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1、PLC硬件控制电路设计学习要点计划目录2第1章PLC控制系31.1PLC控制系大纲31.2PLC机型和容量的步和原6第2章十字路口交通信号灯的PLC气控制系82.1十字路口交通信号灯气控制系任82.2十字路口交通信号灯控制系路102.3十字路口交通信号灯PLC硬件控制路102.4十字路口交通信号灯PLC控制程序122.5PLC系气工162.6梯形程序17第3章程18参照文件19/19-1-绪论可编程序控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC，是在继电序次控制基础上发展起来的以微办理器为中心的通用的工业自动化控制装置。它是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发
2、的工业自动控制装置,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年月以来，跟着微机技术和微电子技术的迅猛发展，极大推进了PLC在世界范围内的发展，其功能愈来愈强盛，应用范围愈来愈广阔，已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中。20世纪60年月末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不停更新的需要，在1968年美国通用汽车企业（GM）第一公开招标，对控制系统提出的详尽要求基本为：a。它的继电控制系统设计周期短，改正简单，接线简单成本低。b。它能把计算机的功能和继电器控制系统联合起来。但编程要比计算机简单易学、操作方便。c。系统通用性强。1969年美国数字设备企业（DEC）
3、依据上述要求，研制出生界上第一台PLC，并在GM企业汽车生产线上初次试用成功，实现了生产的自动化。后改日本、德国等接踵引入，可编程序控制器迅速发展起来，但是主要应用于序次控制，只好进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。其定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采纳一类可编程的储存器，用于其内部储存程序，执行逻辑运算,序次控制，准时，计数与算术操作等面向用户的指令，并经过数字或模拟式输入/输出控制各种种类的机械或生产过程。可编程控制器及其相关外面设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩大其功能的原则设计。我国在七十年月末期开始对PLC进行
4、研究、生产和应用。在近十年来，获得了特别好的成绩。特别是在应用方面，跟着国力的增强和生产力的提升，PLC已经浸透到了各个领域。在生产方面，为了提升生产效率和工业的自动化，我们引进了好多在世界上都处于当先技术的成套设备，大批地使用PLC等先进技术。还有三峡工程、秦川电站、天津开发区的康师傅方便面生产线等都用了PLC控制。此刻PLC不仅应用于冶金、矿业、机械、轻工等工业自动控制中，在其余领域它也有着广泛地应用。比方，市政建设中的水办理；平常生活中的电梯、车库的自动化管理等；商业中的自动售货机，啤酒罐装及酿酒等；别的还在环保、娱乐业中也有应用。跟着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也愈来愈
5、强盛，更多地拥有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLECONTROLLER），但是为了不睦PERSONALCOMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。目前PLC已经在智能化、网络化方面获得了很好的发展，并且当今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无穷的发展远景。-2-第一章PLC控制系统设计1.1控制系统设计大纲我们在学习了PLC的大批的相关知识后，要可以把其运用在实质训练中间。在这章学习PLC控制系统设计的基本规则、基本内容和步骤以及全书内容的相关习题。自然要设计经济、靠谱、简洁的PLC控制系统，需要丰富的专业知识和实质的工作经验。一、PLC控制系统设计的基根源则1）最大限度地满
6、足被控对象的控制要求。2）保证控制系统的高靠谱、安全。3）满足上边条件的前提下，力争使控制系统简单、经济、适用和维修方便。4）选择PLC时，要考虑生产和工艺改进所需的余量。二、PLC控制系统设计的基本内容选择适合的用户输入设备、输出设备以及输出设备驱动的控制对象。分配I/O，设计电气接线图，考虑安全措施。选择适合系统的PLC.设计程序调试程序,一个是模拟调试，一个是联机调试。设计控制柜，编写系统交付使用的技术文件，说明书、电气图、电气元件明细表。查收、交付使用。三、PLC控制系统设计的一般步骤1流程图功能说明1）解析生产工艺过程。2）依据控制要求确立所需的用户输入、输出设备，分配I/O。3）选
7、择PLC。4）设计PLC接线图以及电气施工图。5）程序设计和控制柜接线施工。2PLC程序设计的步骤1）对于复杂的控制系统，最好绘制编程流程图，相当于设计思路。2）设计梯形图。3）程序输入PLC模拟调试，更正，直到满足要求为止。-3-4）现场施工达成后进行联机调试，直至靠谱地满足控制要求。5）编写技术文件6）交付使用。3设计步骤框图以下：解析控制要求确立I/O设备选择PLC分配I/O、设计电气图编写流程图设计梯形图设计控制柜编制程序清单输入程序并检查现场连接N调试满足Y联机调试NN满足编制技术文件交付使用四、控制系统执行程序的过程及特色PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶
