畢業(yè)設(shè)計(jì)病床呼叫系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計(jì)歐姆龍

1、 . PAGE21 / NUMPAGES22摘 要PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它是采用軟件編制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時(shí)要使用到各種編程元件，它們可提供無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)。編程元件是指輸入寄存器、輸出寄存器、位存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器與特殊功能存儲(chǔ)器等。它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大要型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)的發(fā)展，而病床

2、呼叫器也成為了醫(yī)院的必須設(shè)備。由以前手動(dòng)搖鈴發(fā)展到今天的按鈕操縱，為醫(yī)院的管理做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc290281724摘要 PAGEREF _Toc290281724 h 0HYPERLINK l _Toc290281725第1章緒論 PAGEREF _Toc290281725 h 1HYPERLINK l _Toc2902817261.1 引言 PAGEREF _Toc290281726 h 1HYPERLINK l _Toc2902817271.2可編程控制器的由來(lái)與發(fā)展 PAGEREF _Toc290281727 h 2H

3、YPERLINK l _Toc2902817281.3可編程控制器(PLC)的特點(diǎn) PAGEREF _Toc290281728 h 4HYPERLINK l _Toc2902817291.3.1硬件的可靠性 PAGEREF _Toc290281729 h 4HYPERLINK l _Toc2902817301.3.2編程簡(jiǎn)單，使用方便 PAGEREF _Toc290281730 h 4HYPERLINK l _Toc2902817311.3.3接線(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性好 PAGEREF _Toc290281731 h 4HYPERLINK l _Toc2902817321.3.4易于安裝，便于維護(hù) P

4、AGEREF _Toc290281732 h 5HYPERLINK l _Toc2902817331.4 PLC的工作原理 PAGEREF _Toc290281733 h 5HYPERLINK l _Toc2902817341.5采用PLC控制的優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc290281734 h 6HYPERLINK l _Toc2902817351.6 PLC的編程語(yǔ)言 PAGEREF _Toc290281735 h 6HYPERLINK l _Toc290281736第二章基本方案分析 PAGEREF _Toc290281736 h 7HYPERLINK l _Toc2902817372

5、.可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 PAGEREF _Toc290281737 h 7HYPERLINK l _Toc2902817382.PLC的編程方法 PAGEREF _Toc290281738 h 7HYPERLINK l _Toc2902817392.1. 2經(jīng)驗(yàn)法編程 PAGEREF _Toc290281739 h 8HYPERLINK l _Toc2902817402.2系統(tǒng)流程圖分解 PAGEREF _Toc290281740 h 10HYPERLINK l _Toc290281741第三章病床呼叫系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc290281741 h 11HYPERLINK

6、 l _Toc2902817423.1病床呼叫器的示意圖 PAGEREF _Toc290281742 h 11HYPERLINK l _Toc2902817433.2控制要求 PAGEREF _Toc290281743 h 12HYPERLINK l _Toc2902817443.3呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配 PAGEREF _Toc290281744 h 12HYPERLINK l _Toc2902817453.4 PLC的I/O接線(xiàn)圖 PAGEREF _Toc290281745 h 13HYPERLINK l _Toc29028174635梯形圖的程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc290

7、281746 h 14HYPERLINK l _Toc2902817473.6指令語(yǔ)句 PAGEREF _Toc290281747 h 15HYPERLINK l _Toc2902817483.7程序調(diào)試 PAGEREF _Toc290281748 h 17HYPERLINK l _Toc290281749總結(jié) PAGEREF _Toc290281749 h 18第1章 緒論1.1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來(lái)，我國(guó)的PLC技術(shù)得到了迅速發(fā)展與應(yīng)用一些病床呼叫器也在不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的病床呼叫器，它主要由操作系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)組成.PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，使用維

8、修方便，抗干擾性強(qiáng),設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在呼叫控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。目前國(guó)七八十年代安裝的許多呼叫控制系統(tǒng)，線(xiàn)路復(fù)雜，接線(xiàn)多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，速，效率低，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響運(yùn)行質(zhì)量。因此對(duì)呼叫控制技術(shù)進(jìn)行研究，尋找適合我國(guó)現(xiàn)代呼叫的改造方法具有十分重要的意義。病床呼叫器作為醫(yī)院的重要呼叫工具與醫(yī)院人員的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在許多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，從而使病床呼叫器由傳統(tǒng)的控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前醫(yī)院

