基于PLC的运动控制系统设计
基于plc的小车自动往返运动控制系统设计毕业设计[管理资料]
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I/O单元也称为I/O模块。PLC通过I/O单元与工业生产过程现场相联系。输入单元接收用户设备的各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其他一些传感器的信号。通过接口电路将这些信号转换成中央处理器能
够识别和处理的信号，并存到输入映像寄存器。运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理，将处理结果放到输出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点对应的触发器组成，输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、指示灯被控设备的执行元件.
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、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，使用情况主要分为如下几类:
、编程器
编程器的作用是提供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。
编程器有简易型和智能型两类。简易型的编程器只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符后，才能输入。它一般由简易键盘和发光二级管或其他显示管件组成。智能型的编程器又称为图形编程器，它可以联机编程，也可以脱机编程，具有LCD或CRL图形显示功能，可以直接输入梯形图和通过屏幕对话。还可以利用PC作为编程器，PLC生产厂家配有相应的编程软件，使用编程软件可以在屏幕上直接生成和编辑梯形图、语句表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的互相转换。程序被下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络，还可以实现远程编程和传送。现在很多PLC已不再提供编程器，而是提供微机编程软件了，并且配有相应的通信连接电缆。
基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业论文设计
南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要本文采用运动控制系统，完成三菱电机杯竞赛的关于伺服电机如何实现系统的运动控制系统。
基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现
基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现摘要：随着计算机技术、可编程控制器及触摸屏科技的进步，现在机械制造行业几种控制系统越来越多的被应用到处理复杂事务中使其变得处理简易，在生活中，几种控制系统的应用提高了生产效率，使我们生活变得简单化，提高了机械产品的安全性和可操作性。
本文提出了选用S7-200SMARTCPUST30PLC为主控制器，发送脉冲指令作为伺服驱动器的输入信号，通过伺服驱动器实现对伺服电机前/后点动及连续运转、相对/绝对位置的精确控制以及自动查找参考点等操作，由SMART1000IEV3触摸屏搭建监控画面的思路。
关键词：伺服电机；PLC；运动控制；HMI1、系统总体方案设计1.1PLC和HMI简介1.1.1可编程里辑控制器简介可编辑逻辑控制器简称PLC，能够适应工作环境较为恶劣的条件，适用范围较广。
另外，PLC的维护较为方便，使用可靠性比较高。
CPU的运行状态是决定系统流畅的重要保证，而PLC的工作状态就是通过软件控制CPU的运行情况，当然通过硬件开关进行强制控制也是一种有效的控制手段，比如在进行测试阶段或者对系统进行检修时，硬件控制是一种较为方便的方式。
1.1.2 HMI简介随着我国工业水平提高，在生产过程中生产工艺越来越复杂，生产设备也在不断更新换代，生产控制人员不仅仅要对生产的每个流程熟知，还要对设备运行状况了解，做到设备运转的透明化。
HMI便是实现人机互通的关键技术，它实现了工作人员与机器之间的可靠连接。
在工作人员与Wincc flexible之间，HMI是实现二者链接的重要接口。
在控制器与Wincc flexible之间也同样需要这样的接口。
1.2 总体方案设计整个系统分为硬件设计、PLC程序设计、HMI与PLC通讯、系统实验调试共4部分。
硬件方面，主控制器选用S7-200SMARTCPUST30PLC，发送脉冲指令作为台达伺服驱动器（ASDA-B2-0121-B）的输入信号；通过伺服驱动器实现控制伺服电机（ASDAB2）的旋转速度和驱动丝杆滑台的移动位置[1]。
毕业设计(论文)-基于PLC的小车运动控制系统
IVT-REJX-50苏州工业园区职业技术学院毕业项目2011 届2011年5月20日项目类别：毕业论文项目名称：基于PLC 的小车运动控制系统专业名称：电子产品质量检测姓 名 ：学 号 ：班 级：指导教师：IVT-REJX-51苏州工业园区职业技术学院毕业项目任务书（个人表）系部：电子工程系毕业项目类别：毕业论文毕业项目名：基于PLC的小车运动控制系统校内指导教师：职称：工程师类别：专职校外指导教师：职称：工程师类别：兼职学生：专业：电检班级：1、毕业项目的主要任务及目标任务：结合工作实际，实现基于PLC的小车运动控制系统，完成小车运动控制系统得软硬件设计。
目标：完成一篇5000字以上的论文。
2、毕业项目的主要内容论文的主要内容：用plc控制小车的要求；I/O分配表和工作流程；小车运动系统的控制流程和梯形图；调试过程中的问题及解决方式。
