毕业设计T68镗床的PLC改造设计.doc

1 引 言 1.1 可编程序控制器的概况 可编程序控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的，以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通讯技术等高新技术，而在近年来发展迅速、应用极广的一类工业装置。早期的可编程序控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。它主要用来代替继电器实现逻辑控制，随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。 国际电工委员会(IEC)1987年颁布的可编程序控制器标准草案中对PLC作了定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计的，它采用一类可编程的存储器用于其内部存储程序执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，可编程控制器及其有关外部设备都按要求与控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 总之，可编程控制器一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，它是有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力，但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根据实际需要进行选用、配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。 1.2 可编程序控制器的特点和功能 可编程序控制器适应工业环境，简单易懂、操作方便，是可靠性较高的新一代通用控制装置，其特点为： （1）可靠性高，抗干扰能力强。 （2）适应性强，应用灵活。 （3）编程方便，易于接受。 （4）控制系统设计、安装、调试方便。 （5）维修方便，维修工作量小。 （6）功能完善。 主要功能为： （1）开关量控制功能 现代可编程序控制器可以取代传统的继电器，完成开关量的控制。可编程序控制器中所有软继电器及其触点数量很多，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。 （2）模拟量控制 可编程序控制器中的微处理器（CPU）只处理数字量，可编程序控制器中配置了A/D和D/A转换模块，把现场输入的模拟量经A/D转换后送微处理器处理。而微处理器处理结果的数字量，经D/A转换后，变换成模拟量控制被控设备，以完成对连续量（温度、压力、流量、液位和速度等）的控制。 （3）定时控制 可编程序控制器可以提供相当数量的定时器，定时时间可在较大范围内任意设定，使用非常灵活、方便。 （4）计数控制 可编程序控制器可以提供众多计数器，完全能满足生产过程的计数要求。 （5）步进控制 可编程序控制器设置了一定数量长度可变的移位寄存器，很容易满足各种步进控制要求。 （6）数据处理 一般可编程序控制器都设置有四则混合运算指令，可以方便地对生产过程中的数据进行处理。 （7）自诊断功能 可编程序控制器对电源、程序语法、动作状态等作自诊断，并用代码显示诊断结果，在发生异常时能自动终止运作。 （8）定位控制 可编程序控制器中的轴定位模块可以组成开环或闭环定位控制系统，以控制加工时定位运动、可变速定位运动、强制定位运动和自动找原点等。 （9）通信联网功能 某些控制系统需要多台可编程序控制器连接起来使用或由一台计算机与多台可编程序控制器组成分布式控制系统，可编程序控制器配置的通信模块可以满足这些通信联网要求。 （10）显示打印功能 可编程序控制器可以连接显示终端和打印机等外部设备，从而实现显示和打印功能。 1.3 可编程序控制器国内外的研究现状 PLC生产厂约30多家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产。虽然我国在PLC生产方面比较弱，但在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30多亿人民币，应用的行业也很广。在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）： 微型： 32 I/O； 小型： 256 I/O； 中型：1024 I/O； 大型：4096 I/O； 巨型：8192 I/O； 在我国应用的PLC系统中，I/O 64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点至256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。在我国应用的PLC，几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现百花齐放的态势，但从行业上分，有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美PLC，居多，小型控制系统、机床、设备单体自动化及OEM产品采用日本的PLC居多。欧美PLC在网络和软件方面具有优势，而日本PLC在灵活性和价位方面占优势。我国的PLC供应渠道，主要有制造商、分销商（代理商）、系统集成商、OEM用户、最终用