毕业论文PLC原理及应用中应注意的问题.doc
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1、XXXXXX学院毕业论文(设计)题 目 PLC原理及应用中应注意的问题 学 生 学 号 专业班级 对口机电 系院名称 工 业 工 程 系 指导教师 二 九 年 六 月 三十 日目 录1、任务书2、开题报告3、工作进度表4、工作指导、检查登记表5、正文6、评审表XXXXXX学院毕业论文(设计)任务书 机电 专业 级 年 月 日准 专业负责人: 发放经手人: 1、毕业论文(设计)题目:PLC原理及应用中应注意的问题2、学生完成全部任务期限: 年 月 日3、任务要求:(1)进程要求1)提出选题的初步设想。2)搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料,扩充查阅范围。3)分析、筛选已有的
2、信息资料,提出研究设想与计划。4)向指导教师提出开题报告(见附页)。5)构思论文框架,编写论文提纲,撰写论文初稿。6)提请指导老师审阅,并根据老师的指导意见做进一步修订,装订成册。(2)成果要求1)毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确,格式符合国家标准的要求;说明书须规范、详实,应包括:任务书、开题报告、正文(摘要、正文内容,结语,参考文献)、附录等。书写认真、清楚,字数不少于8000字。主要包括:前言、摘要、正文内容2)毕业论文应包括:任务书、开题报告、正文(前言、摘要、关键词,正文内容、结语、参考文献)、附录等;书写认真、清楚,字数以15000字左右为宜。4、
3、实验(调研)部分内容要求:(1)实验内容与论文题目一致,数据真实。(2)调研内容详实,调研结论应具备普遍性。5、文献查阅及翻译要求:(1)参考文献应与论文内容相一致。(2)参考文献不少于8篇。(3)参考文献的格式参考XXXX学院毕业论文格式要求。(4)翻译文献应与原文内容一致。6、发出日期: 2009年 2月 20日 指 导 教 师: (签名)学 生: (签名) 毕业设计开题报告姓 名 班 级 对口机电班学 号 课题名称PLC原理及应用中应注意的问题课题综述(选题依据及可行性):多年来,可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制
4、到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。实施方案(资料准备、数据获取、实施步骤、保障措施):介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列问题,并给出一些合理的建议。 进度计划(按2月16日4月30日分配时间):09年2月16日-25日 提出毕业设计或论文选题的初步设想 2月26日-3月16日 搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料 3月17日
5、-22日 提交开题报告3月23日-4月23日 完成毕业设计,交指导教师审阅4月24日-4月30日 设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善,并提交给指导老师6月30日-7月1日 毕业设计(论文)答辩指导教师意见: 签 名: 日 期:XXXXXX学院毕业论文(设计)工作进度表学生姓名: 学号: 专业年级: 指导教师: 论文(设计)题目:PLC原理及应用中应注意的问题序号日期工作安排要求109年2月16日25日检查毕业设计或论文选题的情况选题可行,符合专业论文要求22月26日3月16日检查有关资料的搜集、整理情况资料搜集要有针对性,实用性要强33月17日22日检查开题报告并答疑开题报告应完整,措施应得
6、当,具有可操作性43月23日4月23日审阅论文初稿初稿基本成形,逻辑无误,资料应用较合理54月24日4月30日指导修改完善论文正文资料完整、正确,内容充实,格式正确,无遗漏66月30日7月1日答辩精心准备,准确回答XXXXXX学院毕业论文(设计)工作指导、检查登记表学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 论文(设计)题目:PLC原理及应用中应注意的问题序号日期指导、检查内容学生签名12月20日提出毕业设计或论文选题的初步设想23月1日搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料33月20日提交开题报告44月1日完成毕业设计或论文的初稿54月25日设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善66月30日毕业
7、设计(论文)答辩注:日期和指导、检查内容由指导教师填写。PLC原理及应用中应注意的问题摘要:介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列问题,并给出一些合理的建议。 关键词:PLC,工业控制,抗干扰,布线,接地,建议一、简述多年来,可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制
8、设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。二、PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同1中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O
9、映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。2存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。3电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。三、PLC的工作原
10、理 当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(1) 输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。(2) 用户程序执行阶段在用户程
11、序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或
12、数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。(3) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即
13、一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。四、PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:1开关量逻辑控制取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2工业过程控制在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处
14、理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4数据处理PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。5通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化
15、网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。五、PLC的应用特点1可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统将极高的可靠性。2配套齐全,功能完善,适用性
16、强PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。4系统的设计,工作量小,维
17、护方便,容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。(1)安装与布线 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线最好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到最低限度。 PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在
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