毕业设计29机械手PLC控制系统设计

阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 1 目 录 前言 2 摘 要 2 第一章 设 计 系 统 任 务 分 析 及 选 型 3 第一节 系 统 任 务 分 析 3 第二节 几 种 常 见 的 控 制 系 统 5 第三节 控 制 系 统 确 定 6 第二章 FXon 40MT 的 基 本 结 构 及 工 作 原 理 7 第一节 FXon 40MT 的 基 本 结 构 7 第二 节 FXon 40MT 的 基 本 工 作 原 理 8 第三节 FXon 40MT 的 性 能 指 标 9 第 三 章 PLC 控制自动送料系统设计 10 第一节 控制要求 10 第二节 输入输出接线图 11 第三节 流程图 12 第四节 梯形图 13 第五节 系统编程 15 第 四 章 PLC 自 动 控 制 系 统 调 试 运 行 16 第 五 章 PLC 自动控制系统的总结与展望 17 参 考 文 献 18 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 2 前 言 PLC 设计是学生在大学学习的一个重要教学环节，是在教师指导下，学生综合运用所学理论知识来分析和解决具有一定复杂程度的实际问题的一个实践过程 ;是提高学生观察事物 ,获取信息 ,理解和表述事物能力及分析 ,解决实际问题能力的重要教学环节 ;是培养学生技术经济分析能力 ,独立工作能力 ,与人合作能力 ,创新能力及养成理论联系 实际的工作作风和提高工程实践能力的重要途径 ;是学生走向社会之前对其本身综合素质与能力的全面检验 ,也是全面衡量学校教育教学质量的一个重要依据 . 在进行设计过程中，每个学生要全面地运用、巩固和深化所学理论知识，独立的完成调查研究，查阅并收集有关的参考文献和资料；独立地进行设计方案的选定，进行各种设计和计算，创造性的完成设计规定的全部任务。还要求每个学生都要认真地、严肃地对待设计课题，要有科学的敢于创新，要善于独立思考，发挥主观能动性，反对粗心大意，草率从事和不负责任的态度：在毕业设计过程中，注意学习和吸收国内外 的先进技术和前人的经验，研究成果，但不要一成不变的照抄照搬，要大胆的提出创造性的设计方案，要认真贯彻国家和有关部门的标准和规定；设计中遇到自己解决不了的问题要主动向指导教师提问，共同探讨解决方法；并能对自己做出的全部技术决定及取得的结果负责。 机械手的 PLC 控制系统设计 摘 要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。 可编程控制器发出两路脉冲到步 进电机驱动器，分别驱动横轴、竖轴的步进电机运转；直流电机拖动底座和手爪的旋转；接近开关、微动开关、旋转码盘将位置信号反馈给主机，由主机发出指令来实现对手臂的伸缩、上下、转动位置的控制；主机发信号到气动电磁阀，以控制手爪的张合来抓放物体。本设计可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数，具有很大的灵活性和可操作性。 关键词：可编程控制器；机械手； 传感器 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 3 第一章 设计系统任务分析及选型 第一节 系统任务分析 系统要求机械手能把工件从 A 点移到 B 点。该机械手的上升、下降和左移、右移是由双线圈两位电磁阀推动汽 缸来实现的。当某一线圈得电，机构便单方向移动，直至线圈断电才停止在当前位置。夹紧和放松是由单线圈两位电磁阀各驱动汽缸来实现的。线圈通电则夹紧，失电则为放松。设备上装有上、下限位和左、右限位开关。机械手工作循环共有 8 个动作：原位 下降 夹紧 上升 右移 下降 放松 上升 左移 原位。结束，左行回到左限位处，机械手开始装料。如此循环。如图所示系统工作循环过程： 起动 左限 X404（ SQ4） 左行 Y434 X400 （ SQ2） 右行 Y433 （ SQ3） 上限 X402 上限 X402 右限 X403 下降 Y430 上升 Y432 （ SQ1） 下限 X401 下限 X401 夹紧 放松 Y431 接通 Y431 断开 图 1-1 系统工作循环过程图 从 图 1-1 所示 ：送料工作循环过程主要有 8 个动作，即： 原位 下降 夹紧 上升 右移 左移 上升 放松 下降 图 1.1 机械手工作循环过程 工作过程 梯形图主要由点动操作和自动控制组成 ,即总程序主要 由点动操作和自动控制两个程序段组成。 原点 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 4 1.点动操作 点动操作梯形图中的第一逻辑行至 EJP700 逻辑行。当工作方式选择开关置于 ” 点动 ” 位置时 ,X406 常闭接点断开 ,执行点动程序段。为安全起见 ,右移和左移只能在上限位置前提下进行 ,所以在梯形图相关逻辑行中串有上限开关X402 常开接点。夹紧或放松 采 用 S 或 R 指令。右移和左移、上升和下降动作均有限位保护和互锁。为减少按扭数量 ,着三种点动操作均用 ” 起动 ” 和 ” 停止 ” 按扭 ,用转换开关选定点动操作方式 ,见输入输出分配图 .由于点操作和自动控制工作不会同时进行 ,所以 在点操作和自动控制两段梯形图中 ,都使用 Y430-Y434 的线圈是允许的。 2.自动控制 机械手自动控制两段流程图如图 11-22 所示 .相应的梯形图见图 11-23 中 CJP701 至 EJP701 程序段 .当工作方式选择开关置于自动控制诶制时 ,X407 常闭接点断开 ,执行自动控制程序段。自动控制工作过程说明如下 : 在原点 ,机械手处于原点 ,上限位开关 、 左限位开关 SQ4、 液压 ,X402 X404 接通位寄存器数据输入端 ,使 M100 置 ” 1” (接通 ),Y435 线圈接通 ,原点指示灯。 （ 1） 下降 按 下起动按扭 SB1,X400 与 M100 接点接同位移寄存器唯一信号输入端 ,产生位移信号 ,M100的 ” 1” 态移至 M101,M101接通 Y430线圈 ,机械手执行下降动作 .