彩灯广告屏PLC控制器--S7-200PLC
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摘要随着电子技术的飞速发展,基于可编程控制器(PLC)的控制系统已经广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业。
课设就是PLC控制系统,在实验中,要实现对广告牌彩灯的控制,即让广告牌上的彩灯按照指定要求亮和灭。
这个实验在软件方面的难点就在与逻辑的分析和实现,还有对同一个输出做不同的控制。
在硬件方面就相对比较容易,只需将分配好的I/O表做相应的连接。
本系统工作原理采用PLC作为核心。
控制系统另外包括通讯接口及组态王软件。
关键词:广告牌彩灯;可编程控制器;组态王目录目录.............................................................................................................................................. I I 1、绪论. (1)1.1、选题的意义 (1)1.2、PLC的介绍 (1)1.3、组态软件的介绍 (4)2、总体设计方案 (5)2.1、广告牌彩灯的工作要求 (5)2.2、系统设计要点 (5)2.2、总体设计流程 (7)3、系统的硬件配置 (8)3.1、PLC S7-200 (8)3.2、编程元件地址分配 (9)3.3、输入输出接线图 (10)4、系统软件设计 (10)4.1、编程软件介绍 (10)4.2、系统程序设计方案 (12)5、程序调试 (13)6、实验结果 (13)7、实验体会 (16)参考文献 (17)附录 (18)1、绪论1.1、选题的意义随着社会主义市场经济的不断繁荣和发展,各大中小城市都在进行亮化工程,各企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:广告牌彩灯来实现这一目的,当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的广告牌均可以见到,也被社会和企业广泛应用。
这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计随着科技的不断发展,智能化控制系统在各行各业中得到广泛应用。
基于PLC的控制系统在工业自动化领域中具有重要地位。
今天我们将介绍一种基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计方案,并深入探讨其应用和优势。
一、系统设计概述1. 系统需求霓虹灯广告屏控制系统是一种用于控制霓虹灯广告屏显示和控制的智能化系统,其主要功能包括:实时监测广告屏状态、控制广告内容的切换和播放、调节亮度和色彩等,以及远程监控和管理。
根据这些需求,我们设计了一种基于PLC的控制系统,通过PLC控制广告屏的所有功能,实现远程智能化控制。
1. PLC选择在该系统中,我们选择了西门子S7-1200系列PLC作为核心控制设备。
该系列PLC具有高性能、稳定性和可靠性,能够满足对广告屏智能化控制的需求。
该PLC支持多种网络通信模块和扩展模块,能够满足系统对各种功能的需求。
2. 控制策略系统通过PLC实现了对广告屏的控制策略,包括广告内容的切换和播放、亮度和色彩的调节,以及状态信息的采集和监控。
通过PLC编程,我们可以实现不同时间段的广告内容切换,例如根据时间表切换不同的广告内容;PLC还可以根据环境亮度的变化自动调节广告屏亮度,实现节能环保的目的。
3. 网络通信系统通过网络通信模块实现了远程监控和管理功能,用户可以通过网络连接到PLC控制系统,实时监测广告屏的状态,进行远程控制和管理。
这一功能大大提高了系统的灵活性和实用性,用户可以随时随地监控和管理广告屏。
三、系统应用和优势1. 应用场景该系统适用于各种领域的霓虹灯广告屏,如商业街区、购物中心、广场等场所,也可应用于户外LED大屏幕广告等。
通过PLC的智能控制,可以实现广告内容的灵活展示和管理,提高广告屏的利用效率和观赏性。
2. 系统优势基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统具有以下优势:(1)灵活性:通过PLC编程可以实现各种控制策略,包括广告内容的切换、亮度和色彩的调节,以及远程监控和管理,灵活高效;(2)可靠性:PLC作为核心控制设备,具有稳定性和可靠性,能够满足系统对控制的高要求,保障广告屏的正常运行;(3)智能化:通过网络通信模块,实现了远程监控和管理,用户可以随时随地对广告屏进行监测和控制,提高了系统的智能化和便利性;(4)节能环保:PLC控制系统可以根据环境亮度自动调节广告屏亮度,实现节能环保的目的,符合可持续发展的要求。
课程设计任务书一、设计课题广告招牌灯自动闪烁控制系统设计二、设计目的1.进一步巩固理论知识,培养所学理论知识在实际中的应用能力。
2.掌握一般电气设备电气控制系统的设计方法。
3.掌握一般电气设备电气控制系统的施工设计、安装与调试方法。
4.培养查阅图书资料、工具书的能力。
5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。
三、控制要求设计一个自动闪烁广告牌,其内容为“河北建筑大学欢迎您!”,这十个字用十个灯点亮并实现闪烁。
其闪烁要求为:在打开闪烁开关后,首先是“河”亮1s,接着是“北”字亮1s,再接着是“建”字亮1s,如此至“!”后,“河北建筑大学欢迎您!”这十个字以0.6s的周期闪烁3次,然后重新开始,如此循环进行。