9、控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。PLC是一種專(zhuān)門(mén)從事邏輯控制的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)配置靈活等特點(diǎn)。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。自80年代后期PLC引入我國(guó)電梯行業(yè)以來(lái)，由PLC組成的呼叫控制系統(tǒng)被許多廠(chǎng)家普遍采用。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。病床呼叫控制系統(tǒng)分為控制部分和邏輯控制部分。為了改善速度和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來(lái)控制其運(yùn)行，這樣大大提高了呼叫的可靠性能?？删幊炭刂破鳎≒rogrammable Logic controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)

10、化技術(shù)而開(kāi)發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動(dòng)控制問(wèn)題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。所以，綜上所述，本設(shè)計(jì)就以PLC作為工具對(duì)呼叫的各種操作進(jìn)行控制。1.2可編程控制器的由來(lái)與發(fā)展第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤(pán)，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線(xiàn)所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（D

11、EC）于1969年研制成第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14，投入通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)控制中，取得了令人滿(mǎn)意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。第一臺(tái)PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程與用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)梯形圖編程語(yǔ)言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。在短時(shí)間，PLC在其他工業(yè)部門(mén)也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門(mén)相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的第一步。70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問(wèn)世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏

12、輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的PLC，我國(guó)在1974年也開(kāi)始研制。70年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語(yǔ)言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語(yǔ)言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機(jī)DDC系統(tǒng)。進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障與機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出

13、的要求。盡管PLC功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。隨著PLC的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)了近年的發(fā)展，它對(duì)提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率起到了重要的作用。它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，既有單片機(jī)作為繼電器邏輯電路的替代品，又有作為控制設(shè)備的核心部件。隨著自動(dòng)化程序的提高，它既可以作為現(xiàn)場(chǎng)控制的部件，又可以作為現(xiàn)場(chǎng)更高一級(jí)管理的控制部件。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，作為成熟技術(shù)，可編程序控制器已被廣泛應(yīng)用到機(jī)械，冶金，化工，石化，水泥，食品飲料，制藥等各個(gè)領(lǐng)域，極提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。隨著時(shí)間的推移，PLC已經(jīng)不再局限于最初設(shè)計(jì)的邏輯和順序控制領(lǐng)域，越來(lái)越多的PLC產(chǎn)品向著滿(mǎn)足更多更復(fù)雜的控制需求邁進(jìn)。

14、隨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)和推廣，更加有力地促進(jìn)了PLC產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。1.3可編程控制器(PLC)的特點(diǎn)1.3.1硬件的可靠性PLC是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的PLC能置于有很強(qiáng)的電噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。在硬件設(shè)計(jì)方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器件，再就是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固，簡(jiǎn)化安裝，使它易于抗振動(dòng)沖擊，對(duì)印制電路板的設(shè)計(jì)、加工與焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝措施，而且在電路、結(jié)構(gòu)與工藝上采取了一些獨(dú)特的方式。例如，在輸入/輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地，用提高了抗干擾性能；各個(gè)I/O端口都除采用了常規(guī)模

15、擬器濾波以外，還加上了數(shù)字濾波；部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號(hào)；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn)行在線(xiàn)插拔、調(diào)試時(shí)不會(huì)影響各機(jī)的正常運(yùn)行。由于PLC本身具有很高的可靠性，所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入/輸出的部件上，以與如傳感器件、限位開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、電磁電機(jī)等外圍裝置上。1.3.2編程簡(jiǎn)單，使用方便用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，常使用匯編語(yǔ)言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。PLC采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，容易掌握。例如，目前打多數(shù)PLC均采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控

16、制線(xiàn)路的清晰直觀感，又顧與了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣與應(yīng)用微機(jī)的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，很靈活方便。這種面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的編程方式，與目前微機(jī)控制常用的匯編語(yǔ)言相比，雖然在PLC部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的機(jī)電控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，這是微不足道的。1.3.3接線(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性好PLC的接線(xiàn)只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（按鈕、開(kāi)關(guān)等）與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號(hào)執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出端子連接。接線(xiàn)簡(jiǎn)單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線(xiàn)和拆線(xiàn)的麻煩。PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

