plc畢業(yè)設計論文摘要怎么寫

　　plc及其有關設備，都應按照易于與工業(yè)控制形成一個整體，易于擴充其功能的原則來設計。下面是小編為大家精心推薦的plc畢業(yè)設計論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　plc畢業(yè)設計論文篇一

　　淺談PLC的應用

　　【摘 要】可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的?？删幊炭刂破鞑捎每删幊绦虻拇鎯ζ?，用來在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入或輸出，控制各類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破髟诠I(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。

　　【關鍵詞】可編程控制器;模擬量

　　可編程控制器是可編程序控制器(Programmable Controller)的簡稱，通?？s寫為PC。但它不是個人計算機的PC(Personal Computer)。也不僅是(但包括)早期的可編程邏輯控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可編程順序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可編程矩陣控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。

　　可編程控制器及其有關設備，都應按照易于與工業(yè)控制形成一個整體，易于擴充其功能的原則來設計。目前 ，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、 交通 運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：

　　1.開關量邏輯控制

　　取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

　　2.工業(yè)過程控制

　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量)，PLC采用相應的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié) 方法 。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。

　　3.運動控制

　　可編程控制器可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

　　4.數(shù)據(jù)處理

　　可編程控制器具有數(shù)學運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

　　5.通信及聯(lián)網(wǎng)

　　可編程控制器通信含可編程控制器間的通信及可編程控制器與其它智能設備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　可編程控制器是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證可編程控制器的正常運行，要提高可編程控制器控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求可編程控制器生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力;另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。

　　當今時代是一個自動化時代，交通燈控制等很多行業(yè)的設備都與計算機密切相關。因此，一個好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術革新。隨著大規(guī)模集成電路及計算機技術的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術方面的廣泛運用，智能設備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向。本文介紹了一個智能交通燈系統(tǒng)的設計。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)的功能有：對某市區(qū)的四個主要交通路口進行監(jiān)控;各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時中控中心能改變其周期;對路口違章的機動車能夠即時拍照，并提取車牌號。在世界范圍內(nèi)，一個以微電子技術，計算機和通信技術為先導的，以信息技術和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。而計算機技術怎樣與實際應用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學界最熱門的話題，也是當今計算機應用中空前活躍的領域。本文主要從單片機的應用上來實現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運作。

　　隨著城市和經(jīng)濟的發(fā)展，交通信號燈發(fā)揮的作用越來越大，正因為有了交通信號燈，才使車流、人流有了規(guī)范，同時，減少了交通事故發(fā)生的概率。然而，交通信號燈不合理使用或設置，也會影響交通的順暢。

　　交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準許通行，黃燈表示警示。交通信號燈分為機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進或停止的指令，使各同時到達的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。

　　十字路口交通信號燈現(xiàn)場示意圖如圖1所示，南北和東西每個方向各有紅、綠、黃三種信號燈，為確保交通安全，要求如下。

　　1)采用PLC構(gòu)成十字路口的南北向和東西向交通信號燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號控制系統(tǒng)由由一個3位轉(zhuǎn)換開關SA1控制。SA1手柄指向左45°時，接點SA1-1接通，交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖2所示工作時序周而復始，循環(huán)往復工作。SA1手柄指向中間0°時，接點SA1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，。SA1手柄指向右45°時，接點SA1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。

　　2)正常控制時

　?、佼敄|西方向允許通行(綠燈)時，南北方向應禁止通行(紅燈);同樣，當南北方向允許通行(綠燈)時，東西方向應禁止通行(紅燈)。②在綠燈信號要切換為紅燈信號之前，為提醒司機提前減速并剎車，應有明顯的提示信號：綠燈閃爍同時黃燈亮。③信號燈控制系統(tǒng)啟動后應能自動循環(huán)動作。

