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淘豆网网友近日为您收集整理了关于机电一体化毕业设计（论文）-基于PLC的自动生产线控制系统的设计的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：机电一体化毕业设计（论文）-基于PLC的自动生产线控制系统的设计 优质资料周口科技职业学院毕业论文基于 PLC 的自动生产线控制系统的设计系部机械工程系专业机电一体化班级 10 机电二班姓名学号指导教师摘要随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。PLC 是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制(来源：淘豆网[/p-3725871.html])管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。然后利用 Profibus 总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。关键字:PLC、自动生产线、Profibus 通信目录第一章绪论...................................................................................................... 11.1 自动化生产线的介绍及发展................................................................................. 11.2 工业自动化生产线体系结构...........................................................................(来源：淘豆网[/p-3725871.html])...... 4第二章可编程控制器....................................................................................52.1 可编程控制器的定义............................................................................................. 52.2 可编程控制器的发展概况..................................................................................... 52.3 可编程控制器的基本组成及特点......................................................................... 6第三章自动生产线实训系统设计与实现...............................(来源：淘豆网[/p-3725871.html]).................... 73.1 工业自动生产线系统结构..................................................................................... 73.2 工业自动生产线单站功能及系统程序设计........................................................ 93.3 工业自动生产线通信系统设计.......................................................................... 20第四章论文总结..........................................................................................22参考文献....................................................(来源：淘豆网[/p-3725871.html])...................................................... 23致谢.................................................................................................................. 24- 1 -第一章绪论1.1 自动化生产线的介绍及发展1、自动化生产线介绍自动化生产线是指劳动对象按照一定的工艺路线,顺序的通过各个工作地,并按照统一的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续的重复的生产过程。产品生产过程所经过的路线,即从原料进入生产现场开始,经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。自动化生产线是按对象原则组织起来的,完成产品工艺过程的一种生产组织形式,即按产品专业化原则,配备生产某种产品(零、部件)所需要的各种设备和各工种的工人,负责完成某种产品(零、部件)的全部制造工作,对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。随着科学技术(来源：淘豆网[/p-3725871.html])的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。2、自动化生产线的基本构成(1)自动加工系统自动加工系统,指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。(2)物流系统物流系统,指由多种运输装置构成,如传送带、轨道、转盘以及机械手等,完成工(来源：淘豆网[/p-3725871.html])件、***等的供给与传送的系统,它是柔性生产线的主要组成部分。(3)信息系统信息系统,指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。(4)软件系统软件系统,指保证柔性生产线用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性生产线适合于年产量 1000~- 2 -100,000 件之间的中小批量生产。3、柔性自动化生产线的优点柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。第一,设备利用率高。一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。第二,在制品减少 80%左右。第三,生产能力相对稳定。自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。第四,产品质量高。零件在加工过(来源：淘豆网[/p-3725871.html])程中,装卸一次完成,加工精度嵩,加工形式稳定。第五,运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如***的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。第六,产品应变能力大。***、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。4、自动化生产线发展趋势性能发展方向:(1)高速高精高效化,速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 CPU 芯片、RISC 芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复(来源：淘豆网[/p-3725871.html])合性和多轴化,以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子 880 系统控制轴数可达 24 轴。(4)实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的发展,- 3 -由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和***自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈(来源：淘豆网[/p-3725871.html])功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。