框圖 PLC是一種通用的工業(yè)控制轉(zhuǎn)置，其組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類。 整體式PLC是將中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組裝成一體，構(gòu)成主機(jī)。另外還有獨(dú)立的I/O擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。主機(jī)中，CPU是PLC的核心，I/O單元是連接CPU與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于PLC與編程器和上位機(jī)等外部設(shè)備的連接。 組合式PLC將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能I/O單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模板，各模塊插在底板上，模塊之間通過(guò)底板上的總線相互聯(lián)系。裝有CPU單元的底板稱為CPU底板，其他稱為擴(kuò)展底板。CPU底板與擴(kuò)展底板之間通過(guò)電纜連接，距離一般不超過(guò)10m，無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都可以根據(jù)需要進(jìn)行配置與組合。 （1）中央處理單元（CPU） CPU是PLC的控制中樞，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，CPU的主要功能如下： ①?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀取指令。CPU從地址總線上給出存儲(chǔ)地址，從控制總線上給出讀命令，從數(shù)據(jù)總線上得到讀出指令，并存入CPU內(nèi)的指令寄存器中。 ②執(zhí)行指令。對(duì)存放在指令寄存器中的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的操作，如讀取輸入信號(hào)、取操作數(shù)、進(jìn)行邏輯運(yùn)算或者算術(shù)運(yùn)算，將結(jié)果輸出給有關(guān)部分。 ③準(zhǔn)備取下一條指令。CPU執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址，以便取出和執(zhí)行下一條指令。在CPU的控制下，程序的指令即可以順序執(zhí)行，也可以分支或者跳轉(zhuǎn)。 ④處理中斷。CPU除順序執(zhí)行程序外，還能接收輸入、輸出接口發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，并進(jìn)行中斷處理，中斷處理完后再返回原址，繼續(xù)順序執(zhí)行。 （2）存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是PLC用來(lái)存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運(yùn)行數(shù)據(jù)的器件。PLC常用的集中存儲(chǔ)器如下： ①只讀存儲(chǔ)器（ROM）。ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入，電源去掉后仍能保存其內(nèi)容。ROM一般用來(lái)存放PLC的系統(tǒng)程序。 ②隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）。RAM是可讀寫存儲(chǔ)器，電源斷開(kāi)后，存儲(chǔ)的信息會(huì)小時(shí)。 ③電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM或EEPROM）：它是可讀寫的可以用編程器對(duì)它編程，寫入信息所需時(shí)間比RAM長(zhǎng)得多。EEPROM用來(lái)存放用戶程序，有的PLC將EEPROM作為基本配置。 （3）I/O單元 I/O單元也稱為I/O模塊，PLC通過(guò)I/O單元與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)系。輸入單元接收用戶設(shè)備的各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器的信號(hào)。通過(guò)接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理能夠識(shí)別和處理的信號(hào)，并存到輸入映像寄存器。運(yùn)行時(shí)CPU從輸入映像寄存器讀取輸入信息并進(jìn)行處理，將處理結(jié)果放到輸入映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器組成，輸出接口電路將其由弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、指示燈被控設(shè)備的執(zhí)行元件。 （4）電源部分 PLC一般使用220V的交流電源，內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為PLC的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路提供5V，+12V,+24V的直流電源，使PLC能正常工作。 電源部件的位置形式可有多種，對(duì)于整體式結(jié)構(gòu)的CPU，通常電源封裝到機(jī)殼內(nèi)部；對(duì)于模塊式PLC，有的采用單獨(dú)電源模塊，有的將電源與CPU封裝到一個(gè)模塊中。 （5）擴(kuò)展接口 擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元以及功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活以滿足不同控制系統(tǒng)的需要。 （6）通信接口 為了實(shí)現(xiàn)“人—機(jī)”或“機(jī)—機(jī)”之間的對(duì)話，PLC配有多種通信接口。PLC通過(guò)這些通信接口可以監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的PLC或計(jì)算機(jī)相連。當(dāng)PLC與打印機(jī)相連時(shí)，可將過(guò)程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印；當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí)，可將過(guò)程圖像顯示出來(lái)；當(dāng)與其它PLC相連時(shí)，可以組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制；當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合性控制。 （7）編程器 編程器的作用是提供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。 編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后才能輸入。它一般由簡(jiǎn)易鍵盤和發(fā)光二極管或其他顯示管件組成，智能型的編程器又稱為圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有LCD或CRL圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話。還可以利用PC作為編程器，PLC生產(chǎn)廠家配有相應(yīng)的編程軟件，使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的互相轉(zhuǎn)換。程序被下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送?，F(xiàn)在很多PLC已不再提供編程器，而是提供微機(jī)編程軟件了，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜。 （8）人機(jī)界面 最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。 1.2.5PLC的工作原理 PLC是一種存儲(chǔ)程序的控制器。用戶根據(jù)具體控制要求編好的控制程序后，用編程器將程序輸入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。PLC的控制功能就是通過(guò)反復(fù)執(zhí)行用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 PLC有兩種基本的工作模式，即運(yùn)行（RUN）模式與停止（STOP）模式。 運(yùn)行（RUN）模式采用掃描的工作方式，即PLC從0000號(hào)存儲(chǔ)地址開(kāi)始執(zhí)行程序，直至遇到END指令的程序運(yùn)行結(jié)束，然后再?gòu)念^執(zhí)行，并周而復(fù)始的重復(fù)，直至停機(jī)或切換到停止（STOP）狀態(tài)為止。 每掃描一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。另外，PLC對(duì)輸入、輸出信號(hào)是集中進(jìn)行批處理的。掃描工作方式如圖1.2所示。在每次循環(huán)過(guò)程中，編程序控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來(lái)看，處理過(guò)程似乎是同時(shí)完成的。 內(nèi)部處理 通信服務(wù) 程序執(zhí)行 輸入采樣 輸出刷新 圖1.2 PLC掃描過(guò)程 在內(nèi)部處理聯(lián)合階段。可編程序控制器檢查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。 在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作?？删幊绦蚩刂破鹛幱冢≧UN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外3個(gè)階段的操作。 在可編程序控制器的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來(lái)存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。可編程序控制器梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開(kāi)（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入寄存器。 外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入觸點(diǎn)電路斷開(kāi)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài) 也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。 可編程序控制器的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開(kāi)始，逐條順序的執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0/1狀態(tài)讀出來(lái)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。 在輸出處理階段，CPU 將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。體型圖某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離 和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。 