机电一体化专业论文

机电一体化专业论文内容摘要：

EC)颁布了 PLC标准草案， 1985 年 提交了第 2 版， 1987 年的第 3 版对 PLC 作了如下的定义 :PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输人和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。 上述的定义表明， PLC 是一种能直接应用于工业环境的数字电子装置，它与其他顺序控制装置不同的特点。 PLC 的性能指标和 分类 （ 1） PLC 的主要性能指标 ： 输入／输出点数（ I／ O 点数） I／ O 点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。 它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。 存储容量 ； 存储容量是指可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制 16 位即一个字为一步。 扫描速度 一般以执行 1000 步指令所需时间来衡量，单位为 ms/k 步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用 181。 s/步。 功能扩展能力 可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模 块，以适应各种特殊应用的需要，如 A／ D 模块、 D／ A 模块、位置控制模块等。 指令系统 指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的主要指标。 （ 2） PLC 的分类 ： 通常， PLC 产品可按结构形式、控制规模等进行分类。 按结构形式不同 , 可以分为整体式和模块式两类。 按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型第二 章 PLC 的基本知识 PLC 三种类型。 PLC 系统的组成 PLC 是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统相似。 PLC 也是由硬件系统和软件系统两大部 分组成的。 （ 1） PLC 的硬件结构 一套 PLC 系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入／输出接口、内部电源）、 I／ O 扩展单元及外部设备组成。 （ 2） PLC 的软件 PLC 的软件系统指 PLC 所使用的各种程序的集合，它由系统程序（系统软件）和用户程序（应用软件）组成。 系统程序：包括监控程序、输入译码程序及诊断程序等。 用户程序是用户根据控制要求，用 PLC 的编程语言（如梯形图）编制的应用程序。 可编程序控制器的工作方式 PLC 的扫描工作方式 可编程序控制器在进入 RUN 状态之后，采用 循环扫描方式工作。 从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。 然后再从头开始扫描，并周而复始地重复进行。 在程序执行阶段， PLC 对程序按顺序进行扫描执行。 若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。 当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。 当指令中涉及到输入、输出状态时， PLC 从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。 对于元件映象寄存器来说 ，其内容会随程序执行的过程而变化。 PLC 的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中顺序排列。 在无跳转指令的情况下， CPU 从第一条指令开始执行，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束，执行指令时，从元件映像存储区中读出元件的状态及当前值，并据指令的需要进行相应的逻辑运算及赋值操作，最后的运算结果写入到线圈或输出类指令对应的元件映像存储区中。 可编程序控制器工作时的扫描过程如图 21 所示，包括五个阶段：内部处理、通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。 PLC 完成一次扫描过程所需的时间称为扫描周期。 扫描周期的 长短与用户程序的长度和扫描速度有关。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 图 21 PLC 的扫描过程 PLC 的程序执行过程 PLC 的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段，如图 22 所示。 （ 1） 输入采样阶段 在输入采样阶段， PLC 以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。 （ 2） 程序执行阶段 在程序执行阶段， PLC 对程序按顺序进行扫描执行。 若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行 （ 3） 输出刷新阶段 当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。 在这一阶段里， PLC 将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。 开始 内部处理 通信处理 RUN 方式。 输入扫描 程序执行 输出处理 N Y 第二 章 PLC 的基本知识 图 22 PLC 的程序执行过程 PLC 的扫描周期 在 PLC 的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。 即一个扫描周期还应 包含自诊断及与外设通信等时间。 PLC 的 I／ O 响应时间 PLC 采用集中 I／ O 刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器区的内容也不会改变，还会影响本次循环的扫描结果。 输出信号的变化滞后于输入信号的变化，这产生了 PLC 的输入输出响应滞后现象，最大滞后时间为 23 个扫描周期。 输入端子 输入映象寄存器 输出映像寄存器 输出锁存器 输出端子 输入 ………. 输出 程序执行阶段 输入采样阶段 输出刷新阶段 X001 Y001 Y001 M1 读 读 ① ② ③ ④ ⑤ 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 第三章 电梯设备及电梯发展动态 电梯的出现及发展 1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙 格雷夫斯 奥的斯第一次向世人展示了他的发明 历史上第一 部安全升降梯。 从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。 以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。 150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。 自从我国实行改革开放政策以来，全国各地高层建筑不断涌现，作为高楼的垂直交通工具 ― 电梯，其需求量日益增长。 各种类型、规格繁多的电梯已在高楼内投入运行。 为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、熟悉电梯、管理电梯、维护好电梯。 20 世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构是 钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端与轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮 的转动，靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力使轿厢与对重作一升一降的相反运动。 显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢丝绳的长度和股数均不受限，当然轿厢的载重以及提升高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯的使用需求。 因此，近一百年来，曳引式电梯一直受到重视，并发展沿用至今。 在后来的几十年里，电梯的自动平层控制系统以及 1— 轿厢 2— 曳引轮 3。