PLC在电子生产线中的应用 论文

-1-毕业设计（论文）PLC在电子生产线中的应用姓名系部系专业机电一体化班级学号指导老师2012年5月-2-摘要目前，PLC在国内外已广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。本文主要是介绍PLC在电子生产工业中的应用。关键词PLC发展电子生产应用-3-AbstractAthomeandabroadatpresentPLChasbeenwidelyusedinmetallurgy,petroleum,chemicalindustry,buildingmaterials,machinery,electricpower,cars,lightindustry,environmentalprotectionandculturalentertainmentandotherindustries,withPLCperformancetopriceriseceaselessly,itsapplicationfiedldexpangdsunceasingly.ThispaperismainlyintroducedintheelectronicmanufacturingPLCapplicationinindustry.Keywords：PLCdevelopmentElectronicproductionapplication-4-目录摘要..............................................................................................................-1-Abstract.........................................................................................................-3-第1章绪论................................................................................................-1-1.1引言....................................................................................................-1-1.2可编程控制器的生产........................................................................-1-1.3可编程控制器的发展.............................................................................31.4可编程控制器的特点及性能指标........................................................4第2章PLC的基本原理...............................................................................62.1PLC的基本结构......................................................................................72.2PLC的工作原..........................................................................................82.3PLC的系统组成......................................................................................8第3章PLC在电子生产中的应用.....................................................-10-3.1PLC的一般应用...............................................................................-10-3.2PLC在工业中中的应用举例...........................................................-12-第4章我国目前PLC的应用现状.........................................................14第五章结论及设计心得..............................................................................16致谢.................................................................................................................17参考文献............................................................................................................18枣庄职业学院毕业设计（论文）-1-第1章绪论1.1引言可编程控制器是以计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科学技术为基础而发展起来的一种新型工业控制装置，目前已被广泛应用于各个领域。早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现开关量的逻辑控制，因此称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController,PLC）。后来可编程控制器采用微处理器作为其控制核心，它的功能已远远超过逻辑控制的范畴，于是人们又将其称为可编程控制器（ProgrammableController,PC）。但因为容易与个人计算机混淆，所以可编程控制器仍被称为PLC。PLC从诞生至今，仅有不到40年的历史，得到了异常迅猛的发展，并与CAD/CAM、机器人技术一起被誉为现代工业自动化的三大支柱[1]。1.2可编程控制器的生产传统的继电接触器控制系统（硬件布线）优点：结构简单，因而长期广泛应用。缺点：采用固定的接线方式。一旦生产要求及生产过程发生变化，必须重新设计线路，重新接线安装。不利于产品的更新换代。还有灵活性、通用性差、体积大、速度慢等特点[2]。60年代末期，美国汽车制造工业相当发达，要求不断更换汽车的型号。传统的继电接触器控制系统被淘汰。1968年，美国最大的汽车制造商GM公司公开招标。研制新的控制系统。提出以下要求：设计周期短，更改容易，接线简单，成本低。把继电器控制和计算机技术结合起来。但编程要比计算机简单易学，操作方便。系统通用性强[3]。1969年，美国数字设备公司研制出世界上第一台PLC，并在GM公司的汽车生产线上首次应用成功。其后，日本、德国相继引入。中国1974年研制，1977年成功。功能发展史：（名字的由来）早期：顺序控制。包括逻辑运算功能。称PLC（ProgrammableLogicController）70年代：微处理器用于PLC。功能增强、数值运算、数据处理、闭环调节等，称PC。现在：模拟量控制、位置控制等[4]。枣庄职业学院毕业设计（论文）-2-第一台PLC的设计规范是美国通用公司提出的。当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘，在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的响应时间快、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。这一设想提出后，美国数字设备公司（DEC）于1969年研制成功世界上第一台PLC，型号为PDP-14，投入汽车公司的生产线控制中，取得了令人满意的效果，从此开创了PLC的新纪元。由于当时开发PLC的主要目的是用来取代继电器逻辑控制系统，所以最初的PLC其功能也仅限于执行继电器逻辑、计时、计数等功能[5]。随着微电子技术的发展，20世纪70年代中期出现了微处理器和微型计算机，人们将微机技术应用到PLC中，使它能更多地发挥计算机的功能，不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控枣庄职业学院毕业设计（论文）-3-制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展[6]。1.3可编程控制器的发展发展：20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）[7]。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统[8]。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。PLC技术发展呈现新的动向：1：产品规模向大、小两个方向发展大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛[9]。枣庄职业学院毕业设计（论文）-4-3：不断加强通讯功能。4：.新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或R