自动往返小车控制系统plc

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plc课程设计往返小车

plc课程设计往返小车

plc课程设计往返小车一、教学目标本章课程旨在通过学习PLC(可编程逻辑控制器)课程设计往返小车,使学生掌握以下知识目标:1.理解PLC的基本原理和组成;2.掌握PLC编程软件的使用;3.学习PLC控制系统的设计和调试方法。

在技能目标方面,学生应能够:1.独立完成PLC控制系统的硬件连接;2.使用PLC编程软件编写控制程序;3.对PLC控制系统进行调试和优化。

在情感态度价值观目标方面,我们期望学生:1.培养对PLC技术的兴趣和好奇心;2.理解PLC技术在工业自动化中的应用价值;3.树立团队合作和问题解决的意识。

二、教学内容本章课程的教学内容将围绕PLC课程设计往返小车展开,具体包括以下部分:1.PLC基础知识:介绍PLC的定义、分类、基本原理和组成;2.PLC编程软件:讲解编程软件的安装、使用方法和编程技巧;3.PLC控制系统设计:教学如何根据实际需求设计PLC控制系统,包括硬件选型、I/O分配、程序编写等;4.控制系统调试与优化:介绍调试工具和调试方法,讲解如何对控制系统进行优化。

三、教学方法为了提高教学效果,本章课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:讲解PLC基本原理、编程方法和控制系统设计等理论知识;2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解PLC技术在工业自动化中的应用;3.实验法:安排实验室实践,让学生动手操作,巩固所学知识;4.讨论法:学生进行小组讨论,培养团队合作和问题解决能力。

四、教学资源为了支持本章课程的教学,我们将提供以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供理论知识的学习;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解抽象概念;4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能动手实践。

五、教学评估本章课程的教学评估将采用以下方式,以确保评估的客观性和公正性:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答和团队协作表现,占总评的30%;2.作业:布置适量作业,评估学生的理论知识掌握和编程实践能力,占总评的20%;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力,占总评的20%;4.课程设计:评估学生完成往返小车PLC课程设计的能力,占总评的30%。

小车自动往返控制PLC课程设计

小车自动往返控制PLC课程设计

小车自动往返控制PLC课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握其在小车自动往返控制系统中的应用。

2. 学生能掌握基本的逻辑控制语句和程序设计方法,实现对小车的自动往返控制。

3. 学生能了解传感器的工作原理,并将其应用于PLC控制系统中,实现小车行进中的障碍物检测和避让。

技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计,实现小车自动往返控制的功能。

2. 学生能通过实际操作,调试和优化PLC控制程序,提高小车的运行效率和稳定性。

3. 学生能运用相关工具和仪器进行电路搭建和故障排查,培养实际操作能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对自动化技术和PLC控制系统的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 学生在小组合作中,学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生能够关注PLC技术在工业生产和日常生活中的应用,认识到科技对社会发展的推动作用,树立正确的价值观。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实际操作的结合,培养学生动手能力和创新能力。

学生特点:学生为高年级学生,具备一定的电子技术基础和编程能力,对新技术和新知识有较高的学习热情。

教学要求:教师需结合学生特点,采用任务驱动法、案例教学法和小组合作法等教学方法,引导学生主动探索,提高课程教学效果。

同时,注重过程评价,关注学生知识掌握和技能提升,培养其情感态度价值观。

通过分解课程目标为具体学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. PLC基础知识:包括PLC的组成、工作原理、编程语言及编程软件的使用,重点讲解与小车自动往返控制相关的基础知识。

