基于PLC的PSH16D型立體停車庫控制系統(tǒng)設計【含4張CAD圖紙】

畢業(yè)設計（論文）任務書題目 基于 PLC的 PSH16D型立體停車庫控制系統(tǒng)設計（任務起止日期）重慶理工大學機械工程學院機械設計制造及其自動化專業(yè) 班學生姓名 學 號 指導教師 系 主 任 二級學院院長 課題內(nèi)容1.車庫控制系統(tǒng)方案設計； 2.控制系統(tǒng)控制單元的選型及設計； 3.系統(tǒng)其它硬件選型及控制； 4.控制系統(tǒng)軟件設計與編制； 5.控制系統(tǒng)界面設計等。課題任務要求：（1）查閱參考不少于 15 篇相關領域的文獻；（2）按計劃時間完成開題報告，文獻綜述，外文翻譯；（3）對 PSH16D 型升降橫移式立體車庫工作原理的分析；（4）擬訂 PSH16D 型升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設計方案，確定控制系統(tǒng)所 需控制輸入和輸出點數(shù)，從而根據(jù)控制點數(shù)選擇合適的 PLC。根據(jù)輸入信號，選擇合適的傳感器。并且選擇合適的繼電器及接觸器；（5）對 PLC 進行編程，使其滿足 PSH16D 型升降橫移式立體車庫的控制功能，將 控制程序附于設計說明書后；（6）完成使用說明書和設計說明書的撰寫，并繪制相關圖紙。主要參考文獻（由指導教師選定）(1) 鄧星鐘，等編. 機電傳動控制.武漢：華中科技大學出版社，2010(2) 姜培剛，等編，機電一體化系統(tǒng)設計. 北京；機械工業(yè)出版社，2003 (3) 西門子中國公司， S7-200 系列 PLC 系統(tǒng)手冊. 2003.5(4) 劉翠嶺，黃建兵，集散控制系統(tǒng).中國林業(yè)出版社 2006.9(5) 柴瑞娟,陳海霞.西門子 PLC 編程技術及工程應用[M].北京：機械工業(yè)出版社.2006(6) 亞控公司.組態(tài)王使用手冊[M].北京：北京亞控科技發(fā)展有限公司.2001同組設計者注：1、任務書由指導教師填寫； 2、任務書在第七學期期末下達給學生。學生完成畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃表工 作 進 度 日 程 安 排序號 畢業(yè)設計（論文）工作任務 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 201 調(diào)研、收集資料2 完成開題報告3 完成文獻翻譯、文獻綜述4 確定方案、各元器件的選型5 PLC 程序的編制6 畢業(yè)設計論文撰寫（5 月 25 日前結(jié)束全部設計，資料交指導老師）7 畢業(yè)設計答辯（6 月 1 日）注：1、此表由指導教師填寫；2、此表每個學生一份，作為畢業(yè)設計（論文）檢查工作進度之依據(jù)；3、進度安排用“—”在相應位置畫出。畢業(yè)設計（論文）階段工作情況檢查表時間 第 一 階 段（1～4 周） 第 二 階 段（5～12 周） 第 三 階 段（13～16 周）內(nèi)容 組織紀律 完 成 任 務 情 況 組織紀律 完 成 任 務 情 況 組織紀律 完 成 任 務 情 況檢查情況教師簽字 簽字 日期 簽字 日期 簽字 日期注：1、此表由指導教師認真填寫；2、 “組織紀律”一欄根據(jù)學生具體執(zhí)行情況如實填寫；3、 “完成任務情況”一欄按學生是否按進度保質(zhì)保量完成任務的情況填寫；4、對違紀和不能按時完成任務者，指導教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出警告或不能參加答辯的建議。 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告題 目 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設計 二級學院 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名指導教師時 間1、本課題的研究目的及意義1.1 背景車輛無處停放的問題是城市的社會、經(jīng)濟、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，車輛的增加，交通擁擠所造成的商場、酒店車位限制，使得車主為停車而發(fā)愁，擴展停車場引起人們的廣泛關注。普通露天停車場和建筑物下的停車庫雖然停放方便，但占地面積廣，且停車數(shù)量有限，尤其是土地價格突飛猛進增長的今天，投資商不得不考慮土地占用的成本，為了充分利用立體空間，規(guī)范和科學管理汽車的停放，建造智能立體車庫已刻不容緩。目前，在國內(nèi)一些經(jīng)濟較發(fā)達、人口密度較大的城市中，己經(jīng)著手開發(fā)推廣立體停車庫。 本設計即是基于日趨成熟和自動化程度不斷提高的 PLC 技術，針對目前車庫管理系統(tǒng)存在的系統(tǒng)管理介質(zhì)落后、集成自動化程度低、安全性差、人性化和運行效率低下的不足，結(jié)合目前科學技術領域的最新研究成果，設計了一種技術較先進、性能可靠、自動化程度較高的車庫智能管理系統(tǒng)。具有智能化的智能立體車庫占用土地少、充分利用空間，緩解了城市中道路空間小的矛盾，又適應了城市高節(jié)奏快速發(fā)展的需要，更重要的是順應社會的發(fā)展，減少了污染，為城市向更大規(guī)模發(fā)展提供有利的條件。隨著微電子技術、通訊技術、控制技術的迅猛發(fā)展，計算機更加廣泛的進入工業(yè)控制的各個領域，并正發(fā)揮著越來越重要的作用。計算機技術在車庫系統(tǒng)中的應用，可使設施集自動化、系統(tǒng)化、綜合化為一體，提高智能立體車庫的中存取車輛的速度，提高智能立體車庫工作的可靠性。利用計算機進行實時控制和管理車庫運行成為發(fā)展趨勢，降低車庫的投資成本，實現(xiàn)無人化管理，增強車庫的智能化程度，將會對我國智能立體車庫的發(fā)展起到很好的推動作用。而且智能立體車庫技術空間利用率高，智能化控制，安全可靠等優(yōu)點為解決停車難問題也有一定的促進作用。1.2 目的1.更加深入的了解智能立體車庫的工作原理。2.能夠熟練掌握 PLC 在立體車庫中的運用。3.能夠自主的對立體停車庫的控制系統(tǒng)進行設計。1.3 意義1.掌握了控制系統(tǒng)的設計步驟流程以及方案制定方法。 2.具備了控制系統(tǒng)硬件設計、軟件編制與調(diào)試等基本能力。3.提升了自己對于設計智能控制系統(tǒng)這方面的能力，而且能夠與社會實踐相結(jié) 合。2、本人對課題任務書提出的任務要求及實現(xiàn)目標的可行性分析本課是基于日趨成熟和自動化程度不斷提高的 PLC 技術，針對目前車庫管理系統(tǒng)存在的系統(tǒng)管理介質(zhì)落后、集成自動化程度低、安全性差、人性化和運行效率低下的不足，結(jié)合目前科學技術領域的最新研究成果，設計一種技術較先進、性能可靠、自動化程度較高的車庫智能管理系統(tǒng)。1.其需要解決的任務為：（1）查閱相關領域的參考文獻；（2）對 PSH16D 型升降橫移式立體車庫工作原理的分析；（3）擬訂 PSH16D 型升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設計方案，確定控制系統(tǒng) 所需控制輸入和輸出點數(shù)，從而根據(jù)控制點數(shù)選擇合適的 PLC。