17、”，這樣生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化過(guò)程就能隨意改變。這種性能使PLC具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。用于連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的硬件接口實(shí)際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設(shè)計(jì)就使現(xiàn)場(chǎng)電氣人員與技術(shù)人員易于是用。1.3.4易于安裝，便于維護(hù)PLC安裝簡(jiǎn)單而且功能有效，其相對(duì)小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線(xiàn)向已有接線(xiàn)端，其實(shí)改換很方便，只要將輸入/輸出設(shè)備連向接線(xiàn)端即可。在大型安裝中，長(zhǎng)距離輸入/輸出站點(diǎn)安放在最優(yōu)地點(diǎn)。長(zhǎng)距離站通過(guò)同軸電纜獲雙扭線(xiàn)連向

18、CPU,這種配置大大減少了物料和勞力，長(zhǎng)距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達(dá)安裝場(chǎng)地前由PLC制造商預(yù)先連好線(xiàn)，這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間。從一開(kāi)始，PLC便以易維護(hù)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護(hù)時(shí)只需更換模塊級(jí)插入式部件，故障檢測(cè)電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于編程設(shè)備可見(jiàn)輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫(xiě)編程指令來(lái)報(bào)告故障。PLC的這些與其他特性使之成為任何一個(gè)控制系統(tǒng)的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實(shí)現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣,PLC的潛在優(yōu)點(diǎn)還取決于應(yīng)用時(shí)的創(chuàng)造性。1.4 PLC的工作原理PLC具有微

19、機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中，用戶(hù)程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。一個(gè)掃描周期大致可分為I/O刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。所謂I/O刷新即對(duì)PLC的輸入進(jìn)行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入部寄存器，同時(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。這實(shí)際是將存入輸入、輸出狀態(tài)的寄存器容進(jìn)行了一次更新，故稱(chēng)為“I（輸入）/O(輸出) 刷新”。由此可見(jiàn)，若輸入變量在I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會(huì)相

20、應(yīng)的發(fā)生變化，或者說(shuō)輸出隊(duì)輸入產(chǎn)生了響應(yīng)。反之，若在本次I/O刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應(yīng)，而要到下一次掃描期間輸出才會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對(duì)輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于這幾個(gè)因數(shù)：一是CPU執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時(shí)間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。對(duì)于慢速控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度常常不是主要的，故這種方式不但沒(méi)有壞處反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的，而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，常常要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大減少，故增加了抗干擾能

21、力。但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問(wèn)題就需慎重考慮。應(yīng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間作出精確的計(jì)算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應(yīng)延時(shí)等的不良影響。1.5采用PLC控制的優(yōu)點(diǎn)(1)在采用PLC控制，主要是用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線(xiàn)路簡(jiǎn)化。(3)PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高病床呼叫運(yùn)行效率。(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線(xiàn)。1.6 PLC的編程語(yǔ)言PLC提供了較完整的編程語(yǔ)言，以適

22、應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器的硬接線(xiàn)線(xiàn)路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC部的存儲(chǔ)器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。PLC提供的編程語(yǔ)言通常由三種：梯形圖、功能圖、與布爾邏輯編程。梯形圖(Ladder Programming)是應(yīng)用最廣的，梯形圖編程有時(shí)稱(chēng)為繼電器梯形圖邏輯圖編程。它使用的最廣是因?yàn)樗鸵酝睦^電器控制線(xiàn)路很接近。梯形圖是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，它與電氣操作原理相呼應(yīng)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是形象、直觀和實(shí)用，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知。PLC的梯形圖與電氣控

23、制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的時(shí)部繼電器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，都是由軟件實(shí)現(xiàn)的，其主要特點(diǎn)為使用方便、修改靈活。功能圖編程（Function Chart Programming）是一種較新的編程方法。它的作用使用功能圖來(lái)表達(dá)一個(gè)順序控制過(guò)程。布爾邏輯編程(Boolean Logic Programming)包括“與”（AND）、或(OR)、非(NOT)以與定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等。每一種編程方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，根據(jù)每一種特殊的控制要求，根據(jù)編程者的熟練程度正確合理應(yīng)用編程方法。第二章 基本方案分析2.可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法2.P

