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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习扬州市职业高校毕业设计（论文）设计（论文）题目：PLC在电镀生产线上的应用电气自动化09电气一班李城0902030116王蕊系别：汽车与电气工程系专业：班级：姓名：学号： 指导老师：摘 要行车是用来在短距离内提升和移动物件的机械，是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，电镀行车由于他的高危急性，应用它的场合更是频繁，行车对减轻工人体力劳动，提高劳动生产率起着重要的作用；本设计中的行车要实现左右，前后及上下的三维运动，并且要精确定位，具有远距离掌握，能够依据预定次序和掌握要求，自动完成一序列的工作；在设计中采纳低压电器的控制方式，掌握线路的设计方面力
2、图做到布局合理, 排列匀称 , 原理图上有极限位置爱护和必要的电气爱护措施，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系 统硬件接线图、 PLC 掌握 I/O端口安排表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度；在该生产线的掌握系统中， 采纳了高牢靠性，高稳固性，编程简洁，易于使用，而且广泛应用于现代工业 企业生产线过程掌握中的掌握器PLC；具体分析了输送系统设备爱护掌握电动机原理图、程序框图、 PLC 系统外部接线图；分层次具体阐述了整个高度自动化输送系统的目标及功能，使高度自动化输送系统的结构更加清楚，层次更加分明，具有特别强的有用性；关键词 ： PLC电镀行车
3、前 言毕业设计是高校阶段最终一次综合性设计，是高校三年所学学问的综合题现，是应用所学基础理论、专业学问与技能分析和解决生产实际问题的综合性训练；毕业设计是同学毕业前进行的全面综合训练，是培育同学综合运用所学学问与技能解决实际问题的教案环节，是同学在校获得的最终训练机会， 也是对学 生在 校期 间所获得学问 的检 验； 期望通过最终的毕业设计，能更加巩固、扩大和强化自己所学到的理论学问和技能，提高自己毕业设 计制图、编写技术说明书的才能，学会正确使用技术资料，标准手册和工具书；并在设计中进一步提高自己理论联系实际、庄重、认真的工作作风，为即将走上工作岗位所从事的技术工作打下一个良好的基础；这次设
4、 计的 题目是： PLC在电镀生产线上的应用设计；并绘制出电镀工艺流程图、自动 工作状态流程图、电镀生产线PLC掌握梯形图；在这次设计中，我明确设 计目的，并打算好好把握和利用这次踏上工作岗位前的最终一次“演习”机会，通过几个月来的认真查阅资料，细心设计，努力工作，最终完成了这次设计任务，但由于水平和时间有限，设计中错误难免，期望老师们批判指正，从而能得到不断的进步目录摘要.1前言1第 1 章课题简介1 1.1 概述1 1.2 本课题的内容和工艺要求 1第 2 章 方案比较32.1继电器、PLC电路图电路分析3 2.2 PLC 与继电器的优缺点32.2.1继电器的特点32.2.2 PLC的特点
5、42.3PLC的选用.5第3章PLC的原理6 3.1可编程掌握器的等效电路6 3.1.1存 储 程 序 控 制 与 可 编 程 序 控 制 器 . 63.1.2可编程序控制器的等效电路 .6 3.2 PLC 扫描技术93.2.1扫描技术93.2.2扫描工作过程.93.2.3扫描周期运算 10 3.3 PLC 与 I/O 相应时间 103.3.1转变信息刷新方式113.3.2采纳集中技术 113.3.3调整输入滤波器123. 4 梯形图语言特点. 123. 5 主要技术性能. 123. 6 PLC 的硬件系统123. 7PLC应用领域15第4章PLC在电镀生产线上的应用17 4.1工艺要求17