若梯形圖中輸出繼電器線圈斷電對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“0”狀態(tài)，在輸出處理階段后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，外部負(fù)載斷電，停止工作。某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為“1”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，映像寄存器為“0”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。 掃描周期可編程序控制器在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值為1~100ms。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶程序的長(zhǎng)短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。不過(guò)嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)掃描周期還包括自診斷、通信等。如圖1.3所示。 第(N-1)個(gè)掃描周期 輸出刷新 第(N+1)個(gè)掃描周期 輸入采樣 第N個(gè)掃描周期 輸入采樣 輸出刷新 用戶程序執(zhí)行 圖1.3 PLC的掃描運(yùn)行方式 （1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。所以輸入如果是脈沖信號(hào)，它的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （2）用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達(dá)等。 （3）輸出刷新階段 在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是PLC真正的輸出。 (4)輸入/輸出滯后時(shí)間 輸入/輸出滯后時(shí)間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指可編程序控制器的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，它由輸入電路濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間三部分組成。 輸入模塊的CPU濾波電路用來(lái)濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點(diǎn)動(dòng)作是產(chǎn)生的抖動(dòng)引起的不良影響，濾波電路的時(shí)間常數(shù)決定了輸入濾波時(shí)間的長(zhǎng)短，其典型值為10ms左右。 輸出模塊的滯后時(shí)間與模塊的類型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時(shí)間一般在10ms左右；雙向可空硅型輸出電路在負(fù)載接通時(shí)的滯后時(shí)間約為1ms，負(fù)載由導(dǎo)通到斷開(kāi)時(shí)的最大滯后時(shí)間為10ms；晶體管型輸出電路的滯后時(shí)間約為1ms。由掃描工作方式引起的滯后時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)到兩個(gè)多掃描周期。可編程序控制器總的響應(yīng)延遲時(shí)間一般只有幾十ms，對(duì)于一般的系統(tǒng)是無(wú)關(guān)緊要的。要求輸入—輸出信號(hào)之間的滯后時(shí)間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的可編程序控制器或采取其他措施。 1.2.6PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 PLC用存儲(chǔ)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(jì)及建造的周期人為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類： （1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺(tái)設(shè)備，也可用于多機(jī)群控制及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 （2）工業(yè)過(guò)程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)解是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用的較多的一種調(diào)節(jié)方法。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。 （3）運(yùn)動(dòng)控制 PLC可用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 （4）數(shù)據(jù)處理 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)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些人型控制系統(tǒng)。 （5）通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 但是，可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。 