「T68_镗床的PLC_改造设计论文正文」.pdf

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1、1 前 言 1.1 可编程序控制器的概况 可编程序控制器(Progamabe ontroller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的，以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术、通讯技术等高新技术,而在近年来发展迅速、应用极广的一类工业装置。早期的可编程序控制器称作可编程逻辑控制器(Prgramabl Logic Cler)简称 PLC。它主要用来代替继电器实现逻辑控制，随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。因此,今天这种装置称作可编程控制器，简称 PC。但是为了避免与个人计算机（Pronl Computer)的简称混淆,所以将可编程序控制器简称 PL

2、。国际电工委员会（IEC)18年颁布的可编程序控制器标准草案中对 PL作了定义:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计的，它采用一类可编程的存储器用于其内部存储程序执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程,可编程控制器及其有关外部设备都按要求与控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。总之,可编程控制器一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，它是有丰富的输入输出接口,并且具有较强的驱动能力，但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根据实际需要进行选

3、用、配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。.2 可编程序控制器的特点和功能 可编程序控制器适应工业环境，简单易懂、操作方便，是可靠性较高的新一代通用控制装置,其特点为:()可靠性高，抗干扰能力强。()适应性强，应用灵活。（3)编程方便，易于接受。(4）控制系统设计、安装、调试方便。(5)维修方便,维修工作量小。()功能完善。主要功能为：（)开关量控制功能 现代可编程序控制器可以取代传统的继电器,完成开关量的控制。可编程序控制器中所有软继电器及其触点数量很多，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。（2)模拟量控制 可编程序控制器中的微处理器(U）只处理数字量,可编程序控制器中配置了 AD 和A 转

4、换模块,把现场输入的模拟量经 A/D 转换后送微处理器处理。而微处理器处理结果的数字量，经 D转换后，变换成模拟量控制被控设备,以完成对连续量（温度、压力、流量、液位和速度等)的控制。(3)定时控制 可编程序控制器可以提供相当数量的定时器,定时时间可在较大范围内任意设定，使用非常灵活、方便。（4）计数控制 可编程序控制器可以提供众多计数器,完全能满足生产过程的计数要求。（）步进控制 可编程序控制器设置了一定数量长度可变的移位寄存器,很容易满足各种步进控制要求。(6)数据处理 一般可编程序控制器都设置有四则混合运算指令，可以方便地对生产过程中的数据进行处理。(7)自诊断功能 可编程序控制器对电源

5、、程序语法、动作状态等作自诊断，并用代码显示诊断结果,在发生异常时能自动终止运作。(8)定位控制 可编程序控制器中的轴定位模块可以组成开环或闭环定位控制系统,以控制加工时定位运动、可变速定位运动、强制定位运动和自动找原点等。(9)通信联网功能 某些控制系统需要多台可编程序控制器连接起来使用或由一台计算机与多台可编程序控制器组成分布式控制系统，可编程序控制器配置的通信模块可以满足这些通信联网要求。13 可编程序控制器国内外的研究现状 C 生产厂约 30 多家,但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产。虽然我国在 LC 生产方面比较弱，但在 PL应用方

6、面,我国是很活跃的，近年来每年约新投入10 万台套 PLC 产品，年销售额 30 多亿人民币,应用的行业也很广。在我国,一般按/O 点数将分为以下级别(但不绝对，国外分类有些区别)：微型:32 /;小型:256/；中型:124/O;大型:46 I/O；巨型：812 I/O；在我国应用的PLC 系统中，/O 64 点以下C 销售额占整个LC 的 47%,64点至 256 点的占 31%，合计占整个 PLC 销售额的 78%。在我国应用的LC,几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现百花齐放的态势,但从行业上分,有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美，居多，小型控制系统、机床、设备单体自动化及EM 产品采

7、用日本的 PL居多。欧美 PLC 在网络和软件方面具有优势,而日本PLC 在灵活性和价位方面占优势。我国的 PLC 供应渠道，主要有制造商、分销商(代理商)、系统集成商、EM 用户、最终用户。其中，大部分 PL是通过分销商和系统集成商达到最终用户的。典型的 PLC 产品有:施耐德公司,antum、reium、Momenu等;罗克韦尔(A-公司），SLC、irLogi、Contol Logix 等;西门子公司,SIMAIC S-40/0/0系列;E 公司;日本欧姆龙、三菱、富士、松下等。1.4 可编程序控制器技术的发展趋势 可编程序控制器最新发展动态主要在以下四个方面：（1)可编程序控制器向大型

8、化、网络化发展 多层次分布式控制系统与集中型相比,具有更高的安全性和可靠性。可编程序控制器网络化技术的发展,其中有两个趋势,一方面，可编程序控制器网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展,各大品牌可编程序控制器除了形成自己各具特色的可编程序控制器网络系统，完成设备控制任务以外，还可以与上位计算机管理系统联网,实现信息交流,成为整个信息、管理系统的一部分。另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，可编程序控制器与其他安装在现场的智能化设备，比如智能化仪表、传感器、智能型电磁阀、智能型驱动执行机构等,通过一根传输介质(比如双胶线、同轴电缆、光缆)连接起来,并按照同一通信规约互相传

9、输信息,由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的可编程序控制器远程网络相比,配置更灵活，扩容更方便,造价更低,性能价格比更好,也更具开放意义。(2)可编程序控制器向高性能小型化发展 可编程序控制器的功能正越来越丰富，而体积却越来越小。比如三菱的X-ON系列可编程序控制器最小的机种,体积仅为0070mm，相当于一个继电器，但却具有高速计数、交替输出及 16 位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。可编程序控制器已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了,而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其它过去只有计算机上才能具有的高级处理能力,如浮点数运算，PID 调节,精确定位,步进驱

10、动,报表统计等，从这种意义上说,可编程序控制器系统与CS(集散控制系统）的差别已经越来越小。用可编程序控制器同样可以构成一个过程控制系统。（）可编程序控制器系统将与智能控制系统更进一步地相互渗透和结合。可编程序控制器与计算机已成功结合并广泛应用,可编程序控制器不再说是单独的一个控制装置，它已成为控制系统中的一个重要的组成部分和环节。随着集成电路和计算机技术的进一步发展，可编程序控制器与工业控制计算机、集散控制系统、嵌入式计算机等系统进一步渗透和结合，这将更进一步拓宽可编程序控制器的应用领域和空间。(4)实现软、硬件的标准化 长期以来，可编程序控制器走的是专门化的道路,因此制定可编程序控制器的国际标准有如下 5 种：131：Geeal nfomaion（一般信息);11312:Eqipment Caractrics ad s Requiremnt（设备特性与测试要求);13:rammig anuage(编程语言)；1314:User Guieline(用户向导）；115：MM mpaio Sanard（制造信息规范伴随标准)。