工业铲车控制系统PLC课程设计

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1、 1 第一章第一章 引引 言言 1.1 PLC 的基本结构 1、中央处理单元(CPU) 中央处理单元 (CPU)是 PLC 的控制核心。它按照 PLC 系统程 序赋予的功能：a. 接收并存储从用户程序和数据；b.检查电源、存储器、I/O 以及警戒定 时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 2、存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。存放 系统软件（包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其各 种管理程序）的存储器称为系统程序存储器；存放用户程序（用户程序存和数据）的存储 器称为用户程序存储器，所以又分为用户存储器和数据存储器两部分。 3输入

2、接口电路 输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种，在我们实际涉及 到的信号当中，开关量最普遍。 4输出接口电路：可编程序控制器的输出有：继电器输出(M)、晶体管输出(T)、晶 闸管输出(SSR)三种输出形式。 5电源 PLC 的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系 统是无法正常工作的，因此 PLC 的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压 波动在+10%(+15%)范围内， 可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 如FX1S 额定电压 AC100V240V，而电压允许范围在 AC85V264V 之间。允许瞬时停电在 10ms 以 下，能

3、继续工作。 一般小型 PLC 的电源输出分为两部分：一部分供 PLC 内部电路工作；一部分向外提供 给现场传感器等的工作电源。 1.2 PLC 的工作原理 PLC 则是采用循环扫描的工作方式。一个扫描周期主要可分为 3 个阶段。 1输入刷新阶段 在输入刷新阶段，CPU 扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成 输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状 态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输 入刷新阶段才能被读入。 2程序执行阶段 在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻

4、 工业铲车操作设计 2 辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕 后，即转入输入刷新阶段。 3输出刷新阶段 当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出 映像寄存器） ，并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成 PLC 的 实际输出。 由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成 PLC 一个工作周期，由此循 环往复，因此称为循环扫描工作方式。 显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每 个扫描周期只进行一次 I/O 刷新，即每一个扫描周期 PLC 只对输入、输出状态寄存器更新 一次，所以系统存在输入输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统的响应速度。但是由 于其对 I/O 的变化每个周期只输出刷新一次，并且只对有变化的进行刷新，这对一般的开 关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成影响，还会提高抗干扰能力。这是因为输 入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，PLC 在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的， 而工业现场的干扰常常是脉冲、短