　　信號燈動作的時序圖如圖2所示，它是按信號燈置1與置0兩種狀態(tài)繪制的，置1表示信號燈點亮。

　　3)輸入/輸出信號分配

　　隨著微處理器、網(wǎng)絡通信、人―機界面技術的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化技術日新月異，各種產(chǎn)品競爭激烈，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。PLC也由最初的只能處理開關量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與DCS、pid調(diào)節(jié)器、工業(yè)pc等技術相結(jié)合，使之不再是一種簡單的控制設備，而且必將隨著自動控制技術的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去?？删幊炭刂破髟诠I(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。

　　plc畢業(yè)設計論文篇二

　　PLC工程應用分析

　　摘要：文章針對PLC工程應用開發(fā)過程中的使用特點，研究了PLC硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)，分析了PLC控制使用的工作過程，最后探討了PLC編程語言語句，對PLC在控制系統(tǒng)的應用有一定指導意義。

　　關鍵詞：PLC工程;硬件系統(tǒng);軟件系統(tǒng);編程語言語句;控制系統(tǒng) 文獻標識碼：A

　　中圖分類號：TP27 文章編號：1009-2374(2015)34-0033-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.017

　　可編程序控制器(Programmable Logical Controller，PLC)是一種新型的工業(yè)自動化裝置，PLC的核心是微處理器，由自動化、通信、計算機技術三者融合而成。PLC的特征是具有簡單靈活的可編程性、能夠抵抗惡劣工作環(huán)境的高抗壓能力以及適應性能強。PLC憑借體積小、價格便宜、重量輕等優(yōu)勢，廣泛應用于工業(yè)控制上，在熱電廠自動化工程的應用也日益廣泛。

　　1 PLC的結(jié)構(gòu)研究

　　不同型號可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)及組成基本原理相同，研究可編程控制原理應該從硬件結(jié)構(gòu)與軟件開發(fā)入手。

　　1.1 PLC的硬件組成部分

　　PLC的硬件系統(tǒng)組成部分包括CPU板、輸入和輸出電路、存儲器擴展接口等。

　　1.1.1 CPU板：PLC的核心系統(tǒng)就是CPU板，CPU板中包含中央處理器、只讀存儲器、隨機存儲器、并行接口及串行接口等等組成部件。CPU板在PLC的作用是運算和控制程序，對不同的邏輯運算、算術運算以及系統(tǒng)整體的部件起到管理、控制的作用。隨機存儲器和只讀存儲器配備在PLC程序內(nèi)部，具有存儲各種系統(tǒng)程序的作用。并行接口和串行接口實現(xiàn)中央處理器與每一個接口電路之間的信息交換。

　　1.1.2 輸入/輸出電路：輸入電路包括直流輸入和交流輸入兩種電路。輸入電路能夠?qū)ΜF(xiàn)場輸入設備所提示的控制信號程序進行接收，接收后光電耦合器可將控制信號隔離進行程序編碼，從而轉(zhuǎn)換為PLC程序中的標準使用的信號格式，再經(jīng)過CPU實現(xiàn)信號讀入，從而傳輸至存儲器內(nèi)。

　　輸出電路在PLC中，主要作用是實現(xiàn)輸出信號，在PLC系統(tǒng)中的控制信號輸出時，輸出電路負責將控制信號傳送至其他外部輸出設備中，實現(xiàn)輸出電路的工作。輸出電路的形式分為三種：(1)繼電器形式的輸出電路，該形式的輸出電路對繼電器的線圈進行控制，使繼電器的觸點發(fā)生通斷，從而達到電氣隔離的目的;(2)晶體管輸出型電路，該電路運用光電耦合器達到電路開關晶體管出現(xiàn)通斷的目的，以此來對輸出設備進行控制;(3)可控硅輸出型，以可控硅為媒介對輸出設備進行控制，當觸發(fā)可控硅，即可出現(xiàn)電路通斷。