根據(jù)輸入信號，選擇合適的傳感器，并且選擇合適的繼電器及接觸器；（4）對 PLC 進行編程，使其滿足 PSH16D 型升降橫移式立體車庫的控制功能；（5）完成使用說明書和設計說明書的撰寫。2.實現(xiàn)目標的可行性分析：（1）在知識儲備上可行本人在大學期間系統(tǒng)的學習了機械原理、機械設計、現(xiàn)代工程圖學、機械制造技術基礎課程設計、CAD 實用軟件實訓、機械設計課程設計、現(xiàn)代設計法、機電一體化系統(tǒng)設計、機電傳動控制、機械工程測試技術等相關專業(yè)知識。（2）在客觀環(huán)境上可行學校新圖書館提供了良好的學習、設計環(huán)境。能夠使用相關指導書、技術 手冊、圖冊等專業(yè)書籍。網(wǎng)上擁有大量豐富的文獻和資料，供我參考學習。（3）自身能力上可行自己也掌握了 CAD 制圖軟件、contorlstar 編程軟件、自主學習了 EC10 系列可編程控制器用戶手冊，相信在指導老師的引導和幫助下，一定能夠完成設計。3、本課題的關鍵問題及解決問題的思路1.關鍵問題之一 ——PLC 的選型在本課題研究中，PLC 是控制系統(tǒng)的一個核心部分，所以 PLC 的選型是關鍵問題之一。問題解決思路：解決這個問題分如下幾個步驟，1.控制功能的選擇；2.輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算；3.PLC 的類型（模塊型） ；4.輸入輸出模塊的選擇；5. 存儲器容量的估算；6.存儲器的選擇；7. 電源的選擇； 8.冗余功能選擇；9. 經(jīng)濟性考慮。2.關鍵問題之二 ——控制系統(tǒng)的電路 整個車庫設計由一臺 PLC 對車庫的汽車存取進行控制，實現(xiàn)聯(lián)鎖保護。使用工控機進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由工控機進行管理， 通過數(shù)據(jù)通訊，指揮 PLC 完成車輛進出。所以其控制電路設計非常重要。控制電路問題實際上就是本課題的硬件設計部分，這部分可以說是相當?shù)膹碗s，也是本課題研究的重難點之一。 問題解決思路：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機和升降電機，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用行程開關。為了判斷載車板上有無車輛，采用光電開關。同時在車庫中還采用一些傳感器，如煙溫傳感器以及安全預警裝置。在存取車是車位的升降不能同時進行，車位的升降和橫移也不能同時進行，這兩個動作必須是互鎖的，即當上層車位在升降時，地面層車位不能移動，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個車位進行上下升降運動。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。3.關鍵問題之三——控制系統(tǒng) PLC 程序設計設計 PLC 應用程序的基本原則是：第一，最大限度滿足車庫的控制要求，即完整性原則。第二，確保計算機控制系統(tǒng)的可靠性。第三，力求控制系統(tǒng)簡單、實用、合理。第四，考慮到擴展的需要，即接口和通信等留有適當?shù)挠嗟?。本課題主要為控制設計，所以程序設計也是相當關鍵的一個問題。問題解決思路：升降橫移式立體停車庫 PLC 控制系統(tǒng)的主要功能是存取車功能，當選擇某車位進行存取車時，系統(tǒng)自動確定車位移動方案并調(diào)用相應的車位移動程序，自動完成存取車操作。 存取車控制的主要問題是解決車位移動問題，當選擇某車位進行存取車操作時，需要移開它下面的所有車位，建立下行通道。建立下行通道須遵循高效原則，包括兩個方面：建立下行通道的時間最少，即車位移動的距離最短；建立下行通道所需移動的車位數(shù)最少。當選擇地面層車位存取車時，由于地面層車位車輛可以直接出入，因此不用考慮空位的位置，可以直接進行存取車操作。當選擇存取車位為上層車位時，根據(jù)高效原則，比較所選車位與其下面各層的空位進行位置比較。若某層空位在該車位左側(cè)，則將該層的相關車位左移，若某層空位在該車位右側(cè)，則將該層的相應車位右移，最終使所選車位的下面形成通道，便于該車位升降，完成存取車操作。為了保證存取車控制的可靠和高效，建立了存取車復位規(guī)則。車位橫移復位 規(guī)則：橫移車位不進行列復位。在下行通道的建立過程中，頂層車位需要橫移操作，為了保證存取車的效率，規(guī)定存取車完畢，橫移車位不需要復位，直接參與下次下行通道的建立過程。當系統(tǒng)強行復位操作時，各車位恢復到初始位置。根據(jù)上述存取車復位規(guī)則，存、取車操作的車位升降動作達成了一致，即無論存車還是取車操作，車位都是先從所在層下降到地面層，等存取車動作完成后，及時上升恢復到原來的層位。因此，可以用相同的控制程序?qū)崿F(xiàn)同一車位的存取車控制，提高了控制程序的執(zhí)行效率，節(jié)省了存儲空間。4、完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法（1）查找了大量的工具書，有《機電一體化設計》 《機電傳動控制》 《可編程控制器使用說明書》 。（2）學校有圖書館，擁有大量豐富的文獻和資料，能夠使用相關指導書、技術 手冊、圖冊等專業(yè)書籍。（3）做過一些市場調(diào)研，并了解國內(nèi)智能化立體車庫存在存在的系統(tǒng)管理介質(zhì)落后、集成自動化程度低、安全性差、人性化和運行效率低下的不足等缺點。而隨著微電子技術、通訊技術、控制技術的迅猛發(fā)展，計算機更加廣泛的進入工業(yè)控制的各個領域，并正發(fā)揮著越來越重要的作用。計算機技術在車庫系統(tǒng)中的應用，可使設施集自動化、系統(tǒng)化、綜合化為一體，提高智能立體車庫的中存取車輛的速度，提高智能立體車庫工作的可靠性。（4）有相關的軟件，如 CAD 制圖軟件、controlsdtar 編程軟件等。 解決所提出的問題： 首先要查閱相關的資料、書籍，確定出解決問題的可行方法以及所需步驟；然后通過通過查詢的資料選擇 PLC 和其他的元器件。再建立他們的通信，然后分析車庫的工作原理編制程序。最后在相關軟件上去調(diào)試。5、工作方案分析及進度計劃熟悉立體車庫的工作原理， 深入了解可編程控制器的編程方法，以及對各模塊熟悉，熟練使用 contorlstar 編程軟件。 進度計劃： 2013 年 2 月 25 日-2013 年 3 月 3 日： 查閱資料、 學習相關基礎知識； 2013 年 3 月 4 日-2013 年 3 月 10 日：制定設計計劃，起草開題報告； 2013 年 3 月 11 日-2013 年 3 月 24 日：開題報告的修改整理，寫文獻綜述、外文翻譯；2013 年 3 月 25 日-2013 年 4 月 14 日：確定方案，各種元器件的選型；2013 年 4 月 15 日-2013 年 5 月 12 日：進行 PLC 程序的編制；2013 年 5 月 13 日-2013 年 5 月 26 日：撰寫畢業(yè)設計說明書。 報告人：年 月 日指導教師意見（要求手寫）指導教師：年 月 日開題報告應根據(jù)教師下發(fā)的設計（論文）任務書，在指導教師的指導下由學生獨立撰寫。 