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1、長春職業(yè)技術學院課程設計文稿課程設計報告書題目X62銑床的PLC改造設計學生姓名張洪晨張鑫博上官云漢劉宗明班級110226專業(yè)機電一體化分院工程技術分院指導教師史晶宋云艷2011年11月3日長春職業(yè)技術學院課程設計文稿組別第四組組長張洪晨姓名上官云漢張鑫博劉宗明張洪晨任務分工PLC基礎知識銑床的結構運動形式及控制原理I/O點地址分配及接線圖編程課堂表現(xiàn)課程作業(yè)完成情況任務完成情況答辯情況總評成績評價單長春職業(yè)技術學院課程設計文稿第1章PLC的初步認識一.PLC的基本概念早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogi
2、cController,PLC),它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展,這種采用微型計算機技術的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(PersonalComputer)的簡稱混淆,所以將可編程序控制器簡稱PLC,plc自1966年美國數(shù)據(jù)設備公司(DEC)研制出現(xiàn),現(xiàn)行美國,日本,德國的可編程序控制器質量優(yōu)良,功能強大。二.PLC的基本結構 PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同,基本構成為: a、電源 PL
3、C的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的,因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內,可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 b.中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時,首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映
4、象區(qū),然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行。長春職業(yè)技術學院課程設計文稿 為了進一步提高PLC的可靠性,近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個CPU出現(xiàn)故障,整個系統(tǒng)仍能正常運行?! 、存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器
5、?! 、輸入輸出接口電路 1.現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路,作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道?! ?.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成,作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號?! 、功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊。 f、通信模塊如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。三.PLC的工作原理 一.掃描技術 當PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。
6、在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 (一)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)中的相應的單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入?! ?二)用戶程序執(zhí)行階段長春職業(yè)技術學院課程設計文稿 在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依
7、次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令?! 〖矗谟脩舫绦驁?zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(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)行結果會對排在下面的
8、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)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I