免费毕业论文送料工作台的PLC控制（一）

　　题目：送料工作台的PLC控制
　　一：控制要求
　　某车间有六个工作台，送料车往返于工作台之间送料，如图所示。每个工作台还有一个到位开关（SQ)和一个呼叫开关(SB)。具体控制要求如下：
　　送料车开始能停留在6个工作台中人以一个到位开关的位置上。
　　送料车现暂停与m号工作台(SQm位ON)处，这时n号工作台呼叫（SBn位ON）,若：
　　（1）m>n,送料车左右，直至SQn动作，到位停车。即送料车所停位置SQ的编号大于呼叫按钮SB的编号时，送料车往左右运行之呼叫位置后停止。
　　(2)m
　　(3)m=n,送料车原位不动。即送料车所停位置SQ 呼叫按钮SB号相同时，送料车不动。
　　前 言
　　随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，伴随建筑业的发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。
　　电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。本论文分为：
　　电梯概述；电梯的拽引；电梯的主要机械部件；电梯的电力驱动；电梯的主驱动控制系统；电梯的电气自动控制系统六部分。其前五部分对我国及国外的电梯情况和发展作了系统的介绍，第六部分介绍用PLC实现电梯控制的原理、工作过程，比较了继电器控制的区别分析PLC优。缺点。本次论文的书写过程中，由于是在业余情况下仅进行，时间比较，加之水平所限，错误和不妥  之处在难
　　免，敬请老师提出宝贵意见。
　　目录
　　第一章    绪论…………………………………………………………4
　　1.1 可编程序控制器控制技术……………………………………………………41.3 PLC的优特点…………………………………………………………………8
　　1.4 PLC的应用…………………………………………………………………11
　　第二章：PLC控制系统及程序设计………………………………………17
　　2.1控制系统的软件计…………………………………………………………17
　　2.2自动运料系统的梯形图控制程序…………………………………………19
　　2.3 PLC控制程序指令表………………………………………………………21
　　第三章 调试与验证………………………………………………………23
　　第四章 小结……………………………………………………………24
　　第五章 参考资料……………………………………………………24
　　第一章： 绪论
　　随着我国社会经济的快速发展，全国各地大型厂矿不断涌现，作为 自动运料机不断的改善，其需求量日益增长。各种类型规格繁多的运料机以在工厂内投入运行。为了确保运料机正常运行、安全使用，必须要了解运料机、管理运料机、维护好运料机。
　　第一节：可编程序控制器控制技术
　　可编程序控制器（Programmable  Controller）四有国际电工委员会（IEC）命名的工业专用的计算机系统。国际电工委员会给出可编程器的定义是：＂可编程序控制器是一种数字运算的操作系统，专门在工余环境下应用而设计，它采用可编程的序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计算和栓书运算操作命令，斌通过数字时，模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可片成控制器及其有关的设备，都应按已与公寓控制系统天成一个整体，易于扩充功能的原则。＂因此，可片成控制器是继承计算机技术，制动控制技术和通信技术（3C）于一体的工业自动化控制装置。它具有功能强，可靠性高，程序设计简单，灵活应用，体积小，维护方便，能适应恶劣工作环境等一系列的优点，在冶金，能源，化工，交通，电力等领域的省长空之中得到广泛的应用，现已跃居现代户工业自动化三大支柱（可编程控制器，机器人和计算机辅助设计/计算机辅助制造）的主导地位。
　　第二节：可编程序控制器概述
　　PLC的生产：
　　在早期的工业控制中，程序控制多采用由机械电器是期间作为控制原件的硬件布线逻辑控制系统，如电磁继电器构成的继电器控制系统。这种横须控制系统是以继电器为主构成控制回路来实现各种机械设备所特有的程序控制。这种固有的界限方式的程序是现实与具体的机械动作相对应的。这种系统有着十分明显的缺点：体积大，耗电多，可靠性差，寿命短，运行速度不高；对圣餐工艺多变的适应性更差，如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，造成时间和资金的严重浪费。