文 獻 翻 譯二級學院 機械工程學院 班 級 學生姓名 關 于 控 制 系 統(tǒng) 中 的 PLC 的 選 型 方 法摘 要 ： 在 設 計 關 于 PLC 的 控 制 系 統(tǒng) 時 ， 首 先 應 確 定 該 系 統(tǒng) 的 控 制 方 案 ， 然 后 下一 步 工 作 是 為 該 工 程 設 計 選 擇 PLC 的 型 號 。 該 控 制 系 統(tǒng) 運 行 過 程 中 的 特 點 和 應 用需 求 是 PLC 選 型 的 主 要 依 據(jù) 。 PLC 和 相 關 設 備 應 該 根 據(jù) 綜 合 、 標 準 、 以 及 容 易 形成 一 個 整 體 的 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) 和 易 擴 展 其 功 能 的 原 則 選 擇 器 件 的 類 型 ， 所 選 擇 的PLC 應 在 相 關 工 業(yè) 領 域 的 有 成 功 的 應 用 成 果 、 該 PLC 在 控 制 系 統(tǒng) 中 有 成 熟 和 可 靠的 運 用 制 度 ， 該 PLC 的 硬 件 、 軟 件 配 置 和 功 能 都 可 適 應 安 裝 的 規(guī) 模 和 控 制 要 求 。在 設 計 該 系 統(tǒng) 時 知 道 它 所 使 用 的 編 程 控 制 器 ， 以 及 它 的 功 能 圖 像 及 相 關 的 編 程 語 言有 利 于 縮 短 編 程 時 間 ， 因 此 ， 在 選 擇 該 類 型 的 項 目 設 計 和 估 算 時 ， 應 先 分 析 該 項 目的 運 行 過 程 特 點 和 控 制 要 求 ， 詳 細 地 明 確 該 項 目 的 控 制 任 務 和 范 圍 ， 根 據(jù) 操 作 和 運動 的 要 求 ， 估 算 出 輸 入 和 輸 出 的 數(shù) 量 、 估 計 出 存 儲 器 容 量 、 測 定 功 能 的 大 小 以 及 外部 設 備 性 能 等 ， 最 后 選 擇 具 有 較 高 的 性 價 比 的 PLC 和 相 應 的 控 制 系 統(tǒng) 設 計 。隨 著 PLC 在 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) 中 的 普 及 ， PLC 的 數(shù) 量 和 種 類 越 來 越 多 ， 功 能 也 日趨 完 善 。 近 年 來 ， 剛 剛 介 紹 的 PLC 產(chǎn) 品 已 有 自 美 國 、 日 本 和 德 國 以 及 國 內(nèi) 廠 家 組裝 或 獨 立 發(fā) 展 成 型 ， 已 有 幾 十 種 系 列 ， 幾 百 種 型 號 。 PLC 的 類 型 眾 多 ， 它 的 結(jié) 構模 型 ， 性 能 、 能 力 、 指 令 系 統(tǒng) 和 編 程 方 法 等 各 有 不 同 ， 應 用 場 合 也 各 有 不 同 。 因 此 ，在 自 動 控 制 系 統(tǒng) 中 合 理 的 選 擇 PLC 的 型 號 有 很 重 要 的 作 用 。隨 著 科 技 的 不 斷 進 步 ， PLC 的 種 類 是 越 來 越 多 ， 其 功 能 也 在 逐 漸 增 加 強 。 雖然 本 文 總 結(jié) 了 一 些 選 擇 的 方 法 ， 以 及 運 用 實 例 說 明 如 何 使 用 PLC， 但 在 實 際 工 作中 它 還 必 須 做 出 適 當 的 調(diào) 整 。 需 要 根 據(jù) 實 際 條 件 來 用 PLC 設 計 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) ， 滿足 期 望 。 關 鍵 詞 ： PLC； 選 型 ； 控 制 系 統(tǒng)1、介紹PLC 的 技 術 隨 著 計 算 機 和 微 電 子 技 術 的 發(fā) 展 而 得 到 迅 速 發(fā) 展 。 從 開 發(fā) 出 第 一臺 PLC 后 ， 隨 著 CPU 的 應 用 和 單 片 機 技 術 在 PLC 中 的 應 用 ,形 成 現(xiàn) 代 意 義 上 的第 一 臺 PLC。 自 80年 代 到 20世 紀 的 第 一 個 十 年 ,隨 著 微 電 子 技 術 的 大 躍 進 ， 出 現(xiàn)了 大 規(guī) 模 集 成 電 路 和 超 級 大 型 微 電 子 技 術 ， 16通 道 和 32通 道 的 微 處 理 器 的 出 現(xiàn)PLC 得 到 了 驚 人 的 開 發(fā) ,這 使 得 PLC 在 概 念 、 設 計 、 性 價 比 以 及 應 用 上 獲 得 了 新的 突 破 ， 不 僅 控 制 功 能 增 強 ,功 耗 和 體 積 減 少 ,成 本 下 降 ,可 靠 性 上 升 ,編 程 和 故 障 檢測 更 加 靈 活 和 方 便 ,同 時 遠 程 通 信 網(wǎng) 絡 、 數(shù) 據(jù) 處 理 以 及 人 機 界 面 (HMI)也 得 到 了 快速 的 發(fā) 展 。 現(xiàn) 在 ,PLC 不 僅 可 以 應 用 于 自 動 化 生 產(chǎn) 行 業(yè) ,而 且 可 以 在 連 續(xù) 生 產(chǎn) 時 用于 過 程 控 制 系 統(tǒng) ,這 些 使 得 它 在 自 動 化 技 術 領 域 成 為 三 大 支 柱 之 一 ,即 使 總 線 技 術變 成 了 今 天 的 自 動 化 技 術 應 用 的 熱 點 、 但 PLC 在 現(xiàn) 場 總 線 系 統(tǒng) 中 仍 是 不 可 或 缺 的控 制 器 ?？?的 來 說 ， 隨 著 PLC 在 自 動 化 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) 中 的 發(fā) 展 和 普 及 ， PLC 的 種 類是 越 來 越 多 ， 使 用 也 越 來 越 廣 泛 ， 因 此 合 理 選 擇 PLC， 對 提 高 自 動 控 制 系 統(tǒng) 在 工作 中 的 運 用 具 有 重 要 的 作 用 。 2、 選 擇 模 型我 國 的 市 場 流 行 的 PLC 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 廠 家 有 以 下 幾 個 公 司 ： 1） 施 耐 德 公 司 ， 包 括 引 進 自 Modicon 公 司 由 早 期 天 津 儀 器 儀 表 廠 生 產(chǎn) 的 產(chǎn)品 ， 現(xiàn) 在 的 產(chǎn) 品 有 Quantum, Premium 和 Momentum；2） 羅 克 韋 爾 公 司 （ 包 括 AB 公 司 ） PLC 產(chǎn) 品 ， 現(xiàn) 在 的 產(chǎn) 品 有 SLC、 Micro Logix 和 Control Logix 等 ；3） 西 門 子 公 司 的 PLC 產(chǎn) 品 ， 現(xiàn) 在 的 產(chǎn) 品 有 S7 - 400/ 300/ 200等 系 列 ；4） 通 用 電 氣 公 司 PLC 產(chǎn) 品 ；5） 日 本 公 司 的 產(chǎn) 品 如 歐 姆 龍 ， 三 菱 ， 富 士 ， 松 下 ， 其 中 最 受 歡 迎 的 是 三 菱 公司 的 FX 系 列 。PLC 選 型 的 基 本 原 理 的 是 :在 輸 入 /輸 出 數(shù) 量 滿 足 要 求 的 前 提 下 應 選 擇 最 可 靠 、維 護 和 使 用 最 方 便 以 及 性 價 比 最 優(yōu) 的 產(chǎn) 品 。