毕业设计外文资料翻译-应用于电气系统的可编程控制器_PLC.doc

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1、可编程控制器在电气系统中的应用摘要：本文主要是研究电气系统和可以提供简单有效的控制气流执行器程序和气动系统状态的可编程控制器。这是一个控制气动装置的特定控制器，它包括了自动化设计和电气系统的控制处理设计的研究，其电气系统是基于实现控制器功能的微控制器。关键字：可编程控制器，微控制器，电气，自动化1简介用于电气技术的自动化系统主要由三个组成部分：执行器或电机，传感器或按钮，和控制元件（阀门）。如今，大部分的系统逻辑操作的控制元件都被可编程逻辑控制器（PLC）所取代。PLC的传感器和开关是输入端，而执行器的直接控制阀是输出端。其中有一个内部程序操控所有运行必需的逻辑，模拟其他的装置如计数器、定时器

2、及控制系统的状态。随着PLC的使用，它灵活性的优点越发凸显，因为它可以根据需要建立多次模拟系统。因此，这就节省了时间和减少了失误的危险，同时在使用相同材料的情况下，它可以更加精密。市场上的很多公司都使用了常规的PLC，它不仅可以用气动系统控制，还可以用于各种电气设备。PLC 应用非常灵活和适应性强，可以应用到许多工业生产中，甚至用于建筑物的安全和自动化系统中。由于以上的各种特性，在一些实际应用中PLC提供了很多的资源，甚至有些不控制系统的资源，电气系统就是一种这样的应用。对于自动化的工程，PLC的使用是比较昂贵的，尤其是对那些小型的系统。针对这种情况，可行的一种办法是创建一个可提供特定尺寸和功

3、能的控制器。这种控制器可以根据微控制器来制作。这种基于微控制器的控制器的适用范围比较小，只能用于一个类型的机器或者可以用做一个像普通PLC一样可以被编程的控制器，那样它就可以通过可变化的逻辑程序来进行各种作业。所有的这些特性根据具体需要的不同而不同，具体的设计者的经验的不同而不同。但是这种设计的主要优点在于设计人员非常了解自己的控制器，可以自由掌握控制器的大小尺寸，改变它的功能。这就意味着这种控制器有更多的独特性，但同时系统的控制也由它的设计者所控制。2电气系统在一个自动化系统中，都是由三个部分组成，分别是测量元件，控制元件和执行器。一个完整的系统还需要集成了所有必要的组件和执行正确的顺序动作

4、的逻辑电路。对于一个简单的运动，系统自动程序可以完成1，但是对于间接或更加复杂的运动，系统的程序就会产生复杂的线路和错误的信号。这就需要一种可以节省时间，产生清晰线路，能够防止偶然的信号交叠和线路堵塞的方法。这种方法被称为标准线路基法或演算法3，它对气动和电气系统非常有效，而且也是此项目的一个基础。它可以为每个执行器的状态变化设计标准的电路，这种变化称为步骤。 第一部分是设计每个步骤的不同类型的标准线路，第二部分是联编这些标准线路，最后一部分是连接从传感器、开关和先前的运动接收信号的控制元素，同时用电线表示气流和电流。3控制器内部的基本原理上述方法可以使执行器的每一个运动都被很好地用步骤来定义

5、。这也就是说执行器的每一次运动变化都是系统的一个新的状态，而两个不同状态之间的转变叫做步骤。之前提到的标准线路可以帮助设计人员在不同的环境下定义系统的不同状态和不同步骤。在设计的最后阶段，系统中会有一个从来不变化的序列和明确的输入和输出端。我们把一个序列从输入端输入，经过转换后，由输出端输出。这些步骤的所有过程都是在微控制器内部进行的，并且以同样的方式在运行着。编程控制器内部的具有4或5个字节的字符串的序列; 每个字符串都有程序的一个步骤结构。输入有两个字节，输出和两个以上的其他配置和辅助功能的步骤有一个字节。在编程后，把程序保存在微控制器的非易失性存储器中。因此，他们是可读的而且可以运行。不

6、同于传统的PLC，这种控制器的工作目的是成为特定领域设计的多用控制器。传统的 PLC 的系统运行程序是一个循环的线路：输入一个图像,运行所有的内部程序, 然后更新输出状态。控制器读取步骤，是以不同的方式工作,等待输入,然后更新状态或输出，然后直接跳跃到下一个步骤，开始另一次的程序运行。它也有局限性，例如这种控制器有时会不执行指令，在同一程序指令下，会出现某一个运行的重复，但是这一个问题可以通过外部的逻辑组件解决。另外，这种控制器在没有程序的系统上不能够被应用。这些局限性也是这个系统的特性，这种系统的每一个应用都必须要有相应的程序分析。4控制器的特点该控制器是基于Microchip的PIC16F

7、877单片机5，有40个引脚，它有这个控制器所需的所有资源。它有足够的引脚供外部设备扩展，串行通信电路的实现，保存所有系统配置和程序的 EEPROM 存储器。对于主程序的执行，它提供了完整的资源，如定时器和中断。（如图1）在执行步骤时，该程序会自动选择如何使用资源中读取配置字符串的步骤。数字输入端有两个字节的字符串，一个作为一个映像输入值，另一个用作映像输出预期值。一个字节用于系统配置的输出值。一个或两个字节，用于内部定时器，模拟输入或超时。控制器里面的EEPROM存储器只有256个字节的存储容量，这就是为什么字符串的大小并不大，所以具有这种特性，可以节省48到60步。（表1）该控制器具有一个

8、显示器，和一些用来进行编程和实现其他配置功能的交互式菜单按钮。5 结论这种控制器是专门为这一项目所设计的。它不需要为了获取微控制器里的资源而安装外部记忆器或外部的定时器。除了微控制器之外，只有少量的零部件执行一些如输出，输入，类比输入,显示接口和连续运行的情况等功能。单独使用内部记忆，我们可以控制一个有48个步骤的气流系统，但是如果使用一个比较简单的系统，就会达到60个步骤.控制器的变成不使用 PLC 语言，而是用一个比较简单的和直觉的结构。利用电气系统，我们的项目应用了相同的技术，但同时我们的设计更加直接。 一种非常简单的机械语言能让设计者用四或五个位元组定义步骤所有结构构成。这就要看他使用控制器的经验如何了。这种控制器虽然不能和商业的 PLC 相比，但是它原本就是为特定的的目的而设计的，所以很难说哪一个好哪一个坏。总之，我们的这个系统是基于微控制器而设计，简单快捷。