要求：（1）.采用学院规定的文档格式（2）.论文正文层次分明，行文流畅，易懂（3）.不得整段抄袭他人文章或技术资料3、主要参考文献（若不需要参考文献，可注明，但不要空白）[1]范次猛. 可编程控制器原理与应用[M].北京：理工大学出版；[2]张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京：化学工业出版社；[3]邓则名,邝穗芳等.电器与可编程序控制器应用技术[M].北京；机械工业出版社；[4]曹辉.可编程序控制器系统原理及应用[M].北京：电子工业出版社；[5]戴冠秀.PLC在运料小车自动控制系统中的应用[J]. 工矿自动化6期,2005年；[6]李仁编.电器控制[M].北京：机械工业出版社；[7]郑凤翼.图解PLC控制系统梯形图和语句表[M]. 北京：人民邮电出版社；[8]廖常初.PLC应用技术问答[M].北京：机械工业出版社；[9]刘柏生. PLC编程实用指南[M]. 北京：机械工业出版社；[10]张万忠. 可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社；[11]赵华军. PLC 在生产线送料小车控制系统中的应用[J].机电工程技术,第36卷,第三期；[12]郝力文,王子文.车间运输小车的智能控制[J]. 机电工程.2001 年第28 卷增刊；[13]汪晓光，孙晓瑛，王艳丹.可编程控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社.2002.5；[14]张传祥.电气自动控制系统[M].北京：电子工业出版社. 2003；[15]王国庆.现在PLC的发展及其在先进制造技术中的应用[J].机电工程.1997年，第四期；[16]求是科技. PLC应用开发技术与工程实践[M]. 北京：人民邮电出版社. 2005年。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的机械手控制系统通常采用单片机或嵌入式系统进行控制，但由于其处理能力和稳定性的限制，已经无法满足现代工业生产的高效、精确和可靠的要求。
因此，本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的工业机械手运动控制系统设计。
该系统采用先进的PLC技术，能够有效地提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，满足现代工业生产的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括PLC控制器、机械手本体、传感器、执行器等部分。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，采用高性能的PLC模块，能够实现对机械手的精确控制。
机械手本体包括手臂、手腕、抓手等部分，通过执行器进行驱动和控制。
传感器则用于检测机械手的运动状态和位置信息，为控制系统的精确控制提供支持。
2. 软件设计软件部分是整个系统的关键，它决定了机械手的运动方式和控制精度。
本系统采用PLC编程软件进行程序设计，通过编写梯形图或指令代码来实现对机械手的控制。
程序包括主程序和控制程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行流程，而控制程序则负责实现对机械手的精确控制。
3. 控制策略本系统采用基于位置的控制策略，通过传感器实时检测机械手的位置信息，将位置信息与目标位置进行比较，计算出位置偏差，并通过执行器对机械手进行精确的控制。
同时，系统还具有速度控制和力控制等功能，能够根据实际需求进行灵活的调整和控制。
三、系统实现1. 硬件连接硬件连接是整个系统实现的基础。
首先需要将PLC控制器与机械手本体、传感器、执行器等部分进行连接，确保各部分之间的通信和信号传输畅通。
同时，还需要对硬件设备进行调试和测试，确保其正常工作。
2. 程序设计程序设计是整个系统的核心部分。
根据实际需求和机械手的运动特性，编写相应的梯形图或指令代码，实现对机械手的精确控制。
《基于plc的工业机械手运动控制系统设计》开题报告
（5）根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O点的情况及高功能模块的情况，设计PLC用户程序，此时可采用梯形图、助记符或流程图语言的用户程序。PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互相关，编程时可用编程器或者计算机直接编程、修改，同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。
由于劳力成本的逐步增加以及许多工厂和加工中心工作环境恶劣，采用机械手代替工人进行上下料必然会成为未来的一种发展趋势。欧美等发达国家早已采用机械手来代替人工上下料，从毛坯到加工成成品，整套生产线全部采用机械手来完成，己成为现代加工生产技术的主流发展方向。
三、研究内容、预计创新点和难点
在制造机械制造行业中机器人的更新换代，还有技术发展还是很快的。在本次设计中，设计了机械手控制系统，这样一个机器人的控制系统，该系统使用PLC可编程控制器，详细的介绍了通过PLC控制机械手运动的建模过程，通过这些编程还有设计能够达成的一些功能，实现机械手的运动。
（6）对所设计的PLC程序进行调试和修改，直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。
五、主要参考文献
[1] 崔屹嵘, 吕栋腾. 晶圆机械手PLC控制系统的设计与实现[J]. 自动化与仪器仪表, 2019(10):26-29.
[2] 温毅, 李哲宇, 康文凯,等. 一种基于PLC的机械手控制系统设计[J]. 科技视界, 2020(15):3.
