计算机控制系统实例

plc 编程实例PLC 基础实验1第一章 可编程控制器的概述可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller ，简称PLC 。

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复杂接线、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。

用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。

一、可编程控制器的基本结构可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。

1、CPU 模块CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。

它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。

PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固接触器电磁阀指示灯电源电源限位开关选择开关按钮定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

2、I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。

PT-801B PLC实验训练装置实验指导书前言随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的控制领域。

可编程控制器（简称PLC）作为一种专门用于工业控制的计算机，自从1969年研制成功以来，由于其可靠性高和容易控制等特点，越来越广泛地应用于各种工业控制现场，大大地推进了工业自动化进程。

PLC技术已成为了大中专院校电类专业的重点课程之一。

我公司作为深圳职业技术学院的科研成果转化中心，紧密结合教师的教学实践及PLC现场控制的特点，研制开发了这套专门用于PLC实验的装置，并配备了详尽的使用说明书、理论和实训一体化的教材（人民邮电出版社出版的《电气控制与PLC实训教程》）。

本装置采用日本三菱可编程控制器为主机，配合单元模块可实现上百个项目的实训，将实验室中无法接触的工业控制形象地呈现在学生面前，可以达到深化理论，增加实践和动手能力的目的。

本装置可以用于教材章节后的例行实验，也可以用于学期末的课程设计及毕业设计，将抽象的理论知识变成实实在在的控制器件、控制指令及连接导线，能大大减轻教学难度，将学生从抽象的理论学习中解放出来。

本实验装置已在深圳职业技术学院等院校投入使用，深受广大学校师生的好评。

为了使您获得最佳的使用效果，敬请您对本装置及本手册提出宝贵意见和建议。

深圳市普泰科技有限公司 2007年1月目录第1章使用说明 (1)1.1 用户手册 (1)1.2 操作指南 (3)1.3 软件操作手册 (6)第2章实验指导 (13)2.1 801B—1电机控制 (13)2.2 801B－2七段数码显示、天塔之光 (14)2.3 801B—3交通灯自控和手控 (17)2.4 801B—4水塔水位自动控制 (19)2.5 801B—5自控成型机 (20)2.6 801B—6自控轧钢机 (22)2.7 801B—7多种液体自动混合 (25)2.8 801B—8自动送料装车系统 (27)2.9 801B—9邮件分检机 (29)2.10 801B—10机械手控制系统 (30)2.11 801B—11皮带运输机控制系统 (31)2.12 801B—12四层电梯模拟控制系统 (32)2.13 801B—13五相步进电机模拟控制 (33)2.14 801B—14加工中心刀具库选择控制系统 (34)2.15 801B-15水箱水位控制实验 (36)第3章参考程序 (38)实验梯形图 (38)第1章使用说明1．1 用户手册一、产品性能概述本装置分为实验屏和实验桌两大部分：实验桌是放置实验屏或其它必须设施的工作台面；实验屏是安装电源设施、挂装PLC主机模块和安装实验控制模块的金属构架。

第11章计算机控制系统实例●本章的教学目的与要求掌握各种过程通道的结构、原理、设计及使用方法。

●授课主要内容●硫化机计算机群控系统●主要外语词汇Sulfurate Machine:硫化机●重点、难点及对学生的要求说明：带“***”表示要掌握的重点内容，带“**”表示要求理解的内容，带“*”表示要求了解的内容，带“☆”表示难点内容，无任何符号的表示要求自学的内容●硫化机计算机群控系统的软硬件设计***☆●辅助教学情况多媒体教学课件（POWERPOINT）●复习思考题●硫化机计算机群控系统的软硬件设计●参考资料刘川来，胡乃平，计算机控制技术，青岛科技大学讲义硫化机计算机群控系统内胎硫化是橡胶厂内胎生产的最后一个环节，硫化效果将直接影响内胎的产品质量和使用寿命。

目前国内大部分生产厂家都是使用延时继电器来控制硫化时间，由于硫化中所需的蒸汽压力和温度经常有较大的波动，单纯按时间计算可能会产生过硫或欠硫现象，直接影响了内胎的质量。

因此，设计一种利用先进计算机控制技术的硫化群控及管理系统，不仅能提高企业的自动化水平，也能降低硫化机控制装置的维护成本和硫化操作人员的劳动强度，提高硫化过程中工艺参数的显示和控制精度，同时也避免了个别硫化操作人员为提高产量而出现的“偷时”现象(即操作人员缩短硫化时间，未硫化完毕就开模) ，使内胎的产品质量得到保证。

1.系统总体方案内胎硫化过程共包括四个阶段: 合模、硫化、泄压、开模。

由于所有硫化机的控制方式相同，所以特别适合群控。

在自动模式下，当硫化操作人员装胎合模后，由控制系统根据温度计算内胎的等效硫化时间并控制泄压阀、开模电机的动作。

为克服温度波动的影响，经过大量实验，选用阿累尼乌斯(Arrhenius) 经验公式来计算等效硫化时间。

某橡胶制品有限公司硫化车间共有内胎硫化机96台，为便于整个生产过程的控制和管理拟采用计算机群控及管理系统。

根据企业的现场情况，借鉴DCS (Distributed Control System ，集散控制系统) 系统结构，使用PLC作为直接控制级，完成现场的控制功能; 使用工业控制计算机作为管理和监视级。

第一章计算机控制系统概述习题与思考题1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统较模拟系统有何优点？举例说明。

解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，被称为计算机控制系统。

与模拟系统相比，计算机控制系统具有设计和控制灵活，能实现集中监视和操作，能实现综合控制，可靠性高，抗干扰能力强等优点。

例如，典型的电阻炉炉温计算机控制系统，如下图所示：炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），再经变送器变成标准信号（1-5V 或4-20mA）从现场进入控制室；经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的温度给定比较，得到偏差信号，该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A 转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流电压（220V）进行PWM 调制，达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。

由于计算机控制系统中，数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的，所以很容易实现多种控制算法，修改控制算法的参数也比较方便。

还可以通过软件的标准化和模块化，这些控制软件可以反复、多次调用。

又由于计算机具有分时操作功能，可以监视几个或成十上百个的控制量，把生产过程的各个被控对象都管理起来，组成一个统一的控制系统，便于集中监视、集中操作管理。

计算机控制不仅能实现常规的控制规律，而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能，可以综合生产的各方面情况，在环境与参数变化时，能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制，必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预，这些都是传统模拟控制无法胜任的。

在计算机控制系统中，可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能，使计算机控制系统具有很强的可维护性。

另一方面，计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的，程序代码存储于计算机中，一般情况下不会因外部干扰而改变，因此计算机控制系统的抗干扰能力较强。