同时 X402接点断开 ,.使 M100置 ” 0” (断开 ),Y435断开 ,原点指示灯熄灭。 （ 2） 夹紧 当机械手下降至压倒下限位开关时 ,X401 与 M101 闭合 ,产生移位信号 ,M102为 ” 1” ,M100-M101为 ” 0” ,M1001接点断开 Y430线圈通路 ,停止下降； M102 的接点接通 M200 线圈 ,M200 接点接通 Y431 线圈 ,工作钳夹紧工件 ,同时定时器 T450 开始计时。 （ 3） 上升 当 T450 延时到 1.7s， T450 与 M102 的接点闭合，产生移位信号， M103为“ 1”， M100-M102 均为“ 0”， M103 接点接通 Y432 线圈，机械手把夹紧的工件提升。因为使用 s 指令，所以 M200 线圈保持接通， Y431 也保持接通，使机械手继续把工件夹紧。 （ 4） 右移 当机械手上升至撞到上限位开关 SQ2 时， X402X403 接点闭合，产生移位信号， M104 为“ 1”， M100M103 都置“ 0”。 M103 接点断开 Y432 线圈通路，停止上升，同时 M104 接点接通 Y433 线圈 通路，执行右移动作。 （ 5） 下降 机械右移撞到右限位开关 SQ3， X403 和 M104 接点接通移位信号， M105为“ 1”，停止右移，同时， M105 接点接通 Y430 线圈，机械手下降。 （ 6） 松开 机械手下降撞到 SQ1 时， X401 与 M105 接点接通移位信号， M106 置“ 1”， M100M105 置“ 0”。 M105 接点断开 Y430 线圈回路，停止下降，同时M106 接点接通 2M200 线圈， R 指令使 M200 复位， M200 接点断开 Y431 线圈回路，机械手松开工件并放于 B 点。同时 T451 开始计时。 （ 7） 上升 T451 延时 1.5s， T451 与 M106 接点接通移位信号， M107”为“ 1”，M100M106 置“ 0”。 Y432 线圈被接通，机械手又上升。 （ 8） 左移 机械手上升至上限位时， X402 与 M107 接点闭合，移位后， M110 置“ 1”，M100 M107 置“ 0”， Y432 线圈回路断开，停止上升，同时 Y434 线圈闭合，阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 5 左移。 （ 9） 机械手回到原位 当左移撞到 SQ4 时， X404 与 M107 接点闭合，移位后，M100 为“ 0”， Y434 线圈回路断开，停止左移，同时 M111 置“ 1”， M111 与X404 接点接通移围寄存器复位输 入端，寄存器全部复位。此时机械手已经返回到原点， X402 和 X404 又闭合， M100 又被置“ 1”，完成了一个工作周期。这样，只要再次按起动按钮，机械手将重复上述动作过程。 当按下停止按钮 SB2 时 X405 接点闭合，是移位寄存器复位。机械手停止动作。 第二节 几种常见的控制系统 一 、 可编程序控制器（ PLC）、 分散控制系统（ DCS） 、 现场总线控制系统（ FCS） 上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内 外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。 在有些行业， FCS 是由 PLC 发展而来的；而在另一些行业， FCS 又是由 DCS 发展而来的，所以 FCS 与 PLC 及 DCS 之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。 二 、 PLC、 DCS、 FCS 三大控制系统的基本特点 目前，在连续型流程生产自动控制（ PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即 PLC、 DCS 和 FCS。它们各自的基本特点如下： （一） PLC 的基本特点 1.从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。 2.连续 PID 控制等多功能， PID 在中断站中。 3.可用一台 PC 机为主站，多台同型 PLC 为从站。 4.也可一台 PLC 为主站，多台同型 PLC 为从站，构成 PLC 网络。这 比用 PC 机 作主站方便 之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。 5.PLC 网格既可作为独立 DCS/TDCS，也可作为 DCS/TDCS 的子系统。 6.大系统同 DCS/TDCS，如 TDC3000、 CENTUMCS、 WDPFI、 MOD300。 7.PLC 网络如 Siemens 公司的 SINEC L1、 SINEC H1、 S4、 S5、 S6、 S7 等，GE 公司的 GENET、三菱公司的 MELSEC NET、 MELSEC NET/MINI。 8.主要用于工业过程中的顺序控制，新型 PLC 也兼有闭环控制功能。 （二） DCS 或 TDCS 的基本特点 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 6 1.分散控制系统 DCS 与集散控制系统 TDCS 是集 4C（ Communication，Computer， Control、 CRT）技术于一身的监控技术。 2.从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（ Communication） 是关键。 3.PID 在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 4.是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。 5.