6、4.2掌握流程图184.2.1行车自动工作掌握的过程.18 4.3拖动系统设计 194.4PLC 的 选型194.5PLC输入/输出地址对照表.20 4.6 PLC 生产线上的梯形图214.6.1电镀生产线 PLC掌握梯形图程序.264.6.2梯形图程序.29第 5 章 不足与改进.30第 6 章 小结31第 7 章致谢. 32.参考文献.33第 1 章课题简介1.1概述一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外， 如何保证电镀产品严格依据电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间就是打算电镀产品质量和品质的重要因素；在电镀生产线上采纳自动化掌握不但可以使电镀产品的质量和品质
7、得到严格的保证，有效的削减废品率，而且仍可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着特别好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动掌握就是电镀生产线自动化掌握的关键；电镀生产线依据其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都依据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动掌握，早期是采纳继电器规律电路和次序掌握器，进展至今其掌握方式已采纳可编程掌握器 PLC作为核心掌握部件，其掌握更为安全、牢靠、便利、敏捷，自动化程度更高；随着集成电路和运算机技术的迅猛进展，储备掌握程序逐步替代接线程序掌握，成为工业掌握系统的主流进展方向；所谓程序掌握，就是将掌握规律程序语言的形式存
8、放在储备器中，通过执行储备器中的程序实现系统的掌握要 求；这样的系统称为储备程序掌握系统；在储备程序掌握系统中，掌握程序的修改不需要转变掌握器内部的接线，而只需通过通过编程器中的某些程序语言内容；可编程掌握器就是一种储备程序掌握器；其输入设备和输出设备与继电器 掌握系统相同，但它们直接连接到可编程掌握器的输入端子和输出端子；在可 编程掌握器构成的掌握系统中，实现一个掌握任务，同样需要针对具体的掌握 对象，分析掌握系统要求，确定所需用户的输出输入设备，然后运行相应的程 序语言便指出相应的程序，利用编程器和其他设备写入可编程掌握器的储备器 中；每条程序语言确定一个次序，运行时CPU一次读取查出其中
9、的程序语句， 对它们的内容说明并加以执行；执行结果用以输出设备，两支被掌握对象工作；可编程掌握器时通过软件实现掌握规律的，能够使用不同掌握任务的需要，通用性强，使用敏捷，牢靠性强；1.2 、课题的内容和工艺要求（1）、内容：电镀生产线上有三个基本的槽位，分别是：清水槽、回收槽和电镀槽，工件由装有可升降吊钩的行车带动，经过电镀、镀液回收、清洗等工序，完成电镀全过程；在电镀生产线一侧，工人将代加工的零件装入吊篮，并发出信号， 专用行车便提升并自动逐段进行；按工艺要求在需要停留的槽位停下，并自动下降，停留肯定时间（各槽停留时间按事先工艺要求调定）后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产
10、线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新装料发出信号进入下一加工循环；（ 2）、设计要求：工件放入镀槽中，电镀 250s 后提起，停放 25s，让镀液从工件上流回镀槽中，然后放人回收液中浸25s，提起后停 20s，接着放入清水槽中清洗20s；最后提起停 15s 后，行车返回原位，一个工件的电镀过程终止；假如在中途断电，工件将报废无需在进行下面的工序，所以可以通过点动操作返回，取下报废品；电镀工艺流程图如图 1-1；SQ4SQ3SQ2SQ1SQ515s20s25s20s25s250sSQ6清水槽回收液槽镀槽原位1-1 电镀工艺流程图第 2 章方案比较SBTKMSBPSSKKKM（ a）继电器
11、电路图X0X1Y0XXYYY0b PLC 梯 形 图2.1 、继电器、 PLC电路图电路分析（1） ）、如图（ a）为继电器电路图；图中SBT 为常开按钮， SBP 位常闭按钮， KM 为继电器线圈；当按下启动按钮SBT，继电器 KM 的线圈通电，其常开触点 KM 闭合，由于常开触点 KM 与启动按钮 SBT 并联，所以即使松开启动按钮 SBT，已经闭合的常开触点 KM 仍旧能使继电器 KM 的线圈通电，这个常开触点称作“自锁”触点；停止时按下停止按钮SBP，继电器的线圈失电；（2） ）、如图（ b）为 PLC 梯形图；图中 X0 为常开输入触点， X1 为常闭输入触点， Y0 表示输出，其输