　　20世纪60年代中期，采用料集成电路的小型计算机被应用到再现过程控制领域，制动控制技术，通讯技术也日趋完善，这些先进的科学技术逐步进入到工业控制领域。但是由于半导体技术在集成规模上未能取得突破性的进展，尤其是半导体存储器未能实现工业化生产，使得计算机在结构上复杂而庞大，变成也不方便，价格也令工业界难以接受。
　　60年代末期，西方国际出现工业大萧条，作为工业龙头的汽车工业也受到沉重的打击。1968年，没狗追大的汽车制造商通用公司（GM）未料摆脱萧条的困境，制定了多种，小批量，不断翻新汽车型号来吸引顾客的战略，依旧在激烈的竞争中来占领优势，这就要求对程潜山万台生常专用机和装配线的控制系统来进行改造，这种改造需要随着工业对象的不同而不断变化。原来的控制系统是由继电器铸成的，也是有无数给导线，触头和线圈的逻辑布线系统。要不断地改变这种逻辑系统，其供桌繁琐，复杂，要法非大连人力物力财力和时间。通用公司未料改造生产设备传统控制方法，提出料研制新型的控制装置已取代几代拟控制装置，为此，特定事项公开招标的要求，即
　　1）编程简单方便，可在现场修改程序；
　　2）营建维护方便，最好是插件式结构；
　　3)可靠性要高于继电器控制系统;
　　4)体积小鱼继电器控制系统；
　　5）可将数据直接送入计算机;
　　6)在成本上可以与继电器控制系统竞争；
　　7）输入可以使交流115V； 9）在扩展时，原有系统只能做很小动作；
　　10）用户程序存储器容量至少可以扩展到
　　4KM
　　年份 功能特点 应用范围 第二代1973-1975年 增加算术运算、数据处理功能，初步形成系列。可靠性进一步提高 能同时完成逻辑控制，模拟量控制
　　第三代1976-1983年 增加复杂数值运算和数据处理，远程I/O和通信功能，采用大规模集成电路，微处理器，加强自诊断、容错技术 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、监控等场所  表5-1
　　第二年，美国数字公司（DEC）就研制出世界上第一台编程器，斌应用在通用公司的生产线上，一举获得成功。其后，日本，德国等相继引出这项技术，可编程控制器由此发展起来。在这一时期，可辨车工之气采用料计算机的设计思想，但实际上只能望城顺序控制，即在逻辑运算，定时，技术等顺序控制功能，随意人们见这一时期的可编程控制器又成为逻辑控制器。在可编程冲之气发展历程中，因不同时期和不同功能，还有过不同名称，可编程顺序控制器，可编程矩阵控制器，可编程序二进制系统。            各代PLC的特点与应用范围
　　值得注意的是，目前国内对程序需控制器承用英文缩写表示两种：一是PC。因为各人计算机简称PC（Personal  Computer）有时为了避免混淆，人们习惯上仍是将可编程控制器简称PLC，本书采用PLC简称。
　　第三节：PLC的优特点
　　PLC出现后就受到普遍重视，其应用发展也是丰迅速，原因是在与现有的各种控制方式相比，他有一系列受用户欢迎的特点，先介绍如下。
　　（1）可靠性高，抗干扰性强
　　在恶劣的工业环境下工业圣餐对控制设备的可靠性提出很高的要求。PLC是专为工业控制而设计，由于采取一系列措施，PLC控制系统的平均无故障间隔时间一般呢达到4--5万小时，远远超过全统继电器控制和计算机控制系统。可以说，到木简为止尚无任何一种工业控制系统的可靠性能达到和超过PLC。保证PLC工作可靠性高、抗干扰能力强的主要措施是：
　　(1)采用循环扫描，集中采样，集中输出的工作方式。
　　（2）硬件设计采用模块式结构并采取屏蔽、滤波、隔离、连锁等一系列的抗干扰技术，同时增加输出连锁，环境检测与故障诊断等高等可靠性电路。
　　软件设计中设置实时箭控、自诊断、信息保护与恢复等程序与硬件电路配合实现各种故障的诊断、处理、报警及保护功能。因此PLC优于微机控制的首要特点是它适应恶略的工作环境。例如能在下列的条件下工作。
　　电源电压：AC 220 15% 抗冲击强度；1000Vp-p、脉冲1us、30—100噪声
　　工作温度；0--55
　　存放温度：-20 --70
　　湿度：35%—90%（不结雾）
　　耐压：AC1500V1min（各端子与接地之间）
　　(2)编程简单，易于掌握
　　着是PLC优于微机的另一特点。梯形图编程式是PLC最常用的编程语言，它与继电器控制原理图类似，具有直观、清晰、易于修改、易掌握的优点，即使未掌握专门计算机知识的人也能熟练的掌握，因此受到广大技术人员和操作者的欢迎。这种面向问题、面向控制过程的编程语言，虽使PLC内部增加了解释程序，延长执行时间，但对大多数机电控制设备而言是无关紧要的。
　　（3）组合灵活，使用方便
　　尽管PLC内部是一台专用的计算机，但由于它采用的是专用的模块，其I/O电路设计又采用一系列的抗干扰措施，用户不需要硬件的二次开发，能灵活方便的组成各种不同的模块，不同功能的控制系统。接线简单，工作量小，使用、维护方便。
　　（4）功能强，通用性好
