无线遥控开题报告
随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。受到越来越多人的关注。
设计背景与目标
设计背景:
随着科技的进步和社会的发展,现代电子产品设计越来越注重产品的简易和实用,快节奏的现代生活使得许多电子产品也必须作到小巧、方便、简易。为满足这一需求。便产生了无线遥控系统。
它的产生使人们在工业、农业、航天以及家庭生活中都得到极大的便利,使人们在一定的距离内可以控制其他机器、系统等的正常运作。给工业的发展带来了方便。他是电子行业以后发展的必然趋势。在曾经的工业生产中,不管是机器的启动,还是系统的关闭。
都采用的是有线控制,需要人亲自到控制中心进行手动的操作。给工业生产的进步和生产效率的提高带来了限制。随着科技的不断进步,这样的控制必定会被先进的所取代。因此遥控控制系统的产生,给工业带来了新的革命。
它极大的方便了工业的控制生产。使人们能够在一定距离内甚至在遥远的宇宙中也去控制另外的机器,系统的运作大大的提高了生产效率,为经济的提高做出了很大的贡献,也决定了一个国家在国际中所站的地位。因此,作为国家未来建设者。我们学好遥控知识,是自身的必备,也是国家和时代的需求。 设计目标:
1.控制距离至少20米
2.通过不同的按键控制开关通断 3.可实现开关通、断、延时关等功能
设计思路、技术路线
本次设计采用的是315MHz稳频无线电遥控组件及其它的外围元件,组装的遥控开关。通过单片机可以对十路220V以上的各种电器进行控制。
发射电路扫描键盘的键位,由单片机发出相应的控制信号,送到PT2262的数据输入端。由PT2262编码并调制在315MHZ载波上,经过一级高频放大后由天线发射出去。
再由接收板接收信号,经过两级放高频放大后,由检波电路解调出调制信号,数字信号经过双运算集成放大块LM358两级高增益放大后送入PT2272进行解码,输出端送给单片机,单片机根据动作信号分别去控制相应用电器的控制继电器。完成对用电器的控制。
发射部分:315M
无线发射模块
接收模块:315M无线接收模块
设计进度计划
1、2014年12月—2015年1月 毕业论文选题,与导师见面。
2、2015年1月—2015年1月 收集相关资料,建立框架。
3、2015年1月 毕业论文开题答辩。
4、2015年2月—2015年3月 用Protel软件画出各部分电路,并编写单片机程序。
5、2015年3月—2015年4月 监测电路并进行调整。
6、2015年5月—2015年5月 优化程序,撰写论文。
7、2015年5月2日—2015年5月11日 完成论文,毕业论文答辩。
1.课题研究的目的和意义
遥控开关是智能化控制时代必不可少的发展,给我们的生活带来的很多的方便快捷。如在家庭中运用智能开关,能实现智能开关控制灯光、电器、窗帘、门锁,享受随时随地的智能家居遥控,使智能与时尚完美结合。
常用遥控器大致分为两类:红外线遥控器,无线电遥控器。
人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外形与普通φ5mm 发光二极管相同,只是颜色不同。单只红外发光二极管的发射功率约 100mW。接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
(1)发射器电路由3V电源提供,低频信号40KHZ的载波形成皆用与非门加外部元件实现,具有较高的稳定性,这部分电路用到了一个与非门集成电路。
(2)接收器电路又由几个部分组成,使用了LM567集成块实现了锁相环加密功能,用双稳态电路对继电器进行控制,利用继电器的开关对负载实现控制。
无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电
路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。
无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。
采用Silicon Laboratories 研制的无线发射芯片Si4010、无线接收芯片Si4313和C8051F920 单片机设计并制作的无线电遥控多路开关系统,结构简单,性能稳定,控制方便,适用于含有较多受控电器的场合,并可实现多路多功能控制。
无线电遥控多路开关系统由无线电发射电路和无线电接收控制电路两大部分组成。
红外遥控器由于受遥控距离、角度等影响,使用效果不是很好, 如采用调频或调幅发射接收编码,则可提高遥控距离,并且没有角度影响。红外遥 控发射和接收模块可以用在室内红外遥控中,它不影响周边环境、不干扰其它电器 设备。由于其无法穿透墙壁,所以不同房间的`家用电器可使用通用遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入 工作;编解码容易,可进行多路遥控。相对于有线遥控,无线遥控不受距离的影响,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患,给人们的日常工作和生活带来了更多的便利。
