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单片机应用实训(论文)说明书

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题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发

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2010年7月10日

PLC运料小车课程设计

引言

随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械

化、自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，

降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到多达128I/O点，且能增加特殊功能模块

或扩展板。通信和数据连接功能选项使得FX1N在体积、通信和特殊功能模块等重要的

应用方面非常完美。PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。

本文以PLC控制技术为核心,采用日本三菱FX1s-20MR的PLC,论述了运料小车控制系

统的软硬件设计方案及其控制原理,实现了运料小车装料、卸料过程的自动控制.通过实

际应用,说明所设计的控制系运行可靠,满足了实际需要。这正是本课题研究的重点。

1、PLC技术概述

1.1PLC的发展历史与趋势

可编程序控制器的英文为ProgrammableController，在二十实际七十至八十年代一

直简称为PC。由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；加之可编程序的

概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑

控制器（PLC，ProgrammableLogicController），为了方便，仍简称PLC为可编程序控

制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统，强调可编程序控

制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。

PLC的发展和市场情况

1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数

字公司研制出了第一土改可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电

路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。

在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料

转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中

存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序

动作；另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制；以及大量

的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的——离散量的数

据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行

顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立

之势，如表1，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占有一定的百分比。

在八十年代至九十年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为

30~40%。由于PLC人机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS

的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）的出现，

特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年

来PLC增长速度总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品，

主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、

纸浆/造纸（11.3%）等行业。

国内PLC生产厂约三十家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一

部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产，因此可以说PLC在我国未形成制造产业。

作为原理、技术和工艺均无尖端技术难度的产品，只要努力，是能形成制造产业的。

在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PL