　　现代PLC运用了计算机、电子技术和集成工艺的最新技术。硬件和软件两方面不断发展，使其具有很强的处理和输出控制能力。适应各种智能I/O模块，如温度控制、位置控制模块高速记数、高速模拟量转换模块，远程I/O及各种信息通信模块等不断涌出PLC之间和PLC与上位计算机通信与网络功能不断提高，使现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、步进等功能，而且还能完成A/D、D/A转换、数字运算和数据处理以及通信联网、生产过程监控等。因此，它即可对开关量进行控制又可对模拟量进行控制；既可控制一台单机、一条生产线，又可控制一个机群，多条生产线；既可现场控制，又可远距离控制；既可控制简单系统，又可控制复杂的系统，其控制规模和应用领域不断扩大。编程语言的多样化，以软件取代硬件控制的可编程性使PLC成为工业控制中应用最广泛的一种通用标准化系列化控制器。同一台PLC可适用于不同的控制对象或同一对象的不同控制要求。同一档次，不同机型的功能也能方便地相互转换。
　　（5）开发周期短，成功率高
　　大多数工业控制装置的开发研制，包括机械、也液压、气动、电气控制的部分，需要一定的研发时间，也包含着各种困难与风险。大量实践证明采用PLC为核心的控制方式具有开发周期短、风险小和成功率高的优点。其主要原因之一是只要正确、合理选用各种各样模块组成系统不需大量硬件配置和管理软件的二次开发，其二是PLC采用软件控制方式，控制系统一旦构成便可在机械装置研制之前根据技术要求独立进行应用程序开发并可以方便地通过模拟调试反复修改直到达到系统要求，从而保证最终配套联试的一次成功。
　　（6）体积小，重量轻，功耗底
　　由于PLC采用料半导体集成电路，其体积小、重量轻、结构紧凑、功耗底，因而是机电一体化的理想控制器。
　　第四节： PLC的应用
　　随着微机处理芯片既有关元件的大幅度的下降，PLC的成本也随之下降。与此同时PLC的性能确不断完善，功能也在增多增强。因此PLC的应用以有早期的开发逻辑到现在控制的各个工业领域。他即                                  可以用与开关的控制，又可用与模拟量控制；即可用与单机控制，又可用与组成多机控制系统；即可控制简单系统，又可控制复杂系统。根据PLC的特性点，可以将其应用形式归纳为如下8种类性。
　　（1）开关逻辑控制
　　开关逻辑控制是PLC最基本最广泛的应用领域。PLC具有强大的逻辑运算能力，用PLC可取代传统继电器系统和顺序控制，实现单机控制、多级控制及自动生产线控制，如各种机床、自动电梯、高炉上料、注塑机械、包装机械、印刷机械、装配生产线、电镀流水线、货物的存取、运输和检测等控制。
　　（2）模拟量控制
　　再生产过程中，有许多连续变化的量。如温度、压力、流量、液位、速度等都是模拟量。PLC所处理的是数字量，为了接受模拟量的的输入并能输出模拟信号，PLC中配有A/D和D/A模块，将现场的温度、压力等这些模拟量经过A/D转换后成为数字量，经微处理器进行处理，微处理器处理的数字量又经过D/A转换变为模拟量去控制被空对象，这样就实现了PLC对模拟量的控制。
　　（3）闭环过程控制
　　应用PLC不即可以对模拟量的控制，而且还可以进行闭还控制，现在大中型PLC一般都具有专门的PID控制模块。当控制过程中某一个变量出现偏差时，PLC就按照PID算发算出正确的输出去控制生产过程，把变量保持在期望值上。PLC的PID控制一广泛的应用在加热炉、锅炉、反应堆、酿酒及位置和速度等控制中。
　　（4）定时控制
　　PLC具有定时控制的功能，它可以为用户提供几十甚至上百个计时器，其计时时间可以有用户在编写用户程序时设定，可以由操作人员在工业现场通过编程器设定，实现定时或延时的控制。
　　（5）计数控制
　　技术控制也是控制系统不可缺少的，PLC同样也为用户提供了几十个甚至上百个计数器，射定方式如同定时一样。如果用户需要对频率较高的信号进行记数的话，则可以选择高速计数器。
　　（6）顺序控制
　　再工业控制中采用PLC实现控制，可以用移位寄存器何不进指令进行编写程序，也可以用于电工委员会规定的进行编写。
　　（7）数据处理
　　现代PLC都具有数据处理能力。它不仅能算术运算、数据传输，而且能进行数据比较、数据转换、数据显示和打印及数据通信等。对于大中型PLC还可以进行浮点运算、函数运算等。
　　（8）通信和联网
　　PLC的控制以从早期的单机控制到现在的多机控制，实现了工厂自动化。这是由于现代的PLC一般都有通信的功能，它即可以对远程I/O进行控制，有能实现PLC与PLC、PLC与计算机之间的通信。因此，PLC是实现工厂自动化的理想工业控制
　　电动机正反转控制主电路图 (a)
　　梯形图  (b)
　　自动控制面板
　　第二章：PLC控制系统及程序设计：
　　第一节 。控制系统的软件设计：
　　编程原件地址分配表
　　送料车的元器件表