模拟信号， A/D D/A、带微处理器的混合。 6.一台仪表一对线接到 I/O，由控制站挂到局域网 LAN。 7.DCS 是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的 3 级结构。 8.缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大 DCS 系统是各家不同的。 9.用于大规模的连续过程控制，如石化等。 （三） FCS 的基本特点 1.基本任务是：本质（ 本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。 2.全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。 3.用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、 PID 与控制中心，取代每台仪器两根线。 4.在总线上 PID 与仪器、仪表、控制装置都是平等的。 5.多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。 6.是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。 7.用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。 8.由现场电脑操纵，还可挂到上位机，接同一总线的上一级计算机。 9.局域网，再可与 internet 相通。 10.改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。 第三节 控制系统确定 有以上的分析选用 FXox 系列可编程控制器比较合理， FXox 是在 F1/F2 之后推出的超小型 PLC，是一种将众多功能凝集在超小型机壳内的微型 PLC，体积较小，并在控制器内部装有模拟电位器与 RUN/STOP 开关等方便功能。通过扩展单元、扩展模块与基本单元的链接，可自由地选择输入输出点数。具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构 FX 系列 PLC 型号的含义如下： 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 7 FX 系列名称 输入输出总点数 特殊品种 单元类型 输出方式 其中系列名称：如 0、 2、 0S、 1S、 ON、 1N、 2N、 2NC 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 A1 AC 电源， AC（ AC100120V）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 输入滤波时间常数为 1ms 的扩展模块 如果特殊品种一项无符号，为 AC 电源、 DC 输入、横式端子排、标准输出。 计算所的机械手输入点数为 12，输出点数为 6， I/O 点总点数为 18，小车输入点数为 7，输出点数为 6， I/O 点总点数为 13 由以上 型号的含义结合 plc 自动控制的需要，选择以下型号： FXon 40MT 表示 FX0N 系列， 40 个 I/O 点基本单位（主机个 12 输入点 6 个输出点），晶体管输出，使用直流电源， 24V 直流输出型。 第二章 FXon 40MT 的基本结构及工作原理 第一节 FXon 40MT 的基本结 构 传统的继电接触系统通常由输入设备、控制线路和输出设备三大部分组成。 一、 输入与输出部件 这是 PLC 与输出控制信号和被控制设备连接起来的部件，输入部件接收从开关、按钮、继电器触电和传感器等输入的现场控制信号，并将这些信号转换成中央处理器能够接受和处理的数字信号。输出部件接受经过中央处理器处理过的输出数字信号，并把它转换成被控制设备或显示装置所能接受的电压或电流信号，以驱动接触器、电磁阀和指示器件等。 二 、 中央处理单元 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 8 中央处理单元包括微处理器、系统程序存储器和用户程序存储器。微处理器是PLC 的核心部件 ，整个 PLC 的工作过程都是在中央处理器的统一指挥和协调下进行的，它的主要任务是按一定的规律和要求读入被控对象的各种工作状态，然后根据用户所编制的应用程序的要求去处理有关数据，最后再向被控对象送出相应的控制信号。 存储器是保存系统程序和用户程序的期间。系统存储器主要用于存放系统正常工作所必须的程序。用户存储器主要用于存放用户按照要求所编制的程序，可经过编程器进行必要的修改。 三 、 电源部件 电源部件是把交流转换成直流电源的装置，它向 PLC 提供所需要的高质量直流电源。 四、 编程器 编程器是 PLC 必不可少的重要外围设备。它主要对用户程序进行输入、检查、调节和修改，并用来监视 PLC 的工作状态。 PLC 的基本结构见图 2.1 图 2-1 plc 的基本结构 第二节 FXon 40MT 的基本工作原理 编程器 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 9 当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间， PLC的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 一 、 输入采样阶段 在输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。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状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号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 。 