電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文-PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展.doc

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1、 黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì)PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展系別： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣自動(dòng)化（B3）09-1 學(xué)生學(xué)號(hào)： xxxxxxxxxx 學(xué)生姓名： xxx 指導(dǎo)教師： xxx 2012年3月15日目 錄標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞4前言4第一章 可編程序控制器概述（PLC）51.1 PLC的定義51.2 PLC的產(chǎn)生51.3 PLC的結(jié)構(gòu)及分類61.4 PLC的工作原理71.5 PLC編程9第二章 PLC的現(xiàn)狀112.1 PLC的來(lái)源112.2 典型的PLC產(chǎn)品122.3 PLC在我國(guó)的應(yīng)用122.4 PLC發(fā)展的重點(diǎn)13第三章 PLC技術(shù)的應(yīng)用153.1 PLC 工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)

2、用153.2 PLC應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題工作環(huán)境和抗干擾17第四章 PLC實(shí)際應(yīng)用舉例184.1 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制使用PLC控制184.2 復(fù)合聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)使用PLC控制204.3 斷電延時(shí)型星角降壓?jiǎn)?dòng)能耗制動(dòng)控制使用PLC控制 22第五章 PLC的發(fā)展趨勢(shì)和前景235.1 PLC在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)235.2 PLC的前景24參考文獻(xiàn)29PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展電氣自動(dòng)化 (B3)09-1班 xxx 摘要：在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問(wèn)題的最

3、有效、最便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器（PLC）； 控制； 自動(dòng)化； 發(fā)展； 應(yīng)用前言一直以來(lái)，可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制方面發(fā)揮著巨大作用，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了廣泛、可靠的控制應(yīng)用。PLC主要能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安個(gè)可靠和比較完善的解決方案，適合當(dāng)前自動(dòng)化工業(yè)企業(yè)的需要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域有了翻天覆地的變化，而PLC不斷地采用新技術(shù)以及增強(qiáng)系統(tǒng)的開放性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。PLC將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，成為實(shí)現(xiàn)單機(jī)、車間、工廠自動(dòng)化的核心設(shè)備，其具有

4、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、組合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，其控制功能由簡(jiǎn)單的邏輯控制、順序控制發(fā)展為復(fù)雜的連續(xù)控制和過(guò)程控制，成為自動(dòng)化領(lǐng)域的三大技術(shù)支柱。特別是在機(jī)器人、CAD/CAM方面有著廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域有：順序控制、過(guò)程控制、位置控制、生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控和管理、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。把PC中的技術(shù)，如視窗操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等向PLC領(lǐng)域融合、滲透和集成的技術(shù)稱為PLC的商業(yè)技術(shù)。近年來(lái)PC在自動(dòng)化中的應(yīng)用領(lǐng)域也在擴(kuò)大(如用計(jì)算機(jī)的CNC和DCS等)，把PC技術(shù)作為一種補(bǔ)充技術(shù)用于PLC中，集成起來(lái)，目的是嵌入應(yīng)用，是軟控制器，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)延伸，它只用廉價(jià)的芯片組就可

5、進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。第一章 可編程序控制器概述1.1 定義可編程序控制器又稱PLC 國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對(duì)可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。 1.2 PLC的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按

6、照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)通用汽車公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller(PC)。個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱PC)發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)。 上世紀(jì)80年代至90年代中期是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在

7、這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。1.3 PLC的組成及分類從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。分類：1、小型PLC 小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以

8、及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 2、中型PLC 中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)一般在2561024點(diǎn)之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過(guò)程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 3、大型PLC 一般I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理

9、自動(dòng)化。大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器的可靠性更高。1.4 PLC的工作原理最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的： (1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 (2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。 為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考

10、慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式-掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了。 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 (1)輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)

11、束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 (2)用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定

12、是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 (3)輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。 這兩

13、段程序執(zhí)行的結(jié)果完全一樣，但在PLC中執(zhí)行的過(guò)程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期，就可完成對(duì)%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期，才能完成對(duì)%M4的刷新。 這兩個(gè)例子說(shuō)明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。 一般來(lái)說(shuō)，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。 它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈

14、、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間 為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。 為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù))。 以上兩個(gè)主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。 所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應(yīng)時(shí)間與最長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間。 1.5 PLC的編程PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序

15、和用戶程序兩部分組成。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管理全機(jī)、將程序語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，診斷機(jī)器故障。系統(tǒng)軟件由PLC廠家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干預(yù)。用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，用PLC的程序語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序(也就是邏輯控制)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制。 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言是最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn)： 梯形圖中接點(diǎn)(觸點(diǎn))只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。 梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果

