着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。
新近生产的 PLC 都具有通信接口,通信非常方便。
1.2.2 PLC 的国内外状况 世界上公认的第一台 PLC 是 1969 年美国数字设备公司(DEC)研制的。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的 PLC 主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
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。
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。
1.3 本文的主要工作 本设计的主要任务是应用可编程控制器(PLC)对 Z3050 摇臂钻床控制系统加以改造,最终要达到使控制系统满足 Z3050 摇臂钻床对电力拖动和控制要求, 3简化控制线路,提高系统可靠性,使用率。
具体设计任务要求如下: 1.Z3050 型摇臂钻床控制线路原理分析 2.基于 PLC 的 Z3050 型摇臂钻床控制系统设计 (1)PLC 的硬件选型 (2)Z3050 型摇臂钻床 PLC 控制 I/O 端口分配表 (3)Z3050 型摇臂钻床 PLC 控制系统电路 (4)Z3050 型摇臂钻床 PLC 控制软件设计 (5)PLC 控制分析 3.主要电气元件及选择 (1)断路器 (2)接触器 (3)热继电器 (4)熔断器 4.元器件布置图和接线图设计 4 第2章 PLC 的概述2.1 PLC 的基本知识2.1.1 PLC 的产生及发展 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968 年,美国最大的汽车制造商——通用汽车制造公司(GM),为适应汽车型号的不断翻新,试图寻找一种新型的工业控制器,以尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统的硬件及接线、减少时间,降低成本。
因而设想把计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制成一种适合于工业环境的通用控制装置,并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,用“面向控制过程,面向对象”的“自然语言”进行编程,使不熟悉计算机的人也能方便地使用,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称 Programmable ControllerPC。
上世纪 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 3040。
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。
PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
2.1.2 PLC 的组成 PLC 由中央处理单元,存储器,输入单元,输出单元,电源五部分组成。
其结构框图如图(2-1)。
1.中央处理单元(简称 CPU) 中央处理单元是 PLC 的控制中枢,核心部件,其性能决定了 PLC 的性能。
组成:由控制器,运算器和寄存器组成,这些电路都集中在一块芯片上, 5通过地址总线,数据