西門子TP1200 12寸寬屏顯示屏

 ⑧具有靈活的擴(kuò)展能力。在擴(kuò)展時，必須能以最小的系統(tǒng)變動及最短的更換、停頓時間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴(kuò)展到系統(tǒng)的大配置。
 ⑨在購買和安裝費(fèi)用上應(yīng)有與原有繼電器控制和固態(tài)邏輯控制系統(tǒng)的競爭力，即有高的性價比。
 ⑩用戶存儲器容量至少在4KB1以上（根據(jù)當(dāng)時汽車裝配廠的要求）
三、PLC的基本結(jié)構(gòu)
  PLC主要由控制單元（CPU）、存儲器（RAM或ROM或 ）輸入輸出模塊（I/O）部分、電源和編程設(shè)備組成，有的PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊的任務(wù)。術(shù)語“體系結(jié)構(gòu)"是指PLC的硬件，或軟件，或者二者的結(jié)合。開放式的體系結(jié)構(gòu)，是指系統(tǒng)使用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)組件，能方便的與其它生產(chǎn)廠家的設(shè)備和程序兼容。封閉的體系結(jié)構(gòu)是指該系統(tǒng)為專用的并且與其他系統(tǒng)不兼容。目前，大多數(shù)PLC系統(tǒng)從本質(zhì)上講都是封閉的系統(tǒng)，所以使用時必須確定所選用的硬件和軟件與所使用的PLC是兼容的。
1.控制單元CPU
  CPU是PLC的“大腦"，通常由一個微處理器和一個存儲器組成。微處理器實現(xiàn)邏輯處理和控制各模塊間通信的功能，不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存由微處理器完成的邏輯操作的結(jié)果（程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)）。  
2.I/O模塊
 I/O系統(tǒng)構(gòu)成了現(xiàn)場設(shè)備與控制器連接的接口，作用就是從使現(xiàn)場接收到的信號或送到現(xiàn)場的信號達(dá)到處理器的要求。輸入(1nput)模塊和輸出(Output)模塊簡稱為I／O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等過來的開關(guān)量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流、電壓信號。
3.編程器設(shè)備 （或稱編程終端）
  編程設(shè)備用來向存儲器中寫入程序，并用它進(jìn)行編輯、檢查、修改和監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。它的體積小，價格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)。個人計算機(jī)（PC）是的編程設(shè)備。使用編程軟件可以在計算機(jī)的屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計算機(jī)。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡(luò)，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。
4．電源  
  PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC 5V，±12V，24V等直流電源。小型PLC一般都可以為輸入電路和外部的電子傳感器(如接近開關(guān))提供24V直流電源，驅(qū)動PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。
 （ 關(guān)于PLC的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系敬請參閱第二講內(nèi)容。）
4.四、 PLC的工作原理
1、PLC替換
  PLC是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等等。這種用計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“欺繼電器"，與繼電器系統(tǒng)中的物理繼電器在功能上有某些相似之處。
2、PLC的工作原理分析
  它的工作有兩個要點(diǎn)：入出信息變換、可靠物理實現(xiàn)。入出信息變換主要由運(yùn)行存儲于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。既有系統(tǒng)程序（這程序又稱監(jiān)控程序，或操作系統(tǒng)），又有用戶程序。系統(tǒng)程序為用戶程序提供編輯與運(yùn)行平臺，同時，還進(jìn)行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設(shè)、上位計算機(jī)或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進(jìn)行設(shè)計。什么樣的控制，就有什么樣的用戶程序。可靠物理實現(xiàn)主要通過輸入（I， bbbbb）及輸出（O， OUTPUT）電路。
  簡單地說，PLC工作過程是：輸入刷新---運(yùn)行用戶程序---輸出刷新，再輸入刷新---再運(yùn)行用戶程序---再輸出刷新……停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行此外，PLC上電后，也要進(jìn)行系統(tǒng)自檢及內(nèi)存的初始化工作，為PLC的正常運(yùn)行做好準(zhǔn)備。用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序以實現(xiàn)控制，稱掃描方式工作。
3.輸入/輸出滯后時間
  輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時問，是指PLC部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間這三部分組成。
五、PLC的特點(diǎn)