（2）被控系统基本动作有上升、下降、左转、右转、加紧、放松。本设计初步设想完成一次单循环机械手需完成八个顺序动作，确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。
（3）分配输入、输出设备，即确定哪些外围设备是送信号给PLC的，哪些外围设备是接受来自PLC的信号的，同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应，对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型，本设计所选择的是西门子S7-200系列PLC
基于PLC的伺服电机运动控制系统设计
脉冲 ， Ｃ Ｗ为反 向脉 冲。
３ ） 电子齿轮 参数 Ｐ ｎ ０ ０ ８ ： １ ０ ０ ０ ０ ， 伺服驱动 器发 出 １ ０ ０ ０ ０ 个 脉
３ ） 轴参数设置 Ｄ ２ ０ ０ ０ ４ ／ Ｄ ２ ０ ０ ３ ２ ： ０ ０ ６ ０ ， 轴 和 ｙ 轴， 当急停信
Ｈ 囊
伺服 ｌ ｌ ｒ 轴伺 Ｉ ｌ ｌ ， 轴执
驱 动ｌ ｌ服 电 机 ｆ ｌ行 机构
图 １ 运动系统组成示意 图
Ｐ ｎ ０ ０ ６ ： ０ ， 正方 向为指令 脉 冲计数 方 向 。
作者简介 ： 林杰文 （ １ ９ ９ ２ 一） ， 男， 本科生 通讯作者 ： 吴亦锋 （ １ ９ ５ ８ 一） ， 男， 教授 ， 研究方 向： 机 电系统控制技术 。
１ 运 动 控 制 系统 的 组 成
本 文 伺 服 电 机 控 制 系 统 以 ＯＭＲ Ｏ Ｎ公 司 的
用于对 轴和 ｙ 轴复位用 ； Ｓ Ｂ ７ 为急停按钮 ； Ｓ Ｂ ２ 、 Ｓ Ｂ ５ 分别是 轴和 ｙ 轴的运行 开关 ， 用于控制 ｘ 轴 与ｙ 轴 的运行与停止 ； 继 电器 Ｋ Ａ１ 、 Ｋ Ａ ２ 分别用于
冲电机旋转 １ 圈， 此时机构位移 １ ０ ｍ ｍ 。 注： 此时不论 Ｐ ｎ ０ ０ ９ 与Ｐ ｎ ０ １ ０ 为何值都无效。
４ ） 平 滑滤 波器 参数
号或限位开关信号输入 时， 保 留定义的原点信号； 急停信号输入时 ， 只停止输入脉冲信号 ； 原点接近 输人信号为常开触点 ； 两个极 限位置的极 限输入
２ 运 动 控 制 系统 电路 图
运动控制系统 电路图如图 ２ 所示 ， Ｑ １ 为电源 开关 ， ６ 个光电传感器分别安装于 轴与 】 ， 轴两导 轨的前进到位位置 、 原点接近输入位置和后退到 位位置。两极限位置的光 电传感器为坐标轴的机 械极限位置 ， 当机构运动 到该 位置时 ， 传感器断
基于PLC的小车运动控制系统设计
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 专业综合设计报告系部：专业年级班级：学生姓名：学号：成绩评定：（指导教师填写）2014年1 月2010届电气专业综合设计任务书系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名指导教师课题名称基于PLC的小车运动控制系统设计内容及任务一、设计内容小车以慢速左行（右行）5s后稳定，稳定后速度变为快速。
其中，当小车到达左限位（右限位）时，小车向相反的方向运行，如此往返运行。
而且，在稳定后能实现小车高低速、左右行的自由切换。
同时，当按下停止按钮，电机不管出于任何运动状态，都必须立即停止。
二、设计任务1、确定PLC的输入设备（包括按钮、行程开关等）、输出设备（包括接触器线圈、指示等），选择电器元件型号，列出明细表。
2、对PLC的输入输出通道进行分配，列出I/O通道分配表（包括I/O编号、设备代号、设备名称及功能），画出I/O接线图。
根据工艺要求，将所需的定时器、计数器、辅助继电器等也进行分配。
3、画出功能表图；4、进行PLC控制系统的软件设计，画出梯形图。
对编制的梯形图进行调试，直到满足要求为止。
长沙学院课程设计鉴定表企业现代化生产规模的不断扩大和深化，使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
运料小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统，随着PLC的发展，国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统，而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片，我国的大部分工控企业的小车自动控制系统都是从外引进的，成本高，为了满足现代化生产流通的需要，让PLC技术与自动化技术相结合，充分的利用到我国的工控企业生产线上，让该系统在各种环境下都能够工作，而且成本低，易控制，安全可靠，效率高。
本设计在分析小车自动控制系统的结构和工作基本过程的基础上，介绍了基于PLC的小车自动控制系统的设计过程，详细阐述了系统的硬件和软件设计。
给出了控制系统主电路接线图、PLC硬件接线图、指令表、梯形图等。
基于PLC的小车自动往返运动控制系统2
第一章概述1完成本次循环工作后，停止在最初位置。
其运动路线示意图如下图如图1-1小车运动路线示意图2.1主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。
该电路图利用两个接触器的主触点KM1 KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。
假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。
左行右行SO21-1所示。
第二章硬件设计图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O 地址分配如表2-1为小车循环运动 PLC 控制的I/O 分配表。
在运行过程中，这些 I/O 口分别起到了控制 各阶段的输入和输岀的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。
KM 32.3I/O 接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。
在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1;当I0.1有输入信号，也即按下SQ2以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。
同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现岀来。
图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。
在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。