16、供CPU內(nèi)部使用。 PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)做條件使用。1、認(rèn)識(shí)梯形圖和繼電器控制原理圖符號(hào)的區(qū)別： 繼電器控制原理圖中的元件符號(hào)，有常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和線圈，為了區(qū)別它們，在有關(guān)符號(hào)邊上標(biāo)注如KM、KA、KT等以示不同的器件，但其觸頭的數(shù)量是受到限制。而PLC梯形圖中，也有常開、常閉觸點(diǎn)，在其邊上同樣可標(biāo)注X、Y、M、S、T、C以示不同的軟器件。它最大的優(yōu)點(diǎn)是：同一標(biāo)記的觸點(diǎn)在不同的梯級(jí)中，可以反復(fù)的出現(xiàn)。而繼電器則無(wú)法達(dá)到這一目的。而線圈的使用是相同的，即不同的線圈只能出現(xiàn)一次。 2、編程元件的

17、分類： 編程元件分為八大類，X為輸入繼電器、Y為輸出繼電器、M為輔助繼電器、S為狀態(tài)繼電器、T為定時(shí)器、C為計(jì)數(shù)器、D為數(shù)據(jù)寄存器和指針(P、I、N)。關(guān)于各類元件的功用，各種版本的PLC書籍均有介紹，故在此不介紹，但一定要清楚各類元件的功能。 3、編程元件的指令由二部分組成： 如 LD(功能含意)X000(元件地址)，即 LD X000，LDI Y000.4、熟識(shí)PLC基本指令： LD(取)、LDI(取反)、OUT(輸出)指令；LD(取)、LDI(取反)以電工的說(shuō)法前者是常開、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個(gè)觸點(diǎn)(即左母線第一個(gè)觸點(diǎn))，當(dāng)然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個(gè)觸

18、點(diǎn)中出現(xiàn)。 第二章 PLC的現(xiàn)狀2.1 PLC的來(lái)源1、在制造工業(yè)(以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征)和過(guò)程工業(yè)(以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征)中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，使得電氣控制功能實(shí)現(xiàn)的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫Programmable Controller(PC)。2、隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)

19、的發(fā)生，PC的功能越來(lái)越強(qiáng)大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴(kuò)展。3、上世紀(jì)80年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱為PC，為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點(diǎn)，美國(guó)A-B公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器Programmable Logic Controller(PLC)，并將“PLC”作為其產(chǎn)品的注冊(cè)商標(biāo)?，F(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。4、上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系

20、統(tǒng).5、近年，工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)(IPC)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FCS)發(fā)展迅速，擠占了一部分PLC市場(chǎng)，PLC增長(zhǎng)速度出現(xiàn)漸緩的趨勢(shì)，但其在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。6、目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。2.2 典型的PLC產(chǎn)品1、國(guó)外施耐德公司， Quantum、Premium、Momentum等；羅克韋爾(A-B公司)，SLC、MicroLogix、Control Logix等；西門子公司， SIMATI

21、C S7-400/300/200系列；GE公司，日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。2、國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約30家，但沒(méi)有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)。2.3 PLC在我國(guó)的應(yīng)用雖然我國(guó)在PLC生產(chǎn)方面非常弱，但在PLC應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍的，近年來(lái)每年約新投入10萬(wàn)臺(tái)套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。在我國(guó)，一般按I/O點(diǎn)數(shù)將PLC分為以下級(jí)別(但不絕對(duì)，國(guó)外分類有些區(qū)別)：微型： 32 I/O 小型： 256 I/O 中型：1024 I/O 大型：4096 I/O 巨型：8192 I/O在我國(guó)應(yīng)用的PLC系統(tǒng)中，I/O 6

22、4點(diǎn)以下PLC銷售額占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)256點(diǎn)的占31%，合計(jì)占整個(gè)PLC銷售額的78%。在我國(guó)應(yīng)用的PLC，幾乎涵蓋了世界所有的品牌，呈現(xiàn)八國(guó)聯(lián)軍的態(tài)勢(shì)，但從行業(yè)上分，有各自的勢(shì)力范圍。大中型集控系統(tǒng)采用歐美PLC居多，小型控制系統(tǒng)、機(jī)床、設(shè)備單體自動(dòng)化及OEM產(chǎn)品采用日本的PLC居多。歐美PLC在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢(shì)，而日本PLC在靈活性和價(jià)位方面占優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的PLC供應(yīng)渠道，主要有制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、OEM用戶、最終用戶。其中，大部分PLC是通過(guò)分銷商和系統(tǒng)集成商達(dá)到最終用戶的。2.4 PLC發(fā)展的重點(diǎn)1、人機(jī)界面更加友好PLC制造商紛紛通過(guò)收購(gòu)或聯(lián)合軟件企

