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毕业设计（论文）

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plc类毕业设计范文

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摘要：本论文以PLC（可编程逻辑控制器）技术为研究对象，通过对PLC工作原理、编程方法和应用领域的研究，分析了PLC在现代工业自动化控制系统中的重要作用。论文详细介绍了PLC的基本构成、编程语言及其应用，并对PLC在实际工程项目中的应用进行了深入探讨。此外，论文还结合实例，对PLC控制系统设计、调试和维护方法进行了详细阐述，为PLC技术的推广应用提供了有益的参考。

随着工业自动化程度的不断提高，可编程逻辑控制器（PLC）作为工业自动化控制的核心设备，其应用范围越来越广泛。PLC以其可靠性高、易于编程、功能强大等特点，在各个行业得到了广泛应用。本文旨在通过对PLC技术的研究，为我国工业自动化控制系统的发展提供理论支持和实践指导。

第一章PLC技术概述

1.1PLC的发展历程

(1)可编程逻辑控制器（PLC）的发展始于20世纪60年代，当时主要用于汽车制造业的生产线自动化控制。早期的PLC被称为可编程控制器，其主要目的是替代传统的继电器控制电路，实现生产过程的自动化。1964年，美国通用电气公司（GE）推出了世界上第一台可编程控制器，标志着PLC技术的诞生。随后，欧洲和日本也相继研制出自己的PLC产品。

(2)20世纪70年代，PLC技术开始进入快速发展阶段。这一时期，PLC的性能得到显著提升，其功能逐渐丰富，可以处理更复杂的控制任务。1973年，德国西门子公司推出了SIMATICS系列PLC，成为当时最流行的PLC之一。同时，日本欧姆龙公司和美国RockwellAutomation公司也推出了各自的PLC产品，进一步推动了PLC技术的普及。

(3)20世纪80年代，PLC技术进入成熟阶段，其应用范围不断扩大。随着计算机技术的发展，PLC逐渐与计算机技术相结合，形成了以计算机为基础的控制系统。1980年，美国RockwellAutomation公司推出了第一个集散控制系统（DCS），将PLC技术与计算机技术完美结合。此后，PLC在工业自动化领域的应用越来越广泛，不仅应用于制造业，还扩展到了能源、交通、环保等多个领域。据统计，到20世纪末，全球PLC市场规模已超过100亿美元。

1.2PLC的结构与组成

(1)PLC的基本结构主要由输入模块、输出模块、中央处理单元（CPU）、存储器和通信接口等部分组成。输入模块负责接收外部信号，如按钮、传感器等，并将这些信号转换为CPU可以处理的数字信号。输出模块则将CPU处理后的数字信号转换为控制信号，驱动执行器，如电机、阀门等，以实现对生产过程的控制。

(2)中央处理单元（CPU）是PLC的核心部分，负责整个系统的运行和控制。CPU根据输入模块接收到的信号和存储器中的程序，进行逻辑运算、数据处理和定时控制等操作。存储器分为程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存放PLC的控制程序，数据存储器用于存放控制过程中的实时数据和历史数据。

(3)PLC的通信接口是实现PLC与其他设备、计算机系统进行数据交换和通信的接口。通信接口可以支持多种通信协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等，以满足不同应用场景的需求。通过通信接口，PLC可以实现远程监控、数据采集、远程控制等功能，提高生产过程的自动化水平和智能化程度。此外，一些PLC还具备以太网接口，可以直接接入工业以太网，实现工业现场的网络化控制。

1.3PLC的工作原理

(1)PLC的工作原理基于其内部程序对输入信号进行处理，并根据处理结果输出相应的控制信号。当PLC开始运行时，它首先从输入模块读取输入信号，这些信号可以是开关、传感器或其他控制设备产生的。这些输入信号被转换成数字信号，以便CPU进行逻辑处理。

(2)CPU根据程序逻辑对输入信号进行分析和计算。PLC的程序通常使用梯形图、指令列表或结构化文本等编程语言编写，这些程序定义了输入信号如何转换为输出信号。CPU按照程序指令的顺序执行，对输入信号进行逻辑运算、定时、计数和比较等操作，生成控制逻辑。

(3)处理完成后，CPU将控制逻辑输出到输出模块。输出模块将CPU的数字信号转换为相应的物理信号，如继电器、晶体管或固态继电器等，这些物理信号可以控制外部设备，如电机、阀门、指示灯等。PLC的这种工作方式确保了生产过程的自动化和连续性，同时由于其可编程特性，可以灵活适应不同的控制需求。

1.4PLC的分类与特点

(1)PLC根据其应用范围和功能特点可以分为多种类型。其中，按照输入/输出点数划分，有小型、中型和大型PLC。小型PLC通常适