2 PLC系統(tǒng)的選擇 2.1 選型分析 2.1.1PLC選型原則 在工程中主要根據(jù)工藝要求、控制對(duì)象、用戶需要等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性價(jià)比，就一個(gè)控制系統(tǒng)而言，PLC的選型原則和考慮因素如下： （1）PLC一般用于開(kāi)關(guān)量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合與動(dòng)作頻繁、邏輯關(guān)系復(fù)雜、程序多變的系統(tǒng)。應(yīng)用于這樣的系統(tǒng)，將會(huì)最大限度發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 （2）是否與計(jì)算機(jī)連接，是否要求構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以及對(duì)遠(yuǎn)程站的設(shè)置要求，是否需要中斷輸入、雙機(jī)設(shè)備、位置控制、高速計(jì)數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。 （3）開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)、模擬量I/O點(diǎn)數(shù)、電壓等級(jí)及輸出功率、內(nèi)存容量,I/O點(diǎn)數(shù)直接關(guān)系到PLC輸入/輸出模塊的選擇，I/O點(diǎn)數(shù)一般要考慮1—2G的余量，特別是開(kāi)關(guān)量輸入更應(yīng)考慮多些余量；適合的電壓等級(jí)可提高PLC的抗干擾能力；主機(jī)用戶內(nèi)存容量的大小對(duì)設(shè)備費(fèi)用的影響不大，故建議內(nèi)存容量可選大一些。 （4）其他考慮因素選擇PLC還要對(duì)其外型、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、設(shè)置條件、價(jià)格、技術(shù)服務(wù)、應(yīng)用業(yè)績(jī)等多項(xiàng)指標(biāo)綜合分析比較，然后才能確定理想的PLC產(chǎn)品。 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 2.2.1輸入回路的設(shè)計(jì) （1）電源回路：PLC供電電源一般為AC85-240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化器件。 （2）PLC上DC24V電源的使用：本設(shè)計(jì)采用的是三菱FX系類的PLC，該產(chǎn)品上有DC24V電源，但該電源容量為幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)要注意連接保護(hù)電阻，由于輸出連接的是數(shù)碼管，額定電流為毫安級(jí)的。 （3）外部DC24V電源：若輸入回路有DC24V供電的接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等，而PLC上DC24V電源容量不夠時(shí)，要從外部提供DC24V電源：但該電源的“-”端不要接PLC的DC24V的“-”端以及“COM”端，否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。 （4）輸入的靈敏度：各廠家對(duì)PLC的輸入端電壓和電流都有規(guī)定，該設(shè)計(jì)用的三菱公司FX系列的PLC的輸入值位DC24V、7mA，啟動(dòng)電流為4.5mA，關(guān)斷電流小于1.5mA，因此，當(dāng)輸入回路有二極管或電阻時(shí)，或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(shí)，就會(huì)有誤動(dòng)作，造成靈敏度下降，應(yīng)采用弱電流的輸入器件，并且選用輸入為共漏型輸入的PLC，輸入原件的公共點(diǎn)點(diǎn)位相對(duì)為負(fù)，電流是流出PLC的輸入端。 2.2.2輸出回路的設(shè)計(jì) PLC的輸出方式有三種：（1）繼電器輸出 （2）晶體管輸出 （3）晶閘管輸出。 三種輸出形式的比較表如表2-1，不同型號(hào)的PLC技術(shù)參數(shù)不盡相同。 表2-1 三種輸出形式的比較 項(xiàng)目 繼電器型 晶體管型 可控硅型 外部電源 250V AC,30V DC以下 5-24V DC 85-242V AC 電路絕緣 繼電器機(jī)械絕緣 光耦絕緣 光耦絕緣 動(dòng)作指示 繼電器輸出觸電閉合指示燈亮 晶體管被驅(qū)動(dòng)指示燈亮 晶閘管被驅(qū)動(dòng)指示燈亮 開(kāi)路時(shí)漏電流 - 小于1mA/30V DC 1mA/AC 100V 2mA/200V 最小負(fù)載 2mA/5V DC 5mA/5-24V DC 5mA/85-242V AC 最大輸出電流 阻性 2A/1點(diǎn)、8A/4點(diǎn)、8A/8點(diǎn) 0.5A/1點(diǎn)、0.8A/4點(diǎn)、1.6A/8點(diǎn) 0.3A/1點(diǎn)、0.8A/4點(diǎn) 感性 80VA 12W/DC 24V 15VA/AC 100V 30VA/AV 200V 燈 100W 1.5W/DC 24V 30W 響應(yīng)時(shí)間 最低 可在0.2ms以下 較低 2.2.3抗干擾措施 由于產(chǎn)生干擾的因素是復(fù)雜而多樣的，因此采取的抗干擾措施要根據(jù)情況而定。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）；隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級(jí)線圈屏蔽層與初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)線圈屏蔽層接PLC輸入電路的地，以減少高低頻脈沖干擾。設(shè)置一個(gè)PLC信號(hào)專用接地裝置。該裝置不能和防雷接地裝置、電氣設(shè)備接地裝置有金屬連接，接地電阻可參見(jiàn)使用說(shuō)明書，一般小于100Ω即可，接地線進(jìn)入PLC控制柜中的信號(hào)接地端子排。