氣動機械手PLC控制系統設計_畢業論文
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- 氣動機械手PLC控制系統設計_畢業論文1.1 可編程控制器的產生和發展
傳統的繼電器--接觸器控制系統，由繼電器、接觸器和各種開關按一定的邏輯關系用線連接而成。要改變控制邏輯，需要重新布線、連接，甚至要增減元器件，由于接線多，非常費時費力。因此只適用于工作模式固定、控制邏輯簡單、大批量生產的制造設備和一些自動化程度較低的制造設備。20世紀30年代出現了電子管順序邏輯控制器，解決了因繼電器等開關觸點通斷延時太長而引起的不穩定問題；20世紀50年代半導體二極管、三極管邏輯控制電路取代了電子管控制器，解決了電子管熱絲大功率耗能問題；20世紀60年代中小規模集成電路的出現大大減少了邏輯控制器連接點數量，降低了故障率。20世紀60年代末，隨著大規模集成電路技術、計算機技術、自動控制理論的發展，以及汽車制造業日益激烈的競爭對生產線具有柔性的要求，美國通用汽車公司首先提出了將繼電器—接觸器控制的簡單易懂、使用方便、價格低廉的優點，與計算機的功能完善、靈活性、通用性好的優點結合起來，將繼電器—接觸器控制的硬件連線邏輯轉變為計算機的軟件邏輯編程的設想。1969年美國數字設備公司（DEC）根據上述設想，研制開發出世界上第一臺可編程邏輯控制器。20世紀80年代超大規模集成電路的出現，產生了CPU、單板計算機、單片計算機，可編程邏輯控制器具有了通用性、易用性和易學性，PLC得到進一步發展，不僅具有繼電器的邏輯控制特性，也具有了連續控制的特性，PLC也因此更名為可編程控制器。1985年1月國際電工委員會（IEC）對可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數字運算電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字或模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統連成一個整體，易于擴充的原則設計。”
1.2 PLC的主要功能
1.2.1 PLC基本組成
現場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器等被控設備的執行元件。
1) 輸入接口
輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉換開關、行程開關、繼電器觸頭等開關量輸入信號；另一類是由電位器、測速發電機和各種變換器提供的連續變化的模擬量輸入信號。
2) 輸出接口
輸出接口電路向被控對象的各種執行元件輸出控制信號。常用執行元件有接觸器、電磁閥、調節閥(模擬量)、調速裝置(模擬量)、指示燈、數字顯示裝置和報警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成，與輸入接口電路類似，內部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。微電腦輸出接口電路一般由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路集成在芯片上，CPU通過數據總線將輸出信號送到輸出數據寄存器中，功率放大電路是為了適應工業控制要求，將微電腦的輸出信號放大。
3) 其它接口
若主機單元的I/O數量不夠用，可通過I/O擴展接口電纜
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