3.1程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。
小车在一个周期内的运动由4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。
首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。
若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）已成为工业控制领域中最重要的技术之一。
工业机械手作为自动化生产线上重要的执行机构，其运动控制系统的设计直接关系到生产效率和产品质量。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统设计，包括系统架构、硬件配置、软件设计以及实际应用等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统采用分层式结构设计，主要包括上位机监控系统、PLC控制器和机械手执行机构三个部分。
其中，上位机监控系统负责人机交互、数据监控和系统管理等功能；PLC控制器负责接收上位机指令，控制机械手的运动；机械手执行机构包括电机、传感器、气动元件等，负责完成具体的动作。
三、硬件配置1. PLC控制器：选用高性能、高可靠性的PLC控制器，具备强大的运算能力和丰富的I/O接口，以满足机械手运动控制的需求。
2. 电机：根据机械手的具体需求，选用合适的电机类型和规格，如伺服电机、步进电机等。
3. 传感器：包括位置传感器、速度传感器、力传感器等，用于检测机械手的运动状态和外部环境信息。
4. 气动元件：包括气缸、电磁阀等，用于实现机械手的抓取和释放等功能。
四、软件设计1. 编程语言：采用PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，进行程序编写和调试。
2. 控制算法：根据机械手的运动需求，设计合适的控制算法，如PID控制、轨迹规划等，以实现精确的运动控制。
3. 上位机监控系统：开发上位机监控软件，实现人机交互、数据监控和系统管理等功能。
监控软件应具备友好的界面、实时的数据显示和报警功能。
4. 通信协议：建立PLC控制器与上位机监控系统之间的通信协议，实现数据的实时传输和交互。
五、实际应用基于PLC的工业机械手运动控制系统在实际应用中表现出良好的性能和稳定性。
通过上位机监控系统，操作人员可以方便地监控机械手的运动状态和生产数据。
PLC控制器根据上位机的指令，精确地控制机械手的运动，实现高精度的抓取、搬运、装配等任务。
基于ST-200PLC步进电机运动控制系统设计
设计控制系统中有 ７个数字量输入和 ３个
１系统的方案设计
本 系 统 设 计 实 现 三 个 主 要 功 能 ：对 步 进
出高 电平 “ １ ” ， 方 向 脉 冲 使得 步 进 电机 按 相
ｓ ７ — ２ ０ ０ ＣＰ Ｕ２ ２ ６型号 Ｐ Ｌ Ｃ结构紧凑 、扩展 性强 ，具有 丰富的功 能单元 ，可满足 中小复杂 的控制系统要求，故 本设计 中选用此型号作为 系统控 制器 。 结合步进 电机 的成本性能要求 ，选用两相 ５ ６系 列 的 ＤＭ５ ６ ７ ６ Ａ型 步进 电机 ，这 种步 进 电机机构简单、响应快、 距角小 、步进频率 高、经久耐用、力矩 － 惯性 比高等。 选用与 Ｄ Ｍ５ ６ ７ ６ Ａ型步进 电机 配套的 Ｄ ＭＤ４ ０ ３步进 电 机驱动器。
为 ＶＷ２ ０ ０ ＝ｖ ｗ２ ０ （ ） 一Ｖｗ １ ０ ，步进 电机 的速度 选用 Ｃ Ｐ ２ ４ ３ － １ 通 信模块 ，来实 现对系 统 就相应 的增加 。按 下减速 指令时接通 Ｉ Ｏ ． ４ ，执 的远程控制。 行 子程 序 Ｓ Ｂ Ｒ一 １ 加 法指 令 ，每 按一 次，高速
２ ． ２ Ｉ ／ ０ 分 配 及硬 件接 线
通过对步进 电机运的周 期为 Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＝Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＋ Ｖ Ｗ１ ０ 。步 进
电机 的速度就相应的减小。
器人的各种 动作。 为此本论文将 以此为 切入点 ，
设计 出一套基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 的 步 进 电 机 运 动 控 制 系
基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计
基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计本文没有目录。
II引言本文介绍了一个运动控制系统，该系统可以实现对伺服电机的精确控制。
该系统由安装台面、XY伺服轴和旋转工作盘三部分组成。
通过个人计算机与PLC通讯输入运行程序，设定运行参数后，QD75P2系统模块控制伺服放大器的输出，之后伺服放大器给伺服电机输出信号，伺服电机反馈信号到伺服放大器，从而驱动跟踪圆盘上的磁珠转动。
III运动控制系统运动控制(nControl)通常是指在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制加速度控制、转矩或力的控制。
电气运动控制是由电力拖动发展而来的,电力拖动或电气传动是对以电动机为对象的控制系统的通称。
从电力拖动开始,经历四十多年的发展过程,现代运动控制已成为一个以控制理论为基础，涵盖电机技术、电力电子技术、微电子技术、传感器检测技术、信息处理技术、自动控制技术、微计算机技术和计算机仿真和辅助制造技术等许多学科,且多种不同学科交叉应用的控制技术。
IV运动控制系统的构建该系统由两工位运动控制系统组成：2套伺服放大器及伺服电机、QD75系统模块、变频器、三菱可编程序控制器、触摸屏等组成。
构建“PLC+伺服放大器+伺服电机+触摸屏”的运动控制系统。
运动控制系统多种多样,但从基本结构上看,一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机、执行机构和传感器反馈检测装置等部分组成。
其中的运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。
它的主要任务是根据运动控制的逻辑、数学运算,为电机或其它动力和执行装置提供正确的控制信号。
V系统组成安装台面、XY伺服轴、旋转工作盘三大部分构成了运动控制模型。
图中上端为XY十字工作台（伺服电机控制），考虑到机械强度的问题，Y轴有两个平行轴固定，其中左侧的为主动驱动轴，右侧为从动轴；X轴平面装有霍尔传感器；上方为旋转工作台，工作盘由交流电机（电机的速度由变频器控制）带着转动工作时，在工作盘放入磁钢，当工作盘转动时，X轴上部安装的传感器须一直能够对应到磁钢（XY轴随动，传感器保持检测到磁钢而不脱开）。