随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术日趋成熟,其抗干扰能力强和易于对数字信号进行各种处理等优点,使得无线遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善。
相对于超声波遥控和红外线遥控,无线电遥控是利用无线电信号在空气中传播,根据无线电波的频率来遥控,可穿透一定的障碍物,传播距离较远,因此成为无线遥控领域的首选,在国防、军事、科研和日常工作生活领域应用越来越广。
2.课题研究的主要内容
设计一种无线电遥控开关,要求
(1)遥控开关的发射频率为。
(2)遥控距离为10m左右,主要用于家庭内遥控家庭电器开关。
(3)发射器电源电压要求在10V以下。
(4)遥控接收器要求能够较准确的接收的载频信号,并解调出控制家用电器开关的信号的控制开关动作。
(5)整个遥控电路尽可能简单可行。
3、研究方法
无线遥控器:
无线遥控就是利用高频无线电波实现对模型的控制。目前,传统无线遥控系统普遍存在同频干扰和遥控距离小两大问题。主要原因是载频较低导致带宽较窄和控制信息以模拟方式传输使得同频干扰可能性的增大。而采用先进的 GHz扩频技术,从理论上讲可以让上百人在同一场地同时遥控自己的模型而不会相互干扰.而且在遥控距离方面也颇具优势, GHz遥控系统的功率仅仅在100 mW以下,而它的遥控距离可以达到1以上,而且由于频率高,天线长度只有3 cm;另外,可借鉴的商用技术较多。因此,很有必要将 GHz扩频通信技术应用于无线遥控领域。
无线模块:
nRF24LE1无线芯片模组
挪威Nordic公司nRF24LE1用作遥控器的主控芯片,其内部有两个部分:增强型的8051MCU和内嵌低功耗无线收发内核nRF24L01P,空中速率有三个选择:250 kbps, 1 Mbps,2 Mbps,保证数据的空中快速传输。两者之间通过SPI接口进行通信。还拥有丰富的外设资源,尤其是内置128 bit AES硬件加密器,可对任何无线传输的数据进行高强度的加密,确保无线数据的安全,特别满足RFID对高安全性的要求。CPU的工作模式可以通过开关状态寄存器的控制位来控制,当工作在发射模式下发射功率为-6dBm,电流消耗为9mA,接收模式时为,该特性为设计低功耗系统提供了先天性条件。
nRF24LU1+芯片内部结构和nRF24LE1基本一致,考虑到成本的计算,采用nRF24LU1+符合全速USB 标准的器件控制器。
JTT-24L01+ 嵌入式微功率无线数传模块
JTT-24L01+是一款工作在 的通用ISM 频段的单芯片微功率无线收发模块,是成都江腾科技有限公司采用高性能的无线射频芯片nRF24L01+以及高精度外围元件开发的一款无线通信模块。
特点:
(1) 内置 天线,体积小巧 15mm X 24mm
(2) 传输距离远,开阔地无干扰视距100米,具体距离视环境而定
(3) 采用真正的GFSK 单收发芯片
(4) 全球开放 ISM 频段免许可证使用
(5) 自动应答及自动重发功能
(6) 地址及CRC 检验功能及点对多点通信地址控制
(7) 最高工作速率2Mbps,高效 GFSK 调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场 合,可以传输音频、视频
(8) 标准 DIP 间距接口,便于嵌入式应用
(9) SPI 接口数据速率0~10Mbps
(10) 125 个可选工作频道,满足多点通信和跳频通信需要
(11) 支持无线唤醒,很短的频道切换时间可用于跳频
(12) 采用10PPM的高精度晶振
(13) 采用高Q值0402封装的电感和电容
(14) 工作电压,推荐,但是不能超过.可以把电压尽可能靠近 但是不超过
JF24D无线收发模块
JF24D整合了高频键控(GFSK)收发电路的功能,以特小体积实现高速数据传输的功能。JF24D的传输速率可达到1Mbps,并具有快速跳频校验等功能,可在拥挤的ISM 频段中达到稳定可靠的短距离数据传输。工作在全球开放的ISM频段面许可证适用。
特点:
(1) 低电压,高效率
(2) 低成本,双向高速数据传输
(3) 特小体积(不需要外接天线)
(4) 具有快速跳频,前向纠错,校验等功能
本课题拟采用JF24D无线收发模块。
多路遥控的实现
(1)采用51系列单片机(AT89S51)进行软件编程完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。
(2)采用无线遥控器编码/译码芯片完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。如:EV1527,PT2262,PT2294-M4,PT2264等。
