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文檔簡介

1、保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)系專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題目指導(dǎo)教師完成時(shí)間 年 月 日指導(dǎo)教師情況姓名職稱單位答辯小組成員評(píng)語:答辯小組組長簽字:年 月 日成績:答辯小組組長簽字:年 月 日內(nèi) 容 摘 要在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,可編程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)作為自動(dòng)控制以成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ),而且是以微處理機(jī)為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代化科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了前所未有的非凡變化。因此,PLC的可靠性也直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和運(yùn)行,探討提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的方法具

2、有十分重要的意義。本文介紹了PLC的發(fā)展、現(xiàn)狀與應(yīng)用,及三菱的FX系列的PLC的基本結(jié)構(gòu)和原理,還主要對(duì)影響PLC可靠性的因素進(jìn)行分析,并提出了一些適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的干擾。目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc288937411 第1章 緒 論 PAGEREF _Toc288937411 h - 3 - HYPERLINK l _Toc288937412 1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡介 PAGEREF _Toc288937412 h - 3 - HYPERLINK l _Toc288937413 1.1.1 傳統(tǒng)繼電器控制的缺點(diǎn)與PLC的興起 PA

3、GEREF _Toc288937413 h - 3 - HYPERLINK l _Toc288937414 1.1.2 PLC也需要面對(duì)的問題 PAGEREF _Toc288937414 h - 4 - HYPERLINK l _Toc288937415 1.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用 PAGEREF _Toc288937415 h - 5 - HYPERLINK l _Toc288937416 1.2.1 PLC的發(fā)展概況 PAGEREF _Toc288937416 h - 5 - HYPERLINK l _Toc288937417 1.2.2 目前影響推廣PLC的主要原因與應(yīng)用

4、 PAGEREF _Toc288937417 h - 5 - HYPERLINK l _Toc288937418 1.2.3 PLC的發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc288937418 h - 7 - HYPERLINK l _Toc288937419 第2章 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理 PAGEREF _Toc288937419 h - 8 - HYPERLINK l _Toc288937420 2.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc288937420 h - 8 - HYPERLINK l _Toc288937421 2.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的

5、硬件 PAGEREF _Toc288937421 h - 8 - HYPERLINK l _Toc288937425 2.1.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟元件 PAGEREF _Toc288937425 h - 10 - HYPERLINK l _Toc288937426 2.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理 PAGEREF _Toc288937426 h - 11 - HYPERLINK l _Toc288937427 2.2.1 FX系列PLC工作原理 PAGEREF _Toc288937427 h - 11 - HYPERLINK l _Toc288937428 2.2.2 PLC編程語言

6、及方法 PAGEREF _Toc288937428 h - 13 - HYPERLINK l _Toc288937429 第3章 探討影響PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的因素與建議 PAGEREF _Toc288937429 h - 13 - HYPERLINK l _Toc288937430 3.1 影響PLC可靠性因素的分析 PAGEREF _Toc288937430 h - 13 - HYPERLINK l _Toc288937431 3.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾分析 PAGEREF _Toc288937431 h - 13 - HYPERLINK l _Toc288937432 3.

7、1.2 探討如何提高PLC的可靠性 PAGEREF _Toc288937432 h - 15 - HYPERLINK l _Toc288937433 3.2 對(duì)PLC的展望 PAGEREF _Toc288937433 h - 18 - HYPERLINK l _Toc288937434 總結(jié) PAGEREF _Toc288937434 h - 19 - HYPERLINK l _Toc288937435 致謝 PAGEREF _Toc288937435 h - 19 - HYPERLINK l _Toc288937436 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc288937436 h - 20 -第

8、1章 緒 論可編程序控制器(PLC)是在程序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC 自產(chǎn)生至今只有30 多年的歷史,卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一,未來的工業(yè)生產(chǎn)中,PLC 技術(shù)和機(jī)器人以及CAD/ CAM技術(shù)將并列成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱,鑒于PLC 這種新型工業(yè)控制裝置在工業(yè)應(yīng)用中的重要性和廣泛性,為適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展的需求,即對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及可靠性的探討有著重要的意義。1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡介PLC是在程序控制器和微機(jī)控制器的基

9、礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從廣義上講,HYPERLINK PLC是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口,并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。HYPERLINK PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中,已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的邏輯控制。用HYPERLINK PLC來控制系統(tǒng)設(shè)備,其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動(dòng)化裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起,具有高可靠性、靈活通用、易于編程、使用方便等特點(diǎn),因此近年來在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、

10、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。1.1.1 傳統(tǒng)繼電器控制的缺點(diǎn)與PLC的興起在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,PLC作為自動(dòng)控制以成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ),同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了前所未有的非凡變化。使用PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比,在操作、控制、效率和精度等各個(gè)方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會(huì)被完全淘汰,但是由于PLC的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。(1)控制繼電器存在的缺點(diǎn):今天繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是,這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞

11、工作條件下進(jìn)行的,容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧,甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作,引起嚴(yán)重的后果。再者,對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備,其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下,大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲,同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝,如果有簡單的改動(dòng),也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。(2)可編程序控制器的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及功能:可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱,它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能,而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過

12、程的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在,由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,擴(kuò)展了PLC的功能,使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力,從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。相對(duì)于傳統(tǒng)繼電器具有幾大顯著的特點(diǎn):可靠性高,抗干擾強(qiáng);功能強(qiáng)大,性價(jià)比高;編程簡易,現(xiàn)場(chǎng)可修改;配套齊全,使用方便;壽命長,體積小,耗能低;系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修工作量少,維護(hù)方便等特點(diǎn)。1.1.2 PLC也需要面對(duì)的問題PLC作為新一代的工業(yè)控制裝置,因其本身具有高可靠性、較強(qiáng)的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性以及編程簡單、操作方便等特性,而在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但隨著PLC應(yīng)用場(chǎng)合越來越廣、應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜,所受到的干擾也越來越多, 如溫度過高、濕度過大、噪聲干擾、振動(dòng)