四、设计任务1.简述本设计的意义。
根据控制要求,制定合理的设计方案。
2.硬件选型并进行硬件电路(接口电路)设计。
3.控制程序的设计(并加以注释)。
4.监控系统设计。
选择工业领域流行的组态软件,然后经过制作监控界面、画面属性设置及与PLC 进行通信等步骤完成监控系统的设计(必须要有设计过程)。
5.模拟调试6.编写设备的电气工作原理说明及其使用说明。
五、设计时间安排(共1周)六、输入输出信号课程设计报告第一章PLC概述随着科技的发展,PLC的应用已经越来越广泛,尤其实在霓虹灯、广告牌中的应用更是在我们的现实生活中随处可见。
所以,学会应用PLC编写最简单的程序来控制广告牌的显示,是我们将所学的PLC知识应用与实践中的第一步。
广告牌是近年来出现的一种商业广告与花式观赏相结合的一种产物。
随着可编程控制器在我国的迅速发展,对广告牌的控制花样也越来越多,使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。
本文结合任务设计书的要求,以广告牌为研究对象,采用了S7-200系列PLC作为广告牌的控制器。
对广告牌闪烁的总体功能进行了分析,阐述了可编程控制器的组成和工作原理。
提出了广告牌硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案,并对控制方式进行了设计和程序的编写。
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计
设计背景:
随着城市的发展,霓虹灯广告屏逐渐取代传统的广告牌,在城市夜间营造出灯火辉煌的璀璨景象。
为了更好地管理和控制这些广告屏,提高广告播放的效果和效率,需要设计一个可靠、高效的控制系统。
系统设计要求:
1. 通过PLC控制霓虹灯广告屏的开关和亮度。
2. 通过外部输入信号控制广告播放。
3. 实时监测广告屏的工作状态。
4. 提供人机界面,便于操作和管理。
系统设计方案:
1. 系统架构:将PLC作为控制核心,通过IO模块和广告屏连接。
2. 功能模块划分:
- PLC控制模块:负责控制广告屏的开关和亮度。
通过与IO模块的通讯,实现对广告屏的控制。
- 外部输入信号模块:接收外部输入信号,如声音、光线等,触发广告播放。
通过与PLC的通讯,将触发信号传递给PLC进行处理。
- 广告屏状态监测模块:实时监测广告屏的工作状态,包括电源状态、亮度等。
通过与PLC的通讯,将监测结果传递给PLC进行处理。
- 人机界面模块:提供一个人机界面,包括触摸屏和控制面板。
通过触摸屏可以对广告屏进行设置和操作,通过控制面板可以实现手动控制。
4. 系统测试:对系统进行全面的测试,包括功能测试、性能测试和稳定性测试,确保系统可靠、稳定地运行。
通过基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计,可以实现对广告屏的灵活、高效控制,提高广告的播放效果和效率。
通过实时监测广告屏的工作状态,可以及时发现问题并进行处理,提高系统的可靠性和稳定性。
整个系统操作简便,人机界面友好,可以方便地进行设置和操作。
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计霓虹灯广告屏是商业广告中常见的一种形式,它以其鲜艳夺目的效果,吸引了众多商家和广告商的眼球。
随着科技的不断发展,传统的霓虹灯广告屏已经无法满足人们对广告效果和控制方式的需求。
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计正是针对这一需求而进行的技术创新,它可以实现对霓虹灯广告屏的精准控制和动态效果,为商家和广告商带来更为生动、形象的广告展示效果。
本文将详细介绍基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统的设计原理、功能特点和工作流程,为相关领域的从业人员提供参考和借鉴。
一、设计原理1.1 PLC控制技术PLC是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的简称,它是一种专门用于工业控制领域的数字化电子设备。
PLC可通过各种输入输出信号来控制各种机械设备、生产线、工艺系统等,具有高速、可靠、灵活的特点,因此在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。
1.2 霓虹灯广告屏控制系统设计原理基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统的设计原理是利用PLC控制器来对霓虹灯广告屏进行精准的控制。
具体来讲,通过PLC控制器对霓虹灯广告屏的电源、亮度、颜色、亮灭频率等参数进行调控,从而实现对广告屏显示效果的全面控制。
二、功能特点2.1 高度灵活基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统具有高度灵活的特点,可以根据需要随时调整广告屏的显示效果,满足不同广告主对广告效果的个性化需求。
2.2 精准控制PLC控制器可以实现对广告屏各种参数的精准控制,包括电源开关、亮度调节、颜色变换、闪烁频率等,能够实现对广告屏显示效果的精细化调控。
2.3 良好的稳定性和可靠性基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定地运行,不易受外界环境的影响,保证广告效果的持续展示。