12、出Y0 的工作状态受 X0 、X1 信号掌握，当按下启动输入继电器按钮X0 ，输出继电器 Y0 的线圈通电，其常开触点Y0 闭合，由于常开触点 Y0 与启动输入继电器按钮 X0 并联，所以即使松开启动输入继电器按钮 X0 ，已经闭合的常开触点 Y0 仍旧能使输出继电器 YO 的线圈通电；停止时按下停止按钮 X1，输出继电器的线圈Y0 失电，常开触点 Y0 断开；2. 2、PLC与继电器的优缺点如图（ a）、（ b）对于同一掌握电路，继电掌握原理和梯形图的输入、输出信号基本相同，掌握过程等效；2. 2.1 、继电器的特点（1） ）、功能不易扩展；（2） ）、继电器价格相对 PLC 廉价；（3）
13、）、继电器接线复杂，一个产品的工艺转变，要重新接线，布线不易更新；（4） ）、继电掌握使用是内部继电器、定时器和计数器靠硬件连接掌握电路；（5） ）、牢靠性不高，查找和排除故障特别困难；（6） ）、当产品更新时继电器掌握系统的元件和接线都要相应的变化，而且这种变动工作量很大，工期长费用高；在传统的继电器掌握系统和电子规律掌握系统中，掌握任务的完成时通过电器、电子掌握线路来实现的；这些掌握线路间继电器、接触器、电子元件等如干分立器件用导线连接在一起、形成满意掌握对象动作要求的掌握程序；这样的掌握系统成为接线程序掌握系统；因其程序就固定在接线中，所以又成为接线程序；在接线掌握系统中，如要修改掌握程
14、序就必需转变接线；设计一个接线程序掌握系统，第一需要针对具体的掌握对象，分析掌握要求，确定所需的用户输入输出设备，设计相应的掌握线路，再依据需要制作针对该掌握装置（如继电器掌握柜或掌握台）；对于较复杂的掌握过程，掌握线路的设计将特别繁琐、困难；设计的掌握线路也很复杂；由于掌握系统器件接线多，使系统的牢靠性受到了很大的影响，其平均无故障时间往往较短；掌握系统完成以后，如掌握任务发生变化（如生产工艺流程的变化），就必需转变相应接点才能实现；因而简洁造成界限程序掌握系统的敏捷性、通用性较低， 故障率高，修理也不便利；2. 2.2 、PLC的特点1、牢靠性高、抗干扰性强PLC 采纳了集成度很高的微电子
15、器件，大量开关动作由无触点的半导体电路来完成，其牢靠程度是使用机械触点的继电器所无法比拟的；为了保证PLC能在恶劣的工业环境下牢靠工作，在其设计和制造过程中实行了一系列硬件或软件的刚干扰的设施；硬件方面的设施有：（1） ）隔离 PLC 的输入、输出接口电路一般都采纳光点耦合器来传递信号，这种光电隔离设施使外部电路与PLC 内部之间完全防止了点的联系，有效地抑制了外部的干扰源对 PLC 的影响，仍可以防止外部强电穿入内部CPU；（2） ）滤波 在 PLC 电路电源和输入、输出I/O 电路中设置了多种滤波电路，可有效抑制高频干扰信号；（3） ）在 PLC 内部 CPU 供点电源实行屏蔽、稳压、爱护
16、等设施，防止干扰信号通过供电源进入PLC 内部，另外各个输入输出（ I/O）接口电路的电源彼此独立，以防止电源之间的相互干扰；（4） ）内部设置连锁、环境检测与诊断等电路，一旦发生故障就报警；（5） ）外部采纳密封、防尘、抗震的外壳封装机构，以适应工作的恶劣的环境；在软件方面的设施有：（1） ）设置故障检测与诊断程序，每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环境和故障进行检测诊断，发觉错误后，立刻作自动相应的措施，如报警、爱护数据和封锁输出等；（2） ）定义用户程序及动态数据进行电池后备，以以保证停电后有关状态及信息不会丢失；2 、编程简洁易学PLC 采纳与继电器掌握线路图特别接近的梯形图作为编程
17、语言，它既有继电器电路的清楚直观的特点，又充分考虑到电气工人和技术人员的读图习惯， 对使用者来说，几乎不需要特地的运算机学问，因此，易学易懂，程序转变时也简洁修改；3、功能完善、适应性强目前 PLC 产品已经标准化，系列化和模块化，不仅具有规律运算、计时、计数、次序掌握功能，仍具有A/D 、D/A 转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能；它能依据实际需要，便利敏捷地组装成大小各 异、功能不一的掌握系统，即可掌握一台单机、一条生产线、又可以掌握一个 机群、多点生产线；既可以现场掌握，又可以远程掌握；针对不同的工业现场信号，如沟通、直流、开关量或模拟量、电流或电压脉 冲或电位、强电