13、和沖擊過強(qiáng),以及電磁干擾嚴(yán)重,安裝使用不當(dāng),加上外圍電路的抗干擾措施不力,輸入輸出線間干擾、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)等等,這些都可能造成PLC控制系統(tǒng)可靠性降低,不能正常工作,而PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和運(yùn)行,系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行,因此,分析影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的因素,研究其解決措施,對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)可靠性具有重要的作用,對(duì)于PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用也具有普遍意義。1.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用1.2.1 PLC的發(fā)展概況可編程控制器最早出現(xiàn)在美國,1968年,美國的通

14、用汽車公司(GM)提出了研制一種新型控制器的要求,并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備的十大條件,條件提出后,立即引起了開發(fā)熱潮。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器,并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器(PLC),目的是用來取代繼電器,以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。隨著半導(dǎo)體技術(shù),尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,到20世紀(jì)70年代中期以后,特別是進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器。輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路,使PLC在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格

15、比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時(shí)的PLC已不僅僅具有邏輯判斷功能,還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能,稱之為可編程序控制器更為合適。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。對(duì)用戶來說,可編程控制器是一種無觸點(diǎn)設(shè)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝,因此如果在初步設(shè)計(jì)階段就選用可編程控制器,可以使得設(shè)計(jì)和調(diào)試變得簡單容易。從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看,在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器,適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn),

16、可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎,并得到迅速的發(fā)展。目前,可編程控制器已成為工業(yè)自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具,得到了廣泛的應(yīng)用。我國也從1974年也開始研制PLC。如今,PLC已經(jīng)大量應(yīng)用在進(jìn)口和國產(chǎn)設(shè)備中,各行各業(yè)也涌現(xiàn)了大批應(yīng)用PLC改造設(shè)備的成果,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了PLC的國產(chǎn)化,現(xiàn)在生產(chǎn)的設(shè)備越來越多的采用PLC作為控制系統(tǒng)。因此,了解PLC的工作原理,具備設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修PLC控制系統(tǒng)的能力,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電氣工作人員和工科學(xué)生的基本要求。1.2.2 目前影響推廣PLC的主要原因與應(yīng)用PLC不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能,而且可

17、以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在,由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,擴(kuò)展了PLC的功能,使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力,從而更廣泛地應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保等各行各業(yè)。而且隨著其性能價(jià)格比的不斷提高,其用途大致有以下幾個(gè)方面。(1)順序控制順序控制是PLC最基本、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。所謂的順序控制,就是按照工藝流程的順序,在控制信號(hào)的作用下,使得生產(chǎn)過程的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地按照順序動(dòng)作。PLC具有“與”、“或”、“非”等邏輯指令,可以實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián),代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制、定時(shí)控制與

18、順序邏輯控制。由于它還具有編程設(shè)計(jì)靈活、速度快、可靠性高、成本低、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),所以在實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)流程控制中可以完全取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。它主要是根據(jù)操作按扭、限位開關(guān)及其它現(xiàn)場(chǎng)給來的指令信號(hào)和傳感器信號(hào),控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行相應(yīng)的操作,從而達(dá)到了自動(dòng)化生產(chǎn)線控制。比較典型應(yīng)用在自動(dòng)電梯的控制、管道上電磁伐的自動(dòng)開啟和關(guān)閉、皮帶運(yùn)輸機(jī)的順序啟動(dòng)等。(2)閉環(huán)過程控制以往對(duì)于過程控制的模擬量均采用硬件電路構(gòu)成的PID模擬調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)開、閉環(huán)控制。而現(xiàn)在完全可以采用PLC控制系統(tǒng),選用模擬量控制模塊,其功能由軟件完成,系統(tǒng)的精度由位數(shù)決定,不受元件影響,因而可靠性更高

19、,容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制和先進(jìn)的控制方法,可以同時(shí)控制多個(gè)控制回路和多個(gè)控制參數(shù)。例如生產(chǎn)過程中的溫度、流量、壓力、速度等。 (3)運(yùn)動(dòng)位置控制PLC可以支持?jǐn)?shù)控機(jī)床的控制和管理,在機(jī)械加工行業(yè),可編程控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)集成在一起,用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)位置控制,它的功能是接受輸入裝置輸入的加工信息,經(jīng)處理與計(jì)算,發(fā)出相應(yīng)的脈沖給驅(qū)動(dòng)裝置,通過步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),使機(jī)床按預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng),以完成多軸伺服電機(jī)的自控。目前以用于控制無心磨削、沖壓、復(fù)雜零件分段沖裁、滾削摸削、機(jī)器人、電梯等應(yīng)用中。 (4)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理PLC可以通過通迅接口與顯示終端和打印機(jī)等外設(shè)相連。顯示器作為人機(jī)界面(H