- 教材章节:第一章 PLC概述,第二章 PLC组成与工作原理,第三章 编程语言与编程软件。

2. 逻辑控制语句:介绍PLC常用的逻辑控制语句,如与、或、非、定时器、计数器等,通过实例分析,让学生掌握逻辑控制语句的应用。

小车自动往返

小车自动往返

开关型号为LX2-131。
5
五、PLC的I/O地址分配表
输入 PLC输入端 I0.0 外接元器件 按钮SB1 功能 起动 PLC输出端 Q0.0 输出 外接元器件 KM1线圈 功能 正转控制
I0.1
.2
按钮SB2
开关S1
停止
工作方式选 择
Q0.1
Q0.2
KM2线圈
YV1线圈
反转控制
装料控制
I0.3
项目一
送料小车自动往返 ———PLC控制系统 设计与安装调试
一、任务要求
(1)在任意一点,小车能正向或反向启 动运行。 (2)在任意一点,小车能停止。 (3)工作过程为:小车原位为A点,按下 启动按钮,小车从A点运行至B点,压下行 程开关SQ1,小车停止,料斗门打开给小车 加料;经过5S后关闭料斗门,小车退返回 至A点,压下SQ2,打开小车底门卸料。5S 后结束完成一个周期并循环。 (4)合理选择低压电器,设计程序、系 统安装接线图;并安装、调试完成自动往 返控制系统的实训室模拟系统。
2
二、用接触器实现电动机正反转控制电路分析
用 接 触 器 实 现 电 动 机 正 反 转 控 制 电 路
主电路
控制电路
3
三、工作台自动循环控制电路分析
4
四、PLC选型
整个系统设有起动按钮 SB1 、工作方式选择开关 S1 、
连续方式的停止按钮SB2、行程开关SQ1、行程开关SQ2等
6个输入信号,输出需控制接触器KM1、KM2的线圈,电磁 阀YV1和YV2的线圈,因此需要4个输出控制信号。在这里 我们选择西门子公司的S7-200系列PLC,其中的CPU226有 24个输入,16个输出,足够系统控制要求。 LX2 系列行程开关适用于交流 50Hz 、电压至 380V , 或直流电压至 220V 的控制电路中,作为控制运动机构的 行程或变换其运动方向或速度之用。在本装置中,行程

基于PLC的小车自动往返运动控制系统 2.

基于PLC的小车自动往返运动控制系统 2.

第一章概述1完成本次循环工作后,停止在最初位置。

其运动路线示意图如下图1-1所示。

如图1-1 小车运动路线示意图第二章硬件设计2.1 主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。

该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中,其中相对电源的任意两相对调,即可实现电机的正反转,也可达到小车左右运行的目的。

假设接通KM1为正转(小车右行),则接通KM2为反转(小车左行)。

图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O地址分配如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。

在运行过程中,这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用,并且也使小车的控制过程更清晰明了,动作与结果显示更加方便直接。

表2-12.3 I/O接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。

在进行调试过程时,在PLC模块上,当I0.0有输入信号,即按下SQ1;当I0.1有输入信号,也即按下SQ2,以此类推,I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。

同理,输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。

图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4 元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。

在本次设计中就是利用这些元件,用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。

表2-2第三章软件设计3.1 程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。

小车在一个周期内的运动由4段组成。

设小车最初在左端,当按下启动按钮,则小车自动循环地工作,若按下停止按钮,则小车完成本次循环工作后,停止在最初位置。

首先小车位于初始位置,按下SB1启动后,小车向右行驶;当碰到行程开关SQ4,小车转向,向左行驶;碰到行程开关SQ2,小车再一次转向,向右行驶;碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶,直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。

若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动,若此时按下停止按钮SB2,小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。

小车自动往复运动PLC控制系统

小车自动往复运动PLC控制系统

小车自动往复运动PLC控制系统简介自动化控制系统是现代工业生产的重要组成部分,在许多工业领域中有着广泛应用,其中PLC控制系统是其中的重要一员。

本文将介绍PLC控制系统在小车自动往复运动控制中的应用和实现方法。

PLC控制系统PLC即可编程逻辑控制器,它是一种数字化电子设备,主要用于工业自动化控制领域。

PLC控制系统由CPU、输入输出模块、程序存储器、数据存储器、通信模块等组成。

其主要功能是将输入的各种信号经过处理后控制输出信号控制继电器或执行器的工作。

控制系统设计概述在本文中,我们需要设计一个小车自动往复运动的控制系统。

首先我们需要定义控制系统的输入、输出以及控制目的:输入1.感应开关:用来检测小车到达终点位置的开关。

2.按钮:用来手动启动和停止小车。

3.限位开关:用来检测小车是否到达起始位置的开关。

输出1.电机:用来驱动小车运动。

2.灯:用来指示小车当前的运动状态。

控制目的设计一个控制系统,使小车能够自动往复地进行运动。

当小车到达终点位置时,控制系统需要自动将电机反向,使小车回到起始位置。

当按下按钮时,控制系统需要立即停止电机的运动。

程序设计下面是控制系统的程序设计流程,在编写程序之前,需要对控制系统的性能、特点和需求有一个深入的了解。

开发PLC程序1.定义输入输出口:// 定义输入口I:1.0I:1.1I:1.2// 定义输出口Q:1.0Q:1.12.编写PLC程序:LD I:1.0// 检测限位开关,判断小车是否在起始位置OUT Q:1.0// 驱动电机运动LD I:1.1// 检测感应开关,判断小车是否到达终点位置LDN I:1.2// 检测按钮是否按下AND I:1.0,I:1.1// 如果小车在起始位置并且到达了终点位置,转向运动OR N I:1.2// 如果按钮按下,即时停止电机运动OUT Q:1.1// 控制灯的亮灭JMP M100 // 重新执行程序设计控制器将输入输出口与PLC程序进行连接,并设置运行模式,测试程序是否正常。