當(dāng)出現(xiàn)干擾時(shí)將PLC地接線端子與信號(hào)接地端子排相連。 2.2.4“COM”點(diǎn)的選擇 不同的PLC產(chǎn)品，其“COM”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)“COM”點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶4個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶2個(gè)或1個(gè)輸出點(diǎn)的。當(dāng)負(fù)載的種類多且電流大時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶1個(gè)或2個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品；當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶4個(gè)或8個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品。 2.3 PLC系統(tǒng)的接線 2.3.1電源接線 PLC供電電源為50Hz、220V的交流電。FX系列的PLC有DC 24V輸出接線端，該接線端可為傳感器提供DC 24V電源，F(xiàn)X系列PLC的外接電源端位于輸出端子板左上角的兩個(gè)接線端，使用直徑為0.2cm的雙絞線作為電源線。過(guò)強(qiáng)的噪聲及電源電壓波動(dòng)過(guò)大都可能使FX系列PLC的CPU工作異常，以致引起整個(gè)控制系統(tǒng)癱瘓。為避免由此引起的事故發(fā)生，在電源接線時(shí)，需采取隔離變壓器等有效措施，且用于FX系列PLC。I/O設(shè)備及電動(dòng)設(shè)備的電源線應(yīng)分開(kāi)連接。如果電源發(fā)生故障，中斷時(shí)間少于10ms，PLC工作不受影響；如電源中斷超過(guò)10ms或電源下降超過(guò)允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點(diǎn)均同時(shí)斷開(kāi)。當(dāng)電源回復(fù)后，若RUN輸入接通，則操作自動(dòng)進(jìn)行。對(duì)于從電源線來(lái)的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力。 2.3.2接地 良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。在接地時(shí)要注意一下4點(diǎn)： （1）PLC的接地線應(yīng)為專用的接地線，其直徑應(yīng)在2mm以上。 （2）接地電阻應(yīng)小于100Ω。 （3）PLC的接地線不能和其他設(shè)備共用，更不能將其接到一個(gè)建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。 （4）PLC各單元的接地線相連。 2.3.3控制單元輸出端子接線 FX系列PLC控制單元輸出端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋?，PLC與輸出設(shè)備之間的輸出信號(hào)均通過(guò)輸出端子進(jìn)行連接，在進(jìn)行輸出端子接線時(shí)，應(yīng)注意以下5點(diǎn)： （1）輸出線盡可能的遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線等干擾源。 （2）不能將輸出設(shè)備連接到帶“·”的端子上。 （3）各“COM”端均為獨(dú)立的，故各輸出端即可獨(dú)立輸出，又可采用公共并聯(lián)輸出。當(dāng)個(gè)負(fù)載使用不同電壓時(shí)采用獨(dú)立輸出方式：而各個(gè)負(fù)載使用相同電壓時(shí)，可采用公共輸出方式。 （4）當(dāng)多個(gè)負(fù)載連到同一個(gè)電源上時(shí)，應(yīng)使用型號(hào)為AFP1803的短路片將他們的“COM”端短接起來(lái)。 （5）輸出端接感性負(fù)載時(shí)，需根據(jù)負(fù)載的不同情況接入相應(yīng)的保護(hù)電路。在交流感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)泄放電阻以避免漏電電流的干擾。以上保護(hù)應(yīng)安裝在距離負(fù)載50cm以內(nèi)。 3 小車定點(diǎn)呼叫模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 小車定點(diǎn)呼叫控制系統(tǒng)構(gòu)件概述 本設(shè)計(jì)采用的實(shí)物模型小車是用的是紙盒和礦泉水瓶蓋組裝起來(lái)。小車驅(qū)動(dòng)用的是12V的直流電機(jī)，采用兩個(gè)SRD-12VDC-SL-C的繼電器控制實(shí)現(xiàn)，行進(jìn)間為了降低小車的速度，采用了兩個(gè)電位器進(jìn)行限流。顯示部分，用兩個(gè)共陽(yáng)一位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。 本裝置中直流電機(jī)是由兩個(gè)繼電器的吸合與斷開(kāi)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的，從而實(shí)現(xiàn)基座和氣夾的正反轉(zhuǎn)。本模型所用輸入、輸出均為低電平有效。其中IN端接PLC的輸出端口，OUT端接模型的信號(hào)輸入端。COM端接PLC的傳感器電源負(fù)端。 3.2 所用到的元器件簡(jiǎn)介 所用的電機(jī)型號(hào)為RS-540SH-7520,其基本參數(shù)和型號(hào)如圖3.1,3.2所示 圖3.1 電機(jī)基本參數(shù) 圖3.2 電機(jī)外型 在控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，所用繼電器型號(hào)為SRD-12VDC-SL-C，如圖3.3所示 圖3.3 繼電器型號(hào) 三個(gè)腳的這邊兩邊的腳是線圈，加12VDC直流電壓，不區(qū)分正負(fù)方向，是電壓驅(qū)動(dòng)，線圈直流電阻每個(gè)工廠或者靈敏度不同稍有區(qū)別。 