3、 輸 入 /輸 出 選 擇PLC是 一 種 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) ,其 控 制 對 象 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 設 備 或 工 業(yè) 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 過 程 、工 作 環(huán) 境 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 。 它 連 接 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程 是 通 過 I/ O接 口 模 塊 實 現(xiàn) 。PLC有 很 多 I / O接 口 模 塊 包 括 開 關 量 輸 入 模 塊 、 開 關 量 輸 出 模 塊 、 模 擬 量 輸 入 模 塊和 模 擬 量 輸 出 模 塊 以 及 一 些 特 殊 的 模 塊 ,使 用 時 ,我 們 應 該 根 據(jù) 他 們 的 特 征 執(zhí) 行 選 項 。1） 確 定 輸 入 /輸 出 數(shù) 量根 據(jù) 控 制 系 統(tǒng) 的 需 求 ， 確 定 所 需 輸 入 /輸 出 的 數(shù) 量 ， 應 增 加 備 用 量 的 10% - 20%，為 了 能 在 任 何 時 間 增 加 控 制 功 能 。2） 開 關 量 輸 入 /輸 出開 關 量 輸 入 /輸 出 接 口 可 以 從 傳 感 器 和 開 關 和 控 制 設 備 接 受 信 號 。 典 型 的 交 流輸 入 /輸 出 信 號 24-240V， 直 流 輸 入 /輸 出 信 號 5-240V。3） 模 擬 量 輸 入 /輸 出模 擬 量 輸 入 /輸 出 接 口 可 以 接 受 由 傳 感 器 產(chǎn) 生 的 信 號 。 這 些 接 口 可 以 用 于 測 量流 動 率 、 溫 度 和 壓 力 ， 并 以 此 來 控 制 由 電 壓 或 電 流 的 輸 出 設 備 。 這 些 接 口 的 量 程 為-10-+ l0v、 0-l0v、 4-20mA 或 10-50mA。有 些 廠 家 在 PLC 上 設 計 了 特 殊 的 專 用 模 擬 接 口 ， 因 此 它 可 以 接 收 低 電 平 信 號 。一 般 來 說 ， 這 種 接 口 模 塊 可 以 用 于 接 收 不 同 類 型 的 熱 電 偶 或 RTD 混 合 信 號 。4） 特 殊 功 能 輸 入 /輸 出當 選 擇 一 個 PLC， 用 戶 可 能 面 臨 一 些 特 殊 類 型 的 輸 入 /輸 出 還 有 一 些 因 為 有 限的 輸 入 /輸 出 的 位 置 和 快 速 響 應 以 及 頻 率 問 題 造 成 的 非 標 準 的 輸 入 /輸 出 。 現(xiàn) 在 ，用 戶 應 該 考 慮 是 否 接 受 由 市 場 或 制 造 商 提 供 的 專 用 模 塊 ， 通 過 專 用 模 塊 自 行 處 理 一部 分 的 數(shù) 據(jù) ， 從 而 減 少 CPU 的 使 用 ， 提 高 任 務 處 理 的 效 率 ， 以 最 大 限 度 降 低 因 高溫 限 制 造 成 的 控 制 失 靈 。5） 智 能 輸 入 /輸 出目 前 ， PLC 廠 家 制 造 出 了 一 些 智 能 輸 入 ／ 輸 出 連 續(xù) 模 塊 。 一 般 智 能 輸 入 /輸出 模 塊 可 以 自 我 處 理 ， 它 可 以 對 指 定 的 輸 入 或 輸 出 信 號 做 出 提 前 處 理 ， 并 將 結(jié) 果 傳送 到 CPU 或 直 接 輸 出 ， 因 此 可 以 提 高 處 理 速 度 和 節(jié) 省 存 儲 容 量 。智 能 輸 入 /輸 出 模 塊 有 高 速 計 數(shù) 器 ， cam 模 擬 器 、 凸 輪 模 擬 器 速 度 補 償 、 單 回路 或 者 倍 增 PID 調(diào) 節(jié) 器 、 ASCII/BASIC 處 理 器 和 RS - 232 C / 422接 口 模 塊 等 。PLC 的 輸 入 /輸 出 模 塊 的 一 般 選 擇 原 則 ： 根 據(jù) 設 備 現(xiàn) 場 或 操 作 選 擇 的 類 型 和 數(shù)量 來 選 擇 I/O 模 塊 。4、 選 擇 類 型 和 存 儲 容 量PLC 所 使 用 的 內(nèi) 存 的 系 統(tǒng) 主 要 是 有 3種 ： EPROM， ROM 和 RAM。 內(nèi) 存 的 容量 的 大 小 一 般 與 PLC 的 大 小 有 關 ， 通 常 小 型 機 的 最 大 的 存 儲 能 力 要 小 于 6kb， 中型 機 器 的 最 大 存 儲 能 力 可 以 達 到 64KB， 而 大 型 機 的 最 大 存 儲 能 力 可 達 到 兆 字 節(jié) 。使 用 時 可 以 根 據(jù) 程 序 和 數(shù) 據(jù) 存 儲 能 力 選 擇 適 合 的 類 型 ， 必 要 時 也 可 以 進 行 內(nèi) 存 擴 大設 計 。PLC 中 內(nèi) 存 的 選 擇 方 法 ： 根 據(jù) 編 程 所 用 的 節(jié) 點 數(shù) 來 準 確 計 算 實 際 所 需 內(nèi) 存 的容 量 。5、 軟 件 選 擇在 系 統(tǒng) 的 實 現(xiàn) 過 程 中 ， PLC 的 編 程 問 題 是 非 常 重 要 的 。 用 戶 應 該 知 道 PLC產(chǎn) 品 的 軟 件 功 能 。 通 常 ， 一 個 系 統(tǒng) 的 軟 件 是 用 來 處 理 控 制 硬 件 的 。 但 有 時 一 些 應 用系 統(tǒng) 除 了 需 要 控 制 硬 件 部 分 外 還 需 要 軟 件 的 一 些 功 能 。一 個 程 序 塊 由 可 執(zhí) 行 代 碼 和 注 釋 組 成 。 可 執(zhí) 行 代 碼 由 主 程 序 和 若 干 子 程 序 或者 中 斷 服 務 程 序 組 成 。 可 執(zhí) 行 代 碼 被 編 譯 并 下 載 到 FX2N 中 ， 而 程 序 注 釋 不 會 被下 載 。 您 可 以 使 用 組 織 組 件 （ 主 程 序 、 子 程 序 和 中 斷 服 務 程 序 ） 來 結(jié) 構 化 您 的 控 制程 序 。主 程 序主 程 序 中 包 括 控 制 應 用 的 指 令 。 FX2N 在 每 一 個 掃 描 周 期 中 順 序 執(zhí) 行 這 些 指令 。子 程 序子 程 序 是 應 用 程 序 中 的 可 選 組 件 。 只 有 被 主 程 序 、 中 斷 服 務 程 序 或 者 其 它 子程 序 調(diào) 用 時 ， 子 程 序 才 會 執(zhí) 行 。 當 您 希 望 重 復 執(zhí) 行 某 項 功 能 時 ， 子 程 序 是 非 常 有 用的 。 與 其 在 主 程 序 中 的 不 同 位 置 多 次 使 用 相 同 的 程 序 代 碼 ， 不 如 將 這 段 程 序 邏 輯 寫在 子 程 序 中 ， 然 后 在 主 程 序 中 需 要 的 地 方 調(diào) 用 。 調(diào) 用 子 程 序 有 如 下 優(yōu) 點 ：(1)用 子 程 序 可 以 減 小 程 序 的 長 度 。