基于S7-1200 PLC的伺服电机运动控制系统设计
4结语在大数据时代，信息安全要求不断提高，网络规模飞速扩展，使安全事件的监控和分析变得尤为重要。
本文通过构建安全防护日志管理系统，增强了安全监控的实时性，提升了网络安全感知能力。
未来还将收集应用系统、服务器日志等信息，通过更多维度的关联分析，结合科学算法，进一步完善分析手段和风险预警能力，为保障运营商网络信息安全提供支持。
［参考文献］[1]饶琛琳.ELK Stack 权威指南[M].2版.北京：机械工业出版社，2017.[2]段娟.基于Web 应用的安全日志审计系统研究与设计[J].信息网络安全，2014（10）：70-76.[3]冯立.基于粗糙集理论的安全日志分析模型[J].计算机工程，2002，28（11）：164-166，182.[4]李晨光.UNIX/Linux 网络日志分析与流量监控[M].北京：机械工业出版社，2014.[5]杨秋翔.基于时间序列的多源日志安全数据挖掘仿真[J].计算机仿真，2019，36（2）：297-301.收稿日期：2019-09-29作者简介：张延盛（1986—），男，江苏南京人，硕士研究生，工程师，研究方向：数据库与信息系统。
基于S7-1200PLC 的伺服电机运动控制系统设计李虹静（华中科技大学工程实训中心，湖北武汉430074）摘要：S7-1200作为西门子公司一款紧凑型PLC ，具有稳定性好、可靠性强的特点，同时还具备强大的运动控制功能。
现首先介绍了伺服电机运动控制系统的设计要求，然后针对台达B2系列伺服器工作特性，从台达B2系列伺服驱动器与西门子S7-1200PLC 的硬件设计入手，阐述了B2系列伺服驱动器参数调节的原理和步骤，最后通过在TIA 博途V15软件中对运动轴进行组态和编程，并利用S7-1200PLC 的PTO 功能实现了精准的运动控制。
关键词：S7-1200PLC ；伺服电机；运动控制；PTO1伺服电机运动控制系统概述1.1运动控制模型本伺服电机运动控制系统采用如图1所示的运动控制模型搭建，其中伺服电机由台达B2系列伺服器驱动，通过调节伺服驱动器参数以及编写PLC 程序，可实现包括距离控制、旋转角度控制、定位控制、路径控制以及闭环控制在内的多种运动控制实验[1]。
基于PLC的运料小车控制系统设计
基于PLC的运料小车控制系统设计现代物流系统中，运料小车被广泛应用于物料搬运和运输过程。
为了提高生产效率和安全性，需要一个可靠的控制系统来管理和控制运料小车。
本文将详细介绍基于可编程逻辑控制器（PLC）的运料小车控制系统的设计。
首先，我们需要确定运料小车的控制需求和功能。
根据实际需求，设计师可以确定运量小车的速度、转弯半径、负载能力等基本参数。
在这个基础上，我们可以继续设计控制系统。
PLC是一种特殊的计算机，其功能类似于人机接口（HMI）和传感器/执行器之间的中间件。
PLC具有高可靠性、可编程性和实时性的特点，非常适合用于控制物流运输过程中的小车。
运料小车控制系统主要包括以下几个部分：传感器、PLC和执行器。
传感器用于检测小车的位置、速度、负载等信息，并将这些信息传递给PLC。
PLC根据传感器输入的信息，通过执行器控制小车的运动、速度和负载等参数。
在传感器方面，可以使用激光测距传感器来检测小车的位置和距离，使用速度传感器来测量小车的速度。
对于负载检测，可以使用称重传感器或压力传感器。
PLC可以使用特定的编程软件进行编程。
程序可以基于运料小车的控制需求，如路径规划、运动控制、负载检测等。
编程软件通常具有图形化界面，可以方便地将传感器的输入和执行器的输出与逻辑运算符、计数器和定时器等连接起来，以实现特定的控制功能。
执行器可以是电机或气动元件，用于控制小车的运动、速度和负载。
电机控制可以通过调整电机转速或控制转矩来实现。
气动元件可以控制小车的转弯半径和速度。
除了传感器、PLC和执行器之外，还需要注意安全问题。
可以在小车上安装碰撞传感器或红外传感器，以避免与障碍物发生碰撞。
另外，还可以在PLC程序中添加紧急停止功能，以便在发生紧急情况时及时停止小车。
总体来说，基于PLC的运料小车控制系统设计需要考虑控制需求和功能，选择合适的传感器和执行器，编写适当的PLC程序，同时确保安全性。
通过合理的设计和实施，可以提高物流运输过程中运料小车的效率和安全性。
基于PLC的步进电机运动控制系统设计
机电工程系基于PLC的步进电机运动控制系统设计专业：测控技术与仪器指导教师：xxx姓名: xxx _______________（2011年5月9日）目录一、步进电机工作原理 (1)1。
步进电机简介 (1)2。
步进电机的运转原理及结构 (1)3。
旋转 (1)4。
步进电动机的特征 (2)1）运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机 (2)2）运转量与脉冲数的比例关系 (2)3）运转速度与脉冲速度的比例关系 (2)二、西门子S7-200 CPU 224 XP CN (2)三、三相异步电动机DF3A驱动器 (3)1。
产品特点 (3)2。
主要技术参数 (3)四、PLC与步进电机驱动器接口原理图 (5)五、PLC控制实例的流程图及梯形图 (5)1.控制要求 (5)2。
流程图 (5)3.梯形图 (6)六、参考文献 (6)七、控制系统设计总结 (6)基于PLC的步进电机运动控制系统设计一、步进电机工作原理1.步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单2.步进电机的运转原理及结构电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て，即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て，A’与齿5相对齐，(A'就是A,齿5就是齿1）3.旋转如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用,齿1与A对齐，（转子不受任何力，以下均同）。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，机械手运动控制系统在生产制造过程中发挥着越来越重要的作用。
其中，基于PLC（可编程逻辑控制器）的工业机械手运动控制系统已经成为当前的主流选择。
该系统凭借其强大的逻辑处理能力和可靠的运行稳定性，被广泛应用于各类工业制造场景中。
本文将探讨基于PLC的工业机械手运动控制系统的设计思路、关键技术和应用实践。
二、系统设计目标在设计基于PLC的工业机械手运动控制系统时，主要目标是实现高精度、高效率、高稳定性的运动控制。
具体而言，该系统应具备以下特点：1. 精确控制：确保机械手在执行各种动作时，能够精确地达到预定位置和姿态。
2. 高效运行：通过优化控制算法和程序，提高机械手的运行效率，降低能耗。
3. 稳定可靠：系统应具备较高的抗干扰能力和故障自恢复能力，确保长时间稳定运行。
