PLC是机电一体化的极佳选择.doc

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1、题目:PLC 是机电一体化的极佳选择教 学 站填写教学站全称学生姓名:填写作者名称指导教师:填写指导教师准确姓名专业:填写专业名称全称 年份 年 月份 月 日期 日北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）11 PLC 的的主要功能及技术指标主要功能及技术指标PLC 的全程是 Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器。PLC 是控制技术结合计算机技术而得到的优秀工控工具，不过 PLC 的使用并不复杂，对于具备一定机电控制基础的技术人员，可以很快熟悉并使用 PLC，因为 PLC 中的各种符元件和继电器等电器元件是相同的，编程的思路和方法也是类似地，可以很好的

2、完成二者之间的转化。1.11.1PLCPLC 的主要功能的主要功能PLC 主要包括以下六个功能：1）条件控制，也就是基本的逻辑运算功能，其基本的逻辑控制语句包括，AND（与）、OR（或）和 NOT（非），同门电路的逻辑控制方式相似。通过这些语句的组合可以对继电器触点进行多种控制方式，单一的串并联和混联连接方式。2）限时控制，或者成为延时（Delay）功能，通过设置计时器的数值，可以根据用户需要设定不同时长的延时程序满足实际控制的需要，计时长短的控制通过计时器的控制即可实现，简单方便。3）计数控制，技术功能在工程实际中需要比较广泛，PLC 可以设定多个计数器，计数器的数值可以在运行过程中有 PL

3、C 读取并显示，而且可以在线修改，满足了不同功能的需要。4）步进控制，在流水线生产的过程中，需要完成某一工序之后再进行相应的下一工序，PLC 的步进控制功能可以很好的满足这一需要，同时可以进行移位寄存器的设置。5）“A/D”转换及逆变换，PLC 可以方便的进行数字量和模拟量之间的转化，对于不同的信号类型和输出类型的兼容性好，便于实际使用。6）通信及联网，有些 PLC 采用了通信技术，可以进行远程的 I/0 控制，即 PLC之间同位链接或由一台计算机和若干台 PLC 可以构成“集中管理,分散控制”的分布式控制网络。1.21.2PLCPLC 的主要技术指标的主要技术指标存储容量决定了 PLC 可以

4、存储的控制程序的多少，一般来说，小型 PLC 的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。I/O 点数决定了 PLC 控北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）2制信号的输入输出容量，点数越多，控制的规模相应越大。PLC 程序执行时会进行程序的整体扫描，扫描时间是影响 PLC 运算速度的的主要指标。指令的种类和功能是决定 PLC 控制水平的重要参数，指令的功能愈全面，数量愈多，PLC 的控制功能也就愈强大；内部元件的数量和种类决定了 PLC 处理信息的功能的强弱。PLC 还带有一些特殊功能单元和可扩展能力，这些都决定 PLC 的应用广泛性和特殊性。北方工业大学继续教育学院专

5、科毕业论文（设计）32 PLC 与继电器与继电器控制的控制的比较比较继电器控制逻辑自 20 世纪 20 年代问世以来，一直是机电顺序控制的主流,由于它的结构简单，使用方便，价格低廉，所以使用范围甚广。其缺点是动作速度慢，可靠性差，采用微电脑技术的 PLC 的出现,使得继电器控制逻辑更加逊色。2.12.1控制逻辑控制逻辑继电器控制的基本控制单元是继电器，继电器的体积大，连线复杂，在实现继电器的串并联和混联控制时，需要在大量的触点间进行接线，而且不同线路之间可能会产生干扰，影响控制系统的稳定性和功能性。而 PLC 体积小，通梯形图完成控制系统的搭建，只需在输入输出端口连接相应的信号元件和继电器，接

6、线简单，而且 PLC的功率小，相应的功耗也小，控制的可靠性高。2.22.2控制速度控制速度继电器的动作通过机械动作完成，动作的速度受限于机械结构的影响，其动作速度往往在几十 ms 左右，相应的控制灵敏性较差，不能实现快速的响应和控制。而 PLC通过二极管电路实现控制动作，避免了机械动作产生的冲击和抖动，而且响应速度快，比继电器的速度提高了几个量级，优势明显。2.32.3限时控制限时控制继电器的限时控制通过机械结构进行设定，受限于机械结构的精度和实现方式的不足，继电器的延时控制精度并不理想，在涉及到精密延时控制的系统中，对继电器元件的精度要求过高，相应成本增加。而 PLC 的延时控制精度由晶振频

7、率决定，通过设定相应的数值即可得到很高精度的延时控制，而且便于调整，方便 PLC 的转化，这都是继电器控制所不能企及的。2.42.4可靠性可靠性和可维护性和可维护性继电器控制逻辑使用了大置的机械触点，连线多，触点在开闭时会受到电弧的损坏，寿命短，因此可靠性和可维护性差。而 PLC 采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，体积小，功耗小，寿命长，可靠性高。同时 PLC 具有自检功能，可以时时检测问题，便于维护。北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）43 PLC 与单板机比较与单板机比较单板机具有结构简单,使用方便,价格便宜等优点,一般用于数据采集和工业控制。但是,由于单板机