(2)由 于 將 代 碼 從 主 程 序 中 移 出 ， 因 而 用 子 程 序 可 以 縮 短 程 序 掃 描 周 期 。FX2N 在 每 個 掃 描 周 期 中 處 理 主 程 序 中 的 代 碼 ， 不 管 代 碼 是 否 執(zhí) 行 。 而 子 程 序 只 有在 被 調(diào) 用 時 ， FX2N 才 會 處 理 其 代 碼 。 在 不 調(diào) 用 子 程 序 時 ， FX2N 不 會 處 理 其 代碼 。(3)用 子 程 序 創(chuàng) 建 的 程 序 代 碼 是 可 傳 遞 的 。 您 可 以 在 一 個 子 程 序 中 完 成 一 個 獨立 的 功 能 ， 然 后 將 它 復 制 到 另 一 個 應 用 程 序 中 而 無 需 作 重 復 工 作 。中 斷 服 務 程 序中 斷 服 務 程 序 是 應 用 程 序 中 的 可 選 組 件 。 當 特 定 的 中 斷 事 件 發(fā) 生 時 ， 中 斷 服務 程 序 執(zhí) 行 。 您 可 以 為 一 個 預 先 定 義 好 的 中 斷 事 件 設 計 一 個 中 斷 服 務 程 序 。 當 特 定的 事 件 發(fā) 生 時 ， FX2N 會 執(zhí) 行 中 斷 服 務 程 序 。 中 斷 服 務 程 序 不 會 被 主 程 序 調(diào) 用 。 只有 當 中 斷 服 務 程 序 與 一 個 中 斷 事 件 相 關 聯(lián) ， 且 在 該 中 斷 事 件 發(fā) 生 時 ， FX2N 才 會執(zhí) 行 中 斷 服 務 程 序 。提 示 ： 因 為 無 法 預 測 何 時 會 產(chǎn) 生 中 斷 ， 所 以 應 考 慮 盡 量 限 制 中 斷 服 務 程 序 和程 序 中 其 它 部 分 所 共 用 的 變 量 個 數(shù) 。 使 用 中 斷 服 務 程 序 中 的 局 部 變 量 ， 可 以 保 證 中斷 服 務 程 序 只 使 用 臨 時 存 儲 器 ， 并 且 不 會 覆 蓋 程 序 中 其 它 部 分 使 用 的 數(shù) 據(jù) 。 為 了 保證 主 程 序 與 中 斷 服 務 程 序 正 確 地 共 享 數(shù) 據(jù) ， 您 可 以 使 用 許 多 編 程 技 巧 。6、 結(jié) 論隨 著 科 技 的 不 斷 進 步 ， PLC 的 種 類 是 越 來 越 多 ， 功 能 也 逐 漸 增 強 。 在 文 章 中 ，雖 然 有 總 結(jié) 一 些 選 擇 的 方 法 ， 但 在 實 際 工 作 中 我 們 仍 然 必 須 做 出 適 當 的 調(diào) 整 ， 根 據(jù)實 際 情 況 來 設 計 控 制 系 統(tǒng) 以 滿 足 期 望 。原文：The Method Selecting Type of PLC in Controlling SystemAbstract: When designing PLC system,first determining control scheme, the work of next step is PLC selecting type of project design. The characteristic of process and application requirement are the major accordance of designing selecting type.PLC and relevant equipments should be integrated、 standard 、 according to the principle easy to form a whole with industrial control system and easy to expand its function to select type, PLC chosen should have application achievement in related industrial field、 the maturation and reliable system,the systematic hardware、 software configuration and function of PLC should suit with installation scale and control requirement.Knowing programming controller, function picture and relevant programming language is helpful to shorten programming time. Therefore, selecting type of project design and estimating, it should analyse the characteristic of process and control requirement in detail, definite control task and range, determing operation and movement required,then according to control ask to estimate numbers of inputs and outputs、 memory capacity required、 determing function of PLC, the external equipment property etc. finally selecting having higher price performance PLC and desiging the corresponding control system.Along with popularization of PLC in industrial control, quantity and kind of PLC product are more and more and function also becomes perfect day by day. In recent years, the PLC products that introduced from the countries such as America、 Japan and Germany and the domestic manufacturer assembles or develops independently have had tens of series, hundreds of models. The kind of PLC is numerous, its structural model , performance、 capacity、 instruction system and programming method etc are different, application occasion has also each to stress. Therefore, select PLC reasonably, the application for PLC in control system has important role.Along with the unceasing advance of science and