(完整版)基于PLC的多级传送带控制系统毕业论文

而复始不断循环。

PLC的工作过程基本上是用户的梯形图程序的执行过程，即在系统软件的控制下顺次扫描各输入点的状态，按用户程序解算控制逻辑，然后顺序向各个输出点发出相应的控制信号。除此之外，为提高工作的可靠性和及时地接收外来的控制命令，每个扫描周期还要进行故障自诊断和处理与编程器、计算机的通信请求，因此，PLC工作过程分为以下五步： （1）自诊断

自诊断功能可使PLC系统防患于未然，而在发生故障时能尽快的修复，为此PLC每次扫描用户程序以前都对CPU、存储器、输入输出模块等进行故障诊断，若自诊断正常便继续进行扫描，而一旦发现故障或异常现象则转入处理程序，保留现行工作状态，关闭全部输出，然后停机并显示出错的信息。

（2）与外设通信

自诊断正常后PLC即扫描编程器、上位机等通信接口，如有通信请求便响应处理。在与编程器通信过程中，编程器把指令和修改参数发送给主机，主机把要显示的状态、数据、错误码进行相应指示，编程器还可以向主机发送运行、停止、清内存等监控命令。在与上位机通信过程中PLC将接收上位机发出的指令进行相应的操作，把现场状态、PLC的内部工作状态、各种数值参数发送给上位机以及执行启动、停机、修改参数等命令。 （3）输入现场状态

完成前两步工作后PLC便扫描各个输入点，读入各点的状态和数据，如开关的通断状态、形成现场的内存映象。这一过程也称为输入采样或输入刷新，在一个扫描周期内内存映象的内容不变，即使外部实际开关状态己经发生了变化也只能在下一个扫描过程中的输入采样时刷新，解算用户逻辑所用的输入值是该输入值的内存映象值而不是当时现场的实际值。

（4）解算用户逻辑

即执行用户程序。一般是从存储器的最低地址存放的第一条程序开始，在无跳转的情况下按存储器地址的递增方向顺序的扫描用户程序，按用户程序进行逻辑判断和算术运算，因此称之为解算用户逻辑。解算过程中所用的计数器、定时器、内部继电器等编程元件为相应存储单元的即时值，而输入继电器、输出继电器则用的是内存映象值。在一个扫描周期内，某个输入信号的状态不管外部实际情况是否己经变化，对整个用户程序是一致的，不会造成结果混乱。 （5）输出结果

将本次扫描过程解算得到的最新结果送到输出模块取代前一次扫描结算结果，也称为输出刷新。解算用户逻辑时，每一步所得到的输出信号被存入输出映像寄存器而并未发送到输出模块，相当于输出信号被 输出门阻隔，待全部解算完成后打开输出门一并输出，所用输出信号由输出状态表送到输出模块，其相应开关动作。

在依次完成上述五个步骤操作后PLC又开始进行下一次扫描。如此不断的反复循环扫描，实现对全过程及设备的连续控制，直至接收到停止命令、停电、出现故障或载物。PLC的工作过程如图1-2所示。

图1-2 PLC的工作过程

1.2.4 PLC的特点

根据IEC标准草案给PLC下的定义：它是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，它使用可编程存储器内部储存的用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算以及通过数字或模拟输入，输出来控制各种类型的机械或过程。不论是PLC还是与它有关的外部设备，都设计成容易集成在一个工业控制系统内，并且容易应用所有计划中的功能。从上述PLC的定义，我们可以看到

PLC的许多特点，概括起来有以下几点： （1）高可靠性

①所有的IO接口电路均采用光电隔离；

②各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10-20ms； ③各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰； ④采用性能优良的开关电源； ⑤对采用的器件进行严格的筛选；

⑥良好的自诊断功能，一旦电源或其他软、硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大；

⑦大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或由三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。 （2）丰富的IO接口模块

PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、 强电或弱电等。有相应的IO模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。

另外为了提高操作性能，它还有多种人－机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块等等。 （3）采用模块化结构

为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，IO等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 （4）编程简单易学

PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者

来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

（5）安装简单，维修方便

PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的IO端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。

由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。 1.2.5 PLC的分类

PLC生产厂家及产品很多，为便于用户对一个已知应用来讲选择最合适的PLC，厂商通常通过杂志或其他途径，定期地将不同功能与特性的PLC列表进行比较，表中的内容大体有：总的IO点数，最多开关量IO点数，最多模拟量IO点数，继电器梯形逻辑图，高级语言（编程），PID功能，远动控制，文件编制功能，数据总线，接口类型，扫描速度，存储器类型与容量，以及CPU 类型与工艺等。为适应用户的不同应用要求，很多厂家均开发生产了相互有关联的系列产品，为区别PLC的综合特性，通常以下述两种办法分类：

（1）按IO点数及存储器容量分类

①小型：最多IO为4040，用户存储器1KB； ②中型：最多IO为128128，用户存储器4KB； ③大型：IO>128128，用户存储器>4KB。

上述分类法是1985年PLC国际会议上所介绍的，在此基础上，对大、中、小规模的PLC还要考察下列特点：

①结构和布线技术； ②处理机功能存储器；