PLC控制教室毕业论文-第二章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计.pdf

PLC控制教室毕业论文-第二章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计--第1页

第2章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计

2.1PLC的选择及设计

2.1.1PLC的简介

可编程控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController）,是指在继电器控制的基

础上，以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起

来的一种新型工业自动控制装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执

行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟

式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按

易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

PLC的特点有：

1.使用方便，编程简单

采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开

发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2.功能强，性能价格比高

一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实

现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。

3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选

用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接

线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动

一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速

地适应工艺条件的变化。

4.可靠性高，抗干扰能力强

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量

硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大

为减少。

5.系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器

等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容

易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图

的时间要少得多。

PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上

PLC控制教室毕业论文-第二章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计--第1页

PLC控制教室毕业论文-第二章基于PLC的教学楼照明节能控制系统硬件设计--第2页

的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程

中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

6.维修工作量小，维修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行

机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障

的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故

PLC的基本结构与微型计算机相同，由硬件系统和软件系统两部分构成。如图2-1

PLC硬件系统结构框图所示，主要由，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连

接现场输入/输出设备与CPU的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设

连接。

图2-1PLC硬件系统结构框图

PLC的工作方式为循环扫描方式，当PLC