2.4 兼容性强PLC控制器具有良好的兼容性,可以与各种霓虹灯广告屏设备进行连接,实现对不同型号、不同品牌的广告屏进行统一的控制,具有较高的通用性和适用性。
内容摘要随着我国经济建设的快速发展,国内各地城镇景观照明也发生了变化,霓虹灯产业发展迅速,据不完全统计,全国霓虹灯企业已逾几千家,年总产值超过30亿元人民币,出口创汇方面也有不错的业绩。
中国社会主义市场经济的不断繁荣和发展,西部大开发、振兴东北经济、长三角、珠三角东西互动、各地旅游、商贸、餐饮及文化娱乐事业日益繁荣,越来越多的城市已将亮化、美化工程列入城市建设发展规划,霓虹灯已成为不可缺少的夜间文化,夜间霓虹灯广告也成为不可缺少的媒体,霓虹灯行业迎来一个新的发展机遇。
这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
关键词:霓虹灯;PLC;控制目录内容摘要 (1)第一章绪论 (4)一、课程设计的背景意义 (5)二、霓虹灯的发展历史 (6)三、自动控制的应用领域 (7)四、本次毕设主要研究的内容 (10)第二章系统的总体设计 (13)一、霓虹灯控制系统简介 (13)二、控制系统的组成 (13)第三章硬件的理论与设计 (14)一、硬件设计 (15)二、可编程序控制器 (16)(一)可编程控制器的基本概念与基本结构 (16)(二)可编程控制器的基本特点 (16)(三)PLC接线图, (16)(四)开关量I/O模块的选择 (16)(五)可编程序控制器I/O分配表, (16)第四章系统软件设计 (17)一、梯形图程序设计 (18)(一)梯形图, (20)总结 (21)致谢 (21)参考文献 (21)附录 (22)(一)绪论随着我国经济建设的快速发展,国内各地城镇景观照明也发生了变化,霓虹灯产业发展迅速,据不完全统计,全国霓虹灯企业已逾几千家,年总产值超过30亿元人民币,出口创汇方面也有不错的业绩。
中国社会主义市场经济的不断繁荣和发展,西部大开发、振兴东北经济、长三角、珠三角东西互动、各地旅游、商贸、餐饮及文化娱乐事业日益繁荣,越来越多的城市已将亮化、美化工程列入城市建设发展规划,霓虹灯已成为不可缺少的夜间文化,夜间霓虹灯广告也成为不可缺少的媒体,霓虹灯行业迎来一个新的发展机遇。
燕山大学课程设计说明书题目:彩灯广告屏的plc控制学院(系):电气工程学院年级专业: 自动化仪表学号:学生姓名:指导教师:教师职称:副教授燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:自动化仪表说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2013年 7 月 2 日目录第一章摘要 (1)第二章plc简介 (2)第三章总体流程 (5)第四章系统硬件设计 (6)第五章系统软件设计 (8)第六章结果显示 (12)第七章心得体会 (14)参考文献 (15)程序清单第一章摘要彩灯广告屏随着经济的快速发展已经逐渐的走入我们的世界,现在无论是在大城市还是小镇上,你都可以随处可见。
针对PLC日益得到广泛应用的现状,文章介绍了PLC在彩灯控制中的应用,并给出其PLC控制系统的接线图和梯形图程序设计.该设计具有可编程性、线路简单、可靠性高等特点,提高了系统的灵活性及可扩展性,仿真结果验证了该设计的实用性关键词:彩灯广告屏,plc 梯形图第二章 plc介绍1。
PLC的定义和概念PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以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指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程.PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。
课程设计报告书课程名称:《电气控制与PLC》课题名称:霓虹灯广告屏装置的PLC 控制系部名称:电气工程系专业班级:姓名:学号:2011年05月27日目录一、前言 (2)二、设计方案 (2)三、硬件电路设计 (2)四、 PLC接线图 (3)五、软件设计 (4)六、系统调试 (4)七、总结 (4)八、参考文献 (6)九、附录 (6)一、前言随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,个大中小城市都在进行亮化工程。
个企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。
这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求二、设计方案:设计目的:设计一个霓虹灯广告屏装置的PLC控制系统。
该广告屏共有8根灯管,每根灯管显示一个汉字,如下图所示:图1设计要求:该广告屏8根灯管亮灭的基本时序为:第 1 根亮→ 2 亮→ 3 亮→……→第8 根亮,时间间隔为1s,全亮后,显示3s,再反过来从8→ 7 →……→ 1 按1s间隔顺序熄灭,全灭后停亮2s;再从第8 根开始亮,顺序点亮7→ 6 →……→ 1 ,时间间隔1s,显示5s,再从 1 → 2 →……→ 8 按1s 间隔顺序熄灭,全灭后停亮2s,然后重复运行,周而复始。
三、硬件电路设计:1、主要选择的设备:确定外围I/O设备:本设计使用2个按键,用于控制霓虹灯的启动和停止,彩灯8个。
PLC模块的选择:采用CPU226的主机由于实际控制中,总共有2个输入点和8个输出点,而CPU226有24个输入点和16个输出点,所以它完全可以满足条件。
