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基于PLC的工业自动化控制系统设计与实现

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.1行业发展趋势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2自动化控制的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1国外自动化控制技术进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2国内自动化控制技术应用情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

PLC控制理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1可编程逻辑控制器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.1PLC的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.2PLC的技术优势与发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2PLC硬件系统结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.1中央处理器单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.2输入/输出接口模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.3电源与通信模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3PLC软件系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3.1系统软件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.2应用编程语言标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.4PLC工作原理与控制方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.4.1扫描工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.4.2主要控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

工业自动化控制系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1控制对象特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2系统功能需求界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.1数据采集与处理需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.2控制逻辑实现需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.3人机交互界面需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3性能指标与可靠性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.1实时性与精确度要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.2系统稳定性和容错性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4现场环境与集成需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

基于PLC的控制系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1系统架构方案确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.1.1分散式控制与集中式控制比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1.2网络拓扑结构选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.2PLC选型与硬件配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．