三、系统设计原理基于PLC的工业机械手运动控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等部分组成。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，负责接收上位机的指令，并根据指令控制机械手的运动。
传感器用于检测机械手的当前状态和位置，以便PLC控制器进行实时调整。
执行器则负责驱动机械手完成各种动作。
四、关键技术1. PLC控制器选型与设计：选择合适的PLC控制器是整个系统设计的关键。
应考虑控制器的处理速度、内存容量、I/O接口数量等因素。
同时，根据机械手的运动需求，设计合理的控制程序，确保系统能够准确、快速地响应各种指令。
2. 传感器技术应用：传感器在机械手运动控制系统中起着至关重要的作用。
常用的传感器包括位置传感器、力传感器、速度传感器等。
这些传感器能够实时检测机械手的当前状态和位置，为PLC控制器提供准确的反馈信息。
3. 执行器选型与驱动：执行器是驱动机械手完成各种动作的关键部件。
应根据机械手的运动需求，选择合适的执行器，并设计合理的驱动电路和驱动策略，确保执行器能够准确、快速地响应PLC控制器的指令。
基于PLC的工业机械手运动控制系统设计
基于PLC的工业机械手运动控制系统设计一、本文概述随着工业自动化的快速发展，工业机械手在生产线上的应用越来越广泛。
作为实现自动化生产的关键设备，工业机械手的运动控制系统设计至关重要。
本文旨在探讨基于可编程逻辑控制器（PLC）的工业机械手运动控制系统设计，通过对PLC技术原理及其在工业机械手控制中的应用进行深入分析，提出一种高效、稳定的运动控制方案。
本文首先介绍了工业机械手及PLC的基本概念，然后详细阐述了基于PLC的工业机械手运动控制系统的硬件组成和软件设计，包括PLC的选型、输入输出电路设计、运动控制程序设计等。
通过实际案例验证了本文所提设计方案的可行性和有效性。
本文旨在为工程师和技术人员提供一套完整的基于PLC的工业机械手运动控制系统设计方案，为工业自动化领域的发展做出贡献。
二、PLC基础知识PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统，用于控制各种类型的机械设备或生产过程。
PLC采用可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
通用性强：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。
可靠性高：PLC采用大规模集成电路技术，严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
编程简单：PLC的编程语言易于为工程技术人员所接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
维护方便：PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。
当系统发生故障时，能及时地查出故障的原因，给出提示，使维修人员能及时排除故障。
基于PLC的四轴运动控制
摘要：根据对控制任务及控制对象的分析，介绍了利用国产信捷XDM系列运动控制型PLC对4个伺服电动缸进行控制的方法，该方法简单易行，编程容易，可靠性高。
关键词：运动控制；PLC；伺服1 控制任务试验诊断平台的控制系统设计要求如下：（1）根据现场装调人员指示，操作人员发出伺服电动缸动作指令，4个伺服电动缸在总行程范围内单独动作，在行程极限位置可靠停止；（2）控制箱应具备每个电动缸的行程显示、动作指示功能，且要求操作简单，便于搬动。
2 控制对象分析试验诊断平台如图1所示。
上位机操作系统所要控制的是乐星迈克彼恩L7S系列的标准I/O型伺服驱动器，该驱动器可根据与上位控制器的连接方式，以力矩、速度、位置模式进行运行，并可根据参数及I/O输入接点信号，切换运行模式。
在完成位置控制功能的条件下，其模式选择对上位控制器的功能要求有较大区别。
其中，力矩模式对上位控制器要求最高，需完成位置环与速度环控制。
而位置模式对上位控制器要求最低，但同样不会影响定位精度，其精度取决于伺服电机编码器反馈精度及电动缸机械精度。
因此，考虑简化上位机功能，使用伺服驱动器与电动缸APM交流伺服电机构成快速、准确定位的全数字位置伺服系统。
3 控制系统方案设计根据对控制任务以及被控对象的分析，控制系统应提供一个友好的人机界面，能完成对4个伺服电动缸的半闭环位置控制，操作模式具有JOG连续运转，JOG步进点动与电子手轮方式，伺服电机启动/停止可S 形加减速，电机使能与刹车控制等功能。
由于使用的是交流伺服位置控制系统驱动，根据L7S系列标准I/O 型伺服驱动器端子输入位置运转模式接线，上位控制系统需带PTO（脉冲串输出）的可编程开发运动控制器、运动控制卡或PLC以及能与控制器或控制卡通信连接操作的上位人机界面HMI触摸屏。
3.1 基于四轴运动控制型PLC构成的控制系统整个控制系统包括电源、信捷TH765系列HMI触摸操作显示屏、信捷XDM-32T-C四轴运动控制型PLC、电子手轮、L7S系列标准I/O型伺服驱动器等。
基于PLC的滚珠丝杆运动控制系统
装备技术数码世界 P.260基于PLC的滚珠丝杆运动控制系统尚磊 张可菊* 沈阳工学院信息与控制学院摘要：随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高。
数控系统本身将普遍实现自动编程PLC (可编程控制器) 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
关键词：可编程控制器 数控系统 数字运算1 引言滚珠丝杆是将角位移转化为线位移，或将线位移转化为角位移的理想产品，可以使传动和定位在同一零件上得到实现。
另外，滚珠丝杠不但能作定位，传动零件，还可以起到定位的作用。
由于使用滚珠作为其传递运动的媒介，使得滑动运动变为滚动运动，从而大大减少了摩擦作用，提高了传动的效率。
滚珠丝杠有效率高、精度高、微给进、使用寿命长等特点，因此，它成为了工具机械和精密机械上最常使用的传动元件。
2 系统工作原理运动控制通常是指在复杂条件下，将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动。
一般表现为直接对电动机的控制，使其完成位置、速度及加速度等实时控制过程，使运动部件按照预期的轨迹和规定的运动参数完成相应的动作。
运动控制系统是以机械运动的驱动设备——电动机作为控制对象，以控制器为核心，以电力电子、功率变换装置为执行机构，在自动控制理论指导下组成的电气传动控制系统。
这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，对被控机械实现精确的位置、速度、加速度、转矩或力控制，以及这些被控量的综合控制。