18、或弱电等， PLC 都有相应 I/O 接口模块与工业现场掌握器件和设备直接连接，用户可以依据需要便利的进行配置，组成使用、紧凑的掌握系统；4、使用简洁，调试修理便利PLC 的接线极其便利，只需将生产输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC 的输入端子连接，将接收输出型号的被掌握设备（接触器、电磁阀等）与PLC 的输出端子连接，仅用螺丝刀既可完成全部接线工作；PLC 的用户程序可在试验室模拟调试，输入信号用开关来模拟，输出可以用 PLC 的发光二极管；调试后再将 PLC 早现场安装调试；调试工作量要比继电器掌握系统少得多；PLC 的故障率很低，并且有完善的自诊断功能和运行故障指示装置；一旦发生故
19、障，可以通过 PLC 机上各种发光二极管的亮灭状态快速查明缘由，排除故障；5、体积小、重量轻、功耗低由于 PLC 采纳了半导体大规模集成电路，因此正规产品机构紧凑、体积小、重量轻、功耗低，所以 PLC 很简洁装入机械设备内部，是实现机电一体化的抱负的掌握设备2. 3 PLC 的选用通过以上对比，我们很简洁看出PLC 的功能强大和它适用性，更为人性化的操作；随着 21 世纪工业生产的快速进展，市场竞争越来越猛烈，PLC 技术得到了迅猛的进展， PLC 的进展越来越智能化，功能越来越完善化，PLC 的优越是继电器无法比拟的； PLC 是一台工业掌握的运算机，价格比继电器昂贵，但比继电器简洁，易于操
20、作，工艺的变化只需重编写程序，调试比继电器少的多，可以自我诊断运行故障，排除故障；第 3 章 PLC的原理PLC 英文全称 ProgrammableLogicController, 中文全称为可编程规律掌握器，定义是 : 一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的；它采纳一类可编程的储备器，用于其内部储备程序，执行规律运算, 次序掌握，定时，计数与算术操作等面对用户的指令，并通过数字或模拟式输入/ 输出掌握各种类型的机械或生产过程 .PLC 是可编程规律电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLCPLC 是一种特地为在工业环境下应
21、用而设计的数字运算操作的电子装置；它采纳可以编制程序的储备器，用来在其内部储备执行规律运算、次序运算、计 时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，掌握各种类型的机械或生产过程；PLC 及其有关的外围设备都应当按易于与工业 控 制 系 统 形 成 一 个 整 体 ， 易 于 扩 展 其 功 能 的 原 就 而 设 计 ；国际电工委员会 IEC 在其标准中将 PLC 定义为 : 可编程式规律掌握器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的；它采纳一类可编程的储备器，用于其内部储备程序，执行规律运算、次序掌握、定时、计数与算术操作等面对用户的指令，并通过数字
22、或模拟式输入/ 输出掌握各种类型的机械或生产过程；可程式规律掌握器及其有关外部设备，都按易于与工业掌握系统联成一个整体，易于扩充其功能的原就设计； 3.1可编程掌握器的等效电路3.1 .1储备程序掌握与可编程序掌握器随着集成电路和运算机技术的迅猛进展，储备掌握程序逐步替代接线程序掌握，成为工业掌握系统的主流进展方向；所谓程序掌握，就是将掌握规律程序语言的形式存放在储备器中，通过执行储备器中的程序实现系统的掌握要求；这样的系统称为储备程序掌握系统；在储备程序掌握系统中，掌握程序的修改不需要转变掌握器内部的接线，而只需通过编程器中的某些程序语言内容；可编程掌握器就是一种储备程序掌握器；其输入设备和