基于PLC的小车自动往返运动控制系统2

基于PLC的小车自动往返运动控制系统2

第一章概述1完成本次循环工作后,停止在最初位置。

其运动路线示意图如下图如图1-1小车运动路线示意图2.1主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。

该电路图利用两个接触器的主触点KM1 KM2分别接至电机的三相电源进线中,其中相对电源的任意两相对调,即可实现电机的正反转,也可达到小车左右运行的目的。

假设接通KM1为正转(小车右行),则接通KM2为反转(小车左行)。

左行右行SO21-1所示。

第二章硬件设计图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O 地址分配如表2-1为小车循环运动 PLC 控制的I/O 分配表。

在运行过程中,这些 I/O 口分别起到了控制 各阶段的输入和输岀的作用,并且也使小车的控制过程更清晰明了,动作与结果显示更加方便直接。

KM 32.3I/O 接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。

在进行调试过程时,在PLC模块上,当I0.0有输入信号,即按下SQ1;当I0.1有输入信号,也即按下SQ2以此类推,I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。

同理,输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现岀来。

图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。

在本次设计中就是利用这些元件,用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。

3.1程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。

小车在一个周期内的运动由4段组成。

设小车最初在左端,当按下启动按钮,则小车自动循环地工作,若按下停止按钮,则小车完成本次循环工作后,停止在最初位置。

首先小车位于初始位置,按下SB1启动后,小车向右行驶;当碰到行程开关SQ4小车转向,向左行驶;碰到行程开关SQ2小车再一次转向,向右行驶;碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶,直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。

若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动,若此时按下停止按钮SB2小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。

送料小车自动往返的PLC控制

送料小车自动往返的PLC控制

2
编址方式
Company Logo
高位 按位寻址 V0.2
7
高位 按字节寻址 VB0
7
高位
按字寻址 VW0
VB0
15
高位
按双字寻址 VD0
VB0
31
低位
V0.2
0
位号
字节号
区域号
低位
VB0 0
字节号
字节寻址标志字母 区域号
低位
VB1
VW0
0
字节号 字寻址标志字母 区域号
VB1
VB2
VB3
VD0
字节号 双字寻址标志字母 区域号
❖ 3. 热电偶、热电阻扩展模块
❖ 4. PROFIBUS-DP通信模块
5.5 S7-200 PLC内部器件
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31
PLC数据类型
2
编址方式
3
寻址方式
4
元件功能及地址分配
31
PLC数据类型
Company Logo
❖ 最基本的存储单位是位(bit),8位二进制数组成1个 字节(Byte),其中的第0位为最低位(LSB),第7位为 最高位(MSB)。两个字节(16位)组成1个字(Word), 两个字(32位)组成1个双字(Double word)。把位、 字节、字和双字占用的连续位数称为长度。
❖ 中型PLC的I/O点数在256~1024之间, 功能比较丰富,兼有开关量和模拟量的控制 能力,适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环 过程的控制。
❖ 大型PLC的I/O点数在1024点以上。用于 大规模过程控制,集散式控制和工厂自动化 网络。
5.4 西门子S7-200 PLC识别与检测
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plc小车自动往返课程设计

plc小车自动往返课程设计

plc小车自动往返课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握其在小车自动往返控制中的应用。

2. 学生能够描述小车自动往返过程中所涉及到的传感器、执行器及其工作原理。

3. 学生能够解释PLC编程中涉及的逻辑运算和程序流程控制。

技能目标:1. 学生能够运用PLC进行小车自动往返的编程设计,实现小车的自动启动、运行、停止和往返。

2. 学生能够运用相关软件进行PLC程序的编写、调试和优化。

3. 学生能够通过小组合作,解决实际操作过程中遇到的问题,提高问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 学生在小组合作中,学会尊重他人、沟通交流,培养团队协作能力。

3. 学生能够认识到PLC技术在工业生产中的重要性,增强对工程技术应用价值的认识。

本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和实际应用能力。

通过本课程的学习,学生能够掌握PLC小车自动往返的相关知识,提高解决实际问题的能力,培养团队协作精神和创新意识。

二、教学内容1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的定义、功能、基本组成,使学生理解其工作原理和应用场景。

- 教材章节:第二章 可编程逻辑控制器概述2. 传感器与执行器:讲解小车自动往返过程中所用到的传感器(如红外线传感器、限位开关等)和执行器(如直流电机、步进电机等)。

