还剩20页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
1.1PLC的特点PLC之所以能够发展,除了它顺应了工业自动化的客观要求之外,更重要的一方面是由于它具备许多适合工业控制的优点,较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题它具有以下几个显著特点
1.
1.1可靠性高,抗干扰性强传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器由于触点接触不良,容易出现故障,PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少互继电器控制系统的1/10--1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一
1.
1.2功能强大,性价比高一台小型PLC内有成百上千种可供用户使用的编程软件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能,与相同的继电控制系统相比,具有很高的性能价格比
1.
1.3编程简易,现场可维修梯形图是使用最多的PLC的编程语言,其图形符号和表达方式与继电控制电路图相似梯形图语言形象直观,易学易懂,熟悉继电控制电路图的电气人员,只需要花几天时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制程序,而且可以根据现场的情况,在生产现场一边调试边修改程序,以适应生产需要
1.
1.4寿命长,体积小,能耗低PLC平均无故障时间可达到数万小时以上,使用寿命可达几十年对于复杂的控制系统,使用PLC后,可以减少大量的中间继电器和时间继电器,因此,控制柜的体积可以缩小到原来的一半到10分之1特别是小型PLC的体积仅相当于两个继电器的大小,且能耗仅为数瓦,所以它是机电一体化设备的理想控制装置
1.
1.5功能强,性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能与相同功能的继电器相比,具有很高的性能价格比可篇程序控制器可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理
1.2PLC的基本结构
1、中央处理单元CPU:中央处理单元CPU是PLC的控制核心它按照PLC系统程序赋予的功能a.接收并存储从用户程序和数据;b.检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误
2、存储器:可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器存放系统软件(包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其各种管理程序)的存储器称为系统程序存储器;存放用户程序(用户程序存和数据)的存储器称为用户程序存储器,所以又分为用户存储器和数据存储器两部分3.输入接口电路:输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种,在我们实际涉及到的信号当中,开关量最普遍4.输出接口电路可编程序控制器的输出有继电器输出M、晶体管输出T、晶闸管输出SSR三种输出形式5.电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视一般交流电压波动在+10%+15%范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去如FX1S额定电压AC100V—240V,而电压允许范围在AC85V—264V之间允许瞬时停电在10ms以下,能继续工作一般小型PLC的电源输出分为两部分一部分供PLC内部电路工作;一部分向外提供给现场传感器等的工作电源
1.3PLC的工作原理PLC是采用循环扫描的工作方式一个扫描周期主要可分为3个阶段
1.
3.1输入刷新阶段在输入刷新阶段,CPU扫描全部输入端口,读取其状态并写入输入状态寄存器完成输入端刷新工作后,将关闭输入端口,转入程序执行阶段在程序执行期间即使输入端状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变,而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入
1.
3.2程序执行阶段在程序执行阶段,根据用户输入的控制程序,从第一条开始逐步执行,并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器当最后一条控制程序执行完毕后,即转入输入刷新阶段
1.
3.3输出刷新阶段当所有指令执行完毕后,将输出状态寄存器中的内容,依次送到输出锁存电路(输出映像寄存器),并通过一定输出方式输出,驱动外部相应执行元件工作,这才形成PLC的实际输出由此可见,输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期,由此循环往复,因此称为循环扫描工作方式显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短扫描周期越长,响应速度越慢由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新,即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次,所以系统存在输入输出滞后现象,这在一定程度上降低了系统的响应速度但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次,并且只对有变化的进行刷新,这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的,不但不会造成影响,还会提高抗干扰能力这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行,PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的,而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的,误动作将大大减小但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象,这个一般PLC都会采取高速模块总之,PLC采用扫描的工作方式,是区别于其他设备的最大特点之一2车辆出入库管理系统的构成