technology, the kind of PLC is increasingly numerous,its function also strengthens gradually. Though the article have sumed up some methods of choosing PLC and exampled to explain how to use, in practical work it must still make proper adjustment according to practical condition in order to design the industrial control system that satisfies expectation.Key words: PLC; selecting type; controlling systemI. IntroductionPLC technology develops promptly along with the development of computer and microelectronics technology, and develops from a initial machine to 8 machines. Along with application of microprocessor CPU and the technical of microcomputer in PLC, it has formed PLC on modern meaning. Since 80 decade of 20 century, along with microelectronics technology development of the large-scale and super large-scale Integrated circuit etc. microelectronics technology, That the 16 and 32 microprocessor forms microcomputer PLC have gotten astonishing development, these make PLC get new breakthrough in the aspects such as concept、 design、 price performance as well as application. Not only control function strengthens, power consumption and volume reduce, cost drops, reliability rises, programming and fault detection are more flexible and convenient, but also long-range UO and communication network, data handling as well as man-machine interface (HMI) also have got rapid development. Now, PLC can not only apply in the automation of manufacturing industry but also can still apply in the course control system in serial production, these have made it become one of 3 pillar in automation technical field, even if the technology of bus line becomes today of automation technical application hot point, PLC is still the indispensable controller in the control system on-the-spot of bus line.Synthesized, along with the development of PLC and its popularize in automation industrial control, the kind of PLC product is more and more and use is also more and more extensive, therefore, selecting PLC reasonably for raising the application of PLC in control system has important role.II. Selecting machine modelThe market of our country has the popular PLC product that has following few company:1) Schneider company, include early Tianjin instrument and meter plant transfer the product of Modicon company, now, there is the products such as Quantum, Premium and Momentum;2) Rockwell company (include AB company) PLC product, now, there is the products such as SLC、 Micro Logix and Control Logix;3) Siemens company product, now, there is S7-400/300/200 series products;4) GE company product;5) Japan company's products such as Omron,Mitsubishi, Fuji and Panasonic, in which used more is FX series of Mitsubishi company.The basic principle of PLC type option is: under function satisfies the prerequisite of requirement to select type of most reliable, maintenance and use most facilitate as well as the price performance optimization.III. Selecting I/OPLC is a kind of industrial control system, its control object is industrial production equipment or industrial production course, working environment is industrial production scene. Its connections with industrial production course realize through the I/O interface module. PLC