20、MI)是一種內(nèi)含微處理芯片的智能化設(shè)備,它與PLC相結(jié)合可取代電控柜上眾多的控制按鈕、選擇開關(guān)、信號(hào)指示燈,及生產(chǎn)流程模擬屏和電控柜內(nèi)大量的中間繼電器和端子排。所有操作都可以在顯示屏上的操作元件上進(jìn)行。PLC可以方便、快捷地對(duì)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理,并可對(duì)要顯示的參數(shù)以二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII字符等方式進(jìn)行顯示。在顯示畫面上,通過圖標(biāo)的顏色變化反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),如閥門的開與關(guān),電機(jī)的啟動(dòng)與停止,位置開關(guān)的狀態(tài)等。PID回路控制用數(shù)據(jù)、棒圖等綜合方法反映生產(chǎn)過程中量的變化,操作人員通過參數(shù)設(shè)定可進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,通過數(shù)據(jù)查詢可查找任一時(shí)刻的數(shù)據(jù)記錄,通過打印可保存相關(guān)的生產(chǎn)

21、數(shù)據(jù),為今后的生產(chǎn)管理和工藝參數(shù)的分析帶來便利。 (5)網(wǎng)絡(luò)特性PLC可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PLC之間或多臺(tái)PLC與一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通訊聯(lián)網(wǎng)要求,從而組成多級(jí)分布式控制系統(tǒng),構(gòu)成工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 通過通訊模塊、上位機(jī)以及相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離的監(jiān)控。 通過調(diào)制解調(diào)器和公用電話網(wǎng)與遠(yuǎn)程客戶端計(jì)算機(jī)相連,從而使管理者可通過電話線對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控。1.2.3 PLC的發(fā)展趨勢(shì)PLC之所以有生命力,在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求,PLC經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了從無到有,從一開始的簡單邏輯控制到現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理和聯(lián)網(wǎng)通信,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,PLC還將有更大的發(fā)展,主要

22、在以下幾個(gè)方面。 (1)從技術(shù)上看,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果更多地應(yīng)用到PLC的設(shè)計(jì)和制造上,PLC會(huì)向運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、功能更廣、性能更穩(wěn)定、性價(jià)比更高的方向發(fā)展。(2)從規(guī)模上看,隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為適應(yīng)市場(chǎng)的需求,PLC會(huì)進(jìn)一步向超小型和超大型兩個(gè)方向發(fā)展。(3)從配套性上看,隨著PLC功能的不斷擴(kuò)大,PLC產(chǎn)品會(huì)向品種更豐富、規(guī)模更齊全的方向發(fā)展。(4)從標(biāo)準(zhǔn)上看,隨著IEC1131標(biāo)準(zhǔn)的誕生,各廠家PLC或同一廠家不同型號(hào)的PLC互不兼容的格式將被打破,將會(huì)使PLC的通用信息、設(shè)備特性、編程語言等向IEC1131標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。(5)從網(wǎng)絡(luò)通信的角度看,隨著PLC

23、和其他工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型控制系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展,PLC將向網(wǎng)絡(luò)化和通信的簡單化方向發(fā)展。第2章 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理2.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)下面以三菱公司的FX系列產(chǎn)品為例,加以說明。FN系列PLC是由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能模塊構(gòu)成的。基本單元包括CPU、存儲(chǔ)器、I/O單元和電源,是PLC控制的核心;擴(kuò)展單元是擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)的裝置,內(nèi)部有電源;擴(kuò)展模塊用于增加I/O點(diǎn)數(shù)和改變I/O點(diǎn)數(shù)的比例,內(nèi)部無電源,由基本單元或擴(kuò)展單元供電。擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊內(nèi)無CPU,必須與基本單元一起使用。特殊功能模塊是一些特殊用途的裝置。下面介紹PLC基本

24、單元的硬件和軟件。2.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件 PLC硬件主要由中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源單元、編程器、擴(kuò)展接口和存儲(chǔ)器接口組成,如下圖圖2-1 硬件結(jié)構(gòu)框圖圖2-2 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2-3 FX系列PLC硬件配置圖2.1.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟元件PLC內(nèi)部有許多具有不同功能的元件,實(shí)際上這些元件是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的。(1)軟組件:即軟繼電器,是PLC中的電子電路或存儲(chǔ)器,與物理的繼電器具有相同的功能。特點(diǎn):1) 軟組件具有無數(shù)個(gè)常開、常閉觸點(diǎn),可以無限次的使用。 2) 可以做為PLC的存儲(chǔ)單元,每個(gè)單元為一位,稱為位組件,位組件可以組合使用,如K

25、4M0,表示M0M15 16位的字符。 3) 軟組件的編號(hào)由一個(gè)表示功能的字母和數(shù)字組成,如X000, 輸入/輸出軟組件的數(shù)字序號(hào)為八進(jìn)制的,其余為十進(jìn)制。(2)FX2N系列PLC的軟元件分類:1)輸入輸出繼電器 2)輔助繼電器 3)狀態(tài)軟元件 4)定時(shí)器 5)計(jì)數(shù)器 6)數(shù)據(jù)寄存器 7)指針 8)數(shù)據(jù)類軟元件 注:輸入與輸出繼電器序號(hào)為8進(jìn)制,如X010表示第8個(gè)輸入端口 下面例舉一些軟元件控制示意圖: 圖2-4 PLC控制系統(tǒng)的示意圖圖2-5 普通定時(shí)器控制示意圖圖2-6 計(jì)數(shù)器控制示意圖2.2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理2.2.1 FX系列PLC工作原理PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原

26、理基本上是一致的,可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下,通過運(yùn)行用戶程序完成控制任務(wù)。但是,計(jì)算機(jī)與PLC的工作方式有所不同,計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式,而PLC則采用循環(huán)掃描的工作方式1、基本的工作模式(1)運(yùn)行 RUN 當(dāng)處于運(yùn)行工作的模式時(shí),PLC進(jìn)行內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序處理、輸出處理,然后按上述過程循環(huán)工作。(2)停止 STOP 當(dāng)處于停止工作的模式時(shí),PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。2、執(zhí)行程序的三個(gè)階段(1)輸入處理(2)程序執(zhí)行(3)輸出處理3、工作特點(diǎn)(1)分時(shí)處理(2)周期循環(huán)掃描圖2-7 PLC工作原理圖2.2.2 PLC編程語言及方法編程語言及方法

