基于PLC的传送带控制系统设计 - 图文

无锡城市职业技术学院12级电气自动化专业毕业设计报告（论文）

（二）单片机控制特点

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。但对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，但成本较高。

（三）PLC控制特点

1．可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。

2．配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3．易学易用

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PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

4．系统的设计简单，维护方便

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

5．体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

四、基于PLC控制的硬件设计

（一）PLC选型

首先弄清楚控制系统的I/O总点数，根据系统设计所需点数，再按照实际所需总点数的15～20％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定一共所需PLC的点数。其次，若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网的功能，就是要求 PLC 应该具有连接其他 PLC、上位计算机及CRT等的接口。最后，在相同功能和相同I/O点数的情况下，整体式比模块式价格更低。但是模块式具有功能扩展更灵活，维修更方便（换模块），更容易判断故障等优点，要按实际需要选择PLC的结构形式。

在机型的选择上，对比三菱、欧姆龙和西门子系列PLC，西门子系列PLC具有以下特点。

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西门子SIAMTIC模块化控制器有着很大的优势，它可以即买即用，长期兼容性和可用性，可以在恶劣环境下工作，模块还可以扩展和升级。西门子的产品十分的抗震动，通过集中式和分布式I/O控制。

S7-200它适用于一系列机械设备的制造或用作独立的解决方案，微型自动化系统的组成部分，STEP 7 Micro/WIN 工程组态软件应用于它，S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能，使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此，S7-200系列具有极高的性价格比。

最后经过结合个方面的综合考虑，我们选择西门子系列S7-200系列PLC，同时结合了输入、输出量的个数，S7200系列CPU模块的CPU224有14输入，10输出，并且符合使用要求并且还有剩余，这样确保不会影响控制程序设计，所以最终本实验选择S7-200系列CPU224作为本设计的CPU模块。

（二）I/O分配

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表1：I/O分配表

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