23、業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù)PLC品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺(tái)和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時(shí)，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本，使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前，PLC網(wǎng)絡(luò)IPCCRT的模式被廣泛應(yīng)用。2、網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng)PLC廠家在原來(lái)CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)上，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來(lái)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對(duì)開放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。如羅克韋爾AB公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西門子公司在Pro

24、fibus-DP及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)等。3、開放性和互操作性大大發(fā)展PLC在發(fā)展過(guò)程中，各PLC制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng)，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差，這給用戶使用帶來(lái)不便，并增加了維護(hù)成本。開放是發(fā)展的趨勢(shì)，這已被各廠商所認(rèn)識(shí)，形成了長(zhǎng)時(shí)期妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程，并且這一過(guò)程還在繼續(xù)。開放的進(jìn)程，可以從以下方面反映：1)IEC形成了現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)包含8種標(biāo)準(zhǔn)，雖然有人說(shuō)，多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，但必竟是一個(gè)經(jīng)過(guò)困難的爭(zhēng)論與妥協(xié)的成果。標(biāo)準(zhǔn)推出后，各廠商紛紛將自己的產(chǎn)品適應(yīng)這些標(biāo)準(zhǔn)，或者開發(fā)與之相應(yīng)的新產(chǎn)品。2)IEC制訂了基于Windows的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)I

25、EC61131-3，它規(guī)定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)五種編程語(yǔ)言。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件。雖然PLC開發(fā)上各工具仍不兼容，但基于這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過(guò)程中，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品。3)OPC基金會(huì)推出了OPC(OLE for Process Control)標(biāo)準(zhǔn)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了軟硬件的互操作性，通過(guò)OPC一致性測(cè)試的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)方便的和無(wú)縫隙數(shù)據(jù)交換。目前，多數(shù)PLC軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能。OPC與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的結(jié)合，

26、是未來(lái)控制系統(tǒng)向FCS技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。4、PLC的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。PLC的網(wǎng)絡(luò)能力、模擬量處理能力、運(yùn)算速度、內(nèi)存、復(fù)雜運(yùn)算能力均大大增強(qiáng)，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來(lái)越應(yīng)用于過(guò)程控制方面，有人統(tǒng)計(jì)，除石化過(guò)程等個(gè)別領(lǐng)域，PLC均有成功能應(yīng)用，PLC在相當(dāng)多的應(yīng)用取代了昂貴的DCS，從而使原來(lái)PLC(順序控制)DCS(過(guò)程控制)的模式變成PLCIPC模式。5、工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對(duì)PLC有重要影響。以太網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛，與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相比，其成本非常低，為此，人們致力于將以太網(wǎng)引進(jìn)控制領(lǐng)域。目前的挑戰(zhàn)在于1)硬件上如合適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境；2)通訊機(jī)制如何提高其可靠。以太網(wǎng)能否順利進(jìn)

27、入工控領(lǐng)域，還存在爭(zhēng)論。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多，適應(yīng)這一過(guò)程，各PLC廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品第三章 PLC技術(shù)的應(yīng)用3.1 PLC 工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各單機(jī)設(shè)備上，雖然它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，但PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運(yùn)行穩(wěn)定性和較高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代

28、大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛

29、應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類:開關(guān)量的邏輯控制：這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等；模擬量控制：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A

30、轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制；運(yùn)動(dòng)控制：PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合;過(guò)程控制:過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般

31、是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用；數(shù)據(jù)處理：現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)；通信及聯(lián)網(wǎng)：PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC

32、廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3.2 PLC應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題工作環(huán)境和抗干擾溫度 PLC要求環(huán)境溫度在055，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大，基本單元和擴(kuò)展單元之間要有30mm以上間隔；開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗，防止太陽(yáng)光直接照射；如果周圍環(huán)境超過(guò)55，要安裝電風(fēng)扇強(qiáng)迫通風(fēng)。 濕度 為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%(無(wú)凝露)。 震動(dòng) 應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為1055Hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。

33、 空氣 避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中，并安裝空氣凈化裝置。 電源 PLC供電電源為50Hz、220(110%)V的交流電，對(duì)于電源線來(lái)的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力。對(duì)于可靠性要求很高的場(chǎng)合或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。FX系列PLC有直流24V輸出接線端，該接線端可為輸入傳感器(如光電開關(guān)或接近開關(guān))提供直流24V電源。當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)槠胀ǖ恼?/p>

34、濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯(cuò)誤信息。 PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。 PLC基本單元與擴(kuò)展單元以及功能模塊的連接線纜應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)，以防止外界信號(hào)的干擾。 第四章 PLC實(shí)際應(yīng)用舉例PLC在自動(dòng)化控制領(lǐng)域占據(jù)著非常重要的地位，下面我們用幾個(gè)常用的電路來(lái)舉例，更好的了解PLC。4.1接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制使用PLC控制 本圖中靠近母線一側(cè)中的第一梯級(jí)和第二梯級(jí)中的X0