has a lot of I/O interface module including switch quantity input module、 switch quantity export module, simulated quantity input module and simulated quantity export module as well as some special module, when using, we should carry out option according to their characteristic.1) Determine I/O numbersAccording to control systematic requirement to determine I/O numbers needed, it should increase the spare quantity of 10%-20%, in order to increase control function at any time.2) Switch quantity I/OThe switch quantity I/O interface can take over signal from sensor and switch and control equipment.Typical AC I/O signal is 24-240V, the DC I/O signal is 5-240V.3) Simulated quantity I/OThe simulated quantity I/O interface normally perceives the signal that sensor produces. These interfaces can be used to measure rate of flow、 temperature and pressure, and used in controlling voltage or current export equipment. the typical span of these interfaces is-10-+ l0V、 0-+l0V、 4-20mA or 10-50mA.Some manufacturers in PLC design special simulated interface, thus it can take over low level signal. Generally speaking, this kind of interface module can be used to take over the different type of thermocouple or RTD mix signal.4) Special function I/OWhen selecting a PLC, user may faced some special types and can't be realized by standard I/O as the limited position I/O, fast input and frequency etc. Right now, user should consider whether supply and market manufacturer offers the special module that is helpful for high limit to reduce control role, some special interface modules selves can handle a part of field data and make CPU free from the consuming task handling.5) Intelligent I/OCurrently, PLC manufacturers protrude some intelligent I/O modules in succession. Generally the intelligent I/O module self has with processor, it can assigned handling for inputting or exporting signal in advance, and will send result to CPU or output directly, so this can raise the handling speed of PLC and save the capacity of memory.Intelligent I/O has the high speed counter, cam simulator、 the cam simulator with speed compensation、 single loop or multiply loop PID regulator、 the ASCI1/BASIC processor and RS-232C/422 interface module etc.The general principle of selecting the I/O module is: According to equipment on-the-spot or the operating to select the type and count of the 1l0 module.IV. Selecting type and capacity of memoryThe memory used by PLC system basically is composed from 3 kinds of type as PROM, EPROM and RAM, memory capacity changes with the size of machine, normally the biggest store ability of small-sized machine is lower than 6KB, the biggest store ability of medium-sized machine can reach 64KB, the biggest store ability of large scale machine can reach MB. When using we can choose suitable type according to program and data store capacity and can also carry out memory expand design especially necessarily.The option method of memory capacity: According to the node that programming uses to calculate accurately the actual use capacity of memory.V. Selecting softwareIn the course of systematic realizing, the programming problem of PLC is very important. User should know as software function of PLC