二 、 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， PLC 总是按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形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在 I/O 映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在 I/O 映象区或系统 RAM 存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻 辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 三 、 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后， 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，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是 PLC 的真正输出。 第三节 FXon 40MT 的性能指标 一 、 编程语言 PLC 常用的编程语言由梯形图语言、助记符语言、流程图语言及某些高级语言等，目前常用最多的是前两种。 二 、 指令种类数和条数以及 I/O 总点数 指令种类数和条数以及 I/O 总点数见表 2.1： 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 10 表 2.1 型号 I/0 点数 基本指令执行时间 功能指令 模拟模块量 通信 FX0N 24 128 1.6 3.6 s 55 有 较强 三 、 PLC 内部继电器的种类和点数 PLC 内部继电器（普通）的种类和点数见表 2.2： 表 2.2 型号 输入继电器 输出继电器 辅助继电器 状态寄存器 定时器 FX0N X0 X43 Y0 Y27 M0 M383 S10 S127 T32 T62 续表 2.2 型号 数据寄存器 指针 N.P.I 记数器 FX0N D0 D127 P0 P63 C0 C15 四 、 用户程序存 储量 用户程序存储器用于存储通过编程器输入的程序，其存储容量通常是以字为单位来计算的。 FX0N 的存储量为 6K。 五 、 扫描速度 其扫描速度以 ms/K 字为单位表示。 而 FX0N 的基本指令执行时间 1.6 3.6 s。 六 、 工作环境 一般情况再以下环境条件下工作：使用温度 0 550C，储存温度 -20 700C；环境湿度，使用时 35% 85%RH（无凝露）；抗冲击性能 。 第 三 章 PLC 控制自动送料系统设计 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 11 图 4-1 机械手 结构图 第一节 控制要求 全部为 PLC 自动控制，按下起动按钮后，机构从“原点”开始，自 动完成一个工作循环过程。即机械手从原点开始下降到 A 点夹紧工件，带工件上升后右移下降松开工件，然后按原路返回“原点”。再次按下按钮，完成下一次动作。 第二节 输入输出接线图 电磁阀起动下下降夹紧限位开关右上 左 停止自动原位指示上升右行左行图 4-2 输入输出接线图 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 12 第三节 流程图 机械手自动控制流程图 原位停止按钮下降夹紧上升右移下降松开上升左移复位起 动下限检测上限检测右限检测下限检测上限检测左限检测阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 13 第四节 梯形图 机械手梯形图 原位指示下降夹紧上升右移左移阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 14 第 五 节 系统编程 机械手部分 LDI X407 CJP 701 LD X402 AND X404 ANI M101 ANI M102 ANI M103 ANI M104 ANI M105 ANI M106 ANI M107 ANI M110 ANI M111 OUT M100 LD X404 AND M111 OR X405 RST M100 LD M100 AND X400 LD M101 AND X401 ORB LD M102 AND T450 ORB LD M103 AND X402 ORB LD M104 AND X403 ORB LD M105 AND X401 ORB LD M106 AND T451 ORB LD M107 AND X402 ORB LD M110 AND X404 ORB SFT M100 LD M100 OUT Y435 LD M101 OR M105 OUT Y430 LD M102 S M200 OUT T450 K 2 LD M200 OUT Y431 LD M103 OR M107 OUT Y432 LD M104 OUT Y433 LD M110 OUT Y434 LD M106 R M200 OUT T451 K 1.5 EJP 701 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 15 第 四 章 PLC 自动控制系统调试运行 对一个新的 PLC 系统在正式投入使用前，应进行检查与调试运行；对一个已投入使用的 PLC 系统，必须注意维护保养和检修。 一、 PLC 系统的调试运行 在使用现场对新的 PLC 系统试运行，这既是使用 PLC 的系统开始，也是维保养PLC 系统的开始，如果不经仔细检查和调试运行，就冒然使用 PLC 系统，很可能出问题。因此 PLC 系统的调试运行必不可少。 （一） 通电前的检查 通电调试运行之前应进行全面的仔细的检查。