8、段、输出刷新阶段。-4-1输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按序次对全部输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。接着进入程序办理阶段，在程序执行阶段或其余阶段，即便输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入办理阶段才能被采样到。2程序执行阶段在程序执行阶段，PLC对程序按序次进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，则老是按先上后下，先左后右的序次进行。当遇到程序跳转指令时，则依据跳转条件能否满足来决定程序能否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，依据用户程
9、序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。3输出刷新阶段程序执行达成后，进入输出办理阶段。在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并经过必定方式输出，驱动外面负载。所以，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当PLC进入程序执行阶段后输入端将被关闭，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。这方式称为会合采样，即在一个扫描周期内，会合一段时间对输入状态进行采样。在用户程序中假如对输出结果多次赋值，则最后一次有效。在一个扫描周期内，只在输出刷新阶
10、段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。在其余阶段里输出状态向来保存在输出映象寄存器中。这类方式称为会合输出。对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采纳会合采样、会合输出的工作方式，固然在必定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数时间与外面输入/输出设备隔断，从根本上提升了系统的抗搅乱能力，增强了系统的靠谱性。而对于大中型PLC，其I/O点数许多，控制功能强，用户程序较长，为提升系统响应速度，可以采纳按期采样、按期输出方式，或中断输入、输出方式以及采纳智能I/O接口等多种方式。从上述解析可知，当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化
11、作出反响，需要一段时间，这类现象称为PLC输入输出响应滞后。对一般的工业控制，这类滞后是完好同意的。应该注意的是，这类响应滞后不但是因为PLC扫描工作方式造成，更主若是PLC输入接口的滤波环节带来的输入延缓，以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延缓，同时还与程序设计相关。滞后时间是设计PLC应用系统时应注意掌握的一个参数。-5-1.2PLC机型和容量的选择步骤与原则跟着PLC技术的发展，PLC产品的种类也愈来愈多。不一样型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不一样，合用的场合也各有重视。所以，合理采纳PLC，对于提升PLC控制系统的技术经济指标有侧重要意义。
12、PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特别功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。一、PLC机型的选择步骤与原则PLC机型选择的基根源则是在满足功能要求及保证靠谱、保护方便的前提下，力争最正确的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：1)合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个IO点的均匀价格比模块式的廉价，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵巧方便,在IO点数、输入点数与输出点数的比率、IO模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。2)安装方式的选择PLC系统的安
13、装方式分为会合式、远程IO式以及多台PLC联网的分布式。会合式不需要设置驱动远程IO硬件，系统反响快、成本低；远程IO式合用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程IO可以分别安装在现场装置周边，连线短，但需要增设驱动器和远程IO电源；多台PLC联网的分布式合用于多台设备分别独立控制，又要互相联系的场合，可以采纳小型PLC，但一定要附带通信模块。相应的功能要求一般小型(低档)PLC拥有逻辑运算、准时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少许模拟量控制的系统，可采纳能带AD和DA变换单元，拥有加减算术运算、数据传递功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂，要务实
14、现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，采纳中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集4) 散控制系统等场合。响应速度要求-6-PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不一样品位PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。假如要跨范围使用PLC，也许某些功能或信号有特别的速度要求时，则应该谨慎考虑PLC的响应速度，可采纳拥有高速IO办理功能的PLC，或采纳拥有迅速响应模块和中断输入模块的PLC等。系统靠谱性的要求对于一般系统PLC的靠谱性均能满足。对靠谱性要求很高的系统，应试虑能否采纳冗余系统或热备用系统。机型尽量一致一个企业，应尽量做到PLC的机型一致。主要考虑到以下三方面问题：)机型一致，其模块可互为备用，便于备品备件的采买和管理。)机型一致，其功能和使用方法近似，有益于技术力量的培训和技术水平的提升。)机型一致，其外面设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。二、PLC容