27、基本上有這幾種:1)梯形圖語言 2)指令表(助記符)語言3)順序功能圖 4)能塊圖: 類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言 5)結(jié)構(gòu)文本:大中型PLC中可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算例如:第3章 探討影響PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的因素與建議3.1 影響PLC可靠性因素的分析隨著PLC應(yīng)用場(chǎng)合越來越廣、應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜,所受到的干擾也越來越多,這些都可能造成PLC控制系統(tǒng)可靠性降低,不能正常工作,導(dǎo)致無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。因此,分析影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的因素,研究其解決措施,對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)可靠性具有重要的作用,對(duì)于PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用也具有普遍意義。因此從兩大方面來考慮:(1)PLC的外圍設(shè)備來考

28、慮分析PLC的可靠性(2)PLC的軟件程序來考慮分析控制系統(tǒng)的可靠性根據(jù)這些因素提出合理的建議,以及盡可能地完善PLC的可靠性3.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾分析PLC可編程控制器是專為工業(yè)控制而設(shè)的,在設(shè)計(jì)和制造過程中,采取了多層次多方面的抗干擾措施,使得系統(tǒng)可以在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起運(yùn)行工作。運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性很高,PLC整機(jī)平均無故障工作時(shí)間高達(dá)幾萬小時(shí)。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,PLC的功能也越來越強(qiáng),使用也越用越方便。但是,整機(jī)的可靠性高只是保證系統(tǒng)可靠工作的前提,還必須在設(shè)計(jì)和安裝PLC系統(tǒng)過程中采取相應(yīng)的措施,才能保證整個(gè)系統(tǒng)完全可靠地工作。如果PLC的工作環(huán)境過于惡劣

29、,如溫度過高、濕度過大、振動(dòng)和沖擊過強(qiáng),以及電磁干擾嚴(yán)重或安裝使用不當(dāng)?shù)?,都?huì)直接影響PLC的正常、安全、可靠地運(yùn)行, 加上外圍電路的抗干擾措施不力,而使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大降低,甚至出現(xiàn)故障。因此,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分的考慮,在硬件上進(jìn)行適當(dāng)配置并輔以相應(yīng)的軟件,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的防范。PLC控制系統(tǒng)的可靠性的穩(wěn)不穩(wěn)定直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,PLC系統(tǒng)的抗干擾能力是整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。因此,分析研究PLC應(yīng)用中的可靠性和抗干擾技術(shù)是十分必要的。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性,一是在外部的硬件上采取措施;二是在軟件內(nèi)部中設(shè)計(jì)相應(yīng)的保護(hù)程序。(1)現(xiàn)場(chǎng)條件輸入給PLC信號(hào)出錯(cuò)的

30、影響有: 1) 造成傳輸信號(hào)線中斷,如:短路或斷路(可能機(jī)械拉扯,線路自身老化,線的質(zhì)量差易磨損),當(dāng)傳輸信號(hào)線出故障時(shí),現(xiàn)場(chǎng)工作的信號(hào)無法傳送給PLC,也造成輸出的控制出錯(cuò); 2) 機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng),現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)雖然只閉合一次,PLC卻認(rèn)為閉合了多次,雖然硬件加了濾波電路,軟件增加微分指令,但由于PLC掃描周期太短,仍可能在計(jì)數(shù)、累加、移位等指令中出錯(cuò),也造成錯(cuò)誤的控制; 3) 現(xiàn)場(chǎng)變送器,機(jī)械開關(guān)自身出故障,如觸點(diǎn)接觸不良,變送器反映現(xiàn)場(chǎng)非電量偏差較大或不能正常工作等,這些故障同樣會(huì)使控制系統(tǒng)不能正常工作。(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)的影響有: 1) 控制負(fù)載的接觸不能可靠動(dòng)作,雖然PLC發(fā)出了動(dòng)作指令,但

31、執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒按要求動(dòng)作; 2) 控制變頻器起動(dòng),由于變頻器自身故障,變頻器所帶電機(jī)并沒按要求工作;3) 各種電動(dòng)閥、電磁閥該開的沒能打開,該關(guān)的沒能關(guān)到位,由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒能按PLC的控制要求動(dòng)作,使系統(tǒng)無法正常工作,降低了系統(tǒng)可靠性。 (3)各種干擾源 1)元器件布局不合理造成內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_;PLC控制系統(tǒng)線路中有電源線、輸入、輸出線和接地線,布線不恰當(dāng)則會(huì)造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾; 2)雜亂的無線電波信號(hào)、外界的高頻加熱器和供電電源電壓、電流劇烈波動(dòng)和高次諧波的干擾等; 3)按鈕、繼電器等工作時(shí)觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧,雷擊和靜電產(chǎn)生的火花放電的干擾; 4)各類電磁干擾等。3.1.2 探討如何

32、提高PLC的可靠性 PLC是為工業(yè)而設(shè)的控制設(shè)備。但影響可靠性的因素也蠻多,如電磁干擾、外圍的濕度、電源電壓、輸入和輸出連接線和I/O電路、一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)啊,機(jī)械觸頭啊,內(nèi)部軟件系統(tǒng)啊等易受到干擾時(shí),會(huì)使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。下面針對(duì)PLC影響可靠性較大的提出一些建議:(1)對(duì)PLC工作環(huán)境的要求: 除了為特殊工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的PLC外,一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在055的范圍,并要避免太陽光直接照射;安裝時(shí)要遠(yuǎn)離大的熱源,保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件;空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%,不結(jié)露,以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所;對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的要求

