PLC作业

电气控制与plc应用的作业。

1、对plc的工作原理的理解？

通过裴老师的讲解，我对plc有了初步的认识和了解。plc的基本工作原理：plc采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1．每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。

2．输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。

4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5．扫描周期的长短由三条决定。（1）cpu执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数，现在的plc扫描速度都是非常快的。

6．由于采用集中采样，集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

当plc投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，plc的cpu以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

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映象区中的相应得单元内。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。

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。

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。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

plc ( programmable logical controller)可编程控制器在机电领域用的很广，大部分设备或产线的自动化控制会用plc来完成。现在的plc编程，不管是三菱的还是西门子的，都很少用编程器了，都是直接在电脑上用专用软件完成。所以，电脑的使用知识就不用说了，另外，必须要了解工业传动过程，还要有比较好的电工电子学的基础，理解继电器的工作原理，知道各种传感器的信号特点和应用。

要实现plc总线结构的应用，还要知道必要的通讯知识。

2、试举plc简单应用的实例？

学习了plc的原理，我准备多学一些知识，也了解了些在汽车方面的应用：

一低压电器的的分类：

1．按其用途或或所控制对象分类：

1)低压配电电器这类电器包括刀开关，转换开关，熔断器和自动开关等。主要用于低压配电系统中，要求在系统发生故障的情况下动作准确，工作可靠。

2）低压控制电器包括接触器，控制继电器，主令开关，启动器和电磁铁等．主要用于电力拖动自动控制系统和用电系统中，要求寿命长，体积小且工作可靠．

2.低压电器按动作方式分类：

1）自动电器自动电器是按照外来的信号或某个物理量的变化而自动动作的电器，如接触器，继电器等。

2）非自动电器是通过人工或外力直接而操作而动的电器，如按钮行程开关等。

3.按电器的执行机能分类：

按电器的执行机能可分为有触点电器和无触点电器．有触点的电器包括开关，按钮等．无触点电器有晶闸管，igbt管等。

二主令电器

主令电器属于控制电器，是用来发在指令的低压操作电器。

1）控制按钮

控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器．由按钮帽，复位弹簧，桥式触点和外壳组成。

2）常开和常闭

定义：断开时叫常开（动合），接通时叫常闭（动断）

控制按钮在外力的作用下，首先断开常闭触点，然后在接通常开触点．复位时，常开触点先断开，常闭触点后闭合．一般以红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮。

3）行程开关

行程开关又称限位开关，一般由执行元件，操作及外壳组成，行程开关的种类很多，按结构分直动式，微动式，滚动式。

4）霍而接近开关开关的结构工作原理

它主要由霍而元件，稳压电路，放大器，施密特触发器oc门等电路构成，通常集成在一个芯片上．当外加磁场强度超过规定的工作点时，oc门由高电阻态变为导通状态，输出变为低电平，当外加磁场强度低于释放点时，oc门重新变为高阻态，输出高电平．那什么是霍尔接进开关？定义：在一的距离（几毫米至十几毫米）内检测物体有无的传感器称为接进开关。

5）光电开关

光电开关是用来检测物体靠近，通过等状态的光电传感器．光电开关可分为遮断型和反射型．

plc在工业自动化中现已经成了必不可少的一部分，它的应用较为广泛，因它的使用简单，稳定性好，功能比较强大，**也为适中，他比一般的工控系统的成本相比要低的多，编程也较为方便，它可以用于温度、逻辑、湿度、压力、比量、运算、人机等很多种控制系统中，现代工业中80%都使用plc控制的。

汽车自动清洗装置的plc应用。

市场上常见的汽车自动清洗机简介。

它改变传统高压水枪单相流、单一介质的清洗原理。采用高速气流配合水硬雾冲洗的新技术（两相流清洗）。水被微粒化利用，几十倍提高水的利用率，达到节水90％以上，并且集清洗、喷清洁剂、吹干等多功能于一身。

小巧手持、随意移动，任何环境均可工作。最大限度的提高单位水量的利用率，并具备一定的冲力和温度，极有效地清除和溶解车身及所有缝隙的灰尘和油污。（汽车的门边、门缝、车牌、车头发动机组、人手难以触及的沟、缝、细孔等。

）用水量是水枪的二十分之一，耗能是它的一半，其他设备所无法比拟的是：彻底清洗细微之处；快速吹干功能；无水花飞溅；无满地流水；(洗车后没有污水横流)。清洗车身；洗门缝、门边、发动机组，细微之处显身手；油、泥厚处重的地方也是轻而易举，快速吹干。

下面我们以上海某公司的产品为例简单介绍其性能和主要技术参数。

表1-1型号：xd-518b地轨式洗车机(经济形)

现将图附上，以增加直观印象，如图1-1：

图1-1汽车自动清洗装置plc控制线路设计。

3.1 设计任务要求。

设计一台汽车自动清洗机，其工作步骤图如下：

图3-13.2 分析任务要求及解决方案。

1）分析任务。

当发出启动命令时，清洗机开始工作，清洗机接触器和水阀门都打开，汽车进入洗刷范围时，刷子接触器开启，进入刷洗程序。当检测器检测到车子离开时，清洗机接触器、水阀门和刷子接触器全关闭，停止刷洗，发出停机命令，结束刷洗。

2）解决方案。

我们通过以上的分析可以知道，先由人来发出启动命令，自动开启清洗接触器和水阀门；传感器检测到汽车进入清洗范围时，刷子接触器打开靠近汽车进行清洗；传感器检测到汽车离开清洗范围时，刷子接触器停止刷洗；最后我们发出停止命令，清洗鸡接触器和水阀门停止和关闭。由此，我们设计出自动洗车机的工作流程图如下：

图3-2第四章硬件选型。

4.1 plc产品的比较。

1）欧姆龙plc简介。

日本omron（立石公司）电机株式会社是世界上生产plc的著名厂商之一。sysmac c系列plc产品以其良好的性能**比被广泛地应用于化学工业、食品加工、材料处理和工业控制过程等领域，其产品在日本其销量仅次于三菱，居第二位，在我国也是应用非常广泛的plc之一。

omron c系列plc产品门类齐、型号多、功能强、适应面广。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大类产品。整体式结构的微型plc机是以c20p为代表的机型。

叠装式（或称紧凑型）结构的微型机以cj型机最为典型，它具有超小型和超薄型的尺寸。小型plc机以p型机和cpm型机最为典型，这两种都属坚固整体型结构。具有体积更小、指令更丰富、性能更优越，通过i/o扩展可实现10~140点输入输出点数的灵活配置，并可连接可编程终端直接从屏幕上进行编程，cpm型机是omron产品用户目前选用最多的小型机系列产品。

omron 中型机以c200h系列最为典型，主要有c200h、c200hs、c200hx、c200hg和c200he等型号产品。中型机在程序容量，扫描速度和指令功能等方面都优于小型机，除具备小型机的基本功能外，它同时可配置更完善的接口单元模块，如模拟量i/o模块、温度传感器模块、高速记数模块、位置控制模块、通讯联接模块等。可以与上位计算机、下位plc机及各种外部设备组成具有各种用途的计算机控制系统和工业自动化网络。

在一般的工业控制系统中，小型plc机要比大、中型机的应用更广泛。在电气设备的控制应用方面，一般采用小型plc都能够满足需求。

谢谢，感谢老师，辛苦了！

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