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1、. . . . 目录第一部分前言.摘要.第二部分PLC的概述.设计任务书.PLC选型.第三部分PLC设计思想.PLC程序设计.PLC顺序功能图.PLC梯形图设计.布料车程序指令参考文献第一部分前言工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的
2、的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。 我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展
3、。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在我国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工
4、业控制自动化的道路。摘要世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）于1980年正式命名其为可编程序控制器（Programmable Contr
5、oller），简称PC。为与个人计算机（Personal Computer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。国际电工技术委员会IEC（International Electrotechnical Commission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。通常把PLC认为是由等
6、效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。第二部分PLC的概述一、 PLC是什么？ 由于可编程控制器的不断发展，对它下一个确切定义是困难的。可编程控制器问世后，美国电器制造商协会NEMA（National Electrical Manufactures Association）于1980年对可编程控制器有如下定义：可编程控制器是一种数字式电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算术运算等功能，实现对各种机械或生产过程的控制。 PLC这个电子系统，也是靠存贮程序、执行指令，进行信息处理，实现输入到输出的变换。但它的目的是用以控制各种类型机械或生产过程。
7、所以，从实质上讲，它是一台工业环境应用的、满足实时控制要求的专用计算机。PLC与普通计算机所不同的主要是： 可编程控制器的10项招标指标1968年，美国通用汽车公司（GM）根据多品种、小批量、不断翻新汽车品牌的战略思想，以降低生产成本，缩短新产品开发周期为设想，针对汽当时车生产线的自控系统现状：工装基本上由继电器控制装置构成。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装，因而继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，这不仅费时、费工、费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，希望用新的控制装置来取代继电器控制装置，并提出了以下10项
8、招标指标：在使用者的工厂里，能以最短的中断服务时间，迅速、方便地对其控制的硬件和设备进行编程及重新进行程序的设计。所有的系统组件必须能在工厂无特殊支持的设备、硬件及环境条件下进行。系统的维修必须简单易行。在系统中应设计有状态指示器及插入式模块，以便在在最短的停车时间使维修和故障诊断变得简单易行；装置的体积应小于原继电器控制柜的体积，它的能耗也应较小；必须能与中央数据采集处理系统进行通信，以便监视系统的运行状态和运行情况。输入开关量可以是已有的标准控制系统的按钮和限位开关的交流115V(注：美国电网电压为115V，我们中国是AC220V)；输出的驱动信号都必须能驱动以交流运行的电动机驱动器和电磁
9、阀线圈，每个输出量将设计为可开停和连续操纵具有交流115V，2A以下容量的电磁阀等负载设备。具有灵活的扩展能力。在扩展时，必须能以最小的系统变动及最短的更换、停顿时间，使原有装置从系统的最小配置扩展到系统的最大配置。在购买和安装费用上应有与原有继电器控制和固态逻辑控制系统的竞争力，即有高的性价比。用户存储器容量至少在4KB1以上（根据当时汽车装配厂的要求）美国数字设备公司(DEC)中标后，在1969年，研制出第一台PLC（PDP-14），应用于美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。其后，美国Modicon公司也推出了同名的084控制器。这种新型的工控装置，以其体积小、可变性好、可靠性高、使
10、用寿命长、简单易懂、操作维护方便等一系列优点，很快就在美国的许多行业里得到推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等行业。这一新型的工控装置的出现，受到世界上许多国家的高度重视。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了他们的第1台PLC（DSC-8控制器）。1973年，西欧国家也研制出他们的第1台PLC。我国从1974年始研制，到1977年开始应用于工控领域。可编程控制器的发展初创阶段扩展阶段，通信阶段，开放阶段，从20世纪80年代中期到90年代中期。由于国际标准化组织提出了开放互连参考模型，使可编程控制器在通信系统的开放获得较大发展，使各制造厂商产品可以互通
11、，甚至大中型产品开始采用CRT屏幕显示功能，并且采用标准化软件系统，增加高级编程语言，并完成编程语言的标准化工作。2、可编程控制器的编程语言可编程控制器编程语言的发展可编程控制器的应用需要用可编程控制编程语言进行编程（即所谓的二次开发），各制造商开发了各自的编程语言，形成了各自为政的自动化孤堡。不同的可编程控制器程序不能移植，不能相互通信等。为此，用户和制造商都希望有标准化的编程语言，使可编程控制器成为开放系统的组成部分。标准化编程语言的发展来自下列三方面的发展。传统可编程控制器语言。例如常用的梯形图语言脱胎于电气逻辑图，指令表语言是汇编语言的发展。工控软件公司开发的编程语言。基于工业PC的软
12、逻辑PLC。可编程控制器的标准编程语言IEC 61131-3的编程语言部分定义了两大类编程语言：文本类编程语言和图形类编程语言。文本类编程语言包括指令表编程语言（IL:Imstruction List）和结构化文本编程语言(ST：Structured Text)，图形类编程语言包括梯形图编程语言（LD：Ladder Digram）和功能块图编程语言（FBD：Function Block Digram）。标准中定义的顺序功能表图编程语言（SFC：Sequence Function Chart）既没有归入文本类编程语言，也没有归入图形类编程语言，而是作为公用元素被定义。这表示SFC可以使用两类语言
13、进行编程。三、PLC的基本结构PLC主要由中央控制单元（CPU）、存储器（RAM或ROM或 ）输入输出模块（I/O）部分、电源和编程设备组成(见图1-1），有的PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成某些特殊的任务。术语“体系结构”是指PLC的硬件，或软件，或者二者的结合。开放式的体系结构，是指系统使用现成的标准组件，能方便的与其它生产厂家的设备和程序兼容。封闭的体系结构是指该系统为专用的并且与其他系统不兼容。目前，大多数PLC系统从本质上讲都是封闭的系统，所以使用时必须确定所选用的硬件和软件与所使用的PLC是兼容的。1中央控制单元CPU CPU是PLC的“大脑”，通常由一个微处理器和一个存储器
14、组成。微处理器实现逻辑处理和控制各模块间通信的功能，不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存由微处理器完成的逻辑操作的结果（程序产生的数据）。 2.I/O模块 I/O系统构成了现场设备与控制器连接的接口，作用就是从使现场接收到的信号或送到现场的信号达到处理器的要求。输入(1nput)模块和输出(Output)模块简称为IO模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。 开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。CPU模块的工作电压一般是5V，而PLC的输入输出信号电压一般较高，如直流24V 3编程器设备 （或称编程终端） 编程设备用来向存储器中写入程序，并用它进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。它的体积小，价格便宜，一般用来给小型PLC编程，或者用于现场调试和维护。印，通过网络，还可以实现远程编程和传送。 4电源 PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源。部的开关电源为各模块提供DC 5V。四PLC的特点自身还不消失，等等。正是由于信息的这些特点，决定了PLC的基本特点。归纳起来，除了功能丰富，PLC还有以下特点：1工作可靠:用PLC实