product. Usually, a systematic software is used in handling the control hardware that controller has always. But some application systems need also the software function besides controlling hardware parts.A program block is composed of executable code and comments. The executable code consists of a main program and any subroutines or interrupts routines. The code is compiled and downloaded to the FX2N; the program comments are not. You can use the organizational elements (main program, subroutines, and interrupt routines) to structure your control program.Main ProgramThe main body of the program contains the instructions that control your application. The FX2N executes these instructions sequentially, once per scan cycle.SubroutinesThese optional elements of your program are executed only when called: by the main program, by an interrupt routine, or by another subroutine. Subroutines are useful in cases where you want to execute a function repeatedly. Rather than rewriting the logic for each place in the main program where you want the function to occur, you can write the logic once in a subroutine and call the subroutine as many times as needed during the main program. Subroutines provide several benefits:(1)Using subroutines reduces the overall size of your program.(2)Using subroutines decreases your scan time because you have moved the code out of the main program. The FX2N evaluates the code in the main program every scan cycle, whether the code is executed or not, but the FX2N evaluates the code in the subroutine only when you call the subroutine, and does not evaluate the code during the scans in which the subroutine is not called.(3)Using subroutines creates code that is portable. You can isolate the code for a function in a subroutine, and then copy that subroutine into other programs with little or no rework.Interrupt RoutinesThese optional elements of your program react to specific interrupt events. You design an interrupt routine to handle a pre-defined interrupt event. Whenever the specified event occurs, the FX2N executes the interrupt routine. The interrupt routines are not called by your main program. You associate an interrupt routine with an interrupt event, and the FX2N executes the instructions in the interrupt routine only on each occurrence of the interrupt event.TipBecause it is not possible to predict when the FX2N might generate an interrupt, it is desirable to limit the number of variables that are used both by the interrupt routine and elsewhere in the program. Use the local variable table of the interrupt routine to ensure that your interrupt routine uses only the temporary memory and does not overwrite data used somewhere else in your program. There are a number of programming techniques you can use to ensure that data is correctly shared between your main program and the interrupt routines.VI. ConclusionAlong with the unceasing advance of science and technology, the kind of PLC is increasingly numerous,function also strengthens gradually. In article, though having summed up some methods of choosing PLC, in actual work we must still make proper adjustment according to actual condition in order to design the control system that satisfies expectation.導師評語： 指導教師： 年 月 日