8、不是专门针对工业现场自动化控制设计的,所以应用起来存在着一定的缺点。3.13.1不如不如 PLCPLC 使用简单使用简单使用单板机进行控制系统的搭建时需要大量的前期工作，对单板机的输入和输出接口进行大量的转化和数据处理的工作，这就为单板机在工业控制中的应用造成了一些阻碍。在控制现场进行程序的调试，往往要求尽可能少的调试工具和外围设备，而单板机在进行控制程序的调试是需要大量的辅助元件，而且调试比较繁琐。PLC 的输入输出端口可以直接和控制元件连接，不需要转化，而且一般带有光电耦合元器件，避免现场环境对 PLC 的干扰。3.23.2不如不如 PLCPLC 容易掌握容易掌握使用单板机来实现自动控制，

9、一般要使用微处理机的机器指令进行编程，对于那些只熟悉机电控制的技术人员来说，需要进行相当一段时间的系统学习才能掌握。而PLC 虽然是微电脑系统。由 CPU、ROM、RAM 固件和 I/0 接口等构成，但它提供给使用者的却是电气控制技术人员所熟悉的梯形图语言，使用的术语仍然是“继电器”这一枝术术语，对于使用者来说，不必去关心微电脑的一些深层次技术问题，而只要用较短的时间去熟悉 PLC 的指令系统及操作方法即可。3.33.3不如不如 PLCPLC 可靠可靠可靠性是工业控制对控制元件的重要要求，工业控制的现场环境相对比较恶劣，对控制元件的可靠性和适应性的要求很高，而且控制元件的运行时间比较长，控制元

10、件出现问题会给现场带来生产问题，带来一定的损失。而单板机的抗干扰性比较差，对使用环境的要求很高，不能很好的满足工业控制的需求。而 PLC 可靠性高，能够适应比较恶劣的工作环境，都为 PLC 在机电控制的应用打下了良好的基础。北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）54 PLC 与微型计算机比较与微型计算机比较采用微型计算机技术制作的 PLC 由 CPU、ROM、RAM、I/0 接口等构成的，但是它又不同于一般的微型计算机。大量使用的微型计算机系统一般用于科学计算，数据处理，通信等。4.14.1使用环境与输入输出使用环境与输入输出微型计算机系统对环境要求比较高，一般在干扰小，具有一定的温度和

11、湿度要求的机房内使用，而 PLC 能适应一般工程现场的环境。微型计算机系统的输入输出设备与主机之间采用微电联系，一般不需电气隔离。而 PLC 一般控制强电设备，需要电气隔离，输入端采用“光电”耦合，输出端采用继电器或可控硅进行功率放大。4.24.2程序设计与系统功能程序设计与系统功能微型计算机系统具有丰富的程序设计语言，如汇编语言、BASlC、FORTRAN、COBOL、C 语言等，语句多，语法关系复杂，要求使用者具有一定的计算机硬件和软件知识。而 PLC 提供给使用者的编程语句数量少，逻辑简单。基本的指令有:取变量指令、运算指令、反相指令、定时指令、计数指令、输出指令、门锁指令、程序结束指令

12、等，有的 PLC 还提供算术运算指令、步进控制指令等，易于学习和掌握。北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）15 结论结论从以上的比较可以看出，PLC 是一种用于工业自动化控制的微电脑，具有结构简单，抗干扰能力强，环境适应范围广，控制可靠性高，易于学习和掌握，控制逻辑修改容易，调试方便等优点，它是现代机电技术一体化的极佳选择。北方工业大学继续教育学院专科毕业论文（设计）2致谢时光荏苒，岁月如梭，三年的大学生涯即将结束，值此论文完成之时，谨向所有帮助过我的老师同学和我的家人表示诚挚的谢意。首先感谢我的指导老师 XXX 老师在大学生涯即将结束之时指导了我的论文写作工作，毕业论文是对我大学三年

13、学习的考验，也是总结与回顾。自确定论文题目伊始，XXX 老师为我倾注了大量的心血，指导我查找相关的专业文献和资料，同时对我论文提纲的确立和后期写作提出了很多宝贵的意见。有幸在老师的指导下完成了此篇论文，谨在此向我的指导老师 XXX 老师表达我诚挚的敬意和感激之情。还要感谢在这三年生活中为我传道授业的老师，还有不断关心帮助我的同学和朋友，他们既让我学到了很多专业相关的知识，也是我学到了很多做人的知识，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步。我还要感谢我的家人，正是他们的支持和鼓励给了我不断前进的动力，激励我在学习上不断拼搏进步，取得了今天的成绩。感谢各位专家的批评指导。北方工业大学继续教育学

14、院专科毕业论文（设计）3参考文献1熊世赋.PLC 在机电一体化生产系统设备中的应用研究J.科技展望,2016,(32):129.2周方方.浅谈 PLC 在工业机电一体化生产系统中的运用J.中国高新技术企业,2016,(06):51-52.3梁恒卫.基于 PLC 技术下机电一体化的应用J.交通世界(工程技术),2015,(12):110-111.4何晓丹.分析PLC在机电一体化生产系统中的运用J.科技展望,2015,(30):126.5冯占营.浅谈 PLC 在机电一体化生产系统中的应用J.河南科技,2013,(11):67.6余仕彪.机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究D.上海海洋大学,2013.7崔乐芙.PLC 在机电一体化生产系统中的应用J.机电信息,2013,(03):47-48.8姬清华.新型机电一体化运煤机械手的 PLC 控制设计J.煤炭技术,2012,(08):24-25.