虽然实现该设计的方法很多,但我觉得使用JF24C无线收发模块和单片机来完成较好,以下是我决定的研究方法:
JF24D采用SPI数字接口与单片机连接。它支持SPI标准格式(CKPHA=0)。
说明:JF24C可以和各种单片机配套,对于硬件上没有SPI的单片机可以用IO口或者串口模拟SPI。与51系列单片机配套时在P0口加一个10K的上拉电阻,其余IO口可以和JF24C直接相连。单片机可以用5V供电,JF24C用供电。JF24C工作电压不得超过,否则会损坏器件。
4.实施计划
第七学期:
第 8 周: 选择毕业设计课题。完成指导教师和毕业设计课题确定。
第 9-12 周:完成开题报告和外文翻译。
第 12 周: 完成毕业设计的开题答辩。
第13-20周:根据拟定的课题实施方案,进行深入研究,基本完成毕业设计相关的硬件或软件设计工作。
第 21 周:在教师的指导下,完成系统总体方案设计、系统软、硬件设计、实验测试等相关方面进行深入研究。
第八学期:
第 1-5 周:继续完成论文设计。
第 6- 9周:向指导教师提交毕业设计/论文初稿,根据指导意见对初稿进行修改。
第10-14周:完成毕业论文定稿和毕业论文格式审查。
第 15 周:毕业答辩。
5、参考文献:
[1] 陈永甫.实用无线电遥控电路.北京:人民邮电出版社,2007.
[2] 朱卫华,陈和.高频电子线路.北京:电子工业出版社,2003.
[3] 黄智伟,王彦.全国大学生电子竞赛训练教程.北京:电子工业出版社,2005.
[4] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[5] Tavares, Board for of Minho, Portugal.
指导教师意见
指导教师签字:
年 月 日
·GSM汽车防盗报警系统设计 (字数:15909,页数:46)·公交卡收费管理系统设计 (字数:13130,页数:34)·GSM数字通信机研究设计 (字数:17751,页数:48)·射频式计费卡系统设计与研究 (字数:13522,页数:36)·基于51单片机的超声波测距仪的设计分析 (字数:10545,页数:31)·全自动洗衣机模糊控制器的设计 (字数:16252,页数:41)·基于AT89C51的超声波测速系统 (字数:9584,页数:29 )·单相正弦波逆变电源 (字数:9589,页数:43 )·超声波液位计的设计 (字数:7532,页数:28 )·数字温度计 全套 (字数:7963,页数:24 )·基于数字图像处理的人民币纸币面向识别 (字数:6665,页数:21 )·基于单片机的饮水机温度控制系统 (字数:11411,页数:42)·基于单片机的湿度控制系统设计 (字数:10074,页数:33)·基于单片机的电子密码锁设计 (字数:7747,页数:32 )·基于单片机的电器遥控器的设计 (字数:10446,页数:31)·基于MCS-51的智能温度控制仪 (字数:8309,页数:30 )·基于DS18B20的多点测温系统 (字数:7853,页数:47 )·基于AT89S51单片机的汽车防撞系统的设计 (字数:8028,页数:27 )·基于DM6437的图像平滑算法的设计与实现 (字数:20706,页数:57)·基于单片机的语音录播放系统 (字数:9344,页数:28 )·铁路客车空调车厢内温度控制系统仿真 (字数:8614,页数:25 )·十字路口交通灯 (字数:8829,页数:28 )·基于单片机的脉冲燃烧热水炉控制器 (字数:6028,页数:27 )·基于单片机的火灾自动报警系统 (字数:8200,页数:27 )·基于AT89S52的智能人体健康电子秤的设计 (字数:7219,页数:27 )·基于AT89S52单片机的交通控制 (字数:653,页数:23 )·简单消防报警系统设计 (字数:5518,页数:21 )·基于时隙ALOHA的RFID防冲突算法和随机帧时隙防冲突算法的吞吐量研究 (字数:10395,页数:23)·汽车倒车防撞系统设计 (字数:25296,页数:47)·由AT89S51单片机控制实现的电子计时器系统 (字数:9135,页数:29 )·基于Freescale DT512的单片机闹钟设计 (字数:15400,页数:64)·智能温度报警系统的设计 (字数:11793,页数:36)·单片机温度控制系统 (字数:10581,页数:34)·单片机温度测量电路 (字数:13171,页数:41)· 环境噪声测试终端采集传输系统的设计 (字数:17921,页数:54)·基于MATLAB的直流电机控制的仿真 (字数:12001,页数:33)·基于Verilog的交通灯控制系统设计 (字数:6044,页数:18 )·基于AVR单片机的超声波距离测量系统 (字数:12946,页数:52)·基于XR-2206、AT89S51的信号发生器设计——频率显示部分 (字数:9051,页数:35 )·基于CPLD的CMI编译码器设计 (字数:8757,页数:34 )·自适应噪声抵消系统 (字数:14389,页数:35)·语音报价器设计 (字数:18177,页数:45)·心率失常计算机自动诊断 (字数:10645,页数:31)·图像灰度形态学算法的研究与实现 (字数:11698,页数:28)·数字式带通滤波器的设计 (字数:13225,页数:39)
