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高速全自动包装机PLC控制系统设计论文.rar

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    高速 全自动 装机 PLC 控制系统 设计 论文
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    0毕业设计(论文)中英文资料题目 可编程控制器专 业 名 称 自动化班 级 学 号 108302131学 生 姓 名 朱加乐指 导 教 师 杨声云填 表 日 期 2014 年 3 月 9 日11 可编程逻辑控制器1.1 简介控制工程已经发展了时间。在过去的人类是一种用于控制系统的主要方法。更多最近的电力已经被用于控制和早期的电气控制是基于继电器。这些继电器使权力被打开和关闭开关没有机械开关。它是通常使用的继电器,使简单的逻辑控制决策。低成本计算机的发展带来了最新的革命,可编程逻辑控制器(PLC) 。 PLC 的出现始于 20 世纪 70 年代,并已成为生产控制最常见的选择。 PLC 已获得在工厂车间普及,将可能继续主导一段时间的到来。大部分的这是因为它们提供的优点。成本有效控制复杂的系统。灵活的可以重新应用到快速,轻松地控制其他系统。计算能力允许更复杂的控制。故障排除辅助工具使编程更容易,并减少停机时间。可靠的组件,使这些可能发生故障前几年进行操作。1.2 梯形图梯形逻辑是用于 PLC 的主要编程方法。如前面提到的,梯形逻辑已经发展到模仿继电器逻辑。使用继电器逻辑图的决定是战略之一。通过选择梯形图作为主要编程方法,培训量所需的工程师和行业的人大大减少。现代控制系统还包括继电器,但这些很少使用的逻辑。继电器是一种利用磁场来控制开关,如下图图 1.1 一个简单的装置。当电压被施加到输入线圈,所产生的电流产生的磁场。磁场拉一个金属开关(或簧片)朝它和接触触摸,关闭开关。该时闭合线圈通电时的接触被称为常开。常闭触点接触时,输入线圈不通电。以示意图的形式用一个圆圈来代表输入继电器线圈通常绘制。输出触点,只显示两条平行线。常开触点被示为两行,并且将开放(不导通)时,输入不通电。常闭触点,只显示两行通过其对角线。当输入线圈不通电时,常闭触点将闭合(导通) 。继电器是用来让一个电源关闭另一个(通常是大电流)电源开关,同时保持他们孤立。在一个简单的控制应用程序中的继电器的一个例子示于图 2.2 中。在这个系统中在左侧的第一继电器被用作常闭的,并且允许电流流动,直到电压被施加到输入端 A 的第二个继电器为常开,并且不允许电流流过,直到电压被施加到输入 B,如果电流流过前两继电器则电流将流过线圈在第三继电器,2并关闭输出 C.开关该电路通常会在梯形逻辑形式绘制。这在逻辑上被读为 C 将是,果 A 是关闭的,B 是上。图1.11.3 编程第一个 PLC 进行编程与基于继电器逻辑线路原理图的技术。这消除了需要教电工,技术人员和工程师如何对计算机进行编程 - 但是,这种方法一直坚持,这是目前最常用的技术进行编程的 PLC。梯形逻辑的例子可以看出,在图 1.2要解释这个图想象的力量是在左侧的垂直线,我们称之为热轨。在右手侧是中性轨。在该图中有两个阶梯,并且在每个梯级有输入(两条垂直线)和输出(圆圈)的组合。如果输入是打开或关闭的正确组合的功率可以从热的钢轨流,通过输入端,以提供动力输出,最后到中立轨。的输入可以来自一个传感器,开关,或任何其它类型的传感器。输出将在 PLC 外部的一些设备被打开或关闭,如灯或电机。在顶部横档的触点是常开和常闭,这意味着如果输入 A 是和输入B 是关闭的,那么电源将流过输出并激活它。任何其他组合输入值将导致输出X 为关闭。图 2.5 的第二个梯级是比较复杂的,其实有投入,这将导致 Y 中打开输出的多种组合。在梯级的最左部分,电源可以流过顶,如果 C 是关闭和 D 是。电源也(同时)可以流过底部,如果两个 E 和 F 是真实的。这会得到一半功率的3方式横跨梯级,然后如果 G 或 H 是真实的权力将被传递到输出 Y。在后面的章节中,我们将研究如何解释和构造这些图。还有其他方法用于编程的 PLC。其中最早的技术涉及助记符指令。这些指令可以直接从梯形逻辑图导出,并通过简单的编程终端输入到 PLC 中。助记符的一个例子示于图 2.6 中。在这个例子中,指令被读取的一行的时间从顶部到底部。第一线 00000 有指令 LDN(输入负载和不)输入 00001,这将检查输入到 PLC,如果它是关闭它会记住一个1(或 true) ,如果是它会记住一个 0 (或假) 。在下一行中使用 LD(输入负载)语句来查看输入。如果输入是关闭它会记住一个 0,如果输入的是它记住一个1(注:这是 LD 的反向) 。 AND 语句回忆记得的最后两个数字,如果他们都为真,结果是 1;否则结果为 0,这个结果现在替换被召回的两个数,并且只有一个号码记住。重复该过程为线 00003 和 00004,但是当这些完成后,现在有想起三个数字。最古老的数目是从 AND,较新的数字是从 2 LD 指令。的,并符合 00005 结合了最后 LD 指令的结果,现在有想起两个数字。 OR 指令需要两个数现在余下并且如果任一个为 1,则结果为 1,否则结果为 0,这个结果取代了两个数字,并且现在有一个单一的数字那里。的最后一条指令是 ST(存储输出) ,将着眼于存储的最后一个值,如果它是 1,则输出将被打开; 如果它是0,输出将被关断。图1.2在图1.3梯形逻辑程序,相当于助记符程序。即使你已经编程的梯形图逻辑PLC 时,它会被正在使用的 PLC 之前转换为助记符形式。在过去的助记符程4序设计是最常见的,但现在是罕见用户甚至可以看到助记符程序。顺序功能图(SFC)已开发,以适应更先进的系统编程。这些类似于流程图,但更强大。看到图2.7的例子是做两个不同的东西。阅读图表,从顶部开始的地方是说开始。下面这个有双横线,上面写着遵循两个路径。因此,PLC 将开始跟随在左侧和右侧边分别与同时的分支。在左边有两个功能,第一个是电源的功能。此功能将运行,直到它决定这样做,和电源关闭功能要跟从。在右手侧是闪光功能;这将运行,直到它完成。这些功能看起来无法解释的,但每个功能,如电将是一个小的梯形逻辑程序。这个方法是从流程图太大的不同,因为它不具有通过流程图遵循单一路径。图1.35图1.4结构化文本编程已发展为一个更现代的编程语言。这是很相似的语言,如BASIC。一个简单的例子如图1.4所示。此示例使用一个 PLC 存储器位置N7:0。此存储器位置是一个整数,如将在后面的书进行说明。程序的第一行设置的值设为0 。下一行开始一个循环,并且将在环路返回。下一行回忆在位置N7:0的值,加1,并将其返回到同一位置。下一行检查循环是否应该退出。如果 N7:0大于或等于10,则循环将退出,否则计算机将返回到 REPEAT 语句从那里继续。每次程序经过这个循环 N7:0 将增加1 ,直到值达到10 增加。N7:0:= 0;重复N7:0:=N7:0+ 1;UNTILN7:0> =10END_REPEAT;62 PLC 连接当一个进程是由 PLC 控制,它使用来自传感器的输入作出决定和更新输出来驱动执行机构,如图2.1所示。这个过程是一个真正的过程,这将随着时间而改变。执行器将驱动系统的新状态(或操作模式) 。这意味着,该控制器通过使用传感器的限制,如果输入不可用,则控制器将没有任何方法来检测一个条件。控制回路的 PLC 读取输入,解决了梯形逻辑,然后改变输出一个连续循环。像任何电脑,这并不立即发生。图2.2显示了 PLC 的基本操作周期。