基于PMAC2型运动控制器的滚珠丝杆运动运动系统是由三相电源、变压器、接触器等电子设备和上位计算机、PMAC2运动控制卡型控制器、驱动器、电机、滚珠丝杆、编码器、接近开关以及光栅尺等机械器件组成的。
三相电源380V经过变压器变压分别给电动机、驱动器和控制电路供电，接近开关对工作台的行程位置进行限位控制；上位计算机进行系统管理、任务协调和人机交互，运动控制器的主要任务是根据作业的要求和传感器件的信号进行必要的逻辑／数学运算，将分析、计算所得出的运动命令以数字脉冲信号或模拟量的形式送到驱动器中，为电机驱动装置提供正确的控制信号。
基于PLC的小车循环运动控制系统的设计
基于PLC的小车循环运动控制系统的设计设计背景：小车循环运动控制系统是指通过PLC对小车进行控制，使其能够按照既定的路径进行循环运动。
该系统可以广泛应用于物流仓储、生产线等领域，提高工作效率和自动化水平。
为了确保系统的安全性和可靠性，需要进行详细的设计和测试。
设计目标：1.实现小车按照预定路径进行循环运动；2.系统具备调试和故障诊断功能，能够及时发现和修复问题；3.提供人机界面，方便操作和监控系统状态；4.系统稳定可靠，能够长时间运行。
设计方案：1.硬件选型：-PLC控制器：选择功能稳定功能全面的PLC控制器，如西门子S7-1200系列；-传感器：采用光电开关、编码器等传感器实时感知小车位置和状态；-执行器：选择适合小车运动的直流电机及驱动器；-供电系统：选择恰当的电源和电缆保证系统运行和安全。
2.系统结构设计：-PLC控制器：负责接收和处理传感器信号，并通过控制程序实现小车的控制；-输入模块：接收传感器信号，并将其转化为PLC可识别的数据；-输出模块：控制执行器的运动方向和速度；-人机界面：通过HMI人机界面实现操作和监控系统状态。
3.系统控制程序设计：-设计小车的运动路径，确定循环运动的起点和终点；-通过编程软件编写控制程序，包括传感器数据采集、运动控制、故障监测和处理等功能；-确定小车的控制方式，可以选择位置控制、速度控制或者PID控制；-根据系统需求和硬件特性进行调试和优化，确保系统的稳定性和准确性。
4.人机界面设计：-使用HMI设计软件进行界面设计，包括控制面板和状态监控界面；-提供启动、停止、重置等操作按钮，方便操作和控制小车；-实时显示小车的位置、速度和状态，以及故障信息和警报提示；-实现数据记录和报表生成，便于数据分析和系统优化。
5.系统测试和调试：-进行硬件连接和调试，确保传感器、执行器等设备正常工作；-编写和调试控制程序，验证小车的循环运动功能；-模拟故障情况，测试系统的故障检测和处理能力；-根据实际情况进行系统优化和调整，确保系统的稳定性和可靠性。
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1 绪论在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制是按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的，1968年美国通运公司提出取代电气控制装置要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程逻辑控制器。
随着个人计算机发展起来后，为了方便，也为了反映可编程逻辑控制器的功能特点，可编程控制器定名为PLC。
PLC控制运动系统是数控化工业生产的关键组成部分，研究PLC控制运动系统可进一步提高其在工业生产中的应用。
PLC作为简单化了的计算机，功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂、价格便宜、可现场修改程序、体积小、硬件维护方便、价格便宜等优点，在全世界广泛应用，为生产生活带来巨大效益方便。
因此，通过研究PLC来控制运动，即可实现精确定位控制，又能降低控制成本，还有利于维护。
以往的电动机需要靠驱动器来控制，随着技术不断发展完善，PLC通过自身输出脉冲接入并控制电动机，这样就有利于对运动精确控制。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展的最快时期，年增长率一直保持为30—40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人及接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入运动控制领域，在某些应用上取代了在运领域处于统治地位的DCS系统。
基于电动机良好的控制和准确定位特性，被广泛应用在精确定位方面，诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
PLC具有通用性强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来时无法取代的。
本控制系统设计是由系统硬件设计和系统软件设计两部分组成。
其中，硬件设计主要包括步进电动机的工作原理分析、步进电动机的驱动设计及PLC工作原理及PLC作用驱动器且驱动步进电动机运动原理设计。
软件设计包括主程序以及其他辅助控制程序设计，最终实现对步进电动机转角、转速、及转向控制。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电动机的功能也越来越强大并得到广泛应用，继续研究PLC对步进电动机的控制系统，对提高控制精度、提高响应速度和提高能源利用率等有着重要意义。
2 可编程序控制器（PLC）简介2.1PLC的基本概述2.1.1PLC的定义可编程控制器是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，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(简称PC)的简称混淆，所以将可编程控制器任简称PLC。
PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
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。
”2.1.2PLC的基本组成PLC是一种面向工业环境设计的专用计算机，它具有一般计算机类似的结构，也是由硬件和软件组成。
由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、编程器、电源等几部分组成。
PLC内部硬件结构框图如图2.1所示。
a.中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是PLC的核心，他通过地址总线、数据总线、控制总线与存储器、I/O接口相连，其主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各个开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。