开题报告的格式(通用) 由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开 题 报 告 学 生: 一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲 前言、 一、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1二、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1三、1、2、3、结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排
目 录 引 言 1 1. 概述 2 国内外自动门发展现状 2 本课题研究的内容 2 本课题研究的目的和意义 3 2. 自动门控制系统总体方案设计 4 自动门的功能需求分析 4 系统设计的基本步骤 4 自动门技术参数的确定 6 自动门的机械传动机构设计 6 3. 自动门硬件系统的设计 8 控制系统结构设计 8 可编程控制器(PLC)的选型 8 PLC概述 8 可编程控制器(PLC)的选型 9 驱动装置的选型 11 变频器的选型 12 变频器原理 12 变频器的选型 12 变频器的参数设定 13 感应开关的选型 15 自动门系统I/O分配表 15 控制系统的电气接线 16 4. 自动门控制系统软件的设计 17 PLC梯形图概述 17 梯形图编程环境 17 程序流程图 19 梯形图的设计 20 5. 系统调试 21 梯形图程序的下载 21 程序调试记录及结果分析 22 结束语 23 参考文献 24 附录Ⅰ 自动门的硬件连接电路 25 附录Ⅱ PLC的I/O地址分布图 26 附录Ⅲ 自动门梯形图程序 27 致 谢 33
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1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
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Along with the development of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, all kinds of hi-tech also widely used in intelligent robot toy car and manufacturing field, make intelligent robot more and more diverse. Intelligent car is a variety of high-paying technology integration body, it incorporates mechanical, electronic, sensors, computer hardware, software, artificial intelligence and many other subject knowledge, can involves many of today's current areas of technology. This car design mainly by the single chip microcomputer control system module, manostat module, motor driver module, infrared inspection module and to the wireless digital module composition, system to C8051F340 microcontroller as the core, set to foreign control, use linear regulator chip to voltage stability of control for single chip microcomputer and other peripherals for the reliable power supply, using infrared to the module black and white signal detection, use L298N motor driver module to the dc speed-down motor stability control, use light coupling strength chips for electrical isolation of control, disappear
