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工业自动化生产流水线中的 PLC应用设计 【摘要 】 本文介绍 了PLC 的程序设计方法 ,论述 PLC了应用于自动化 产流水线中工业机械手步进控制的设计过程 。 关键词 PLC 程序设计 梯形图 步进控制 1 引言 PLC是可编程序控制器的英文缩写 ,它是综合了计算机技术 、自动化技术与继电器逻辑控制概念而开发的一代新型工业控制器 。作为当前先进工业 自动化的三大支柱技术 ,机器人 ,计算机辅助设计和分析之一 ,在机电一体化工程中应用尤为广泛 。目前是以微处理器 或单片机 为核心的一种工业控制专用 计 算 机 ,英 文 缩 写 为PC ,笔 者 认 为 ,PC为 了 与 个 人 计 算 机的英文 缩 写 相 区 别 ,仍 称PLC为宜。具有条件控制 、限时控制 、 计数与步进控制 、模数 和数模 转换 、数据处理 、通讯和网络、对控制系统进行监控及 自诊断等多种功能。其主要特点是 工作可靠 ,抗干扰能力强 能适应工业现场 的冲击 、高温、和振动等恶劣环境可与工业现场信号直接输入输出连接 控制系统构成简单 ,组合灵活 安装简单,维修方便,体积小, 重 量轻, 低功耗, 运行迅速,编程容易 ,设计、施工 、调试周期短 。 无论PLC 应用在何种场合,控制何种设备 ,都必须使设计人员首先了解如何控制和控制的步骤是什么。用何种方法表示设 计人员的设计思想 ,又如何把 控制要求和方案转换成 所能识别的语言去执行程序 ,这些问题归结为用什么方法进行程序设计和采用何种语言编写程序。 2 PLC控制系统的发展前景 (1) 高速度、大容量 为了更易形成人机友好的控制系统,提高处理能力,要求 PLC具有更好的响应速度更大容量方面的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。在存储容量方面,有的 最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。 (2) 向超大型、超小型两个方向发展 工业上大多数的单机自动控制只需要检测控制参数,而且执行的动作有限,因此小型机市场需求量十分巨大。随着微电子技术的进一步发展, PLC的结构必将更为紧凑,体积更小,而安装和使用方便。与此同时,随着自动化水平的不断提高,要求中、大型机向着大容量、智能化和网络化发展,使之能与计算机组成集成控制系统 对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。 （3）编程语言多样化 在PLC 系统结构不断发展的同时,比 的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高除了PLC 使用的梯形图语言外,为了适应各种控制要求,出现了面向顺序的进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言等。从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现牌垄断国际市场的局面,出现国际通用的编程语言。 (4) 与其他工控产品融合 PLC与个人计算机、分布式控制系统和计算机数控(CNC) 在功能和应用方面相互渗透,互相融合,使控制系统的性价比不断提高是该技术的发展必然要求。在这种系统中,目前的趋势是采用开放式的应用平台,即网络、操作系统、监控及显示均采用国际标准或工业标准。 (5) 功能增强 ,应用范围广泛 现代科技发展迅速 , PLC诞生至今, 已经远远花超出了最初的 “可编程逻辑控制器”可以涵盖的范围,其未来的发展与应用必将渗透到经济社会的各个领域.但是应该看到 ,国际上的PLC发展是从研制、开发、生产到应用 ,而我国则是从成套设备引进、PLC引进应用、消化移植、合资生产到广泛应用。对我国PLC生产厂家来说,如何生产出拥有自主知识产权的PLC 产品,并形成规模化生产,打造中国自己的PLC 品牌是当前面临的一大课题. 3 PLC的优点 PLC可编程控制器具有抗干扰能力强、可靠性高、 编程方式灵活等特点 ,应用日趋广泛。 1.2. 我国 PLC的应用现状 目前,在国内广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。资料显示 , 2008年 PLC的国内市场销售达到约 60亿元 ,其中进口约占60%左右,国内 产品的年均需求增长率约为15% ,以满足石油、化工、电力及市政等行业技改的需要。现仅以纺织和冶金行业为例说明 的应用情况。 PLC比 在纺织行业的应用 近 年来,各种可编程控制器在纺织业中的应用面越来越广 ,在纺织生产中的花、 梳棉、并条、精梳、粗纱、络筒、并纱、捻线、整经、浆纱、织布等几乎所有 工序都已采用了PLC 。常用的PLC 优 设备 的I/O点数范围一般在8-1024,约85%以上为8-112 点,目前引进的产品主要来自欧洲、日本和韩国。纺织设备上PLC 的年需用量也在逐年大幅度递增, 据统计近五年年均需求量已达12万台以上 ,在十一.五期间预计每年需求量将以 10%一15% 的速度递增 ,到 2010年对