35、00、X001均為PLC外部按鈕SB2、SB3按鈕所控制的常開接點(diǎn)，一旦接到外部信號(hào)使相應(yīng)的X000或X001閉合，通過(guò)串接于第一或第二梯級(jí)相應(yīng)線路，使輸出繼電器Y000或Y001線圈中的一個(gè)閉合，由于輸出繼電器線圈的閉合，使并接于第一和第二梯級(jí)中的常開接點(diǎn)Y000或Y001中的一個(gè)閉合形成了自保關(guān)系。接于輸出繼電器外圍相應(yīng)接觸器則帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。停止則由外部的SB1按鈕控制，使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X002斷開，不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)均能斷電，從而使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。熱保護(hù)則由外部的FR驅(qū)動(dòng)，使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X003斷開使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)Y

36、001和Y000的作用，是保證在正轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)回路被切斷，同理反轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運(yùn)行，其實(shí)質(zhì)是相互聯(lián)鎖的作用。這里特別要強(qiáng)調(diào)的是：由于PLC運(yùn)行速度極快，在正反轉(zhuǎn)控制狀態(tài)下若沒(méi)有必要的外圍聯(lián)鎖，將會(huì)造成短路。如果只靠PLC內(nèi)部的聯(lián)鎖是不行的。這一點(diǎn)一定要記住。而且在星角降壓?jiǎn)?dòng)等必要的電路中均應(yīng)考慮這一問(wèn)題。 4.2 復(fù)合聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)使用PLC控制本圖為正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制改為用PLC控制，其工作原理是：當(dāng)按接于外部的正轉(zhuǎn)按鈕SB1驅(qū)動(dòng)第一梯級(jí)X000常開接點(diǎn)閉合(而第二梯級(jí)中的X000常閉接點(diǎn)則同時(shí)斷開，切斷可能運(yùn)行中的反轉(zhuǎn)功能，起了互鎖作用)，通過(guò)串接于其后的X0

37、02、X001、Y001、Y002各接點(diǎn)的常閉，接通了Y000輸出繼電器線圈使其閉合，由于Y000線圈的閉合，導(dǎo)至第一梯級(jí)的并接于母線側(cè)的Y000常開接點(diǎn)閉合，形成了Y000的自保(同時(shí)串接于第二梯級(jí)的，Y000常閉接點(diǎn)斷開，保證了在正轉(zhuǎn)的情況下不允許反轉(zhuǎn)，起了互鎖的作用)。由于Y000的閉合，接通了正轉(zhuǎn)接觸器，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。第二梯級(jí)的工作則與第一梯級(jí)相似：即按外部反轉(zhuǎn)按鈕SB2，驅(qū)動(dòng)第二梯級(jí)X001常開接點(diǎn)閉合(而第一梯級(jí)中的X001常閉接點(diǎn)則同時(shí)斷開，切斷可能運(yùn)行中的正轉(zhuǎn)功能，起了互鎖作用)，通過(guò)串接于其后的X002、X000、Y000、Y002各接點(diǎn)的常閉，接通了Y001輸出繼電器線圈

38、使其閉合，由于Y001線圈的閉合，導(dǎo)至第二梯級(jí)的并接于母線側(cè)的Y001常開接點(diǎn)閉合形成了自保(同時(shí)串接于第一梯級(jí)的Y001常閉接點(diǎn)斷開，保證了在反轉(zhuǎn)的情況下不允許正轉(zhuǎn)，起了互鎖的作用)。由于Y001的閉合，接通了反轉(zhuǎn)接觸器，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。若要停止，則按外部按鈕SB3驅(qū)動(dòng)了第三梯級(jí)的X002常開接點(diǎn)的閉合(同時(shí)第一梯級(jí)和第二梯級(jí)的X002常閉接點(diǎn)斷開，切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的工作。)通過(guò)定時(shí)器T0的常閉接點(diǎn)，接通了輸出繼電器線圈Y002和定時(shí)器T0線圈，由于Y002的接通，其并接于第三梯級(jí)母線一側(cè)的常開接點(diǎn)Y002閉合，形成了Y002線圈的自保(在這同時(shí)串接于第一梯級(jí)和第二梯級(jí)的Y002的常閉接點(diǎn)斷