大哥,论文有那么好写啊!就20分,没有人会帮你写的
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液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。
目 录 引 言 1 1. 概述 2 国内外自动门发展现状 2 本课题研究的内容 2 本课题研究的目的和意义 3 2. 自动门控制系统总体方案设计 4 自动门的功能需求分析 4 系统设计的基本步骤 4 自动门技术参数的确定 6 自动门的机械传动机构设计 6 3. 自动门硬件系统的设计 8 控制系统结构设计 8 可编程控制器(PLC)的选型 8 PLC概述 8 可编程控制器(PLC)的选型 9 驱动装置的选型 11 变频器的选型 12 变频器原理 12 变频器的选型 12 变频器的参数设定 13 感应开关的选型 15 自动门系统I/O分配表 15 控制系统的电气接线 16 4. 自动门控制系统软件的设计 17 PLC梯形图概述 17 梯形图编程环境 17 程序流程图 19 梯形图的设计 20 5. 系统调试 21 梯形图程序的下载 21 程序调试记录及结果分析 22 结束语 23 参考文献 24 附录Ⅰ 自动门的硬件连接电路 25 附录Ⅱ PLC的I/O地址分布图 26 附录Ⅲ 自动门梯形图程序 27 致 谢 33
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plc及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。下面是我为大家精心推荐的plc毕业设计论文,希望能够对您有所帮助。
浅谈PLC的应用
【摘 要】可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计的。可编程控制器采用可编程序的存储器,用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入或输出,控制各类型的机械或生产过程。可编程控制器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,是无法取代的。
【关键词】可编程控制器;模拟量
可编程控制器是可编程序控制器(Programmable Controller)的简称,通常缩写为PC。但它不是个人计算机的PC(Personal Computer)。也不仅是(但包括)早期的可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可编程顺序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可编程矩阵控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。
可编程控制器及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。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:
1.开关量逻辑控制
取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2.工业过程控制
在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节 方法 。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.运动控制
可编程控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.数据处理
可编程控制器具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网
可编程控制器通信含可编程控制器间的通信及可编程控制器与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
可编程控制器是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证可编程控制器的正常运行,要提高可编程控制器控制系统可靠性,一方面要求可编程控制器生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。
