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《病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計方案》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計方案1.概述1.1PLC簡介PLC是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的
2、簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便。1.2可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理PLC種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。用可編程序控制器實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。PLC專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。PLC的結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示。33圖1.1PLC的結(jié)構(gòu)框圖1.3可編程控制器的由來與發(fā)展第一臺可編程控制器的設(shè)計規(guī)范是美國通用公司提出的。當(dāng)時的目的是要
3、求設(shè)計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP-14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。第一臺PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些
4、瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)—梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機(jī)的人也能方便的使用它。在短時間內(nèi)，PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實用化階段的第一步。70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的PLC，我國在1974年也開始研制。70年代由于超大規(guī)模集成
5、電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機(jī)DDC系統(tǒng)。進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC33功能越來越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。隨著PLC的應(yīng)用，經(jīng)過了近４０年的發(fā)展，它對提高設(shè)備
6、的運(yùn)轉(zhuǎn)率起到了重要的作用。它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，既有單片機(jī)作為繼電器邏輯電路的替代品，又有作為控制設(shè)備的核心部件。隨著自動化程序的提高，它既可以作為現(xiàn)場控制的部件，又可以作為現(xiàn)場更高一級管理的控制部件。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，作為成熟技術(shù)，可編程序控制器已被廣泛應(yīng)用到機(jī)械，冶金，化工，石化，水泥，食品飲料，制藥等各個領(lǐng)域，極大地提高了勞動生產(chǎn)率和自動化程度。隨著時間的推移，PLC已經(jīng)不再局限于最初設(shè)計的邏輯和順序控制領(lǐng)域，越來越多的PLC產(chǎn)品向著滿足更多更復(fù)雜的控制需求邁進(jìn)。隨著現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)和推廣，更加有力地促進(jìn)
7、了PLC產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。PLC中國市場預(yù)期以12．4％的年復(fù)合增長率（CAGR）增長，市場份額預(yù)計從2006年的接近7.5億美元增長到2011年的13億美元。一些新興行業(yè)的運(yùn)用以及新能源產(chǎn)生、儲存和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，無疑給PLC帶來了巨大的機(jī)遇，特別是在OEM、樓宇自控等低迷的行業(yè)中，將會有很大的起色。1.4可編程控制器的特點1.4.1硬件的可靠性PLC是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計的，一個設(shè)計良好的PLC能置于有很強(qiáng)的電噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。在硬件設(shè)計方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器件，再就
8、是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固，簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印制電路板的設(shè)計、加工及焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝措施，而且在電路、結(jié)構(gòu)及工藝上采取了一些獨(dú)特的方式。例如，在輸入/輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地，用提高了抗干擾性