　　1.1.3 存儲器擴展接口：是只讀存儲器與隨機存儲器所運用的擴展卡盒。擴展卡盒常用的類型有三種：(1)COMS ROM，COMS可由主板上的鋰電池提供備用電量，該卡盒的優(yōu)點在于停電或斷電故障下確保數(shù)據(jù)及程序不會丟失;(2)可擦除可編程ROM卡盒，該卡盒在寫入時需要運用專門的編程器，才能將調(diào)試好的ROM內(nèi)的資料進行寫入，在擦寫時，透過紫外線照射可見內(nèi)部芯片，從而擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，且在寫入時，需具備一定的編程電壓，可以重復進行擦除和編程;(3)EEPROM卡盒，電可擦可編程只讀存儲器，是一種斷電情況下也不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，實施編程與擦除操作時運用專用編程器即可實現(xiàn)。

　　1.1.4 輸入/輸出擴展接口：CPU與輸入、輸出擴展接口之間通過總線連接法進行連接，它對所有的擴展單元均可連接，從而讓信號點數(shù)規(guī)模具備更強的靈活性。輸入/輸出擴展接口也可與模擬量、高速脈沖等其他適配器進行連接，從而擴展、增強PLC的作用。

　　1.1.5 編程器及其接口：編程器在PLC中的作用是對數(shù)據(jù)和信息的輸入進行調(diào)試、編輯以及檢測輸入數(shù)據(jù)的安全性。正常運行狀態(tài)下的PLC不需要編程器進行編程數(shù)據(jù)，所以編程器作為PLC部件中獨立設計的存在。PLC上通常設有一個編程器專用接口，該接口適應于連接不同類型的編程器，以便完成對PLC程序的寫入及調(diào)試。

　　1.2 對可編程控制的研究分析

　　一個控制系統(tǒng)如要實現(xiàn)自身的控制功能，必須借助相應的控制程序才能得以實現(xiàn)?？刂瞥绦蚍譃橐韵聝煞N類型：

　　1.2.1 固定布線程序控制。在舊模式下的繼電器中，如果要對各種程序進行控制，繼電器的電路連接需為布線形式，輸入設備的作用是將控制信號送入控制系統(tǒng)，如按鈕開關、傳感器等。輸出設備的作用是將被控制者的動作進行控制。該設備對輸出的控制信號的控制方式是由連線來完成的。接線完成后，控制程序也隨之確定，如需要重新對控制程序改動時，需要將原先控制程序的整個連線重新布線連接，制定新的連接方式。在復雜的控制系統(tǒng)中，該類型的程序控制難度較大，編程可行性不高。

　　1.2.2 可編程序控制。可編程序控制對系統(tǒng)進行控制時，只需運用專用編程器，通過相應的程序語言實現(xiàn)編程，將控制程序下裝至存儲器中，最后借助可編程序控制器對編程實施各項操作。如要改動可編程系統(tǒng)，只需將程序存儲器中的程序語言進行相應改動，通過編程器即可完成，無需改動電路連接重新布線。通俗地說就是使用特定的軟件程序語言編寫程序代碼實現(xiàn)被控對象的各種動作控制。

　　2 PLC工程的工作原理

　　PLC的核心電子部件是微處理器，也可視為由繼電器、定時器、狀態(tài)器等的綜合組成部件。PLC中，輸入繼電器通過外部開關進行驅(qū)動，輸出繼電器則安裝有許多觸點。PLC開展工作，其實就是執(zhí)行程序。PLC在工作狀態(tài)下，CPU以分時操作為工作原理，在一個周期內(nèi)執(zhí)行相應的操作，即CPU的程序掃描。CPU在對程序進行運算處理時速度很快，因此從宏觀角度看其數(shù)據(jù)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)CPU的程序運算似乎是在極短時間內(nèi)完成。PLC對程序的執(zhí)行過程分為以下三個部分：

　　2.1 輸入處理 　　PLC在執(zhí)行程序過程中，運用重復掃描來完成。執(zhí)行前，CPU將所有的輸入信號以地址中出現(xiàn)的編碼順序為標準編程至輸入存儲器中，隨后開始開展程序執(zhí)行。在CPU執(zhí)行程序時，即使輸入狀態(tài)發(fā)生了變化，但輸入寄存器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容不會隨著輸入狀態(tài)的變化而發(fā)生變化，直至掃描周期結(jié)束CPU才對輸入狀態(tài)進行重新讀取。