b.存储器PLC的存储器是用来存储数据或程序的。
存储器中的程序包括系统程序和应用程序。
系统程序用来管理控制系统的运行，解释执行应用程序，存储在只读存储器ROM中。
应用程序即用户程序，一般存放在随机存储器RAM中，由后备电池维持其在一定时间内不丢失。
也可将用户程序固化到只读存储器中，永久保存。
c.电源电源的作用是吧外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。
有的电源单元还向外提供24V直流电，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。
电源单元还包括掉电保护电路和后备电池电源，以保持RAM在外部电源断电后存储内容不丢失。
PLC的电源一般采用开关电源，其特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
图2.1 PLC的硬件结构框图d.I/O接口电路I/O接口是CPU与现场I/O设备联系的桥梁。
输入接口接收和和采集输入信号。
数字量或开关量输入接口用来接收从按钮、选择开关、限位开关、接近开关、压力微电器等来的数字量输入信号；模拟量输入接口用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。
输入信号通过接口电路转化成适合CPU处理的数字信号。
为防止各种干扰信号和高低压信号，输入接口一般要加光电耦合器进行隔离。
输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。
数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。
为保证PLC可靠安全的工作，输出接口电路采取电气隔离措施。
输出接口电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种，目前，一般采用继电器输出方式。
e.编程器编程器是用来输入和编辑程序，也可以用来监视PLC运行时各编程元件的工作状态。
编程器是由键盘、显示器、工作方式开关以及与PLC的通信接口等几部分组成。
一般情况下只在程序输入、调试阶段和检修时使用，所以一台编程器可供应多台PLC使用。
2.1.3PLC的工作原理与扫描技术可编程序控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。
在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。
为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到STOP工作状态。
除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成，内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（见图2.2a）。
可编程序控制器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。
由于计算机执行指令速度极高，从外部输入-输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。
在内部处理联合阶段。
可编程序控制器检查CPU模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。
a b图2.2 PLC的工作原理示意图在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。
当可编程序控制器处于停止（STOP）状态时，只执行以上的操作。
可编程序控制器处于运行（RUN）状态时，还要完成另外3个阶段的操作（见图2.2b），图中仅画出了与用户程序执行过程有关的3个阶段。
可编程序控制器在RUN工作状态时，执行一次上图所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为1~100ms。
指令执行所需的时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。
当用户程序较长时，指令执行时间在扫描周期中占相当大的比例。
不过严格地来说扫描周期还包括自诊断、通信等,如图2.3所示。
图2.3 PLC的扫描运行方式示意图a.输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内。
输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
b.用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
c.输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。
在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
这时，才是PLC的真正输出。
2.2PLC控制系统的设计基本原则a.最大限度的满足被控对象的控制要求。
b.在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
c.保证控制系统安全可靠。
e.考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
2.3PLC软件系统及常用编程语言PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。
系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。
系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。
用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。
STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。
a.PLC提供的编程语言—标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点：（1）它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。
（2）梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
（3）梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。
（4）内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。