当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智能在控制技术方面的广泛运用,智能设备有了很大的发展,是现代科技发展的主流方向。本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有:对某市区的四个主要交通路口进行监控;各路口有固定的工作周期,并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期;对路口违章的机动车能够即时拍照,并提取车牌号。在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
随着城市和经济的发展,交通信号灯发挥的作用越来越大,正因为有了交通信号灯,才使车流、人流有了规范,同时,减少了交通事故发生的概率。然而,交通信号灯不合理使用或设置,也会影响交通的顺畅。
交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口,通过对车辆、行人发出行进或停止的指令,使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰,从而提高路口的通行能力,保障路口畅通和安全。
十字路口交通信号灯现场示意图如图1所示,南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯,为确保交通安全,要求如下。
1)采用PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后,交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45°时,接点SA1-1接通,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图2所示工作时序周而复始,循环往复工作。SA1手柄指向中间0°时,接点SA1-2接通,交通指挥系统南北向绿灯常亮,东西向红灯常亮,。SA1手柄指向右45°时,接点SA1-3接通,交通指挥系统东西向绿灯常亮,南北向红灯常亮。
2)正常控制时
①当东西方向允许通行(绿灯)时,南北方向应禁止通行(红灯);同样,当南北方向允许通行(绿灯)时,东西方向应禁止通行(红灯)。②在绿灯信号要切换为红灯信号之前,为提醒司机提前减速并刹车,应有明显的提示信号:绿灯闪烁同时黄灯亮。③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。
信号灯动作的时序图如图2所示,它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的,置1表示信号灯点亮。
3)输入/输出信号分配
随着微处理器、网络通信、人―机界面技术的迅速发展,工业自动化技术日新月异,各种产品竞争激烈,新产品不断涌现。PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,加之与DCS、pid调节器、工业pc等技术相结合,使之不再是一种简单的控制设备,而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。可编程控制器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,是无法取代的。
PLC工程应用分析
摘要:文章针对PLC工程应用开发过程中的使用特点,研究了PLC硬件组成、软件结构,分析了PLC控制使用的工作过程,最后探讨了PLC编程语言语句,对PLC在控制系统的应用有一定指导意义。
关键词:PLC工程;硬件系统;软件系统;编程语言语句;控制系统 文献标识码:A
中图分类号:TP27 文章编号:1009-2374(2015)34-0033-03 DOI:
可编程序控制器(Programmable Logical Controller,PLC)是一种新型的工业自动化装置,PLC的核心是微处理器,由自动化、通信、计算机技术三者融合而成。PLC的特征是具有简单灵活的可编程性、能够抵抗恶劣工作环境的高抗压能力以及适应性能强。PLC凭借体积小、价格便宜、重量轻等优势,广泛应用于工业控制上,在热电厂自动化工程的应用也日益广泛。
1 PLC的结构研究
不同型号可编程逻辑控制器的结构及组成基本原理相同,研究可编程控制原理应该从硬件结构与软件开发入手。
PLC的硬件组成部分
PLC的硬件系统组成部分包括CPU板、输入和输出电路、存储器扩展接口等。
CPU板:PLC的核心系统就是CPU板,CPU板中包含中央处理器、只读存储器、随机存储器、并行接口及串行接口等等组成部件。CPU板在PLC的作用是运算和控制程序,对不同的逻辑运算、算术运算以及系统整体的部件起到管理、控制的作用。随机存储器和只读存储器配备在PLC程序内部,具有存储各种系统程序的作用。并行接口和串行接口实现中央处理器与每一个接口电路之间的信息交换。
输入/输出电路:输入电路包括直流输入和交流输入两种电路。输入电路能够对现场输入设备所提示的控制信号程序进行接收,接收后光电耦合器可将控制信号隔离进行程序编码,从而转换为PLC程序中的标准使用的信号格式,再经过CPU实现信号读入,从而传输至存储器内。
