PLC的自动检测控制系统的设计.doc

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摘要

PLC发展至今，已有30余年的历史，随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，工业控制领域已有翻天复地的变化，PLC亦在不断的发展变化之中，PLC正朝着新的技术发展。

本课题主要以PLC为核心，利用PLC的强大的控制功能，实现了利用可编程控制器控制电梯的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。

当电梯的功能增加时，硬件接线上只需增加行程开关输入信号，原来的接线不需改变，软件上只需增加相应程序以及输入的功能，要改动的地方也较少。

调试结果表明，在适应性、精确性和可靠性方面，到达了设计的要求，表明该设计方案是可行的。

可编程控制器PLC因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。

检测控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度，通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，因此PLC在电梯控制系统中的应用非常广泛，非常有实际价值。

关键词:

传感器可编程控制器PLC检测单元

目录

摘要……………………………………………………………………………………..0

目录……………………………………………………………………………………..1

引言……………………………………………………………………………………..2

第一章绪论……………………………………………………………………………2

1.1本课题设计的背景……………………………………………………………2

1.2本课题设计的目的和意义……………………………………………………3

第二章系统控制方案的确定…………………………………………………………4

2.1检测技术的概述………………………………………………………………4

2.2系统的控制要求………………………………………………………………5

2.3控制系统中的主要控制元件…………………………………………………5

2.3.1总控柜电气部分………………………………………………………..5

2.4系统控制方案…………………………………………………………………6

2.5检测控制系统的原理图………………………………………………………7

第三章系统硬件设计…………………………………………………………………7

3.1可编程控制器（PLC）的选型…………………………………………………..7

3.1.1PLC概述………………………………………………………………...7

3.1.2PLC的选型……………………………………………………………...8

3.2电机的选型…………………………………………………………………..10

3.3继电器的选型………………………………………………………………..11

3.4传感器的选型………………………………………………………………..11

3.5气动回路设计图……………………………………………………………..16

3.6硬件结构简图………………………………………………………………..16

3.7硬件系统接线图……………………………………………………………..17

3.8I/O分配表………………………………………………………………….18

第四章系统软件设计………………………………………………………………..19

4.1PLC梯形图概述……………………………………………………………..19

4.2SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的操作方法……………………………...19

4.3系统工作过程分析…………………………………………………………..20

第五章结论…………………………………………………………………………...23

参考文献……………………………………………………………………………….23

引言

可编程控制器（ProgrammableLogicController）,简称PLC.它是20世纪70年代以来,在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用与自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。

近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，出有许多从国外引进的设备、自动化生产线外，国产的机床设备已越来越多地采用PLC控制系统取代传统的继电－接触器控制系统。

与继电－接触器系统相比系统更加可靠；占位空间比继电－接触器控制系统小；价格上能与继电－接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀、接触器与与之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统直接传输数据等。

采用可编程控制起来实现柔性制造单元的控制对于提高检测单元运行的稳定性、降低检测单元单元控制系统的成本以及缩柔性制造单元的开发周期都具有实际意义。

通过本课题的研究，可以在一定程度上推动柔性制造相关行业的发展，拓展PLC在自动化行业的应用领域，具有一定的经济和理论意义。

第一章绪论

1.1本课题设计的背景

1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（GM）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（programmablelogiccontroller）。

70年代后期随着微电子技术和计算机的迅猛发展，是PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称为PC（programmablecontroller），但由于PC容易与个人计算机（programmablecomputer）相混淆，故人们仍习惯的用plc作为可编程器的缩写。

1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：

可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以变成的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

PLC是继电器逻辑控制系统发展而来，所以他在数学处理、顺序控制方面具有一定优势，继电器在控制系统中主要起两种作用：

（1）逻辑运算

（2）弱电控制强电。

PLC是集自动控制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置已跃居工业自动化三大支柱（PLCROBOTCAD/CAM）的首位。

可编程控制器，简称PLC，他在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

具有：

1可靠性高、抗干扰能力强2设计安装容易3维护工作量少4功能强，通用性高5开发周期短成功率高6体积小、重量轻、功耗低等特点。

已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化支柱产品。

与继电――接触器系统相比系统更加可靠，占位空间比他小，价格上能与其竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀、接触器与与之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统直接传输数据等。

因此，进行电梯的PLC控制系统的设计，可推动电梯行业的发展，扩大PLC在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。

柔性制造单元（FMC）是由中心控制计算机、加工中心与自动交换工件（AWC、APC）装置所组成，工件一次装夹后可在柔性制造单元中的加工中心上加工，使得加工的柔性（可编程性）加工精度和生产效率更高。

在柔性制造单元中，中心控制计算机负责作业调度、自动检测与工况自动监控等功能；柔性制造单元可以作为组成柔性制造系统的基础，也可以做独立的自动化加工设备，由于柔性制造单元自成体系，占地面积小，成本低，而且功能完善，加工适应范围广，故有廉价小型柔性制造系统之称。

检测环节是生产过程中的重要环节，要保证货物减少次品，必须实现实时记录数据，缩短信息与实物发生中的时间差，真实的反映货物的流通过程检测控制系统由主控PLC和红外传感器、光电传感器、色彩传感器、电容式传感器、电感传感器组成，全程监视系统采用HMI,系统采用分布式控制模式，此种控制模式为目前大型生产流水线普遍采用的数据通讯控制模式。

1.2本课题设计的目的和意义

随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已进入一个崭新的时代，其应用越来越广。

而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市得以长高，电梯已成为人类现代生活广泛使用的人员运输工具。

随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电气控制。

继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。

但是，进入90年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器弱点就越来越明显。

可编程控制器PLC因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。

检测控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度，通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，因此PLC在电梯控制系统中的应用非常广泛，非常有实际价值。

第二章系统控制方案的确定

2.1检测技术的概述

检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施，他是产品检测和质量控制的重要手段。

借助于检测工具对产品进行质量评价使人们十分熟悉的，这是检测技术最重要的应用领域。

另外，随着新型检测技术的不断成熟和发展，他在大型设备安全经济运行和检测中得到了越来越广泛的应用。

例如，电力、石油、化工、机械等行业的一些大型设备，通常在高温、高压、高速和大功率状态下运行，保证这些关键设备的安全运行具有十分重要的意义。

为此，通常设置故障检测系统以对温度、压力、流量、转速、震动和噪声等多种参数进行长期的动态监测，以便及时发现异常情况，加强故障防御，达到早期诊断的目的。

这样做可以避免严重的突发事故，保证设备和人身安全，提高经济效益，随着计算机技术的发展，这类监测系统已经发展到故障自诊断系统。

可采用计算机来处理监测信息，进行分析、判断，及时诊断出设备故障并自动报警或采用相应的对策。

检测技术也是自动化系统中不可缺少的组成部分，任何生产过程都可以看作是有物流和信息流组合而成的，反应物流的数量、状态和趋向的信息流是管理和控制物流的依据，为了有目的的进行控制，有限必须通过检测获得有关信息然后才能进行分析判断以便实现自动控制。

因此，自动检测与转换是自动化技术中不可缺少的组成部分。

检测技术的完善和发展推动着现代科学进步，人们在自然科学的各个领域内从事

的研究工作，一般是利用已知的规律对观测、