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机电控制与可编程序控制器技术

专题报告

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PLC控制系统分析和研究报告

一、系统结构和应用特点

(一）系统结构

软PLC基于PC机，建立在一定操作系统平台之上，通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能，通过IO模块以及现场总线等物理设备完成现场数据的采集以及信号的输出。根据传统PLC的组成结构，软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成。也可分为编辑环境和运行环境两部分。编辑环境与运行环境是客户服务器模式，二者之间采用COMDCOM通信机制，运行环境作为COM服务器，提供标准的通信接口；编辑环境作为COM客户端应用，本地或远程访问存取这些接口，进行下载代码、读取运行环境的运行信息等操作。

（二）应用特点

1：体现了IPC，PLC和DOC先进技术的集成。可充分利用PC平台上的硬件和软件资源，使控制系统更具特色；

2：系统更开放，应用更方便。软件PLC通过自己开发工具提供的OPC功能和Active控件，既可连接Office软件，也可连接用VB，VC开发的软件；

3：基于PC+现场总线+分布式IO的控制系统简化了复杂控制系统的体系结构，提高了通信效率和遮度，降低了投资成本。

二、设计方案

图：装配流水线模拟控制

1、功能说明

装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，其中A，B，C三个灯模拟的是三个操作；D，E，F，G四组灯模拟的是传送带；H模拟的是仓库。传送带共有十二个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；D，E，F，G均是三个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。

2、PLC功能设计

按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮下复位按钮，装配流水线停止工作，整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始，工件在传送带上开始传送，经过DEFG传送之后进行A操作，再经过DEFG传送之后进行B操作，再经过DEFG传送之后进行C操作，然后经过DEFG传送到仓库。

3、组态王设计

（1）绘制装配流水线模拟示意图，实现对PLC的监控。

（2）可以对A、B、C、D、E、F、G、H指示灯以及启动SD，复位和移位按钮的历史数据查询。

（3）设置用户权限：只有管理员才有历史数据查询和退出组态王运行画面的权限

（4）工程文件的保护：对组态工程文件设置密码保护。

三、I/O口分配

表

四、PLC程序

五、分析

1、本实验中D，E，F，G均是三个灯一组的模拟传送带，当D亮的时候，D的三个灯同时点亮，若实验可以改进的话，可以改进成12个灯轮流点亮来代表物件的传输位置。

2、实验中梯形图采用以起保停为中心的顺序设计方法。将系统的一个周期分为若干个顺序相连的阶段，然后用编程元件代表各个阶段，再利用转换条件控制代表各步的编程元件，最后用代表各步的编程元件控制PLC的各输出位。

3、PLC的工作过程是不断循环，顺序扫描的。PLC首先以扫描的方式从输入锁存器读入所有输入端子的通、断状态，并将其存入内存各对应的输入状态映像寄存器中。然后根据程序顺序及要求，从寄存器中读出有关元件的状态，进行逻辑判断和算术运算，结果写入元件状态寄存器中。输出状态映像寄存器的通断状态被一次集中送至输出锁存器中并通过一定输出方式输出。

六、实验总结

通过装配流水线的模拟控制，我进一步练习了在水塔实验中学到的PLC与组态王的知识，不过在这个实验中，我学习了以起保停为中心的顺序设计方法，使得PLC程序简单易懂。