输出电路在PLC中,主要作用是实现输出信号,在PLC系统中的控制信号输出时,输出电路负责将控制信号传送至其他外部输出设备中,实现输出电路的工作。输出电路的形式分为三种:(1)继电器形式的输出电路,该形式的输出电路对继电器的线圈进行控制,使继电器的触点发生通断,从而达到电气隔离的目的;(2)晶体管输出型电路,该电路运用光电耦合器达到电路开关晶体管出现通断的目的,以此来对输出设备进行控制;(3)可控硅输出型,以可控硅为媒介对输出设备进行控制,当触发可控硅,即可出现电路通断。
存储器扩展接口:是只读存储器与随机存储器所运用的扩展卡盒。扩展卡盒常用的类型有三种:(1)COMS ROM,COMS可由主板上的锂电池提供备用电量,该卡盒的优点在于停电或断电故障下确保数据及程序不会丢失;(2)可擦除可编程ROM卡盒,该卡盒在写入时需要运用专门的编程器,才能将调试好的ROM内的资料进行写入,在擦写时,透过紫外线照射可见内部芯片,从而擦除其内的数据,且在写入时,需具备一定的编程电压,可以重复进行擦除和编程;(3)EEPROM卡盒,电可擦可编程只读存储器,是一种断电情况下也不会出现数据丢失,实施编程与擦除操作时运用专用编程器即可实现。
输入/输出扩展接口:CPU与输入、输出扩展接口之间通过总线连接法进行连接,它对所有的扩展单元均可连接,从而让信号点数规模具备更强的灵活性。输入/输出扩展接口也可与模拟量、高速脉冲等其他适配器进行连接,从而扩展、增强PLC的作用。
编程器及其接口:编程器在PLC中的作用是对数据和信息的输入进行调试、编辑以及检测输入数据的安全性。正常运行状态下的PLC不需要编程器进行编程数据,所以编程器作为PLC部件中独立设计的存在。PLC上通常设有一个编程器专用接口,该接口适应于连接不同类型的编程器,以便完成对PLC程序的写入及调试。
对可编程控制的研究分析
一个控制系统如要实现自身的控制功能,必须借助相应的控制程序才能得以实现。控制程序分为以下两种类型:
固定布线程序控制。在旧模式下的继电器中,如果要对各种程序进行控制,继电器的电路连接需为布线形式,输入设备的作用是将控制信号送入控制系统,如按钮开关、传感器等。输出设备的作用是将被控制者的动作进行控制。该设备对输出的控制信号的控制方式是由连线来完成的。接线完成后,控制程序也随之确定,如需要重新对控制程序改动时,需要将原先控制程序的整个连线重新布线连接,制定新的连接方式。在复杂的控制系统中,该类型的程序控制难度较大,编程可行性不高。
可编程序控制。可编程序控制对系统进行控制时,只需运用专用编程器,通过相应的程序语言实现编程,将控制程序下装至存储器中,最后借助可编程序控制器对编程实施各项操作。如要改动可编程系统,只需将程序存储器中的程序语言进行相应改动,通过编程器即可完成,无需改动电路连接重新布线。通俗地说就是使用特定的软件程序语言编写程序代码实现被控对象的各种动作控制。
2 PLC工程的工作原理
PLC的核心电子部件是微处理器,也可视为由继电器、定时器、状态器等的综合组成部件。PLC中,输入继电器通过外部开关进行驱动,输出继电器则安装有许多触点。PLC开展工作,其实就是执行程序。PLC在工作状态下,CPU以分时操作为工作原理,在一个周期内执行相应的操作,即CPU的程序扫描。CPU在对程序进行运算处理时速度很快,因此从宏观角度看其数据结果可发现CPU的程序运算似乎是在极短时间内完成。PLC对程序的执行过程分为以下三个部分:
输入处理 PLC在执行程序过程中,运用重复扫描来完成。执行前,CPU将所有的输入信号以地址中出现的编码顺序为标准编程至输入存储器中,随后开始开展程序执行。在CPU执行程序时,即使输入状态发生了变化,但输入寄存器中的数据内容不会随着输入状态的变化而发生变化,直至扫描周期结束CPU才对输入状态进行重新读取。
程序执行
PLC在执行程序时,依据顺序对用户程序进行扫描。完成一条程序的执行后,所需信息将经过寄存器由程序读出,并参与程序运算,接着再将程序执行的数据结果编程到相关的寄存器中。
输出处理
当PLC将所有指令全部执行结束后,PLC会把所有程序结果输入到输出锁存寄存器中,最终传送至程序执行终端。
3 PLC的软件系统组成部分
一个完整的PLC控制系统由硬件系统和软件组成,两者结合构成复杂的控制功能。在PLC软件系统中,分为系统程序和用户程序。
系统程序在PLC中的作用是管理、服务和翻译用户程序,可将其视为一个软件平台。系统程序的质量与PLC的性能具有直接联系,系统程序质量好,则PLC的性能强,反之性能弱。系统软件是固定存在于程序中的,无法自行修改或存取。用户程序即应用程序,是用户根据控制系统的要求运用程序语言进行编制的应用,其存放于系统程序指定的存储位置。
4 PLC的编程语言
运用面向顺序和面向过程对程序进行控制的“自然语言”,即为PLC的编程语言,PLC的编程语言有很多,如梯形图、逻辑方程式、语名表或布尔代数式等语言种类。下面对常用的PLC编程语言进行介绍。