39、開，再次可靠切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，從而Y002接通了外接接觸器KM3，而KM3則向電動(dòng)機(jī)送入了直流電進(jìn)行能耗制動(dòng)。上述的定時(shí)器與Y002是同時(shí)閉合，定時(shí)器在閉合的瞬間即開始計(jì)時(shí)，本定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間為4S(計(jì)算方法：T0的單位時(shí)間為100ms，而K值設(shè)定為40則：100404000ms 1S1000ms)，4S時(shí)間一到，串接于第三梯級(jí)的常閉接點(diǎn)T0斷開，運(yùn)行則停止。本梯形圖沒(méi)設(shè)置熱繼電器，可在第一、第二梯級(jí)的Y000和Y001的線圈前端設(shè)置常閉接點(diǎn)X003，外部則接FR的常開接點(diǎn)。同理這線路由于是正反轉(zhuǎn)線路，在其外部應(yīng)考慮進(jìn)行必要的接觸器輔助接點(diǎn)的聯(lián)鎖。 4.3 斷電延時(shí)型星角降壓?jiǎn)?dòng)能耗制動(dòng)控制使

40、用PLC控制 PLC沒(méi)有斷電延時(shí)型定時(shí)器，只有通電延時(shí)型定時(shí)器。本梯形圖的工作原理：當(dāng)外接啟動(dòng)按鈕SB2按下，驅(qū)動(dòng)第一梯級(jí)X000的常開接點(diǎn)閉合，通過(guò)串接其后的X001、T1、T0、Y002的常閉接點(diǎn)，接通輸出繼電器，由于Y000線圈的閉合，促使第一梯級(jí)第一支路中的并聯(lián)常開觸點(diǎn)閉合形成Y000線圈自保，至使Y000驅(qū)動(dòng)的接觸器KM3閉合將電動(dòng)機(jī)繞組接成星形。在這同時(shí)，第二梯級(jí)中的左母線一側(cè)的常開觸點(diǎn)Y000閉合，通過(guò)串接其后的X001、Y003的常閉接點(diǎn)接通了輸出繼電器Y001和另一支路經(jīng)Y002常閉接點(diǎn)相串的定時(shí)器線圈T0(K值為40)。由于Y001線圈的閉合使與本支路相并的母線一側(cè)Y001

41、閉合形成了Y001線圈自保。由于Y001線圈的閉合，接于Y001后的外部接觸器KM1閉合，電動(dòng)機(jī)處于星接啟動(dòng)狀態(tài)。在Y001閉合的同時(shí)定時(shí)器T0也已開始計(jì)時(shí)，4S后定時(shí)器T0常閉接點(diǎn)，在第一梯級(jí)中切斷了輸出繼電器Y000線圈，解除了星接。而在這同時(shí)，第三梯級(jí)中左母線一側(cè)的T0 常開接點(diǎn)閉合，通過(guò)串接其后的X001、Y000的常閉接點(diǎn)，接通了輸出繼電器Y002。由于Y002的接通，并接于左母線一側(cè)的Y002閉合，使Y002線圈形成自保。Y002線圈后所接的接觸器KM2接通，完成了星角轉(zhuǎn)換，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入了角接狀態(tài)。第一梯級(jí)中與第三梯級(jí)中所串接的Y002和Y001常閉接點(diǎn)實(shí)質(zhì)是星與角的互鎖。停止按外

42、接停止按鈕SB1，從梯形圖中可以看出由SB1驅(qū)動(dòng)的第一梯級(jí)、第二梯級(jí)和第三梯級(jí)均串接了X001的常閉觸點(diǎn)，其目的是讓電動(dòng)機(jī)在任一運(yùn)行狀態(tài)，均能可靠停止。而在第四梯級(jí)X001接的是常開觸點(diǎn)，其一旦閉合，通過(guò)串接其后的定時(shí)器常閉接點(diǎn)，接通了輸出繼電器Y003線圈和定時(shí)器T1線圈，由于Y003線圈的閉合，其并接于第一梯級(jí)第二支路中的Y003常開接點(diǎn)接通了Y000線圈，驅(qū)動(dòng)KM3閉合，使電動(dòng)機(jī)的處于星接狀態(tài)，以提供直流通道。在線圈Y003閉合后，驅(qū)動(dòng)了外接接觸器KM4在電動(dòng)機(jī)停止交流供電的情況下向電動(dòng)機(jī)提供直流電進(jìn)行能耗制動(dòng)。定時(shí)器線圈T1是與線圈Y003同時(shí)獲電，并開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間一到，串接于第一

43、梯級(jí)與第四梯級(jí)的常閉接點(diǎn)斷開，使電動(dòng)機(jī)完成了停車與制動(dòng)的過(guò)程。外部接觸器接線時(shí)，應(yīng)考慮接觸器間的互相聯(lián)鎖以防短路。另本梯形圖沒(méi)設(shè)置熱保護(hù)。第五章PLC的發(fā)展趨勢(shì)和前景5.1 PLC在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的首要目標(biāo)是保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過(guò)程不可能進(jìn)行過(guò)多的人工干預(yù)，產(chǎn)品質(zhì)量的保證只能依賴在線質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備和儀器，監(jiān)視產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)，為控制器提供準(zhǔn)確的測(cè)量值和檢測(cè)狀態(tài)。長(zhǎng)期以來(lái)PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。在企業(yè)方面，國(guó)