中間一個(gè)腳是觸點(diǎn)的COM端，另外一邊兩個(gè)腳正向看，左邊是常開(kāi)，右邊是常閉。 該繼電器通過(guò)TUV UL認(rèn)證，10A 250VAC/30VDC和10A 125VAC/28VDC 是指不同認(rèn)證試驗(yàn)的最大額定值，是指在最大觸點(diǎn)額定電壓下的最大額定電流，不允許超過(guò)這個(gè)值。 4 小車定點(diǎn)呼叫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 控制系統(tǒng)工作原理 4.1.1運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)流程 如圖4.1一輛小車在一條線路上運(yùn)行，線路上有1#~5#共5個(gè)站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)呼叫按鈕。無(wú)論小車在哪個(gè)站點(diǎn)，當(dāng)某一個(gè)站點(diǎn)按下按鈕后，小車將自動(dòng)運(yùn)行到呼叫點(diǎn)。每個(gè)站點(diǎn)安裝一個(gè)行程開(kāi)關(guān)以檢測(cè)小車是否到達(dá)該站點(diǎn)，并用數(shù)碼管顯示小車所在的站點(diǎn)號(hào)和呼叫按鈕的編號(hào)。 圖4.1 小車行走示意圖 4.1.2控制要求 運(yùn)料小車行走的控制要求如下： （1）按下啟動(dòng)按鈕,小車開(kāi)始工作，按下停止按鈕，小車停止工作； （2）當(dāng)呼叫按鈕號(hào)與小車位置壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)相同時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車停止不動(dòng)； （3）當(dāng)呼叫按鈕號(hào)大于小車位置壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車向右運(yùn)行直至兩者相等時(shí)，小車停止； （4）當(dāng)呼叫按鈕號(hào)小于小車位置壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車向左運(yùn)行直至兩者相等時(shí)，小車停止； （5）記錄下依次呼叫的站點(diǎn)號(hào)，控制小車依次到達(dá)對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)。最多記錄5個(gè)目標(biāo)站點(diǎn)，當(dāng)有5個(gè)站點(diǎn)呼叫小車后，必須等到小車運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目的站點(diǎn)后，才能記錄第6個(gè)呼叫的目標(biāo)站點(diǎn)。 （6）用數(shù)碼管顯示小車到站號(hào)以及呼叫按鈕號(hào)。 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，分析出如下系統(tǒng)控制流程圖4.2 圖4.2 控制系統(tǒng)流程圖 結(jié)束 按下停止按鈕 小車停止 小車左行 小車右行 小車到達(dá)呼叫點(diǎn) 比較呼叫點(diǎn)是否比所在點(diǎn)大 開(kāi)始 按下啟動(dòng)按鈕 按下呼叫按鈕 4.2 控制系統(tǒng)的框架 4.2.1PLC框架配置圖 運(yùn)料小車定點(diǎn)呼叫系統(tǒng)控制采用三菱的FX2N系列整體式PLC。PLC框架配置如圖4.3所示。 三菱 PLC 啟動(dòng)按鈕 數(shù)碼管 CPU FX2N-64MR 停止按鈕 5個(gè)呼叫按鈕 三相異步電動(dòng)機(jī) 5個(gè)行程開(kāi)關(guān) 圖4.3 PLC框架配置 4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件接線圖如圖4.4所示，圖中KM1和KM2分別是控制電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車右行）和反轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車左行）的直流繼電器，用KM1和KM2的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序，即可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。圖中KM1線圈得電，控制電路中KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM2線圈互鎖。可以避免由于正反轉(zhuǎn)（小車右行、左行）切換過(guò)程中電感的延時(shí)作用，導(dǎo)致原來(lái)接通的接觸器的主觸點(diǎn)還未斷弧時(shí)，另一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)已經(jīng)合上而造成交流電源瞬間短路的故障。通過(guò)主電路與PLC的控制電路的接線，才能實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)系統(tǒng)的控制。 接下頁(yè)... 圖4.4 小車定點(diǎn)呼叫PLC接線圖 4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4.4.1I/O地址分配 由于CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入，10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不再需要擴(kuò)展輸入/輸出模塊。采用I/O自動(dòng)分配方