三菱plc控制自动化立体车库毕业设计

三菱plc控制自动化立体车库毕业设计内容摘要：

输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次地读入所有状态和数据 ，并将它们存入I/O 映象区中的相应单元内，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数据和状态也不会改变。 因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲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 在用户程序执行阶段， PLC总是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，并按照先左后右、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青岛科技大学本科毕业设计 (论文 ) 9 形图所规定的特殊功能指令。 （ 3） 输出刷新阶段 当用户程序结束后， 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，在经输出电路驱动相应的外设。 这时，才是 PLC 真正的输出 [19]。 —— 是 PLC 的核心部分。 与通用微机 CPU一样， CPU在 PC 系统中的作用类似于人体的神经中枢。 其功能： Page 10 10 （ 1）用扫描方式（后面介绍）接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器； （ 2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据； （ 3）诊断电源和 PC 内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误； （ 4）在 PC 进入运行状态后： a） 执行用户程序 —— 产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读取指令，经命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路） b）进行数据处理 —— 分时、分渠道地执行数据存取、传送、组合、比较、变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算任务 c） 更新输出状态 —— 输出实施控制（根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输入映象寄存器或数据寄存器的内容，实现输出控制、制表、打印、数据通讯等） 系统程序存储器 —— 存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令 解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数 青岛科技大学本科毕业设计 (论文 ) 11 *不能由用户直接存取 用户存储器用户程序存储器 —— 存放用户程序。 即用户通过编程器输入的用户程序。 功能存储器（数据区） —— 存放用户数据 PC 的用户存储器通常以字（ 16 位 /字）为单位来表示存储容量。 注意：系统程序直 接关系到 PC 的性能，不能由用户直接存取，所以，通常PC 产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。 输入输出接口是 PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。 PLC 的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。 晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输出型电路，用于低频负载。 现场控制或检测元件输入给 PLC 各种控制信号，如限位开 关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等，通过输入接口电路将这些信号转换成 CPU 能够接收和处理的信号。 输出接口电路将 CPU 送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。 1)输入接口 输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号；另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。 以图 2 所示的直流输入接口电路为例， R1 是限流与分压电阻， R2 与 C 构成滤波电路，滤波后 的输入信号经光耦合器 T 与内部电路耦合。 当输入端的按钮 SB 接通时，光耦合器 T 导通，直流输入信号被转换成 PLC 能处理的 5V标准信号电平 (简称 TTL)，同时 LED 输入指示灯亮，表示信号接通。 微电脑输入接口电路一般由寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路组成，这些电路集成在一个芯片上。 交流输入与交直流输入接口电路与直流输入接口电路类似。 图 2 直流输入接口电路 滤波电路用以消除输入触头的抖动，光电耦合电路可防止现场的强电干扰进入 PLC。 由于输入电信号与 PLC 内部电路之间采用光信号耦合，所以两者在电气上完全隔离，使输入接口具有抗干扰能力。 现场的输入信号通过光电耦合后转换为 5V的 TTL 送入输入数据寄存器，再经数据总线传送给 CPU。 2)输出接口 输出接口电路向被控对象的各种执行元件输出控制信号。 常用执行元件有 Page 12 12 接触器、电磁阀、调节阀 (模拟量 )、调速装置 (模拟量 )、指示灯、数字显示装置和报警装置等。 输出接口电路一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成，与输入接口电路类似 ，内部电路与输出接口电路之间采用光电耦合器进行抗干扰电隔离。 微电脑输出接口电路一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路集成在芯片上， CPU 通过数据总线将输出信号送到输出数据寄存器中，功率放大电路是为了适应工业控制要求，将微电脑的输出信号放大。 3)其它接口 若主机单元的 I/O 数量不够用，可通过 I/O 扩展接口电缆与 I/O 扩展单元 (不带 CPU)相接进行扩充。 PLC 还常配置连接各种外围设备的接口，可通过电缆实现串行通信、 EPROM 写入等功能。 编程器作用是将用户编写的程序下载至 PLC 的用户 程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示 PLC 状态、内部器件及系统的参数等。 编程器有简易编程器和图形编程器两种。 简易编程器体积小，携带方便，但只能用语句形式进行联机编程，适合小型 PLC 的编程及现场调试。 图形编程器既可用语句形式编程，又可用梯形图编程，同时还能进行脱机编程。 目前 PLC 制造厂家大都开发了计算机辅助 PLC 编程支持软件，当个人计算机安装了 PLC 编程支持软件后，可用作图形编程器，进行用户程序的编辑、修改，并通过个人计算机和 PLC 之间的通信接口实现用户程序的双向 传送、监控PLC 运行状态等。 PLC 的电源将外部供给的交流电转换成供 CPU、存储器等所需的直流电，是整个 PLC 的能源供给中心。 PLC 大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许多 PLC 电源还可向外部提供直流 24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化外围配置。 三菱 FX 系列 PLC 简介 及型号说明 三菱公司的 FX 系列 PLC 是比较具有代表性的微型 PLC，除具有基本指令表编程以外，还可以采用梯形图编程及对应机械动作流程进行顺序设计的 SFC（ Sequential Function Chart）顺序功能图编程，而且这些程序可以相互转换。 在FX 系列 PLC 中还设置了高速计数器、各种应用指令及模块，大大的扩大 展 了本系列 PLC 的功能和应用领域。 FX 系列 PLC 型号的含义如下： 青岛科技大学本科毕业设计 (论文 ) 13 其中系列名称：如 0、 0s、 1s、 0N、 1N、 2N 等 单元类型： M— 基本单元 E— 输入输出混合扩展单元 Ex— 扩展输入模块 EY— 扩展输出模块 输出方式： R— 继电器输出 S— 晶闸管输出 T— 晶体管输出 特殊品种： D— DC 电源， DC 输出 Al— AC 电源， AC（ AC100～ 120V）输入或 AC 输出模块 H— 大电流输出扩展模块 V— 立式端子排的扩展模块 C— 接插口输入输出方式 F— 输入滤波时间为 1ms的扩展模块 例如 FX2N— 32MT— D表示 FX2N 系列， 32 个 I/O 点基本单位，晶体管输出，使用直流电源， 24V 直流输出型。 本章小结 本章系统全面的介绍了有关 PLC 的基本知识，其型号、优 势、功能及组成和各部分的作用 ，使读者能够对可编程控制器有 总体全面的了解。 3 自动化立体仓库的系统设计 立体仓库的基本组成 Page 14 14 自动化立体仓库是机械和电气、强电控制和弱电控制相结合的产品。 它主要由货物储存系统、货物存取和传送系统、控制和管理等三大系统所组成。 货物存储系统由立体货架的货格 (托盘或货箱 )组成，货架按照排、列、层组合而成立体仓库储存系统；货物存取和传送系统承担货物存取、出入仓库的功能，它由有轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成；自动化立体仓库视情况不同采取不同的控制方式：有的仓库只 采取对存取堆垛机、出入库输送机。