- 教材章节:第三章 输入输出接口与传感器、第四章 执行器及其控制3. PLC编程基础:教授PLC编程中涉及的逻辑运算、程序流程控制等基础知识。

- 教材章节:第五章 PLC编程基础4. 小车自动往返控制程序设计:指导学生运用所学知识,设计并编写PLC控制程序,实现小车自动往返功能。

- 教材章节:第六章 PLC程序设计实例5. PLC程序调试与优化:教授学生如何运用相关软件进行PLC程序的调试与优化,提高程序稳定性和运行效率。

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中州大学毕业设计学号:201025090206 设计题目:自动往返小汽车的控制系统的设计学院:工程技术学院专业:机电一体化班级:10级对口2班姓名:杨丽丽指导教师:上官同英日期:2013 年3 月5 日诚信声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。

文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

毕业设计(论文)作者签名:指导导师签名:签字日期:签字日期:毕业设计任务书班级:10机电对口2班学生:杨丽丽学号201025090206设计题目:自动往返小汽车的控制系统的设计摘要:设计一个能自动往返于起跑线与终点线之间的小汽车的控制系统。

但不能用人工遥控(包括有线和无线)。

跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。

在跑道的A、B、C、D各点处画有2cm 宽的黑线,各段的长度与下图所示:设计内容及要求:1.设计完成的功能要求:1)、车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线),到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。

2)、BC间为限速区,车辆往返均要求低速通过,但不允许在限速区内停车。

3)、在往返过程中随时显示当前行车时间和路程,直接回到终点。

(显示装置应安装在小车上面。

)2.设计内容要求(1)根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。

(2)确定CPU的选型与硬件接口等的配置。

(3)进行硬件设计,主要是整个系统的电路原理图的绘制。

(4)进行软件设计,根据控制要求编写控制系统的控制程序和监控程序。

(5)撰写毕业设计说明书。

3. 设计说明书的要求:1)、分析控制要求、控制对象,确定控制方案;3)、根据控制要求选择单片机及相关控制元件的型号;3)、画出该控制系统的总体硬件原理图;4)、画出程序流程图;5)、源程序清单,并加注释;6)、其它按照毕业设计指导所述要求。

指导老师(签字):2012年12月17日前言随着电子技术的发展,可编程控制器不断更新、发展,可编程控制器在中低频电器开关控制领域应用十分广泛。

这是因为, 它与传统的继电器控制相比具有不可比拟的优点: 它结构紧凑, 编程容易, 强弱电并用, 控制速度快, 抗干扰性能强, 故障率低, 与外围电路的连接简单等。

PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一,小车自动往返与定位控制就是控制应用的一个典型例子,由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与定位控制以及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此运用PLC 来设计小车自动往返与定位运动越来越普遍。

随着技术的发展,其控制功能也不断增强,可编程程序控制器还可以进行算术运算,模拟量控制、顺序控制、定时、计数等,并通过数字,模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。

长期以来,PLC及其网络控制系统始终战斗在工业自动化控制行业的主战场,其提供的安全和完善的解决方案,为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用,在电力、冶金、化工、机械等行业发挥了重大作用,被公认为现代工业自动化三大支柱之一。

随着生产自动化程度的增加,单一的逻辑控制功能显然不能满足现代生产的要求,而PLC新增加的这些功能正好适应了生产发展的需求。

相信在未来的自动化生产控制中,PLC及其网络必将得到更加广泛的。

摘要可编程序控制器(Programmable controller)简称PLC,可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

本文介绍了一种基于PLC控制的生产流水线自动控制小车系统设计方案,论述了小车控制系统的软、硬件设计方案及其控制原理。

将PLC运用到小车自动控制系统,可实现小车的全自动控制,降低系统的运行费用。

PLC小车自动控制系统具有连线简单控制速度快,精度高,可靠性和可维护性好,维修和改造方便等优点。

关键词:PLC 循环控制往返小车程序设计目录前言 (4)摘要 (5)第一章编程控制器(PLC)概况 (7)1.1 PLC的定义 (7)1.2 PLC的发展 (7)1.3 PLC的特点 (8)1.4 PLC的基本组成及各部分作用 (8)1.5 PLC的应用领域 (10)1.6 PLC的选择 (11)1.7 设计背景及意义 (13)第二章硬件设计 (14)2.1 主电路图 (14)2.2 I/O地址分配 (14)2.3 I/O接线图 (15)2.4 元件列表 (16)第三章软件设计 (16)3.1程序流程图 (16)3.2 梯形图 (17)3.3 STL指令 (20)3.4 程序分析 (22)第四章程序调试 (22)第五章设计总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章可编程控制器(PLC)概况1.1PLC的定义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、计算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。

