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XXXXXXXXXXX学院创新实验论文论文题目PLC创新实验指导教师XXXXXX姓名XXXXXX学号XXXXXXXXXXX专业电子信息工程2目录一PLC的概述....31.1PLC的发展历程和展望..31.2PLC的基本结构..31.3PLC的特点与应用领域..51.3.1PLC的特点.51.3.2PLC的应用领域.6二PLC的工作原理.62.1PLC的操作模式..62.2PLC的工作原理..7三PLC的硬件.....93.1PLC的硬件..........93.1.1PLC的物理结构及分类.....93.2CPU模块中的存储器.103.3I/O模块...10四PLC的软件及其编程..124.1PLC的编程语言与程序结构.124.2存储器数据类型与寻址方式..134.3位逻辑指令..164.4PLC的梯形图程序的设计.18五西门子S7200系列PLC......215.1S7200的简介..215.2S7200的特点..225.3S7200编程元件和指令系统..22六十字路口交通信号的自动控制设计.27七小结..33八参考文献......35九致谢......363一PLC的概述1.1PLC的发展历程和展望1969年美国数字设备公司(DEC),研制出世界上第一台PLC,并在GM汽车生产线上应用成功。1980年美国电气制造商协会(NEMA)正式将其命名为可编程控制器(ProgrammableController),简称PC。国际电工委员会(IEC)于1985年的PLC标准草案第三稿中,对PLC作了如下定义可编程序控制器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储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式,模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。从上述定义可以看出,PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,除了能完成各种各样的控制功能外,还有与其他计算机通信连网等功能。PLC已广泛应用于机械,冶金,是有,化工,轻工,纺织,电力,电子,食品及交通等行业。经验表明,百分之八十以上的工业控制都用PLC来完成。长期以来,PLC处于工业自动化控制的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制应用。其主要愿意是它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。PLC必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击。PLC需要解决的问题依然是新技术的应用,系统开放性和价格。在全球工业计算机控制领域,围绕开放与在开放过程控制系统,开放式过程控制软件及开放式数据通信协议,已经发生了巨大的变革,几乎到处都有PLC,但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软PLC控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和基础工业PC控制系统的市场份额正在逐步得到增长,这使传统PLC供应商在PLC技术发展与提高方面做出更加开放的姿态。对于控制软件来讲,这是PLC控制器的核心,PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件,而且对工业用户表现的非常积极。此外,开放式通信网络技术也得到突破和发展,其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业,从而使PLC面对各种冲击,比以前更为健康。1.2PLC的基本结构PLC主要由CPU模块,输入模块,输出模块,编程器和电源五部分组成(如图11)。PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊任务。图11PLC控制系统示意图输出模块可编程序控制器电源指示灯电磁阀接触器编程器CPU模块输入模块选择开关限位开关电源按钮电源模块现场输入信号被控负载4(1)CPU模块CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储组成。在PLC控制系中CPU模块相当于人的大脑和心脏,其采用周期性循环扫描、分时操作的工作方式,不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统输出(2)I/O模块输入模块和输出模块简称为I/O模块,它相当于人的眼,耳,手,脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。I/O模块有三个重大作用传递信号,电平转换,噪声隔离。I/O模块可以分为三类模拟量I/O模块,数字量I/O模块,特殊I/O模块输入模块(Input)输入模块用来接收和采集输入信号。PLC通过输入模块检测被控对象或被控生产过程的各种参数,以这些现场数据作为PLC对被控对象进行控制的信息依据。开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流或电压信号。输出模块(Output)输出模块将PLC处理结果送给被控设备或工业生产过程,以实现控制。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备。模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行机构。(3)编程器编程器用来生成用户程序,并用它来编辑,检查,修改用户程序,监视用户程序执行情况。编程器可以分为三类专用简易编程器只能输入指令,不能图形编程,体积小、价廉、功能简单、通用性差专用图形编程器支持指令及图形编程,功能较强,通用性差,价格贵通用计算机编程使用专业软件编程,通过通信电缆与PLC交换数据,功能强大,通用性强目前大多数PLC都具有智能通信接口和强大的通信功能,使用编程软件可用在计算机屏幕上直接生成和编辑梯形图程序或指令表程序,并可实现不同编程语言之间的转换。程序编译后通过通信电缆下载到PLC,或将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印,还可以实现远程编程和传送。目前绝大多数PLC均可使用便携电脑完成程序的开发、现场监控、调试及维护工作,而不必专门购置专用编程器。(4)电源PLC使用AC220V电源或24V电源。内部开关电源为各模块提供不同电压等级的直流电源。小型PLC可以为输入电路和外部的电子传感器(例如接近开关)提供DC24V电源,驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。
编号:201311202028407766    大小:1.70MB    格式:DOC    上传时间:2013-11-20
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zhuanyunshi上传于2013-11-20

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