44、內(nèi)企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的努力，工業(yè)過(guò)程控制經(jīng)過(guò)繼電器控制，PLC控制、集中監(jiān)控，到現(xiàn)在的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)和管控一體化控制系統(tǒng)，為國(guó)內(nèi)企業(yè)自動(dòng)化、信息化打下了良好的基礎(chǔ)。如今，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化改造的方向是全而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的自動(dòng)化向信息化方向發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的特征是自動(dòng)控制技術(shù)、物流技術(shù)、信息技術(shù)的綜合應(yīng)用。為了滿足企業(yè)提出的提質(zhì)降耗、精細(xì)加工、小批多品、開發(fā)新品、管理控制結(jié)合的新需求，企業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化發(fā)展，并且向?qū)崟r(shí)在線質(zhì)量檢測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、設(shè)計(jì)調(diào)試手段和工具、故障自診斷技術(shù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)管理等一系列先進(jìn)技術(shù)發(fā)展。5.2 PLC的前景前景一：PLC將會(huì)成為過(guò)程

45、控制領(lǐng)域內(nèi)的日用品 僅僅從PLC系統(tǒng)價(jià)格正在逐漸降低的理由進(jìn)行推理，尤其在低端應(yīng)用方面，PLC將會(huì)成為這一領(lǐng)域的日用品。由于PLC系統(tǒng)最小模件單元的價(jià)格也只不過(guò)100美元，甚至更低，即使這些模件出現(xiàn)故障，工業(yè)用戶從心理上已經(jīng)感覺(jué)不到是否還值得重新修理。許多工業(yè)用戶直接采取了拋棄出現(xiàn)故障的模件，進(jìn)而換上一塊新模件的處理方式，因?yàn)橹匦滦蘩磉@樣的故障模件也許會(huì)花費(fèi)同樣甚至更多的費(fèi)用。 相反，我們不要被低價(jià)格所愚弄。一些小型甚至超小型PLC系統(tǒng)已經(jīng)向工業(yè)用戶提供了模擬量I/O、PID控制回路、通信接口，甚至與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連接的現(xiàn)場(chǎng)總線。具有14個(gè)通道的I/O和4個(gè)PID控制回路的PLC系統(tǒng)，其價(jià)格才

46、99美元，這種產(chǎn)品非常適合小系統(tǒng)控制應(yīng)用的需要。 一些PLC供應(yīng)商依托強(qiáng)大的應(yīng)用市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)展小型PLC產(chǎn)品，甚至大量的工業(yè)用戶已經(jīng)將其看作是低端應(yīng)用市場(chǎng)上的日用品。PLC供應(yīng)商需要充分考慮的問(wèn)題是他們不僅僅要供應(yīng)硬件產(chǎn)品，還必須采取相應(yīng)的措施為工業(yè)用戶解決工程師可用的組態(tài)工具、故障診斷技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信能力以及除基本自動(dòng)化硬件以外的附加軟件包的適用性能。 Rockwell公司最近為其CompactLogix系列產(chǎn)品增加了一種新的CompactLogix5330控制器。該控制器能夠與1769系列CompactI/O模件，不超過(guò)256個(gè)本地I/O測(cè)點(diǎn)，另外還為用戶提供了256kb存儲(chǔ)內(nèi)存。Compac

47、tLogix使用了相同的能同時(shí)被ControlLogix、FlexLogix、SoftLogix和RSLogix5000共享的Logix控制引擎。 A公司為其DL05型微型PLC也提供了個(gè)別新版本產(chǎn)品。D0-05DD-D包含了具備8通道DC輸入和8通道DC輸出的DL05CPU模件，采用了12/24VDC電源供電、具備6kb的存儲(chǔ)器，可利用RLL/RLLPlus進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，還提供了一個(gè)RS-232程序和通信接口。它具有兩種可組態(tài)并獨(dú)立于CW/CCW的脈沖順序輸出或者步序，直接脈沖輸出頻率可以達(dá)到7kHz。此外，D0-05DR-D還提供了6通道繼電器輸出。 Siemens公司為其SIMATICS

48、7-200系列產(chǎn)品推出了采用一種新類型CPU的微型PLC系統(tǒng)。新類型CPU為S7-226，該CPU為能夠進(jìn)一步連接到工業(yè)LAN系統(tǒng)或者諸如調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、條形碼閱讀器等外圍設(shè)備，相應(yīng)增加了點(diǎn)到點(diǎn)接口（PPI）或者自由接口（連續(xù)ASCII）。 來(lái)自于GEFanuc自動(dòng)化公司的一種新產(chǎn)品是VersaMaxCPUE05CPU模件。該模件的特點(diǎn)主要包括與Ethernet等的連接能力、更快的指令執(zhí)行時(shí)間，以及更多的用戶存儲(chǔ)器支持。新增加的功能包括一個(gè)10Base-T連接、全雙工通信接口，通過(guò)利用切換開關(guān)以便消除數(shù)據(jù)碰撞現(xiàn)象，并同步進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信息；它還提供了64kb用戶可配置存儲(chǔ)器，采用RS-