当电源开启时最初的 PLC 执行快速完整性检查,以确保硬件是否工作正常。如果有问题,PLC 将停止,并指示出现错误。例如,如果 PLC 备用电池电量低,电源中断,内存会被损坏,这将导致一个错误。如果 PLC 通过了完整性检查会再扫描(读取)所有的投入。后的输入值存储在存储器中的梯形逻辑将被扫描(解决)使用所存储的值 - 而不是当前值。这样做是为了防止逻辑问题时,输入梯形逻辑扫描过程中改变。当梯形逻辑扫描完成输出将被扫描(输出值将被改变) 。在此之后,系统恢复做完整性检查,并继续循环下去。不同于一般的电脑,整个程序将被运行一次扫描。典型的时间为每个阶段是在毫秒数量级。图2.17图2.23摘要常开和闭触点。 继电器及其与梯形逻辑关系。 PLC 的输出可以是输入,如图中电路的密封。 编程时可以用梯形图逻辑,助记符,证监会和结构化文本来完成。 有多种方法来编写 PLC 程序。81.PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS1.1 INTRODUCTION Control engineering has evolved over time. In the past humans was the main method for controlling a system. More recently electricity has been used for control and early electrical control was based on relays. These relays allow power to be switched on and off without a mechanical switch. It is common to use relays to make simple logical control decisions. The development of low cost computer has brought the most recent revolution, the Programmable Logic Controller (PLC). The advent of the PLC began in the 1970s, and has become the most common choice for manufacturing controls. PLC have been gaining popularity on the factory floor and will probably remain predominant for some time to come. Most of this is because of the advantages they offer. Cost effective for controlling complex systems. Flexible and can be reapplied to control other systems quickly and easily. Computational abilities allow more sophisticated control. Trouble shooting aids make programming easier and reduce downtime. Reliable components make these likely to operate for years before failure. 1.2 Ladder Logic Ladder logic is the main programming method used for PLC. As mentioned before, ladder logic has been developed to mimic relay logic. The decision to use the relay logic diagrams was a strategic one. By selecting ladder logic as the main programming method, the amount of retraining needed for engineers and trades 9people was greatly reduced. Modern control systems still include relays, but these are rarely used for logic. A relay is a simple device that uses a magnetic field to control a switch, as pictured in Figure 2.1. When a voltage is applied to the input coil, the resulting current creates a magnetic field. The magnetic field pulls a metal switch (or reed) towards it and the contacts touch, closing the switch. The contact that closes when the coil is energized is called normally open. The normally closed contacts touch when the input coil is not energized. Relays are normally drawn in schematic form using a circle to represent the input coil. The output contacts are shown with two parallel lines. Normally open contacts are shown as two lines, and will be open (non-conducting) when the input is not energized. Normally closed contacts are shown with two lines with a diagonal line through them. When the input coil is not energized the normally closed contacts will be closed (conducting).Relays are used to let one power source close a switch for another (often high current) power source, while keeping them isolated. An example of a relay in a simple control application is shown in Figure 2.2. In this system the first relay on the left is used as normally closed, and will allow current to flow until a voltage is
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