基于plc的自动打铃系统的设计毕业论文设计(编辑修改稿)

基于plc的自动打铃系统的设计毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

口能力和网络能力已经大大提高，逐渐进入过程控制领域，在某些应用中，在过程控制领域，取而代之的是可编程逻辑控制器的主导地位的 DCS 系统。 20 世纪的结束，可编程逻辑控制器的发 展特点是更加适应现代工业的需求。 这个时期的发展，大型机和超小型机，诞生了各种各样的特殊功能单元，生产了各种人机界面单元，通信单元，工业控制设备的配套应用的可编程逻辑控制器更容易。 系统集成 在制造业中，有很多基于交换机的开环的顺序控制，按照按照逻辑条件的计时动作。 另一个序列的顺序动作次数，时间无关的逻辑关系，控制运动链保护，大量的开关量，脉冲量，定时，计数器，模拟极限报警状态的主 离散数据采集监控。 控制和监测的要求， PLC 发展到更换继电器电路和顺序控制为基础的产平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 说 明 书 第 8 页 共 33 页 品。 近年来， PLC 制造商提到在原 来的 CPU模板逐步增加，多种通信接口，现场总线和以太网技术是 PLC 应用的同步发展，更广泛。 PLC 具有稳定可靠，价格便宜，功能齐全，灵活，方便，易于操作和维护，其中的根本原因是它持久的市场份额优势。 PLC控制器的硬件结构的模块化，主板，数字 I / O 模块，模拟 I / O 模板，有一个特殊的定位模板，条形码识别模板中的模块，用户可以根据需要使用在主板上的扩展或采用总线技术与远程 I / O 从属的方法，以获得所需的 I / O 数量。 PLC同时实现多种 I / O 控制的数量，还包括模拟输出电压和数字脉冲的能力，使 得它可以控制各种接收到这些信号的伺服电机，步进电机，变频电机等，施耐德 PLC 加触摸屏人机界面的支持，任何在过程控制水平，以满足您的需求。 选型规则 可编程逻辑控制器系统设计，应确定控制方案，下一步是可编程逻辑控制器工程设计选型。 工艺特点和应用要求是设计选型的主要依据。 可编程逻辑控制器及其相关设备应进行整合，形成一个整体，标准，按照易于与工业控制系统，以扩展其功能的原则选择的可选可编程逻辑控制器在工业领域，应投产应适应，行之有效的系统，可编程逻辑控制器，系统硬件，软件配置和功能与设备的大小和控制要求。 熟悉可编程逻辑控制器，菜单图的编程语言是有利于减少编程时间，工程设计，选择和估计，应该详细的分析过程控制要求，明确控制任务和范围的特点来确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估计输入和输出点，所需的存储容量来确定功能的可编程逻辑控制器，外部设备的特性，高性能和低成本的可编程逻辑控制器，并设计相应的控制系统。 的输入和输出（ I / O）点估计 I / O 点的估计，应考虑适当的利润，通常是根据输入和输出点的统计，同比增长 10％至 20％可以延长利润率预测作为输入和输出点。 实际的顺序，需要基 于可编程逻辑控制器产品特色的输入和输出点圆制造商。 其次，内存容量的估计 的存储器容量是可编程逻辑控制器本身可以提供硬件存储单元，和用户应用程序的程序存储器存储单元的大小所使用的程序容量，所以程序容量小于存储器容量的大小。 用户应用程序设计阶段，尚未编制，程序容量在设计阶段是未知的，需要调试知道。 为了设计程序容量选择一些估计，估计取代常用的内存容量。 内存内存容量估计也没有固定的公式，许多文件都给予不同的公式，几乎所有的数字 I / O 点的 10至 15 倍，加上模拟 I / O 点，以 100 倍的数 量总数单词的记忆（ 16位字），并考虑额外的 25％的保证金点击这里。 三，控制功能选择 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 说 明 书 第 9 页 共 33 页 选择包括运算功能，然后选择控制功能，通信功能，编程功能，诊断功能和处理速度快的特点。 如图 1所示，操作功能 简单的可编程逻辑控制器运算功能包括逻辑运算，计时和计数功能。 