可编程控制器实际上是一种工业控制计算机,它的硬件结构与一般微机控制系统相似,甚至与之无异。

可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。

近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。

它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新电子器件,逐步形成了具有特色的各种系列产品。

1.2 PLC的发展1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,并公开招标提出十项标准:(1)编程方便,现场可修改程序;(2)维修方便,采用模块化结构;(3)可靠性高于继电器控制装置;(4)体积小于继电器控制装置;(5)数据可直接送入管理计算机;(6)成本可与继电器控制装置竞争;(7)输入可以是交流115V;(8)输出为交流115V, 2A以上,能直接驱动电磁阀,接触器等;(9)在扩展时,原系统只要很小变更;(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。

1969年,美国数字公司(DEC)研制出了第一台可编程序控制器,满足了GM 公司装配线的要求。

这种新型的工业控制装置简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长,很快在美国其它工业领域推广使用。

随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有了第五代PLC产品。

1.3 PLC的特点PLC之所以越来越受到控制界人士的重视,是和它的优点分不开的:(1)功能齐全,它的适用性极强,几乎所有的控制要求,它均能满足;(2)应用灵活,其标准的积木式硬件结构,以及模块化的软件设计,使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求,而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合;(3)操作方便,维修容易,稳定可靠。

尽管PLC有各种型号,但都可以适应恶劣的工业应用环境,耐热、防潮、抗震等性能也很好,一般平均无故障率可达几万小时。

1.4 PLC的基本组成及各部分作用PLC是一种通用的工业控制装置,其组成与一般的微机系统基本相同。

按结构形式的不同,PLC可分为整体式和组合式两类。

整体式PLC是将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体,构成主机。

另外还有独立的I/O扩展单元与主机配合使用。

主机中,CPU是PLC的核心,I/O单元是连接CPU与现场设备之间的接口电路,通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。

组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能I/O单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块,各模块插在底板上,模块之间通过底板上的总线相互联系。

装有CPU单元的底板称为CPU底板,其它称为扩展底板。

CPU底板与扩展底板之间通过电缆连接,距离一般不超过10m.无论哪种结构类型的PLC,都可以根据需要进行配置与组合。

1.4.1、中央处理单元(CPU)CPU在PLC中的作用类似于人体的神经中枢,它是PLC的运算、控制中心。

它按照系统程序所赋予的功能,完成以下任务:(1) 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据;(2) 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误;(3) 用扫描的方式接收输入信号,送入PLC的数据寄存器保存起来;(4) PLC进入运行状态后,根据存放的先后顺序逐条读取用户程序,进行解释和执行,完成用户程序中规定的各种操作;(5) 将用户程序的执行结果送至输出端。

现代PLC使用的CPU主要有以下几种:(1)通用微处理器,如8080, 8088, Z80A, 8085等。

通用微处理器的价格便宜,通用性强,还可以借用微机成熟的实时操作系统、丰富的软硬件资源。

(2)单片机,如AT80C51等。

单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好,很适合在小型PLC上使用,也广泛地用于PLC的智能UO模块。

(3)位片式微处理器,如AMD2900系列等。

位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。

它主要追求运算速度快,它以4位为一片。

用几个位片级联,可以组成任意字长的微处理器。

改变微程序存储器的内容,可以改变计算机的指令系统。

位片式结构可以使用多个微处理器,将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分,几个微处理器同时进行处理。

这种高运算速度与可以适应用户需要的指令系统相结合,很适合于以顺序扫描方式工作的PLC使用。

1.4.2、存储器根据存储器在系统中的作用,可以把它们分为以下3种:(1)系统程序存储器:和各种计算机一样,PLC也有其固定的监控程序、解释程序,它们决定了PLC的功能,称为系统程序,系统程序存储器就是用来存放这部分程序的。

系统程序是不能由用户更改的,故所使用的存储器为只读存储器ROM 或EPROM。

(2)用户程序存储器:用户根据控制功能要求而编制的应用程序称为用户程序,用户程序存放在用户程序存储器中。

由于用户程序需要经常改动、调试,故用户程序存储器多为可随时读写的RAM。

由于RAM掉电会丢失数据,因此使用RAM 作用户程序存储器的PLC,都有后备电池(铿电池)保护RAM,以免电源掉电时,丢失用户程序。

当用户程序调试修改完毕,不希望被随意改动时,可将用户程序写入EPROM.目前较先进的PLC(如欧姆龙公司的CPMIA型PLC)采用快闪存储器作用户程序存储器,快闪存储器可随时读写,掉电时数据不会丢失,不需用后备电池保护。

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