33、,安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施。空氣中有粉塵和有害氣體時(shí),應(yīng)將PLC封閉安裝。(2)對(duì)電源的要求:1)PLC應(yīng)直接從低壓配電室的主母線上采用專用線供電,以減少電機(jī)啟停和其他因素給PLC帶來的直接影響; 2)不同的PLC產(chǎn)品,對(duì)電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等對(duì)電磁干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求又較高的場(chǎng)合,PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供電和控制電路供電分開;必要時(shí),可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等; 3)在設(shè)計(jì)時(shí),外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源,供電功率應(yīng)留有20%30%的余量。對(duì)由控制器本身提供的直流電源,應(yīng)了解它所能提供的最大電流

34、,防止過電流造成設(shè)備的損壞。(3)對(duì)接地和接線的要求:1)PLC的良好接地是正常運(yùn)行的前提。在設(shè)計(jì)時(shí),PLC的接地應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備的接地分開,采用專用接地;如不能分開接地時(shí),應(yīng)采用共用接地;絕對(duì)禁止采用共通接地方法。如圖1所示,接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC,接地線的線徑應(yīng)大于4mm2,接地電阻一般應(yīng)小于10。圖3-1 接地方法 2)PLC的接線包括輸入接線和輸出接線。輸入接線的長度不宜過長,一般不大于30m;在線路距離較長時(shí),可采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換。輸入接線的COM端與輸出接線的COM端不能接在一起。輸入接線與輸出接線的電纜應(yīng)分開設(shè)置。必要時(shí),可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入

35、信號(hào)和輸出信號(hào)的接線必須采用屏蔽電纜;屏蔽層的接地端應(yīng)為一點(diǎn)接地,接地點(diǎn)宜在控制器側(cè)。(4)安裝與布線采取一定的抗干擾措施:PLC電源、I/O電源一般都采用帶屏蔽層的隔離變壓器供電, PLC電源線,I/O電源線,輸入、輸出信號(hào)線,交、直流線都應(yīng)盡量分開布線,有的還需要屏蔽線,甚至還要接地。(5) 對(duì)I/O電路及輸入和輸出端子信號(hào)的防護(hù):1) 要提高現(xiàn)場(chǎng)輸入給 PLC 信號(hào)的可靠性,首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關(guān),防止各種原因引起傳送信號(hào)線短路、斷路或接觸不良 ; 2) 在程序設(shè)計(jì)時(shí)增加數(shù)字濾波程序,增加輸入信號(hào)的可信性; 3) 當(dāng)輸入信號(hào)源與輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí),對(duì)于直流電路應(yīng)在

36、其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管;對(duì)于交流電路,應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。采用以上措施,可防止在電感性輸入或輸出電路斷開時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)或漏電流對(duì)PLC輸入、輸出端點(diǎn)及內(nèi)部電源造成的沖擊。4) PLC是通過輸入電路輸入信號(hào),因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性。比如:按鈕、行程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點(diǎn)接觸是否良好、接線是否牢固等。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機(jī)械限位開關(guān)。此外,按鈕的常開和常閉觸點(diǎn)的選擇也會(huì)影響到系統(tǒng)的可靠性?,F(xiàn)以一個(gè)簡單的起動(dòng)、停止控制線路為例,如圖2和圖3所示的是兩個(gè)控制線路和它們的對(duì)應(yīng)梯形圖。這兩個(gè)控制線路的控制功能完全一樣,按下起動(dòng)按

37、鈕,輸出動(dòng)作;按下停止按鈕,輸出斷開;但它們的可靠性不一樣。我們假設(shè)輸出斷開為安全狀態(tài),那么圖3的可靠性要比圖2的高。這是因?yàn)镾B1、SB2都有發(fā)生故障的可能,而最常見的現(xiàn)象是輸入電路開路。當(dāng)采用圖3電路時(shí),不論SB1、SB2開關(guān)本身開路還是接線開路,輸出都為安全狀態(tài),保證了系統(tǒng)的安全和可靠。 (7)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性研究:當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)準(zhǔn)確地輸入給PLC后,PLC執(zhí)行程序,將結(jié)果通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制。怎樣才能確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有出錯(cuò),按控制要求工作,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有按要求工作,又怎樣才能發(fā)現(xiàn)并了解故障呢,對(duì)此而應(yīng)該做出以下措施:當(dāng)負(fù)載由接觸器控制時(shí),啟動(dòng)或停止這類負(fù)載轉(zhuǎn)為對(duì)接觸器線圈控

38、制,啟動(dòng)時(shí)接觸器是否可靠吸合,停止時(shí)接觸器是否可靠釋放,這是應(yīng)該了解的。當(dāng)開啟或關(guān)閉電動(dòng)閥門時(shí),根據(jù)閥門開啟、關(guān)閉時(shí)間不同,設(shè)置延時(shí)時(shí)間,經(jīng)過延時(shí)檢測(cè)開到位或關(guān)到位信號(hào),如果這些信號(hào)不能按時(shí)準(zhǔn)確返回給PLC,說明閥可能有故障,做閥故障報(bào)警處理。還要設(shè)計(jì)完善的故障報(bào)警系統(tǒng)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我們?cè)O(shè)計(jì)了3級(jí)故障顯示報(bào)警系統(tǒng),1級(jí)設(shè)置在控制現(xiàn)場(chǎng)各控制柜面板,用指示燈指示設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況,當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)指示燈亮,當(dāng)該設(shè)備運(yùn)行有故障時(shí)指示燈以1Hz的頻率閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況,專門設(shè)置了故障復(fù)位/燈測(cè)試按鈕,系統(tǒng)運(yùn)行任何時(shí)間持續(xù)按該按鈕3s,所有指示燈應(yīng)全部點(diǎn)亮

