基于PLC抢答器毕业设计 毕业论文.doc

1 抢答器 PLC 设计本文介绍聋用三菱 FX2N 系列 PLC 对知识竞赛抢答器的控制, 阐述了控制方案。实现抢答器功能的方式有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展,单片机、 PLC 的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用本三菱公司生产的 FX2N-48MR 型 PLC 作为核心控制器进行四路抢答器系统的设计, 并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据知识竞赛抢答器的控制要求和特点, 确定 PLC 的输入输出分配, 并进行现场调试。关键词:PLC 知识竞赛抢答器 PLC 程序设计第一章概述可编程控制器( PLC )是一种新型的通用自动化控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制功能强,可靠性高,使用灵活方便,易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller) 即 PLC 。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心,用编写的程序不仅可以进行逻辑控制,还可以定时,计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/ 输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过 4 年调查,与 1980 年将其正式命名为可编程控制器( Programmable Controller ), 简写为 PC 。后来由于 PC 这个名称常常被用来称呼个人电脑( puter ) ,为了区别,现在也把可编程控制器称为 PLC 。长见的几种 PLC 如下图 1-1 所示: 图 1-1 三种常见的 PLC 的简介国际电工委员会( IEC )于 1987 年对 PLC 定义如下: PLC 是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置, 是带有存储器, 可以编制程序的控制器。它能够存储和执行指令, 进行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数和算术等操作, 并通过数字式和模拟式的输入输出, 控制各种类型的机械和生产过程。 PLC 及其有关的外围设备, 都应按易于与工业控制系统形式一体, 易于拓展其功能的原则设计。事实上,PLC 就是以嵌入式 CPU 为核心, 配以输入, 输出等模块, 可以方便的用于工业控制领域的装置。 PLC 与机器人, 计算机帮助设计与制造一起作为现代工业的三大支柱。 的用途与特点 2 PLC 的用途 PLC 的初期由于其价格高于继电器控制装置, 使其应用受到限制。但近年来由于微处理器芯片及有关元件价格大大下降,使 PL C 的成本下降, 同时又由于 PL C 的功能大大增强,使 PLC 的应用越来越广泛, 广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。 PLC 的应用通常可分为五种类型: (1 )顺序控制这是 PLC 应用最广泛的领域,用以取代传统的继电器顺序控制。 PLC 可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。(2) 运动控制 PLC 制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。在多数情况下, PLC 把扫描目标位置的数据送给模版块,其输出移动一轴或数轴到目标位置。每个轴移动时,位置控制模块保持适当的速度和加速度,确保运动平滑。相对来说,位置控制模块比计算机数值控制( CNC )装置体积更小,价格更低,速度更快,操作方便。(3 )闭环过程控制 PLC 能控制大量的物理参数,如温度、压力、速度和流量等。 PID ( Proportional Intergral Derivative ) 模块的提供使 PLC 具有闭环控制功能, 即一个具有 PID 控制能力的 PLC 可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时,PID 控制算法会计算出正确的输出, 把变量保持在设定值上。(4 )数据处理在机械加工中,出现了把支持顺序控制的 PLC 和计算机数值控制( CNC )设备紧密结合的趋向。著名的日本 FANUC 公司推出的 Systen10 、 11 、 12 系列, C 控制功能作为 PLC 的一部分。为了实现 PLC C 设备之间内部数据自由传递,该公司采用了窗口软件。通过窗口软件,用户可以独自编程, 由 PLC C 设备使用。美国 GE C 设备新机种也同样使用了具有数据处理的 PLC 。C 系统将变成以 PLC 为主体的控制和管理系统。(5 )通信和联网为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化( FA )系统、柔性制造系统( FMS ) 及集散控制系统( DCS ) 等发展的需要, 必须发展 PLC 之间, PL C 和上级计算机