49、232和RS-485接口進(jìn)行通信連接；具備本地操作員界面；以及可選擇與Ethernet、DeviceNet和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線連接。 Mitsubishi電子自動(dòng)化公司已經(jīng)推出了新一代Q系列PLC系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)采用了基于Windows編程軟件工具。程序通過(guò)USB接口進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)是能夠支持Internet電子郵件、調(diào)制解調(diào)器和10/100Mb/sEthernet；可以連接到DeviceNet、Profibus、CC-Link和NET/10；每個(gè)CPU可以允許有不超過(guò)252個(gè)程序的同步運(yùn)行；另外，它的體積也是非常小的。 CTC公司為工業(yè)用戶提供了一套2601自動(dòng)化成套工具，該工具包括增強(qiáng)

50、型2601控制器和基于Windows平臺(tái)的QuickstepSE程序開發(fā)工具軟件包，QuickstepSE是該公司用于2601控制器具有專利的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，尤其能夠滿足需要數(shù)字控制和串行通信的小型應(yīng)用項(xiàng)目的應(yīng)用要求。為2601所編寫的控制程序只要通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換就可以運(yùn)行于其他2000系列CTC控制器上。 一種新的來(lái)自于IDEC公司的產(chǎn)品是MicroSmartPLC，在該P(yáng)LC的CPU模件上提供了10、16或者24通道的I/O。其特點(diǎn)包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電源供應(yīng)電路、4通道高速計(jì)數(shù)器、一個(gè)RS-232接口和一個(gè)模擬量分壓計(jì)。具有24通道I/O的CPU模件也能夠與總計(jì)不超過(guò)88通道的I/O模件一起工作。

51、 來(lái)自ifm電子技術(shù)公司，并具有一對(duì)AS-I現(xiàn)場(chǎng)總線的主控制器包括兩個(gè)采用IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程以及依靠AS-I和RS-485通信的AC1011PLC。AC1011采用了單個(gè)控制器方式，其I/O允許不超過(guò)124通道輸入和124通道輸出；而AC1012則采用了雙控制器方式，其I/O通道數(shù)量是AC1011的兩倍。 此外，許多PLC系統(tǒng)已經(jīng)與操作員面板和其他HMI系統(tǒng)一起使用，在有些情況下，PLC的邏輯處理功能已經(jīng)被直接集成到HMI軟件中。 來(lái)自于B&R工業(yè)自動(dòng)化公司的B&RPP21/41高級(jí)操作面板進(jìn)一步結(jié)合了CompactPLC和HMI面板系統(tǒng)，并應(yīng)用于集成低價(jià)格機(jī)械控制和操作員界面。它具

52、備700kb的SRAM和1.2MB的FlashPROM存儲(chǔ)器，采用了基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、ANSIC和B&R自動(dòng)化Basic語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)工作。模件單元包括16通道數(shù)字量I/O，所具備的6個(gè)可利用擴(kuò)展插槽用于附加的數(shù)字量、模擬量通道擴(kuò)展以及通信I/O模件。串行和CANbus接口也同樣被包含在其中。 EXOR公司也已經(jīng)通過(guò)將一個(gè)PLC和I/O模件嵌入到一個(gè)叫做HMIcontrol集成系統(tǒng)的方式來(lái)擴(kuò)展其UniOP系列HMI操作面板，PLC模件完全與其所有UniOP產(chǎn)品兼容，并使用了相同的、基于Windows平臺(tái)、用于所UniOP操作面板的組態(tài)軟件包。 前景二：駕御現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)

53、控制 隨著通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，有可能利用通信系統(tǒng)將控制功能形成閉環(huán)過(guò)程控制，因?yàn)樵絹?lái)越多的控制計(jì)算機(jī)已經(jīng)嵌入了I/O系統(tǒng)。 例如，Rockwell自動(dòng)化公司所推出的DeviceLogix充分應(yīng)用了模件技術(shù)，能夠被完全集成到工廠底層現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制設(shè)備中去，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)提供了低價(jià)格過(guò)程控制應(yīng)用。DeviceLogix還提供了簡(jiǎn)單化獨(dú)立過(guò)程控制應(yīng)用特點(diǎn)和性能，諸如單個(gè)應(yīng)用條件、事件偵測(cè)、報(bào)警管理和布爾邏輯運(yùn)算等，減輕了具有較多控制任務(wù)的控制系統(tǒng)主控制器，甚至是最低級(jí)過(guò)程控制設(shè)備的負(fù)擔(dān)。首先推出的過(guò)程控制產(chǎn)品是A-B公司的1792/1792D系列、ArmorBlockMaXumI/O系列、1791DC