2.1整体框架图
2.1整体框架
2.2传感器的布置图
2.2传感器的布置
2.3显示电路图
2.3显示电路3PLC的I/O端口接线在本设计中,总共需要8位LED数码管和l6个按键,为了节省单片机I/O口数以及数码管驱动问题,在此采用HD7279键盘显示芯片7279键盘显示芯片为SPI接口,具有连线简单、无需另加数码管驱动、自身电路简单等优点显示部分采用1组4位一体共阴数码管,共设置l6个功能键PLC的I/O端口接线图
3.1I/O端口接线4I/O口地址分配设计中采用内存为3.2K,最大I/0点数640点的微处理器c200HE—CPU11-E,欧姆龙公司产品,电源使用带有24VDC和AC110—120/220—240V的使用电源PA204S根据系统控制要求,本系统需计数器1个,定时器2个,16个输入点和16个输出点,所选PLC类型满足系统要求输入信号输出信号传感器1#I
0.1发光二极管Q
0.2传感器2#I
0.2接LED脚bQ
1.0悬空I
0.3接LED脚aQ
1.1接LED脚cQ
1.2接LED脚dQ
1.3接LED脚eQ
1.4接LED脚fQ
1.5接LED脚gQ
1.6接LED脚bQ
2.0接LED脚aQ
2.1接LED脚cQ
2.2接LED脚dQ
2.3接LED脚eQ
2.4接LED脚fQ
2.5接LED脚gQ
2.6图
4.1I/O口地址分配5程序设计
5.1课题内容
1.入库车辆前进时,经过1#→2#传感器后计数器加1,后退时经过2#→1#传感器后计数器减1,单经过一个传感器则计数器不动作2.出库车辆前进时经过2#→1#传感器后计数器减1,后退时经过1#→2#传感器后计数器加1,单经过一个传感器则计数器不动作3.设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路,显示车库内车辆的实际数量变量约定10001---启动10006---1#传感器10002---停止10007---2#传感器10003---清零00001---仓库空显示10004---=“1”入库操作10004---=“0”出库操作10005---=“1”前进操作10005---=“0”后退操作
5.2计数逻辑
1.光传感器的接收光被遮断时定义为“有信号”;
2.传感器1#有信号时启动增计数逻辑;
3.传感器2#有信号时启动减计数逻辑;
4.传感器1#完成脉冲同时2#有信号,则启动增计数逻辑;
5.传感器2#完成脉冲同时1#有信号,则启动减计数逻辑;
6.传感器1#和传感器2#都完成脉冲后进行相应计数动作;
7.传感器1#和传感器2#都没有信号时进行小复位动作;
8.增计数与减计数的启动逻辑互锁;
9.增计数和减计数的进行逻辑互锁
10.计数值超过+99后从零开始计数并报警(发光二极管)其中条件2和条件3为“方向判定条件1”;条件4和条件5为“方向判定条件2”;
5.3程序流程图车辆入库操作流程图
5.1车辆入库操作流程
5.4梯形图图
5.2梯形图6元器件清单表
7.1中列出了各元器件表
7.1元器件清单元器件型号数量备注SIMATICS7-3001套(配专用电源)XUZ-A502套(光电开关)共阴极LED2个2K电阻14个导线
1.5mm2(根据现场情况决定)总结建立提高停车场利用率和方便驾车者的信息系统,通过信息显示牌向寻找停车场的驾车者提供空闲停车场的位置和停车位的满空状况,以及诱导路线指南等信息,最大限度地提高了停车场的使用率显示车库内车辆的实际数量外,同时还实现了系统的计算机化的科学管理本设计中实现的双道闸自动抬、落出口、人口均安装道闸控制车辆自动进出;将交通系统中的车辆监测器、信号灯和智能门禁安全系统中的红外对射探测器引人系统;加入非接触式读卡器,使系统实现了智能化控制等属于具创新性的技术优点本系统采用反复逻辑判定,计数动作准确可靠;设备简单安装方便;自动化程度高便于实现无人值守;抗干扰能力强,环保无污染;便于需要时进行扩展缺点PLC的输出口资源有点过于浪费致谢时间过的真快刚进大学那一幕感觉还在眼前清晰可见,可转眼又进入了大三,从当初那个懵懂稚嫩中学生经历了大学2年多的磨练也已经逐渐的老练,在大学这个象牙塔里收获的不仅是知识,更是生活,学习,待人处世的方法成长是在大学生活的点点滴滴中获得本论文是在我导师贺道坤老师的指导下顺利完成的,他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我在此谨向贺道坤老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意最后请各位老师在百忙之中审阅我的论文,提出宝贵意见,给予指导,谢谢参考文献
[1]李建兴.可编程序控制器应用技术.北京机械工业出版社,
2004.
[2]陈宇,段鑫.可编程序控制器基础及编程技巧.广州华南理工大学出版社,
2002.
[3]王永华.现代电器控制及PLC应用技术.北京北京航空航天大学出版社,
2003.
[4]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京人民邮电出版社,
2004.
[5]廖常初.PLC编程及应用.北京机械工业出版社,2005
[6]郁汉琪.《电气控制与可编程序控制器》东南大学出版社
2003.
[7]易传禄主编.《可编程序控制器应用指南》上海科普出版社
2004.
[8]张进秋.可编程控制器原理及应用实例[M].北京机械工业出版社,2003.
[9]汤以范主编《电气与可编程序控制器技术》.机械工业出版社
2005.。