23、输出设备与继电器控制系统相同，但它们直接连接到可编程掌握器的输入端子和输出端子；如图3-1所示；在可编程掌握器构成的掌握系统中，实现一个掌握任务，同样需要针对具体的掌握对象，分析掌握系统要求，确定所需用户的输出输入设备，然后运行相应的程序语言便指出相应的程序，利用编程器和其他设备写入可编程掌握器的储备器中；每条程序语言确定一个次序，运行时 CPU 一次读取查出其中的程序语句，对它们的内容说明并加以执行；执行结果用以输出设备，两支被掌握对象工作；可编程掌握器时通过软件实现掌握规律的，能够使用不同掌握人物的需要，通用性强，使用敏捷，牢靠性强；3.1.2 可编程序掌握器的等效电路输入设备（开关、传感
24、器）PLC 内部掌握电路掌握对象（电动机等）输出设备（接触器、电磁阀）图 3-1 PLC 构成的储备程序掌握系统由图 3-1 可知，可编程掌握器构成的储备程序掌握系统；由如下三个部分组成；输入设备：连接到可编程掌握器的输入端，它们直接接收来自操作台命令或来自被掌握对象的各种状态信息，产生输入掌握信号送入可编程掌握器；常用的输入设备包括掌握开关和传感器；掌握开关可以是按钮开关、限位开关、行程开关；光电开关、继电器和接触器的接点等；传感器包括各种数字式模拟式传感器，如光栅位移式传感器、磁尺、热电阻；热电偶等；可编程掌握器内部掌握电路：采纳大规模集成电路制作的微处理和储备器， 执行依据被掌握对象的实
25、际要求编制并存入程序储备器中的程序，完成掌握任务；输出设备：与可编程掌握器的输出端相连；它们用来将可编程掌握器的输出掌握信号转换为驱动被掌握对象的工作信号；常用的输出设备包括电磁开关、电磁阀、电磁继电器、电磁离合器、状态指示部件等；输入部分采集输入信号，输出部分就是系统的执行部分，这两部分与继电器掌握系统相同； PLC 内部掌握电路是由编程实现的规律电路，用软件编程代替继电器等功能；对于使用者来说，在编制应用程序时，可以不考虑微处理器和储备器复杂构成及使用的运算机语言，而把PLC 看成内部由很多“软继电器” 组成的掌握器，用近似继电器掌握电路图的编程语言进行编程；这样从功能上讲就可以把 PLC
26、 的掌握部分看做是由很多“软继电器”组成的等效电路，这些“软继电器”的线圈、常开接点、常闭接点一般用图3-2 符号表示， PLC 的等效电路如图 3-3 所示；线圈常开接点常闭接点图 3-2“软继电器”的线圈和接点下面对 PLC 等效电路的各组部分作简要分析；用户输入设备限 位 开关负载电源COM输出公共端输入公共端内部“软接线”（用程序实现）输入回路内部掌握电路输出电路输出接点用户输出设备输入端按钮输入继电器线圈继电器接点继电器线圈（接触器、电磁阀等）图 3-3 PLC 等效电路1. 输入回路这一部分由外部输入电路、PLC 输入接线端子和输入继电器组成；外部输入信号经 PLC 输入接线端子驱
27、动输入继电器；一个输入对应一个等效电路中的输入继电器，它可供应任意个常开和而常闭接点，供PLC 内部掌握接通即表示传送给 PLC 一个接通的输入信号，因此习惯上常常将两者等价使用；输入回路的电源可用 PLC 电源部件供应的直流电压，也可由独立的沟通电源供电；2. 内部掌握电路这部分电路是由用户程序形成的；它的作用是依据规定的规律关系，对输入信号和输出信号的状态进行运算、处理和判定，然后得到相应的输出；用户程序通常采纳梯形图编写，梯形图在形式上类似与继电器掌握原理图，两者在电路结构及线圈与节点的掌握关系上大致相同；3. 输出回路输出部分由于内部掌握电路隔离的输出继电器的外部常开触点、输出接线端子
28、和外部电路组成，用来驱动外部负载；PLC 内部掌握电路中有很多输出继电器；每个输出继电器除了有内部掌握电路供应编程用的常开、常闭节点外，仍为输出电路供应一个常开节点与输出接线端相连；驱动外部负载的电源由用户供应；在PLC 的输出端子排上，由接输出电源用的公共端；需要留意的是， PLC 等效电路中的继电器并不是实际的物理继电器，它实际上是储备器针对每一位触发器；该触发器为“1”态，就相当与继电器接通； 该触发器为“ 0”态，就相当于继电器断开；在PLC 供应的全部继电器中，输入继电器用来反应输入设备的状态，也可以将其他看成是输入信号本身；输出继电器用来直接驱动用户输出设备，而其他几电气与用户设备