功能发展方向(1)用户界面图形化,用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)可视化,科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于 CAD/CAM,如自动编程设计、(来源：淘豆网[/p-3725871.html])参数自动设定、***补偿和***管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。(3)插补和补偿方式多样化,多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2 螺旋插补、NANO 插补、NURBS 插补(非均匀有理 B 样条插补)、样条插补(A、B、C 样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的***半径补偿等。(4)内装高性能 PLC,数控系统内装高性能 PLC 控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC 用户程序实例,用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。(5)多媒体技术应用,多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。- 4 -1.2 工业自动化生产线体系结构1、集成化采用高度集成化 CPU、RISC 芯片和大规模可编程集成电路 FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路 ASIC 芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用 FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和 CRT 抗衡的新兴显示技术,是21 世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。2、模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如 CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。3、无人化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。4、通用型开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态***补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。- 5 -第二章可编程控制器2.1 可编程控制器的定义PLC 即可编程控制器(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会( International mittee)颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义:PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。定义强调了可编程控制控制器是“数字运算操作的电子系统”,是一种计算机。它是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机,是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,除了能完成各种各样的控制功能外,还有与其他计算机通信联网的功能。这种工业计算机采用“面向用户的指令”,因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作,它还具有“数字量和模拟量输出输入控制”的能力,并且非常容易与“工业控制系统联成一体”,易于“扩充”。可编程控制器能直接应用于工业环境,它需具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。2.2 可编程控制器的发展概况随着计算机控制技术的不断发展,可编程控制器的应用已广泛普及,成为自动化技术的重要组成部分。可编程控制器最先出现在美国,1968 年,美国的通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求,并从用户的角度提出新一代控制器应具备以下十大条件:(1)编程简单,可在现场修改程序。(2)维护方便,最好是插件式。(3)可靠性高于继电器控制柜。(4)体积小于继电器控制柜。(5)可将数据直接送入管理计算机。(6)在成本上可与继电器控制柜竞争。(7)输入可以是交流 115V(即用美国的电网电压)。(8)输出为交流 115V、2A 以上,能直接驱动电磁阀。(9)在扩展时,原有系统只需要很小的变更。- 6 -(10) 用户程序存储器容量至少能扩展到 4KB。1969 年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上,当时叫可编程逻辑控制器 PLC,目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。特别是进入 20 世纪 80 年代以来,PLC 已广泛地使用 16 位甚至 32 位微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路。这时的 PLC 还同时具有数据处理、PID 调节和数据通信功能。PLC 是微机技术和传统的继电器-接触器控制技术相结合的产物,其基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来。2.3 可编程控制器的基本组成及特点可编程控制器主要由 CPU、存储器、基本 I/O 接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成。可编程控制器的特点:1.可靠性高,抗干扰能力强PLC 由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。故障也就大大降低。此外,PLC 带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。2.编程简单,使用方便。梯形图是用得最多的可编程序控制器的编程语言,其符号与继电器电路原理图相似。梯形图语言形象直观,易学易懂。3.控制灵活,程序可变,具有很好的柔性。产品采用模块化形式,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。硬件配置确定后,可通过修改用户程序,不用改变硬件,方便快速适应工艺条件的变化,具有很好的柔性。4.功能强,扩充方便,性价比高。有很强的逻辑判断、数据处理、PID 调节和数据通信功能,可以实现非常复杂的控制功能。扩充非常方便。5.系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造PLC 用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。6.体积小,重量轻,能耗低以超小型 PLC 为例,新近出产的品种底部尺寸小于 100mm,重量小于 150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。- 7 -第三章自动生产线实训系统设计与实现3.1 工业自动生产线系统结构工业自动化生产线实训系统,是为高职学院学生提高动手能力和实践技能而设计的一套实用性实训设备。该装置由八套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站组成。这八站分别为:上料检测站、搬运站、加工站、搬运分拣站、传送站、安装站、安装搬运站和分类站。该实训装置的一大显著特点是:具有较好的柔性,即每站各有一套 PLC 控制系统独立控制。将八个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后,通过组建 PLC 网络,又可以将相邻的两站、三站……直至八站连在一起,学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。该系统囊括了机电一体化等专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC(可编程控制器)、传感器等多种技术,给学生提供了一个典型的综合操作平台,使学生将学过的各门专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。1.系统个硬件结构(1)上料检测站由料斗、回转台、工件滑道、提升装置、检测工件和颜色的光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O 接口板、直流减速电机、电磁阀及 SMC 气缸组成,主要完成回传上料台将工件依次送到检测工位,提升装置将工件提升并检测工件颜色。