　　2.2 程序執(zhí)行

　　PLC在執(zhí)行程序時，依據(jù)順序?qū)τ脩舫绦蜻M行掃描。完成一條程序的執(zhí)行后，所需信息將經(jīng)過寄存器由程序讀出，并參與程序運算，接著再將程序執(zhí)行的數(shù)據(jù)結(jié)果編程到相關的寄存器中。

　　2.3 輸出處理

　　當PLC將所有指令全部執(zhí)行結(jié)束后，PLC會把所有程序結(jié)果輸入到輸出鎖存寄存器中，最終傳送至程序執(zhí)行終端。

　　3 PLC的軟件系統(tǒng)組成部分

　　一個完整的PLC控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件組成，兩者結(jié)合構(gòu)成復雜的控制功能。在PLC軟件系統(tǒng)中，分為系統(tǒng)程序和用戶程序。

　　系統(tǒng)程序在PLC中的作用是管理、服務和翻譯用戶程序，可將其視為一個軟件平臺。系統(tǒng)程序的質(zhì)量與PLC的性能具有直接聯(lián)系，系統(tǒng)程序質(zhì)量好，則PLC的性能強，反之性能弱。系統(tǒng)軟件是固定存在于程序中的，無法自行修改或存取。用戶程序即應用程序，是用戶根據(jù)控制系統(tǒng)的要求運用程序語言進行編制的應用，其存放于系統(tǒng)程序指定的存儲位置。

　　4 PLC的編程語言

　　運用面向順序和面向過程對程序進行控制的“自然語言”，即為PLC的編程語言，PLC的編程語言有很多，如梯形圖、邏輯方程式、語名表或布爾代數(shù)式等語言種類。下面對常用的PLC編程語言進行介紹。

　　PLC的基本指令(如三菱FX2系列為例)如下所示：

　　4.1 邏輯聯(lián)取及輸出(LD/LDI/OUT)指令

　　LD/LDI指令用于取常開觸點/常閉觸點于母線相連。另外，在分支開始處，這些指令與后述的ANB(塊與)指令組合使用;OUT指令用于驅(qū)動輸出繼電器，輔助繼電器、狀態(tài)器、定時器及計數(shù)器的線圈，但不能用來驅(qū)動輸入繼電器的線圈。對于定時器、計數(shù)器的線圈，在輸出指令(OUT)后必須設定適當?shù)某?shù)。

　　4.2 觸點串聯(lián)指令

　　AND(與)，ANI(非)指令，AND為常開觸點串聯(lián)連接，ANI即常閉觸點串聯(lián)連接，AND與ANI均可用于對觸電進行串聯(lián)連接，同時運算于邏輯。對串聯(lián)觸點并不限制其個數(shù)，是可以重復使用的程序指令。

　　4.3 觸點并聯(lián)指令

　　OR(或)，ORI(或非)指令，OR常開觸點并聯(lián)連接，ORI常閉觸點并聯(lián)連接，兩者可對觸點進行并聯(lián)連接或使用于邏輯運算。對并聯(lián)觸點的設置并不限制其個數(shù)，是可以重復使用的程序指令。當兩個以上觸點的串聯(lián)電路塊進行并聯(lián)連接時，應使用后述的ORB(塊或)指令。

　　4.4 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令(ORB)塊

　　串聯(lián)電路塊是指將兩個以上的觸點電路進行串聯(lián)連接，一般情況下，一個串聯(lián)電路塊就是一條線路分支。在對串聯(lián)電路塊實施并聯(lián)連接的形式時，各分支的始端用LD或LDI指令，在分支的終點用ORB指令。在多重并聯(lián)電路中，若每個串聯(lián)電路塊的終點分別使用ORB指令，則并聯(lián)的串聯(lián)電路塊的數(shù)量不受限制。ORB指令與后述的ANB指令一樣都是無操作元件號的獨立指令。