普通可编程逻辑控制器计算功能包括数据移位，比较运算功能。 代数和数据传输更复杂的运算功能。 大规模可编程逻辑控制器模拟 PID 运算其他高级计算功能。 随着开放式系统，可编程逻辑控制器已经具有通信功能，部分产品的校验机或上位机进行通讯机，部分 产品，部分产品也有工厂或企业网络数据通信的通信的功能。 设计选择应该是从实际应用需求，合理使用功能所需的计算。 大多数应用程序只需要逻辑和定时计数功能，有些应用程序需要的数据传输和比较，使用代数数值转换和 PID 运算模拟检测和控制。 要显示的数据需要解码和编码操作。 如图 2所示，控制功能 控制功能包括 PID控制，前馈补偿的控制操作，比例控制算法等，应根据控制要求。 主要用于对可编程逻辑控制器时序逻辑的控制，因此，在大多数场合，通常使用单或者多回路控制器解决模拟控制，有时与一个专用的智能输入，输出单元完成所 需的控制功能，提高进入编程逻辑控制器的处理速度和内存容量节省。 如 PID 控制单元，高速计数器，速度补偿的模拟单元， ASC 码转换单元。 如图 3所 示，通信功能 大，中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP / IP），需要与工厂管理网络（ TCP / IP）连接。 通信协议应符合 ISO / IEEE通信标准， 应该是开放的通信网络。 可编程逻辑控制器系统的通信接口应包括串行和并行通信接口， RIO 通信端口，常用 DCS接口，大型和中型可编程逻辑控制器的通讯总线（包括接口设备和电缆）应为 1:1 冗余配置通讯总线国际标准应该是一致的，通信距离应满足实际要求的设备。 可编程逻辑控制器的系统的通信网络中，较高的网络通信速率应大于 1Mbps的通信负荷不大于 60％。 可编程逻辑控制器系统通信网络的形式为以下形式： 1），基于 PC 的站，一个以上的相同型号的可编程逻辑控制器从站，形成了一个简单的可编程逻辑控制器网络。 2），可编程逻辑控制器作为主设备，可编程逻辑控制器从属的其他车型，构成主从可编程逻辑控制器的网络。 3），可编程逻辑控制器网络通过特定的网络接口连接到大型 DCS DCS 子网。 4），可编程逻辑控制器网络专用（各种厂家专用的可编程逻辑控制器的通信网络）。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 说 明 书 第 10 页 共 33 页 以减少 CPU 的通信任务，根据网络的实际需要，应选择不同的通信功能（例如，点至点，现场总线）通讯处理器。 如图 4所示，编程功能 离线编程：通用 CPU 编程的可编程逻辑控制器和编程的编程模式， CPU 只为程序员提供服务，而不是控制现场设备。 程 序员编程完成后，切换到运行模式，CPU控制现场设备不能进行编程。 离线编程，可以降低系统的成本，但也不是很方便使用与调试。 在线编程： CPU，每个 CPU 的编程，主机 CPU 负责现场控制和数据交换与程序员在一个扫描周期，在线编程编写程序或数据发送到主机，在下一个扫描周期，主机运行根据新的方案收到。 在这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，经常在大型和中型可编程逻辑控制器使用。 五个标准化编程语言：顺序功能图（ SFC），梯形图（ LD），功能块图（ FBD）三种图形化语言和语句表（ IL），结构化文本（ ST），两种文本语 言。 编程语言的选择应符合及其的标准（ IEC6113123）也应该支持多国语言编程的形式，如 C，基本满足控制要求的特殊控制应用。 5，诊断功能 可编程逻辑控制器诊断功能包括硬件和软件诊断。 硬件诊断硬件逻辑判断年初以来的诊断和外部诊断故障的硬件，软件诊断，以确定位置。 的性能和功能的PLC内部诊断软件内的诊断，诊断是在 CPU上的外部输入和输出元件的可编程逻辑控制器的信息交换功能以外的诊断软件。 诊断功能的可编程逻辑控制器的操作和维护人员的技术能力的要求，直接影响的强度，并影响平均修复时间。 6，处理速度 可编程逻辑控制器通过扫描工作。 从实时性的要求，加工速度应该更快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，可编程逻辑控制器将扫描的信号，从而导致在信号数据的损失小于。 