24、LC的編程方法圖解法編程 圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 程序 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。 (1) 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語(yǔ)言去編制 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。這是一種模仿繼電器 HYPERLINK :/ jdzyjs 控制系統(tǒng)的 HYPERLINK :/jdzyjs /dian

25、qi/plc/index.html 編程 HYPERLINK :/ jdzyjs 方法。其圖形甚至元件名稱(chēng)都與繼電器控制電路十分相近。這種 HYPERLINK :/ jdzyjs 方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC的梯形圖語(yǔ)言。這對(duì)于熟悉繼電器控制的人來(lái)說(shuō)，是最方便的一種 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程 HYPERLINK :/ jdzyjs 方法。 (2) 邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 HYPERLINK :/jdzyjs

26、 /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 程序的執(zhí)行過(guò)程，反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程，用邏輯框圖表示出來(lái)形成系統(tǒng)的邏輯流程圖。這種 HYPERLINK :/ jdzyjs 方法編制的 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC控制 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系與聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會(huì)使整個(gè) HYPERLINK :/ jdzyjs 程序脈絡(luò)清楚，便于分析控制 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序，便于查找故障

27、點(diǎn)，便于調(diào)試 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序和維修 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。有時(shí)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序，直接用語(yǔ)句表和用梯形圖 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程可能覺(jué)得難以下手，則可以先畫(huà)出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個(gè)部分用語(yǔ)句表和梯形圖編制 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC應(yīng)用 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。 (3) 時(shí)序流程圖法：時(shí)序流程圖法使首先畫(huà)出 HYPERLINK :/ jdzy

28、js 控制系統(tǒng)的時(shí)序圖（即到某一個(gè)時(shí)間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時(shí)序圖），再根據(jù)時(shí)序關(guān)系畫(huà)出對(duì)應(yīng)的控制任務(wù)的 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序框圖，最后把 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序框圖寫(xiě)成 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。時(shí)序流程圖法很適合于以時(shí)間為基準(zhǔn)的 HYPERLINK :/ jdzyjs 控制系統(tǒng)的 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程 HYPERLINK :/ jdzyjs 方法。 (4) 步進(jìn)順控法

29、：步進(jìn)順控法是在順控指令的配合下 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。一般比較復(fù)雜的 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序，都可以分成若干個(gè)功能比較簡(jiǎn)單的 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序段，一個(gè) HYPERLINK :/ jdzyjs 程序段可以看成整個(gè)控制過(guò)程中的一步。從整個(gè)角度去看，一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的控制過(guò)程是由這樣若干個(gè)步組成的。系統(tǒng)控制的任務(wù)實(shí)際上可以認(rèn)為在不同時(shí)刻或者在不同進(jìn)程中去完成對(duì)各個(gè)步的控制。為此，不少 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC

30、生產(chǎn)廠(chǎng)家在自己的 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC中增加了步進(jìn)順控指令。在畫(huà)完各個(gè)步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進(jìn)順控指令方便地編寫(xiě)控制 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序。 2.1. 2經(jīng)驗(yàn)法 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)。多數(shù)是 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序，把這些 HYPERLINK :/ j

31、dzyjs 程序看成是自己的“試驗(yàn) HYPERLINK :/ jdzyjs 程序”。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些“試驗(yàn) HYPERLINK :/ jdzyjs 程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說(shuō)的經(jīng)驗(yàn)，有的是來(lái)自自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，有的可能是別人的 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就需要日積月累，善于總結(jié)。2.2病床呼叫器控制系統(tǒng) HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)流程圖在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前,我們對(duì)系統(tǒng)的控制流程與設(shè)計(jì)的步驟做一個(gè)思想的統(tǒng)籌,以下是我們的設(shè)計(jì)一個(gè)病床呼叫器控制系統(tǒng)的流程圖。開(kāi)始分析控制要求確定用戶(hù)I/O設(shè)備PLC硬件系統(tǒng)配置配分配I/O點(diǎn)繪制流程表

