PLC可编程序控制器的应用及发展趋势探析解析.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

PLC可编程序控制器的应用及发展趋势探析解析

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

PLC可编程序控制器的应用及发展趋势探析解析

摘要：PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制器，具有编程灵活、可靠性高、适应性强等特点。本文首先介绍了PLC的发展历程和基本原理，然后详细探讨了PLC在工业自动化中的应用，包括自动化生产线、机器人控制系统、电力系统等。接着分析了PLC技术的必威体育精装版发展趋势，如模块化、网络化、智能化等。最后，对PLC技术的未来发展趋势进行了展望，提出了相应的建议和对策。

前言：随着工业自动化程度的不断提高，PLC技术作为工业自动化的核心控制设备，其重要性日益凸显。本文旨在通过对PLC技术的应用及发展趋势进行深入研究，为我国工业自动化技术的发展提供理论支持和实践指导。首先，对PLC技术的基本概念、发展历程和原理进行了阐述；其次，分析了PLC在各个领域的应用现状；再次，探讨了PLC技术的必威体育精装版发展趋势；最后，对PLC技术的未来发展趋势进行了展望。

第一章PLC技术概述

1.1PLC的发展历程

(1)PLC的起源可以追溯到20世纪40年代，当时的工业自动化还处于初级阶段。最初，工业控制主要依赖于继电器和接触器，这些设备体积庞大，可靠性低，维护困难。1952年，美国通用电气公司（GE）工程师约瑟夫·约翰逊（JosephJohnson）发明了世界上第一个可编程控制器，这个控制器使用纸带作为编程介质，通过改变纸带上的孔来控制继电器和接触器的动作。这一发明标志着PLC技术的诞生。

(2)20世纪60年代，随着电子技术的快速发展，PLC技术得到了迅速的推广和应用。在这个时期，PLC开始从简单的顺序控制向复杂的过程控制发展。例如，美国德克萨斯仪器公司（TexasInstruments）于1969年推出了世界上第一个微处理器PLC，这一产品使用了微处理器作为控制核心，大大提高了PLC的处理速度和可靠性。同时，PLC开始被广泛应用于汽车制造、食品加工、石油化工等行业。

(3)进入20世纪70年代，PLC技术进入了快速发展阶段。随着计算机技术的进步，PLC的性能得到了显著提升。在这个时期，PLC的编程语言逐渐标准化，如梯形图、功能块图等编程语言得到了广泛应用。同时，PLC的模块化设计也得到推广，使得PLC的配置更加灵活，适用性更强。例如，德国西门子公司（Siemens）在1973年推出了S5系列PLC，该系列PLC采用了模块化设计，成为当时市场上最受欢迎的PLC之一。这一时期，PLC的市场规模迅速扩大，成为工业自动化领域的重要技术。

1.2PLC的基本原理

(1)PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理基于数字逻辑和微处理器技术。它通过程序来控制工业现场的电气设备，实现自动化控制。PLC的核心是中央处理器（CPU），它是PLC的大脑，负责解释和执行用户编写的程序。CPU通常由微处理器芯片组成，具有高速数据处理能力。

(2)PLC的工作过程可以概括为输入、处理和输出三个阶段。首先，输入模块（I/O模块）负责接收来自现场传感器的信号，如温度、压力、流量等，并将这些模拟信号转换为CPU可以处理的数字信号。这些数字信号随后被存储在内存中，供CPU读取和处理。在处理阶段，CPU根据用户编写的程序，对输入信号进行逻辑、定时、计数等运算，得到控制逻辑和输出信号。最后，输出模块将CPU的输出信号转换为现场设备可以理解的信号，如控制继电器、电机启动器等，实现对现场设备的控制。

(3)PLC的程序设计通常采用梯形图、功能块图、指令表等编程语言。梯形图编程语言是PLC最常用的编程语言之一，它类似于传统的电气控制电路图，易于理解和编程。功能块图编程语言则类似于计算机编程语言，通过图形化的方式描述程序的逻辑。指令表编程语言则是一种类似于汇编语言的编程语言，通过一系列指令来控制PLC的运行。PLC的程序存储在内存中，当PLC启动时，CPU会按照程序的逻辑顺序执行，实现对工业现场的控制。此外，PLC还具有监控功能，可以实时显示输入输出状态、故障诊断等功能，提高了系统的可靠性和易用性。

1.3PLC的组成及工作原理

(1)PLC的组成主要包括中央处理器（CPU）、输入输出模块（I/O模块）、存储器、电源模块、编程器和通信模块等。其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户编写的程序，对输入信号进行处理，并产生相应的输出信号。以西门子S7-1200系列PLC为例，其CPU模块采用32位微处理器，处理速度可达1MHz，能够满足大多数工业控制需求。

(2)输入输出模块是PLC与现场设备之间进行信息交换的桥梁