　　4.5 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令

　　ANB(塊與)并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接兩個以上的觸點并聯(lián)接的電路稱為并聯(lián)電路塊，通常每一個并聯(lián)電路塊稱為一條分支。在進行并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接時，各分支的始端用LD或LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用ANB指令，實現(xiàn)與前面的電路串聯(lián)。

　　ANB指令與前述的ORB指令一樣，都是無操作元件號的獨立指令。若多個并聯(lián)電路塊依次與前一電路串聯(lián)，則ANB指令的使用數(shù)量不受限制。

　　4.6 主控觸點指令

　　MC(主控)，MCR(主控復位)，MC主控電路塊起點，MCR主控電路塊終點。

　　在編程過程中，經(jīng)常會遇到幾個邏輯行同時受一個觸點或一組觸點的控制，受到一個公共條件的控制，叫做主控，這時就可以使用MC/MCR指令進行編輯。當主控條件滿足時，執(zhí)行MC和MCR之間的指令。執(zhí)行MC指令后，使母線移至MC主控觸點之后，執(zhí)行MCR指令后，母線又返回到原來的位置上。MC和MCR指令必須配對使用。

　　4.7 置位和復位指令

　　SET(置位)，RST(復位)，SET令元件自保持ON，令元件自保持OFF，清除數(shù)據(jù)寄存器。當執(zhí)行SET指令時，將對應的操作元件(Y，M，S)置位，并具有自保持功能。當執(zhí)行RST指令時，將對應的操作元件(Y，M，S)置位，并具有自保功能。使用RST指令還可以數(shù)據(jù)寄存器D、變址寄存器V和Z清零。

　　4.8 END(程序結(jié)束)指令

　　END輸入輸出處理程序回到第“0”步。

　　5 結(jié)語

　　在使用PLC系統(tǒng)設計時，要求輸入點數(shù)很多。尤其對于需要進行多個位置、多點控制的熱電廠系統(tǒng)，對輸入點數(shù)要求較為突出。所以，能夠有效地減少系統(tǒng)的輸入點，有效地降低PLC的成本。在進行PLC控制系統(tǒng)的設計時，要求運用以下的技巧和要點：(1)在設計時，根據(jù)軟件的控制功能不同進行相應設計，如果是梯形圖，則設計方式應采用模塊化形式;(2)在使用循環(huán)掃描時，應保持指令與指令、模塊與模塊之間的時序關系不變，使程序在設計功能基礎上正常運行;(3)對于自動關門、換速、自動切換時間等需要進行調(diào)節(jié)的參數(shù)項目，使其與程序分離。因此，在需要進行調(diào)整參數(shù)時，無需將程序進行改動，方便快捷、便于調(diào)試，同時能夠使軟件的可靠性有效提高;(4)對于串聯(lián)開關、聯(lián)動開關，比如層門之間的連鎖開關、轎頂和轎廂之間，可將其設置為一個輸入點;(5)對于具備相同作用的開關信號，如安全觸板的開關以及大門開關，可將其采用并聯(lián)的形式輸入PLC內(nèi);(6)采用組合式按鈕輸入法，應用該方法時應使用兩個輸入點數(shù)，把按鈕鍵進行組合，再由程序自動對組合信號進行識別和復原;(7)進行編碼的輸入：運用二進制編碼，在按鈕開關中輸入識別信號，再自動轉(zhuǎn)接到PLC程序進行復原、識別，可以非常有效地減少PLC輸入點數(shù)。

　　參考文獻

　　[1] 朱善君，等.可編程序控制系統(tǒng)原理、應用、維護[M].北京：清華大學出版社，1992.

　　[2] 王兆義.可編成控制器教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.

　　作者簡介：王瓊(1980-)，男，浙江嵊州人，上虞杭協(xié)熱電有限公司熱控工程師，研究方向：電廠自動化控制系統(tǒng)管理與維護、硬件的日常維護及軟件編程。