2、I/O地址分配表:输入/输出的地址分配表如下表1 输入/输出的地址编号地址说明功能8路数字输出1 Q0.0 与灯1相连输出2 Q0.1 与灯2相连输出3 Q0.2 与灯3相连输出4 Q0.3 与灯4相连输出5 Q0.4 与灯5相连输出6 Q0.5 与灯6相连输出7 Q.6 与灯7相连输出8 Q0.7 与灯8相连输出2路数字输入1 I0.0 按钮,启动循环启动信号2 I0.1 按钮,停止循环停止信号四、PLC的接线图五、软件设计程序见附录六、系统调试1.硬件调试:接通电源,检查S7-200 PLC可编程控制器是否可以正常工作,接头是否接触良好,然后把其与电脑的通信口连接。
一、绪论(一)任务来源随着我国经济建设的快速发展,国内各地城镇景观照明也发生了变化,霓虹灯产业发展迅速,据不完全统计,全国霓虹灯企业已逾几千家,年总产值超过30亿元人民币,出口创汇方面也有不错的业绩。
中国社会主义市场经济的不断繁荣和发展,西部大开发、振兴东北经济、长三角、珠三角东西互动、各地旅游、商贸、餐饮及文化娱乐事业日益繁荣,越来越多的城市已将亮化、美化工程列入城市建设发展规划,霓虹灯已成为不可缺少的夜间文化,夜间霓虹灯广告也成为不可缺少的媒体,霓虹灯行业迎来一个新的发展机遇。
各企业为宣传自己企业的形象和产品, 树立自己的特色品牌,增强自己在社会的影响力和扩大市场的占有率,均采用广告宣传的手法之一--霓虹灯广告屏来实现。
夜幕降临华灯初上时,我们走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光灯管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。
这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
21世纪的今天中国霓虹灯企业不断地走进国际舞台,产品远销欧美等国际市场,在国际这个大舞台上扮演着越来越重要的角色。
(二)方案对比与选择1.用单片机实现该方案时有以下缺点和不足:首先,单片机实现该方案所需要的外围电路多,工作量相当于PLC较大;其次,它的可靠性以及抗干扰性也显然不如PLC;再次,它的中断优先级不明确,相对于PLC而言用起来较复杂;最后,它的配套设施和功能没有可编程控制器PLC完善。
2.用可编程控制器PLC优势是很明显的(1)可靠性高,抗干扰能力强:(2)配套齐全,功能完善,适用性强;(3)系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造;(4)体积小,重量轻,能耗低。
综上所述,我选择用PLC控制器制作彩灯广告屏。
(三)PLC简介1. PLC的产生20世纪20年代起,人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,这就是大家熟悉的传统的继电器控制系统。
由于它结构简单、容易掌握、价格便宜,能满足大部分场合电气顺序逻辑控制的要求,因而在工业控制领域中一直占据主导地位。
但是继电接触器控制系统具有明显的缺点:设备体积大、可靠性差、动作速度慢、功能弱。
难于实现较复杂的控制;特别是由于它是靠硬连接线逻辑构成的系统,接线复杂烦琐,当生产工艺或对需要改变时,原有的接线和控制柜就要更换,所以通用性和灵活性较差。
到20世纪60年代,由于小型计算机的出现和大规模生产的发展,人们曾试图用小型计算机来实现工业控制的要求;但由于价格高,输入、输出电路信号及容量不匹配、编程技术复杂等原因,一直未能得到推广应用。
1969年美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司(GM)对新的汽车流水线控制系统提出的具体要求,研制开发出世界上第一台可编程序控制器,并在GM公司汽车生产线上应用成功。
这是世界上第一台可编程序控制器,型号为PDP-14。
人们把它称做可编程序控制器(PLC,Programmable Logic Controller),简称PLC。
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,使得它更多地发挥计算机的功能,不仅用逻辑编程取代了硬连线逻辑,还增加了运算、数据传送和处理等功能,使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。
2. PLC的定义PLC一直在飞速发展中,因此到现在为止,还未能对其下一个十分确切的定义。
国际电工委员会(IEC)曾于1982年11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿,1985年1月发表了第二稿,1987年2月颁布了第三稿。
终稿中对可编程控制器的定义是:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程;而有关的外围设备,都应按易于与工业系统连成一个整体,易于扩充其功能的原则设计”。
3. PLC的应用初期的PLC主要在以开关量居多的电气顺序控制系统中使用,但在20世纪90年代后,PLC也被广泛地在流程工业自动化系统中使用,一直到现在的现场总线控制系统,PLC更是其中的主角,起应用面越来越广。
PLC被广泛使用,起主要原因是:(1)价格越来越低由于微处理器芯片及有关元件的价格大大下降,使得PLC的本下降;(2)功能越来越强随着计算机、芯片、软件、控制等技术的飞速发展也使得PLC的功能大大增强。
它不仅能更好地完成原来得心应手的顺序逻辑控制任务,也能处理大量的模拟量,解决复杂的计算和通信联网问。