32、設(shè)計(jì)梯形圖修改程序程序輸入PLC軟件測(cè)試滿(mǎn)足要求？整體測(cè)試滿(mǎn)足要求?交付使用圖2-1病床呼叫器控制流程圖2.2系統(tǒng)流程圖分解（1）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求 a 被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)過(guò)程。 b 控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的 HYPERLINK :/ jdzyjs 控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程和調(diào)試。 （2）確定I/O設(shè)備 根據(jù)被控對(duì)象對(duì) HYPERLINK :/j

33、dzyjs /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶(hù)輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。 （3）選擇合適的 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC類(lèi)型 根據(jù)已確定的用戶(hù)I/O設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC類(lèi)型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O模塊的選擇、電

34、源模塊的選擇等。 （4）分配I/O點(diǎn) 分配 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫(huà)出輸入 / 輸出端子的接線(xiàn)圖。接著就可以進(jìn)行 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC HYPERLINK :/ jdzyjs 程序 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。 （5） HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖 HYPERLINK :/ jdzyj

35、s 程序根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)出梯形圖即 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng) HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)的最核心工作，也是比較困難的一步，要 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 （6）將 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序輸入 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC當(dāng)

36、使用簡(jiǎn)易 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程器將 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序輸入 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程序控制器的輔助 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程軟件在計(jì)算機(jī)上 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html 編程時(shí)，

37、可通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜將 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序下載到 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC中去。 （7）進(jìn)行軟件測(cè)試 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序輸入 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試工作。因?yàn)樵?HYPERLINK :/ jdzyjs 程序 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

38、上去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。 （8）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 在 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC軟硬件 HYPERLINK :/ jdzyjs 設(shè)計(jì)和控制柜與現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果 HYPERLINK :/ jdzyjs 控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制 HYPERLINK :/ jdzyjs 程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要

39、逐一排除，直至調(diào)試成功。 （9）編制技術(shù)文件 系統(tǒng)技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 HYPERLINK :/jdzyjs /dianqi/plc/index.html PLC梯形圖。第三章 病床呼叫系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)3.1病床呼叫器的示意圖3.2控制要求當(dāng)某個(gè)病床發(fā)出求助信號(hào)（按下呼叫按鈕）后，護(hù)士站的蜂鳴器發(fā)出短促音，與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍（閃爍頻率自定）。當(dāng)醫(yī)護(hù)人員聽(tīng)到呼叫后，可按下呼叫響應(yīng)按鈕SBO，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20S后停止顯示。如果同時(shí)或者在一段時(shí)間有多個(gè)呼叫信號(hào)，護(hù)士站的蜂鳴器仍然發(fā)出短促音，與這些呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的那些指示燈均閃爍，醫(yī)護(hù)人員按下

40、呼叫響應(yīng)按鈕后，蜂鳴器停止工作 ，呼叫指示燈在20S后停止顯示。3.3呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配類(lèi)別元件端子號(hào)作用輸入SB00000一號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB10001一號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB20002一號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB30003一號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB40004醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB50005醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB60006二號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB70007二號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB80008二號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB90009二號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB100010醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB110011醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位

41、按鈕SB120012三號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB130013三號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB140014三號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB150015三號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB160016醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB170017醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕輸出HL01000一號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL11001一號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL21002一號(hào)病房的指示燈HL31003醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL41004醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL51005二號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL61006二號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL71007二號(hào)病房的指示燈HL81008醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL910

42、09醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL101010三號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL111011三號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL121012三號(hào)病房的指示燈HL131013醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL141014醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL151015蜂鳴器3.4 PLC的I/O接線(xiàn)圖35梯形圖的程序設(shè)計(jì)3.6指令語(yǔ)句1LD00002OR10003AND NOT00014OUT10005TIM000#00206LD00027OR10018ANDNOT00039OUT100110TIM001#002011LD100012OR100113LD NOT TIM00014AND NOT TIM00115OR NOTTIM00616AND LD17OUT 100218LD100019ANDNOT000420LD NOTTIM00021ORNOTTIM00622ANDLD23OUT100424LD000625OR100526