54、ompactBlockI/O系列、1799嵌入式I/O系列，以及800EDeviceNet局部操作站和DeviceNet輔助軟起動(dòng)器系列。 Festo公司也已經(jīng)將PLC技術(shù)嵌入到其氣調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品中。該公司新近推出的SB6產(chǎn)品在這一領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。另外，它提供了與A-B公司SLC-500相同的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)便攜和遠(yuǎn)程等增加了數(shù)字量的模擬量I/O系列模件通道。SB6還提供了一個(gè)兼容于DeviceNet的電子式節(jié)點(diǎn)，能夠與DeviceNet數(shù)據(jù)采集器集成在一起，百且介于電子模件和氣動(dòng)模件之間，為各種應(yīng)用功能提供了PLC邏輯控制。 VMIC公司同樣也推出了增強(qiáng)型版本的DIN架裝式IOMaxPC控制

55、器，即VIOMAX-8450?，F(xiàn)在該控制器已經(jīng)采用了300MHz的MMX微處理器芯片，而且仍然采用基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的IOWorks控制組態(tài)工具軟件包進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。 前景三：替代嵌入式控制器 據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，現(xiàn)在對(duì)于低端PLC市場(chǎng)的爭(zhēng)奪仍在繼續(xù)進(jìn)行，這也進(jìn)一步促進(jìn)了PLC的發(fā)展。隨著微型和超微型PLC技術(shù)的發(fā)展和數(shù)量的增長(zhǎng)，它們已經(jīng)開始進(jìn)入到新的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，微型PLC已經(jīng)開始替嵌入式控制器的工作內(nèi)容。像Omron公司已經(jīng)察覺(jué)到這一技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向，并逐漸計(jì)劃將其產(chǎn)品應(yīng)用于商業(yè)器具、飲料分發(fā)設(shè)備以及商業(yè)、工業(yè)等。這些行業(yè)之所以正在應(yīng)用微型PLC，正是由于它具有卓越的靈活性、市場(chǎng)

56、開發(fā)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、競(jìng)爭(zhēng)性的價(jià)格等一系列優(yōu)點(diǎn)所至。 對(duì)于PLC或者嵌入式控制器的選擇主要依賴于它們的體積大小，尤其是如果需要特殊功能時(shí)，嵌入式控制器的缺陷就逐漸顯露出來(lái)了。盡管嵌入式控制器具有很低的價(jià)格，但其中仍然包含了質(zhì)量控制、維修以及服務(wù)等方面的價(jià)格。 總結(jié)：面對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所帶來(lái)的局面，plc只有緊緊把握市場(chǎng)運(yùn)行的脈搏，充分結(jié)合自身的特點(diǎn)，面向世界經(jīng)濟(jì)的大潮，不斷融入新技術(shù)、新方法，推陳出新。同時(shí)，隨著PLC供應(yīng)商的不斷努力，所推出的新一代PLC將能夠更加滿足各種工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用的需要。參考文獻(xiàn)1 李帥軍.PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.科技創(chuàng)新，2004，9；2 張宇馳.現(xiàn)場(chǎng)控制技

57、術(shù)在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用J.湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005，3；3 薛克賢.PLC在自動(dòng)傳送裝置中的應(yīng)用，2006，11；4 周明寶等.電力電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.7；5 王兆義.小型可編程序控制器實(shí)用技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997.9；6 方大千等.變頻器、軟啟動(dòng)器及PLC實(shí)用技術(shù)問(wèn)答.人民郵電出版社，2007.10；黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)鑒定成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué) 生姓 名xxx專業(yè)電氣自動(dòng)化班級(jí)電氣自動(dòng)化（B3）09-1學(xué)號(hào)0906060146畢業(yè)設(shè)計(jì)題目PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展指導(dǎo)教師姓 名xxx指導(dǎo)教師職 稱副教授總成績(jī)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽字：

58、 年 月 日成績(jī)鑒定教師評(píng)語(yǔ)：鑒定教師簽字： 年 月 日鑒定成績(jī)小組對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)定成績(jī)鑒定小組組長(zhǎng)職稱 簽字 年 月 日ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken again

59、st you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the organisations listed underFurther help. Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidenc

60、e under an oath or affirmation. Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help. ation about dismissal and unfair dismis

61、sal, seeDismissal. You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to appeal. Remember tha

62、t in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept i. If you are worried about how the time limits apply

63、to you If you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensation if you win the case. This is known as adamages-based agreement. In England and Wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.youre clear about the terms of the agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by e-mail, click