(3)与时俱进的发展在当前最热的现场总线控制系统中,主站和几乎都有PLC的身影,PLC的通信技术又往前发展了一大步。
现在开放式、标准化的PLC也已走到前台,为适应现在和未来自动化技术的发展要求做好了准备。
目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车、粮食加工、化学/制药、金属/矿山、纸浆/造纸等行业。
PLC的主要应用范围通常可分成以下几种:a.中小型单机电气控制系统:这是PLC应用最广泛的领域,例如塑料机械、印刷机械、包装机械、组合机车、磨床、电镀流水线及电梯控制等。
这些设备对控制系统的要求大都属于逻辑顺序控制,所以这也是最适合PLC的使用领域。
在这里PLC用来取代传统的继电器顺序控制,应用于单机控制、多机群控等。
b.制造业自动化:制造业是典型的工业类型之一,在该领域主要对物体进行品质处理、形状加工、组装,以位置、形状、力、速度等机械量和逻辑控制为主。
由于PLC性能的提高和通信功能的增强,使得它在制造业领域中的大型控制系统中也占绝对主导的地位c.运动控制:为适应高精度的位置控制,现在的PLC 制造商为用户提供了功能完善的运动控制功能。
现在工业自动化领域基于PLC 的运动控制系统和其他的控制手段相比,功能更强、装置体积更小、价格更低、速度更快、操作更方便。
d.流程工业自动化:流程工业是工业类型中的重要分支,如电力、石油、化工、造纸等,其特点是对物体(气体、液体为主)进行连续加工。
过程控制系统中以压力、流量、温度、物位等参数进行自动调节为主,大部分场合还有防爆要求。
4. PLC 的系统组成(1). PLC 的结构PLC 的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
PLC 的硬件系统结构如下图所示:图1 PLC 的硬件系统结构图(2) PLC 的各组成元素的构成及功能a 、CPU 的构成及功能------CPU 是PLC 的核心,起神经中枢的作用,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
每套PLC 至少有一个CPU ,它按PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源接触器电磁阀指示灯电源 电源 限位开关选择开关按钮和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后,从用户程序存储器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
b、I/O模块------ PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。
I/O种类有开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等。
c、内存---------内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
不同机型的PLC期内存大小也不尽相同,除主机单元的已有的内存区外,大部分机型还可根据用户具体需要加以扩展。
d、电源模块-------PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。
e、底板或机架-------大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
f、PLC系统的其它设备------i) 编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编写程序、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。
某些PLC也配有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
ii) 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面也非常普及。
iii)输入输出设备:用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。
g、PLC的通信联网--------依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。
多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用。
对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的。
首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的协议和机制的前提下进行;再次,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准。
5. PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。
即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。
然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。
在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。