(2)搬运站由机械手、气爪、回转台、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O 接口板、多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成,主要完成将工件从上站搬至下一站。(3)加工站由回转工作台、打孔电机组件、检测缸组件、检测工件转台到位传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O 接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成,主要完成用回转工作台将工件在四个工位间转换,钻孔单元打孔,检测打孔深度。(4)搬运分拣站由机械手、气爪、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O 接口板、多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成,主要完成在加工后的物料送到指定位置,分拣站的机械手开始左右移动分拣搬运物料,将合格物料搬运至传送站,其基本原理类同于搬运站。其分拣是通过传感器 IB2 来控制的。播放器加载中，请稍候...
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于机电一体化毕业设计（论文）-PLC在电梯中的应用的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：机电一体化毕业设计（论文）-PLC在电梯中的应用 XXX 职业技术学院毕业设计(论文)PLC 在电梯中的应用系别: 电气电子工程系学生姓名:专业班级: 机电一体化五班学号:指导教师:2009 年 10 月 15 日XXX 职业技术学院毕业设计(论文)独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名:日期: 年月日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。保密□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)毕业论文作者签名: 指导教师签名:日期: 年月日日期: 年月日XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________I摘要随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高。PLC(可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机,它以安全可靠、运行稳定、编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点,在电梯控制系统过程中得到了广泛的应用。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC 在电梯升降控制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,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与 PLC 很好的结合,很好的实现了对系统的控制。关键词:PLC;电梯控制系统;应用XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________II目录摘要..................................................(I)1 可编程控制器的概述..................................(1)1.1 可编程控制器的现状及发展......................(1)1.2 可编程控制器的主要性能指标.......................(2)1.3 PLC 的应用领域...................................(3)2 可编程控制器的组成及工作原理..........................(5)2.1 可编程控制器的组成和各部分的作用.................(5)2.2 可编程控制器的工作原理..........................(8)3 电梯控制系统及接口电路的设计.........................(10)3.1 电梯控制系统的特性...............................(10)3.2 电梯控制系统的构成...............................(11)3.3 接口电路的设计..................................(12)4 电梯控制系统的工作原理...............................(14)4.1 电梯控制系统对楼层信号的处理...................(14)4.2 电梯控制系统对指令、召唤的处理.................(15)4.3 电梯控制系统对选向功能的处理....................(16)4.4 电梯控制系统对选层功能的实现...................(19)4.5 电梯控制系统对开关门功能的处理.................(21)参考文献...............................................(22)致谢.................................................(23)XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________11 可编程控制器的概述1.1 可编程控制器的现状及发展PLC 的过程控制应用已被广泛应用于连续过程控制领域,而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中,除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求,所以 PLC 发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中,逐渐形成了 PLC、DCS 与 IPC 三足鼎立之势,还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。由于 PLC 机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步,挤占了一部分 DCS 的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业,但是由于工业 PC(IPC)的出现,特别是近年来现场总线技术的发展,IPC 和 FCS 也挤占了一部分 PLC 市场,所以近年来 PLC 增长速度,总的说是渐缓。目前全世界有 200 多厂家生产 300 多品种 PLC 产品。而在电梯控制方面,可编程控制器的发展也十分迅猛。国际上最大的电梯公司几乎全部进入我国,最先进的电梯产品争先在中国生产。美国奥的斯,瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森,日本三菱、日立、东芝、富士达等世界最负盛名的电梯公司先后在北京、天津、上海、广州、沈阳、杭州、廊坊等地投资建厂,可以说能来的都来了。他们大多用合资的方式建设了最好的工厂,装备了最好的设备,引进了最好的技术,培训了最好的人才,目前合资企业在国内的市场份额已超过80%,从这个意义上说,我国电梯行业早已加入了 WTO。中国电梯市场的特色已经不是国内企业之间的竞争,而是全球电梯劲旅的竞争。这种世界级的激烈竞争使我国的电梯用户成了最大的受益者,他们可以用最低的价格随意选购最好的电梯产品。XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________21.2 可编程控制器的主要性能指标a)I/O 点数指 PLC 主机的输入、输出端子数。在选用 PLC 时,要根据控制对象需要的I/O 点数来选定 PLC 的机型。当主机的 I/O 点数不够时,可通过接扩展单元来扩展 I/O 点数。但因为一般的扩展单元只有接口和驱动电路而没有 CPU,它是由主机的 CPU 来寻址的,所以最大扩展点数受 CPU 寻址能力的限制。b)内存容量指用户程序的容量。在 PLC 中程序指令是按“步”存放的(一条指令往往不止一步),“步”占用一个地址单元,一个地址单元占两个字节。内存容量和最大 I/O 点数大体成正比。