处理速度和用户程序的长度， CPU 处理速度的软件质量。 目前，可编程逻辑控制器触点的快速响应，高速，每个二进制指令执行时间约 至 ，因此能够满足控制要求的快速应用的需求，相应的要求。 扫描周期（处理器扫描周期）应满足：一个小型可编程控制器的扫描时间不大于 / K。 大型和中型可编程逻辑控制器扫描时间小于 毫 秒 / K。 第四，可编程逻辑控制器的类型 可编程逻辑控制器结构分为整体式和模块类别，现场安装和控制室安装的应用环境分为两类， 1， 4， 8， 16， 32 位， 64 位 CPU 字长分为。 从应用的角度来看，通常在控制输入和输出点的选择。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 说 明 书 第 11 页 共 33 页 整体可编程逻辑控制器 I / O 点数是固定的，用户选择小型控制系统，模块化可编程逻辑控制器提供多个 I / O 卡或存储卡，使用户可以更合理的选择和配置控制系统的 I / O 点数，功能扩展方便灵活，一般用于大型和中型控制系统。 五 PLC 输入 /输出类型 开关 开关主要是指 二进制输入和输出量，是指进行辅助点的设备，如辅助变压器温控器带来中继点（变压器超温漂移），阀门的开关凸轮（阀门开关位移带来辅助点）进行辅助接触点（接触器动作后变位），热继电器（热继电器排量），这些点一般通过 PLC 或全面的安全装置，功率一般由 PLC或全面的安全提供设备本身无动力，所谓的被动接触，也被称为二进制输入 PLC 或全面的安全装置。 1，数字 称为数字量的物理量的时间和次数是离散的。 表示的数字信号被称为数字信号。 在所述数字信号的电子电路是数字电路的工作。 例如： 电子电路记录的部分 输出从自动生产线的数目，每一个发送的信号的电子电路的一部分，所以要记住，通常不具有的部分发送到电子电路的信号是 0，其中的计数。 的可见光信号，无论在时间或数量的零件的数量是不连续的，所以他是一个数字信号。 是一个最小的单位数。 如图 2所示，模拟 持续时间或价值的物理量称为模拟。 表示模拟信号被称为一个模拟信号。 被称为工作在模拟信号的模拟电路的电子电路。 例如： 工作中的热电偶输出的电压信号是模拟信号，因为在任何情况下，所测得的温度是不太可能发生突跳，所以在时间或数量的测得的电压信号是连续的。 此外，该电压信号值的连续变化的过程中的任何一个特定的物理意义，这意味着相应的温度。 6个转换原理 数字至模拟转换器，将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用一个低通滤波可以实现的。 要被解码的第一数字信号，即数字的代码被转换成相应的电平，以形成梯子状的信号，然后进行低通滤波。 信号与系统的理论根据，数字阶梯信号可以看作是一个理想的脉冲采样信号的矩形脉冲信号的卷积，脉冲然后由卷积定理的数字信号的频谱是被采样的信号的频谱的矩形脉冲的频谱（即， Sa 的）的功能的商品。 因此，当逆 Sa的频谱特性补偿 器中的功能，由数字信号采样的信号可以被恢复。 认为，低通滤波获得的平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 说 明 书 第 12 页 共 33 页 频谱的原始模拟信号的采样定理，采样信号的频谱管理器。 一般实现中，还没有直接根据这些原则，因为锋利的采样信号是很难获得的，因此，这两个滤波（ Sa 的功能，一个理想的低通），可以组合（层叠），因为滤波器特性在此系统中的物理无法实现的，它可以只是近似真正的系统完成。 模拟 数字转换器系统将模拟信号转换成数字信号，滤波器，采样和保持电路和编码的过程。 由带限滤波，采样和保持电路，成阶梯形状信号的模拟信号，然后由编码器，使得每一 个阶梯形的信号电平转换成二进制的代码。 撤消修改 选择型号 广泛的 PLC 产品。 型号 PLC 类型，相应的其结构，性能，容量，指令编程，价格是不一样的适用场合也各有侧重。 因此，合理选择 PLC，提高 PLC 控制系统的技术和经济指标，具有十分重要的意义。 PLC的类型的选择 PLC 选择 PLC。