PLC的基本指令(如三菱FX2系列为例)如下所示:
逻辑联取及输出(LD/LDI/OUT)指令
LD/LDI指令用于取常开触点/常闭触点于母线相连。另外,在分支开始处,这些指令与后述的ANB(块与)指令组合使用;OUT指令用于驱动输出继电器,辅助继电器、状态器、定时器及计数器的线圈,但不能用来驱动输入继电器的线圈。对于定时器、计数器的线圈,在输出指令(OUT)后必须设定适当的常数。
触点串联指令
AND(与),ANI(非)指令,AND为常开触点串联连接,ANI即常闭触点串联连接,AND与ANI均可用于对触电进行串联连接,同时运算于逻辑。对串联触点并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。
触点并联指令
OR(或),ORI(或非)指令,OR常开触点并联连接,ORI常闭触点并联连接,两者可对触点进行并联连接或使用于逻辑运算。对并联触点的设置并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。当两个以上触点的串联电路块进行并联连接时,应使用后述的ORB(块或)指令。
串联电路块的并联指令(ORB)块
串联电路块是指将两个以上的触点电路进行串联连接,一般情况下,一个串联电路块就是一条线路分支。在对串联电路块实施并联连接的形式时,各分支的始端用LD或LDI指令,在分支的终点用ORB指令。在多重并联电路中,若每个串联电路块的终点分别使用ORB指令,则并联的串联电路块的数量不受限制。ORB指令与后述的ANB指令一样都是无操作元件号的独立指令。
并联电路块的串联指令
ANB(块与)并联电路块的串联连接两个以上的触点并联接的电路称为并联电路块,通常每一个并联电路块称为一条分支。在进行并联电路块的串联连接时,各分支的始端用LD或LDI指令,并联电路块结束后,使用ANB指令,实现与前面的电路串联。
ANB指令与前述的ORB指令一样,都是无操作元件号的独立指令。若多个并联电路块依次与前一电路串联,则ANB指令的使用数量不受限制。
主控触点指令
MC(主控),MCR(主控复位),MC主控电路块起点,MCR主控电路块终点。
在编程过程中,经常会遇到几个逻辑行同时受一个触点或一组触点的控制,受到一个公共条件的控制,叫做主控,这时就可以使用MC/MCR指令进行编辑。当主控条件满足时,执行MC和MCR之间的指令。执行MC指令后,使母线移至MC主控触点之后,执行MCR指令后,母线又返回到原来的位置上。MC和MCR指令必须配对使用。
置位和复位指令
SET(置位),RST(复位),SET令元件自保持ON,令元件自保持OFF,清除数据寄存器。当执行SET指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保持功能。当执行RST指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保功能。使用RST指令还可以数据寄存器D、变址寄存器V和Z清零。
END(程序结束)指令
END输入输出处理程序回到第“0”步。
5 结语
在使用PLC系统设计时,要求输入点数很多。尤其对于需要进行多个位置、多点控制的热电厂系统,对输入点数要求较为突出。所以,能够有效地减少系统的输入点,有效地降低PLC的成本。在进行PLC控制系统的设计时,要求运用以下的技巧和要点:(1)在设计时,根据软件的控制功能不同进行相应设计,如果是梯形图,则设计方式应采用模块化形式;(2)在使用循环扫描时,应保持指令与指令、模块与模块之间的时序关系不变,使程序在设计功能基础上正常运行;(3)对于自动关门、换速、自动切换时间等需要进行调节的参数项目,使其与程序分离。因此,在需要进行调整参数时,无需将程序进行改动,方便快捷、便于调试,同时能够使软件的可靠性有效提高;(4)对于串联开关、联动开关,比如层门之间的连锁开关、轿顶和轿厢之间,可将其设置为一个输入点;(5)对于具备相同作用的开关信号,如安全触板的开关以及大门开关,可将其采用并联的形式输入PLC内;(6)采用组合式按钮输入法,应用该方法时应使用两个输入点数,把按钮键进行组合,再由程序自动对组合信号进行识别和复原;(7)进行编码的输入:运用二进制编码,在按钮开关中输入识别信号,再自动转接到PLC程序进行复原、识别,可以非常有效地减少PLC输入点数。
参考文献
[1] 朱善君,等.可编程序控制系统原理、应用、维护[M].北京:清华大学出版社,1992.
[2] 王兆义.可编成控制器教程[M].北京:机械工业出版社,2000.
作者简介:王琼(1980-),男,浙江嵊州人,上虞杭协热电有限公司热控工程师,研究方向:电厂自动化控制系统管理与维护、硬件的日常维护及软件编程。
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