c)指令功能可以从两个方面来衡量 PLC 指令功能的强弱:一是指令条数的多少;二是在指令中有多少综合性指令,因为一条综合性指令一般就能完成一项专门操作(如查表、排序、PID 控制等),相当于一个子程序。d)扫描速度一般指执行一步指令所需的时间,单位为 us/步。有时也用执行 1000 步指令的时间计算,则单位为 ms/千步。e)内部寄存器PLC 内部有许多寄存器,用以存放变量状态、中间结果和数据等,还有许多辅助寄存器给用户提供特殊功能,以简化整个系统的设计。因此,内部寄存器的配置情况也是衡量 PLC 硬件功能强弱的主要指标之一。f)高功能模块PLC 除了主控模块外,还可以配接各种高功能模块。主控模块实现基本的控制功能,高功能模块则可实现一些特殊的专门功能。因此,高功能模块的配置反映了 PLC 功能的强弱,是衡量 PLC 产品档次高低的一个重要标志。已开发的常用高功能模块主要有:A/D 和 D/A 转换模块、高速计数模块、高速脉冲输出模块、PID 控制模块、模糊控制模块、位置控制模块、速度控制模块、网络通信模块,以及各种物理量转换模块等。这些高功能模块使 PLC 不但能进行开关量顺序控制,而且能进行模拟量控制,以及精确的速度和定位控制。特别是网络通信模块XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________3的迅速发展,使 PLC 可以充分利用计算机和互联网的资源,实现远程监控。1.3 PLC 的应用领域PLC 在不断地发展,其性能在不断的完善、功能在不断的增强。目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。1)开关量的逻辑控制这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域,PLC 具有强大的逻辑的运算能力可以实现各种简单的复杂的逻辑控制,常用于取代传统的继电器控制系统。它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2) 模拟量控制在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。而 PLC 中的微处理器 CPU 只能处理数字量。所以 PLC 中配置了 A/D 和 D/A 转换模块,把现场输入的模拟量经 A/D 转换后送 CPU 处理。而 CPU处理的数字量结果,经 D/A 转换后,经换成模拟量去控制被控设备,以完成对连续量的控制。3) 运动控制PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC 厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4) 过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC 能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型 PLC 都有 PID 模块,目前许多小型 PLC也具有此功能模块。PID 处理一般是运行专用的 PID 子程序。过程控制在冶金、XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________4化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。5 )数据处理现代 PLC 具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。6) 通信及联网现代 PLC 具有网络通信的功能,它既可以对远程 I/O 进行控制,又能实现PLC 与 PLC、PLC 与计算机之间的通信,从而构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统,实现工厂自动化。PLC 还可以与其他职能控制设备(如变频器、数控装置)实现通信。PLC 与变频器组成联合控制系统,可提高控制交流电动机的自动化水平。XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________52 可编程控制器的组成及工作原理2.1 可编程控制器的组成和各部分的作用址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连PLC 基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为 I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成,见图 1。PLC 内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成 PLC 控制系统。(一)中央处理器(Central Processing Unit , CPU)中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地接。小型 PLC 的 CPU 采用 8 位或 16 位微处理器或单片机,如 8031、M68000 等,这类芯片价格很低;中型 PLC 的 CPU 采用 16 位或 32 位微处理器或单片机,如8086、96 系列单片机等,这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高;而大型 PLC 则需采用高速位片式微处理器。CPU 按照 PLC 内系统程序赋予的功能指挥 PLC 控制系统完成各项工作任务。(二)存储器(Menmory)PLC 系统中的存储器配有系统程序存储器和用户程序存储器。1.系统程序存储器系统程序存储器用于存放 PLC 生产厂家编写的系统程序,并固化在 PROM 或EPROM 存储器中,用户不可访问和修改。系统程序相当于个人计算机的操作系统,它关系到 PLC 的性能。系统程序包括系统监控程序、用户指令解释程序、标准程序模块、系统调用、管理等程序以及各种系统参数等。2.用户程序存储器用户程序存储器可分为三部分:用户程序区、数据区和系统区。用户程序区用于存放用户经编程器输入的应用程序。为了调试和修改方便,XXXX 职业技术学院毕业设计(论文)________6总是先把用户程序存放在随机读写存储器 RAM 中,经过运行考核、修改完善,达到设计要求后,再把它固化到 EPROM 中,替代 RAM 使用。数据区用于存放 PLC 在运行过程中所用到的和生成的各种工作数据。数据区包括输入、输出数据映像区、定时器、计数器的预置值和当前值的数据等。系统区主要存放 CUP 的组态数据,例如,输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等。(三)输入、输出单元(Input/Output Unit)输入输出接口是 PLC 与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC 的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型;输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路,晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载;继电器输出为有触点输出型电路,用于低频负载。现场控制或检测元件输入给 PLC 各种控制信号,如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等,通过输入接口电路将这些信号转换成 CPU 能够接收和处理的信号。输出接口电路将 CPU 送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。(1)输入接口输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号,一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号;另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。以图 1 所示的直流输入接口电路为例,R1 是限流与分压电阻,R2 与 C 构成滤波电路,滤波后的输入信号经光耦合器 T 与内部电路耦合。当输入端的按钮SB 接通时,光耦合器 T 导通,直流输入信号被转换成 PLC 能处理的 5V 标准信号电平(简称 TTL),同时 LED 输入指示灯亮,表示信号接通。微电脑输入接口电路一般由寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路组成,这些电路集成在一个芯片上。交流输入与交直流输入接口电路与直流输入接口电路类似。播放器加载中，请稍候...
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