检查内容主要有： 1） 市电输入线，各输入输出线，各连接电缆等配线是否正确，连接是否正确，连接是否正确和牢固。 2） 端子排上或其他位置的螺钉是否拧紧，各种开关、插头座、器件等安装是否正确和牢固。 3） 各功能单元的装配是否正确和牢固。 4） PLC 上工作方式选择开关的位置、各有关数据的设置是否符合要求。 5） 其他方面的检查。 （二） 调试主要运行过程 检查确认无误后，可通电试运行，起主要步骤过程如下： 1） 合上电源开关， PLC 面板上的电源指示等亮。 2） 一般情况下， 在现场第一次通电应首先考虑在“监控”状态下，用强制接通与断开某些器件的手段，坚持输出配线是否正确，这可利用 PLC 面板上输出指示灯进行监视，也可利用输入指示灯检查输入配线是否正确。 3） 将编程器工作方式置于“监控”位置，基本单元置于 RUN 状态。如果程序中没有语法、线路等方面的错误，则此时运行（ RUN）指示灯亮，若有错误时则RUN 指示灯不亮，而程序出错指示灯（ PROG E）闪亮。 4） 若 RUN 指示灯亮，则应按设计时的工作顺序，检查和校核 PLC 系统工作是否正常和是否符合设计要求。如发现所编程序有错误或不符合设计要求，应进行记录、分析、修改、直至系统完全符合设计要求，满足生产要求为止。 5） 做“模拟运行”或“空运行”最后做负载考验运行。 6） 为了便于以后查阅、修改和完善程序，最好将运行成功的程序用磁带、软盘或 EEP、 ROM 长期保存起来，或把程序单抄写打印保存起来。 （三） plc 系统的维护 对 plc 系统的维护保养主要包括下列各项工作： 1） 对于大中型 plc 系统，应制订维护保养的规章制度，做好运行、维护和保养记录 。 阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 16 2） 定期对系统进行检查保养，两次保养时间间隔通常是半年，最长不要超过一年，对待特殊情况还应缩短其时间间隔。 3） 检查设备安装、连接线等有无 松动现象及接点焊点不要无松动或脱落。 4） 除尘去污，清除杂物。 5） 效验输入信号是否正常，有无出现偏差、减弱等异常情况。 6） 检查市电输入电压是否在允许范围之内。一般 plc 供电电源电压应在标称电压 10%以内波动。 7） 对重要的器件或模板，应有备件。 8） 机内电池应定期更换。 Plc 中配有锂电池，以保证短期停电时可保存一些必要的信息（即有电池向 CMOS 存储器供电）。锂电池寿命通常为 35 年。当电池电压降低到一定值时，电池电压指示灯（ BATT V）亮。 要提高对 plc 系统的维护保养质量，关键是提高使用和维护 plv 系统的有关人员的 思想和业务素质 第 五 章 PLC 自动控制系统的总结与展望 可编程控制器以体积小功能强大所著称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了 PLC 的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。 一 、顺序控制 顺序控制是 PLC 最基本、应用最广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的作用 下，使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，所以在实现单机控制、多机群控制、生产流程控制中可以完全取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了 PLC 的顺序控制功能。 二 、闭环过程控制 以往对于过程控制的模 拟量均采用硬件电路构成的 PID 模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用 PLC 控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等。 、 三 、运动位置控制 PLC 可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（ CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应 的脉冲给驱动装置，通过步进电机或阳泉职业技术学院 PLC 设计说明书 17 伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削等应用中。 四 、生产过程的监控和管理 PLC 可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（ HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与 PLC 相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。 PLC 可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采 集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、 ASCII 字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。 PID 回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。 五 、网络特性 PLC 可以实现多台 PLC 之间或多台 PLC 与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制 系统，构成工厂自动化网络。 (1) 通过通讯模块、上位机以及相应的软件来实现对控制系统的远距离监控。 (2) 通过调制解调器和公用电话网与远程客户端计算机相连，从而使管理者可通过电话线对控制系统进行远距离监控。 六 、 PLC 最新发展状态及趋势 现代 PLC 的发展有两个主要趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展