39、,如果這時(shí)有指示等不亮說明該指示燈已壞,應(yīng)立即更換,改按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。2級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),有文字顯示故障類型,工藝流程圖上對(duì)應(yīng)的設(shè)備閃爍,歷史事件表中將記錄該故障。3級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室信號(hào)箱內(nèi),當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),信號(hào)箱將用聲、光報(bào)警方式提示工作人員,及時(shí)處理故障。在處理故障時(shí),又將故障進(jìn)行分類,有些故障是要求系統(tǒng)停止運(yùn)行的,但有些故障對(duì)系統(tǒng)工作影響不大,系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行,故障可在運(yùn)行中排除,這樣就大大減少整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)間,提高系統(tǒng)可靠性運(yùn)行水平。(8)對(duì)PLC信號(hào)的軟件程序的多做探討:在程序設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)置一個(gè)定

40、時(shí)器,作為監(jiān)控程序部分,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。若程序運(yùn)行能正常結(jié)束,則該定時(shí)器就立即被清零;若程序運(yùn)行發(fā)生故障,如出現(xiàn)死循環(huán)等,該定時(shí)器在設(shè)定的時(shí)間到就無法清零,此時(shí)PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)于PLC系統(tǒng)的可靠性做了一個(gè)完全的保障。例如: 圖3-2 圖3-2 檢測(cè)程序圖3-2中定時(shí)器T1為檢測(cè)元件,X001為控制對(duì)象動(dòng)作信號(hào),X002為動(dòng)作完成信號(hào),M2為報(bào)警或停機(jī)信號(hào)。假設(shè)被控對(duì)象的運(yùn)行程序完成一次循環(huán)需要50s,則定時(shí)器K值可取510(T1為100ms定時(shí)器)。當(dāng)X001=1時(shí),被控對(duì)象運(yùn)行開始,T1開始計(jì)時(shí);如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被控對(duì)象的運(yùn)行程序能正常結(jié)束,則X002動(dòng)作,M1復(fù)位,定時(shí)器T

41、1被清零,等待下一次循環(huán)的開始;若在規(guī)定時(shí)間沒有發(fā)出被控對(duì)象運(yùn)行完成的動(dòng)作信號(hào),則判斷為故障,T1的觸點(diǎn)閉合,接通M2發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。PLC的干擾問題十分復(fù)雜,因此PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有重要地位,在實(shí)際設(shè)計(jì)中只有根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境的具體條件,理論聯(lián)系實(shí)際,具體問題具體分析,靈活地選擇行之有效的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和抗干擾方法,全面、合理地考慮系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì),從總體上提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。3.2 對(duì)PLC的展望21世紀(jì),PLC會(huì)有更大的發(fā)展,現(xiàn)代PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì):其一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展;其二是向大

42、型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展,而且PLC的可靠性越來越強(qiáng)。無論從技術(shù)上、產(chǎn)品的配套性上、市場(chǎng)上網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看,PLC將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用??偨Y(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),是大學(xué)以來最重要的一次。從最初時(shí)候的一點(diǎn)頭緒到完成。中間查找資料,老師指導(dǎo),跟同學(xué)探討,修改,每一次都對(duì)自己的能力進(jìn)行一次檢驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì),我對(duì)可編程序控制器是工業(yè)的核心,了解PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程,熟悉了PLC的基本原理,以及PLC在工作中會(huì)面臨的一些干擾因素、可靠性得不到保障,培養(yǎng)了自己的設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)的一次實(shí)際檢驗(yàn)、擴(kuò)充和鞏固,使我越來越了解到PLC在工業(yè)中

43、的地位,同時(shí)也可能是步入PLC工作領(lǐng)域的基石。對(duì)以后工作生活中的應(yīng)用也有所提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺,比如學(xué)會(huì)了如何查找相關(guān)資料、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提高了自己的分析問題、研究問題、解決問題的能力,懂得了只有自己親身努力才會(huì)有結(jié)果,才會(huì)有經(jīng)驗(yàn)。而且只有不斷的努力,才會(huì)有更多的創(chuàng)新,新的經(jīng)驗(yàn),也是與時(shí)俱進(jìn)。這次設(shè)計(jì)也袒露出自己基礎(chǔ)知識(shí)的不足之處。比如一些細(xì)節(jié)方面的漏洞,缺乏深入的研究性,對(duì)知識(shí)不細(xì)化,對(duì)材料的歸類不明確等等。這次實(shí)踐,使我了解自己知識(shí)還很薄弱,還有一大堆專業(yè)知識(shí)需要擴(kuò)充,祈望將來工作或者學(xué)習(xí)中能更好的去充實(shí)自己。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì),意味著大學(xué)的學(xué)習(xí)生活到了一個(gè)終點(diǎn)。作為一名即將步入社會(huì)的學(xué)生,在