  從討論P(yáng)LC的工作原理知，PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的，其間的聯(lián)系主要不是靠物理過程，不是用線路，而主要靠變換信息的程序?qū)崿F(xiàn)。輸入輸出主要為軟聯(lián)系，而不是硬聯(lián)系。它的工作基礎(chǔ)是信息流，而不是物流、能量流。信息不同于物質(zhì)與能量，有自身的規(guī)律。信息便于處理，便于傳遞，便于存儲；信息可反復(fù)重用，重用后自身還不消失，等等。正是由于信息的這些特點(diǎn)，決定了PLC的基本特點(diǎn)。歸納起來，除了功能豐富，PLC還有以下特點(diǎn)：
1．工作可靠:
  用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非?？煽康摹＿@是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多非常有效的根本性措施。
2．使用方便:
  用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序，用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多!其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的箱體或模塊。而且，這些箱體或模塊是配套的，已實現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。
3.經(jīng)濟(jì)合算：
   的使用必將帶來巨大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是生命力之所在。
六、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
  基于PLC的特點(diǎn)，PLC已得到廣泛的應(yīng)用。目前主要是：
1．用于順序控制
  順序控制是根據(jù)有關(guān)輸入開關(guān)量的當(dāng)前與歷史的狀況，產(chǎn)生所要求的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定順序工作。
2.用于過程控制
  過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。
3.用于運(yùn)動控制
  運(yùn)動控制主要指，對工作對象的位置、速度及加速度所作的控制。
4.用于信息控制
  信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。
5．用于遠(yuǎn)程控制
  遠(yuǎn)程控制是指，對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程部分的行為及其效果實施檢測與控制。PLC有多種通訊接口，有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)、通訊能力，并不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的模塊與結(jié)構(gòu)推出。
七、PLC的類型
1．按生產(chǎn)廠家分有：
  德國的西門子公司、美國的AB（Allen-Bradley）公司（現(xiàn)已被美國的Rockwell公司收購），美國GE公司與日本FANAC合資的GE-FANAC公司、法國的施耐德公司（原美國MODICON公司已被其收購）以及日本的歐姆龍（OMRON）公司、三菱公司、松下公司、東芝公司、富士公司、光洋公司、日立公司等等。
德國西門子公司：主流產(chǎn)品為 S7系列機(jī)，有S7200（小型）、S7300（中型）及S7400機(jī)（大型）。性能比S5大有提高。此外，還推出微型機(jī)Logo。
2.按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分:
 可分為箱體式與模塊式。近期還出現(xiàn)有內(nèi)插板式。箱體式的PLC：把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個小箱體內(nèi)。一個主機(jī)箱體就是一臺完整的PLC，就可用以實現(xiàn)控制。微型、小型機(jī)多為箱體式。
3.按其它特點(diǎn)分：
 如按電源分有：用直流24伏的，交流220/110伏的。交流也還有寬幅，有的稱任意的（從80到240伏均可）與非寬幅（220、110伏可選）。
1.2 設(shè)計任務(wù)書
一 、課程設(shè)計題目：
   液體灌裝機(jī)控制
   

1、控制要求：
灌裝機(jī)的動作有以下4種：
1.液體容器的傳送動作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個汽缸的帶動下，實現(xiàn)左行、右行、前行、后行。
2.液體容器的升降動作。它由升降汽缸帶動，上升到位，頂開閥頭，實現(xiàn)灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。
3.電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動作。
4.供油與吸油動作。當(dāng)上面的電磁閥接通時，油泵和容器接通，供油汽缸前進(jìn)實現(xiàn)供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽缸后退，實現(xiàn)吸油；所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關(guān)。

第二章
2.1 方案及控制過程
1.液體容器的傳送動作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個汽缸的帶動下，實現(xiàn)左行、右行、前行、后行。
2.液體容器的升降動作。它由升降汽缸帶動，上升到位，頂開閥頭，實現(xiàn)灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。
3.電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動作。
4.供油與吸油動作。當(dāng)上面的電磁閥接通時，油泵和容器接通，供油汽缸前進(jìn)實現(xiàn)供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽缸后退，實現(xiàn)吸油；所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關(guān)。
2.2 I/O分配圖

2.3 原理接線圖