　　器件 PLC软原件 说明/作用
　　SW1 X0 启动按钮
　　SW2 X10 停止按钮
　　PB1 X1 1#工作台呼叫按钮
　　PB2 X2 2#工作台呼叫按钮
　　PB3 X3 3#工作台呼叫按钮
　　PB4 X4 4#工作台呼叫按钮
　　PB5 X5 5#工作台呼叫按钮
　　PB6 X6 6#工作台呼叫按钮
　　SQ1 X11 1#工作台限位开关 SQ3 X13 3#工作台限位开关
　　SQ4 X14 4#工作台限位开关
　　SQ5 X15 5#工作台限位开关
　　SQ6 X16 6#工作台限位开关
　　KM1 Y0 小车向右行使
　　KM2 Y1 小车向左行驶
　　流程
　　第二节：自动运料系统的梯形图控制程序
　　‖X1                        1#工作台呼叫
　　‖X2                        2#工作台呼叫
　　‖X3                        3#工作台呼叫
　　‖ X4                       4#工作台呼叫
　　‖X5                        5#工作台呼叫
　　‖X6                        6#工作台呼叫
　　‖X11                       1#工作台限位                  ‖X13                       3#工作台限位
　　‖X14                       4#工作台限位
　　‖X15                       5#工作台限位
　　‖X16                      6#工作台限位
　　‖X0                             呼叫工作台与小车工作台的比较
　　‖M0    ‖YI    ‖X10           小车向右行使
　　‖M2 ‖Y0   ‖X10               小车向左行驶
　　第三节：PLC控制程序指令表
　　LD  X1
　　MOV  K1  D0            1#工作台呼叫
　　LD  X2
　　MOV  K2  D0           2#工作台呼叫
　　LD  X3
　　MOV  K3  D0        &nbs                                  p;  3#工作台呼叫
　　LD  X4
　　MOV  K4  D0           4#工作台呼叫
　　LD  X5
　　MOV  K5  D0           5#工作台呼叫
　　LD X6
　　MOV  K6  D0           6#工作台呼叫
　　LD  X11
　　MOV  K1  D1           1#工作台限位
　　LD  X12LD  X13
　　MOV  K3  D1           3#工作台限位
　　LD  X14
　　MOV  K4  D1           4#工作台限位
　　LD  X15
　　MOV  K5  D1           5#工作台限位
　　LD  X16
　　MOV  K6  D1           6#工作台限位
　　LD  X0
　　CMP  D0  D1  M0       启动并作比较
　　LD  M0
　　ANI  Y1
　　ANI  X0
　　OUT  Y0                小车向右行使
　　LD  M2
　　ANI  X10
　　OUT  Y1                 小车向左行驶
　　第三章：调试与验证
　　调试验证：现场调试：
　　完成以上工作台后，将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中将暴露出系统可能存在的传感器，热行器，硬接线等方面的问题以及PLC的外部界限图和梯形图程序设计等问题，给分析后逐一清除。完全符合设计要求。
　　四：小结
　　PLC作为独立的一门学科,有着独特的设计思想和设计方法.它所强调的是设计的规范.比如PLC设计必须遵守国家的有关法令、标准和规范.执行国家的有关方针和政策.这既涉及到经济问题又牵涉到效益问题.所以PLC设计一定要符合规范要求.
　　通过本次设计,使我对PLC设计步骤和设计方法更加明确,基本上掌握了设计的总体思想.明确了在设计中需要那些住于事项，那些是利用再什麽地方的
　　同时也学会了PLC在电梯的安装与设计的技术.
　　在这吃设计中，让我掌握料大量的知识。熟悉了PLC在工业领域中的应用
　　同时给人们的生活生产带来和大的方便。同时PLC技术也推动料工业自动化的发展。
　　希望老师给已提出宝贵的意见，谢谢！
　　五、参考资料
　　1、自动控制原理及系统
　　2、PLC及应用
　　3、机床电气控制
　　4、工厂电气设备控制