44、畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、構(gòu)思上、排布上、經(jīng)驗(yàn)上等等方面有很多不足、漏失之處。但是,在老師和同學(xué)們反復(fù)的幫助指導(dǎo)下,我基本上還是順利的完成了這個(gè)設(shè)計(jì)。在此,我要感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和老師,在這三年來對(duì)我們學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)上的幫助和指導(dǎo),還給我們學(xué)生組織實(shí)踐活動(dòng)和實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),讓我們理論加實(shí)踐的學(xué)習(xí),為步入職場(chǎng)做了個(gè)熱身。當(dāng)然,還要感謝一起生活了5年的朋友們。在這,我再次由衷地感謝你們!讓我的大學(xué)生活,如此的豐富多彩。參考文獻(xiàn)1 阮友德,鄧松,張迎輝.電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程.人民郵電出版社,2006.10(2009.11重?。? 黃宏格,宋紹民,雷軍.提高PLC控制系統(tǒng)干擾性能的措施.機(jī)電電器.2005年02期

45、 3 陸秀令,周臘吾,宋紹民.提高PLC抗干擾的軟件設(shè)計(jì).機(jī)電工程技術(shù).2004年06期4 熊幸明.PLC控制系統(tǒng)的抗干擾研究.工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置.2004年01期5 張錚.機(jī)電控制與PLC,高職高?!笆晃濉睓C(jī)電一體化專業(yè)規(guī)劃教材.2008-026 陳忠華.可編程控制器與工業(yè)自動(dòng)化.機(jī)械工業(yè)出版社2005年7 廖常初. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社.2010-2-18 德力工作室全體人員. 三菱PLC可編程控制器的教材.PLC技術(shù)網(wǎng)( HYPERLINK )-可編程控制器技術(shù)門戶9 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的探討附錄資料:不需要的可以自行刪除C語言中如何獲取時(shí)間?精度如何?1 使用ti

46、me_t time( time_t * timer ) 精確到秒2 使用clock_t clock() 得到的是CPU時(shí)間精確到1/CLOCKS_PER_SEC秒3 計(jì)算時(shí)間差使用double difftime( time_t timer1, time_t timer0 )4 使用DWORD GetTickCount() 精確到毫秒5 如果使用MFC的CTime類,可以用CTime:GetCurrentTime() 精確到秒6 要獲取高精度時(shí)間,可以使用BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency)獲取系統(tǒng)的計(jì)數(shù)器的頻率BO

47、OL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount)獲取計(jì)數(shù)器的值然后用兩次計(jì)數(shù)器的差除以Frequency就得到時(shí)間。7 Multimedia Timer FunctionsThe following functions are used with multimedia timers.timeBeginPeriod/timeEndPeriod/timeGetDevCaps/timeGetSystemTime/*/用標(biāo)準(zhǔn)C實(shí)現(xiàn)獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間的函數(shù)一.time()函數(shù)time(&rawtime)函數(shù)獲取當(dāng)前時(shí)間距1970年1

48、月1日的秒數(shù),以秒計(jì)數(shù)單位,存于rawtime 中。#include time.hvoid main ()time_t rawtime;struct tm * timeinfo;time ( &rawtime );timeinfo = localtime ( &rawtime );printf ( 007The current date/time is: %s, asctime (timeinfo) );exit(0);=#include - 必須的時(shí)間函數(shù)頭文件time_t - 時(shí)間類型(time.h 定義是typedef long time_t; 追根溯源,time_t是long)stru

49、ct tm - 時(shí)間結(jié)構(gòu),time.h 定義如下:int tm_sec;int tm_min;int tm_hour;int tm_mday;int tm_mon;int tm_year;int tm_wday;int tm_yday;int tm_isdst;time ( &rawtime ); - 獲取時(shí)間,以秒計(jì),從1970年1月一日起算,存于rawtimelocaltime ( &rawtime ); - 轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)貢r(shí)間,tm 時(shí)間結(jié)構(gòu)asctime ()- 轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)ASCII時(shí)間格式:星期 月 日 時(shí):分:秒 年二.clock()函數(shù),用clock()函數(shù),得到系統(tǒng)啟動(dòng)以后的毫秒級(jí)時(shí)間

50、,然后除以CLOCKS_PER_SEC,就可以換成“秒”,標(biāo)準(zhǔn)c函數(shù)。clock_t clock ( void );#includeclock_t t = clock();long sec = t / CLOCKS_PER_SEC;他是記錄時(shí)鐘周期的,實(shí)現(xiàn)看來不會(huì)很精確,需要試驗(yàn)驗(yàn)證;三.gettime(&t); 據(jù)說tc2.0的time結(jié)構(gòu)含有毫秒信息#include#includeint main(void)struct time t;gettime(&t);printf(The current time is: -:d:d.dn,t.ti_hour, t.ti_min, t.ti_sec

51、, t.ti_hund);return 0;time 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體, 其中成員函數(shù) ti_hund 是毫秒。四.GetTickCount(),這個(gè)是windows里面常用來計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間的函數(shù);DWORD dwStart = GetTickCount();/這里運(yùn)行你的程序代碼DWORD dwEnd = GetTickCount();則(dwEnd-dwStart)就是你的程序運(yùn)行時(shí)間, 以毫秒為單位這個(gè)函數(shù)只精確到55ms,1個(gè)tick就是55ms。五.timeGetTime()t,imeGetTime()基本等于GetTickCount(),但是精度更高DWORD dwStart = t

52、imeGetTime();/這里運(yùn)行你的程序代碼DWORD dwEnd = timeGetTime();則(dwEnd-dwStart)就是你的程序運(yùn)行時(shí)間, 以毫秒為單位雖然返回的值單位應(yīng)該是ms,但傳說精度只有10ms。=/*Unix#unix時(shí)間相關(guān),也是標(biāo)準(zhǔn)庫的/*1.timegm函數(shù)只是將struct tm結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)成time_t結(jié)構(gòu),不使用時(shí)區(qū)信息;time_t timegm(struct tm *tm);2.mktime使用時(shí)區(qū)信息time_t mktime(struct tm *tm);timelocal 函數(shù)是GNU擴(kuò)展的與posix函數(shù)mktime相當(dāng)time_t timelo

53、cal (struct tm *tm);3.gmtime函數(shù)只是將time_t結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)成struct tm結(jié)構(gòu),不使用時(shí)區(qū)信息;struct tm * gmtime(const time_t *clock);4.localtime使用時(shí)區(qū)信息struct tm * localtime(const time_t *clock);1.time獲取時(shí)間,stime設(shè)置時(shí)間time_t t;t = time(&t);2.stime其參數(shù)應(yīng)該是GMT時(shí)間,根據(jù)本地時(shí)區(qū)設(shè)置為本地時(shí)間;int stime(time_t *tp)3.UTC=true 表示采用夏時(shí)制;4.文件的修改時(shí)間等信息全部采用GMT時(shí)間存

54、放,不同的系統(tǒng)在得到修改時(shí)間后通過localtime轉(zhuǎn)換成本地時(shí)間;5.設(shè)置時(shí)區(qū)推薦使用setup來設(shè)置;6.設(shè)置時(shí)區(qū)也可以先更變/etc/sysconfig/clock中的設(shè)置再將ln -fs /usr/share/zoneinfo/xxxx/xxx /etc/localtime 才能重效time_t只能表示68年的范圍,即mktime只能返回1970-2038這一段范圍的time_t看看你的系統(tǒng)是否有time_t64,它能表示更大的時(shí)間范圍/*windows#Window里面的一些不一樣的/*一.CTime () 類VC編程一般使用CTime類 獲得當(dāng)前日期和時(shí)間CTime t = Get

55、CurrentTime();SYSTEMTIME 結(jié)構(gòu)包含毫秒信息typedef struct _SYSTEMTIME WORD wYear;WORD wMonth;WORD wDayOfWeek;WORD wDay;WORD wHour;WORD wMinute;WORD wSecond;WORD wMilliseconds; SYSTEMTIME, *PSYSTEMTIME;SYSTEMTIME t1;GetSystemTime(&t1)CTime curTime(t1);WORD ms = t1.wMilliseconds;SYSTEMTIME sysTm;:GetLocalTime(&

56、sysTm);在time.h中的_strtime() /只能在windows中用char t11;_strtime(t);puts(t);/*獲得當(dāng)前日期和時(shí)間CTime tm=CTime:GetCurrentTime();CString str=tm.Format(%Y-%m-%d);在VC中,我們可以借助CTime時(shí)間類,獲取系統(tǒng)當(dāng)前日期,具體使用方法如下:CTime t = CTime:GetCurrentTime(); /獲取系統(tǒng)日期,存儲(chǔ)在t里面int d=t.GetDay(); /獲得當(dāng)前日期int y=t.GetYear(); /獲取當(dāng)前年份int m=t.GetMonth();

57、 /獲取當(dāng)前月份int h=t.GetHour(); /獲取當(dāng)前為幾時(shí)int mm=t.GetMinute(); /獲取當(dāng)前分鐘int s=t.GetSecond(); /獲取當(dāng)前秒int w=t.GetDayOfWeek(); /獲取星期幾,注意1為星期天,7為星期六二.CTimeSpan類如果想計(jì)算兩段時(shí)間的差值,可以使用CTimeSpan類,具體使用方法如下:CTime t1( 1999, 3, 19, 22, 15, 0 );CTime t = CTime:GetCurrentTime();CTimeSpan span=t-t1; /計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間與時(shí)間t1的間隔int iDay=s

58、pan.GetDays(); /獲取這段時(shí)間間隔共有多少天int iHour=span.GetTotalHours(); /獲取總共有多少小時(shí)int iMin=span.GetTotalMinutes();/獲取總共有多少分鐘int iSec=span.GetTotalSeconds();/獲取總共有多少秒三._timeb()函數(shù)_timeb定義在SYSTIMEB.H,有四個(gè)fieldsdstflagmillitmtimetimezonevoid _ftime( struct _timeb *timeptr );struct _timeb timebuffer;_ftime( &timebuf

59、fer );取當(dāng)前時(shí)間:文檔講可以到ms,有人測(cè)試,好象只能到16ms!四.設(shè)置計(jì)時(shí)器定義TIMER ID#define TIMERID_JISUANFANGSHI 2在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置時(shí)鐘,需要開始其作用的地方;SetTimer(TIMERID_JISUANFANGSHI,200,NULL);在不需要定時(shí)器的時(shí)候的時(shí)候銷毀掉時(shí)鐘KillTimer(TIMERID_JISUANFANGSHI);對(duì)應(yīng)VC程序的消息映射void CJisuan:OnTimer(UINT nIDEvent)switch(nIDEvent)#如何設(shè)定當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間windowsSYSTEMTIME m_myLocalTi

60、me,*lpSystemTime;m_myLocalTime.wYear=2003;m_myLocalTime.wM;m_myLocalTime.wDay=1;m_myLocalTime.wHour=0;m_myLocalTime.wMinute=0;m_myLocalTime.wSec;m_myLocalTime.wMillisec;lpSystemTime=&m_myLocalTime;if( SetLocalTime(lpSystemTime) ) /此處換成 SetSystemTime( )也不行MessageBox(OK !);elseMessageBox(Error !);SYST

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