29、没有联系，在掌握程序中仅起传导中将信号的作用，因此统称为内部继电器，如帮助继电器、页数继电器、计时器、计数器等； PLC 的全部继电器统称 PLC 的元素；3. 2 PLC 的扫描技术3.2.1扫描工作方式PLC 靠执行用户程序来实现掌握要求；为了便于程序执行，在储备器中设置输入映象寄存器区和输出映像寄存器区（或统称I/O 映像区），分别存放执行程序之前的个输入状态和执行过程这个结果的状态；PLC 对用户程序的执行是以喜爱扫描方式进行的；所谓扫描，只不过是一种现象的说法，用户描述CPU 对程序次序、分时操作的过程；扫描从第0 号储备地址所存放的第一条用户程序开头，在无中断或跳转掌握的情形下，按
30、储备地址号递增的方向次序逐条扫描用户程序，也就是次序执行程序，直到程序终止，即完成一个扫描周期，然后再从头开头执行用户程序，并周而复始的重复；由于CPU 的运算处理速度很高，使得从外观上看，用户程序几乎是同时执行的；PLC 的扫描工作方式同传统的继电器掌握系统明显不同；继电器掌握装置采纳硬规律并行的方式；在执行过程中，假如一个继电器的线圈通电，哪么该机电器的全部常开和常闭触点，无论处在掌握线路的什么位置，都会立刻动作：其常开触点闭合，常闭触点打开；而PLC 采纳循环扫描掌握程序的工作方式；在 PLC 的工作过程中，假如某个软继电器的线圈接通，该线圈的全部常开和常闭接点，并不肯定都会立刻动作，只
31、有CPU 扫描到该节点时才会动作：其常开接点闭合，常闭接点打开； 3.2.2扫描工作过程PLC 开头运作时，第一清除 I/O 映像的内容，然后进行自诊断，自检CPU及 I/O 组件，确定正常后开头循环扫描；每个扫描过程分为三个阶段进行，即输入采样、重新执行、输出刷新；PLC 重复执行上述三个阶段，每重复一次的时间就是一个工作周期（或扫描周期），如图 3-4 所示：输入采样程序执行输出刷新1. 输入采样阶段图 3-4PLC 工作周期的三个阶段在输入采样阶段，PLC 以扫描方式按次序将全部输入端的输入信号状态（“ 0”或“ 1”，表现在接线端上是否承担外加电压）读入输入映像寄存器区；这个过程成为对
32、输入信号的采样，或称输入刷新，接着转入程序执行阶 段；在输入采样阶段终止后，即时输入信号状态发生转变，输入映像寄存器区中的状态也不会发生转变；2. 程序执行阶段在程序执行阶段，在PLC 对程序按次序进行扫描，又称程序处理阶段；假如程序用梯形图表示，就总是按先上后下，先左后右的次序对由节点构成的掌握 线路进行规律运算，然后依据规律运算结果，刷新输出映像寄存器区或系统 RAM 区对应位的状态；在程序执行阶段，只有输入映像寄存器区存放的输入采样值不会发生转变，其他各种元素在输出映像寄存器区或系统RAM 储备器内的状态和数据都有可能随着程序的执行随时发生转变；值得留意的是，在程序的执行过程中，排在上面
33、的规律行被刷新后的规律线圈状态或数据，会对排在下面的凡是用到这些规律线圈的接点或数据的规律行起作用，而排在下面的规律行，其被刷新的规律线圈的状态或数据，只有等到下一个扫描周期才可以会对排在上面的规律行起作用；起缘由就是由于扫描是从上到下次序进行的，前面执行的结果可能转变前面的扫描结果，只有到了下一个扫描周期再次扫描前面程序的时候才有可能起作用；假如程序中两个操作相互用不到对方的操作结果，哪么这两个操作的程序在整个用户程序中的相对位置是无关紧要的；3. 输出刷新阶段当程序执行后，进入输出刷新阶段；此时，将输出映像寄存器区中全部输出继电器的状态转存到输出锁存电路，再通过输出端驱动用户输出设备（负
34、载），这就是 PLC 的实际输出；3.2.3扫描周期的运算严格的来说，在 PLC 的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，仍要进行自诊断、与外设（如编程器、上位运算机）通信等处理；即一个扫描周期仍应包含自诊断及外设通信等时间；一般来说，同型号的 PLC，其自诊断所需的时间相同，如三菱FX2 系列机自诊断时间为 0.96MS；通信时间的长度与链接等外设多少有关系，假如没有连接外设，就通信时间为0.输入采样与输出刷新时间取决于其I/O 点数，而扫描用户程序所程序所用的时间就与扫描速度及用户程序长短有关；对于基本逻辑指令组成用户程序，二者的乘积即为扫描时间
35、；假如程序中包含用户特别指令，就仍必需依据用户手册查表运算执行这些特别功能指令的时间； 3.3 PLC 的 I/O 响应时间扫描操作是最基本的 PLC 操作，也是 PLC 区分与其他掌握系统的典型的特点之一；它供应固定的规律判定次序，按指令的次序求解规律运算，而且每个运算的结果，颗粒机用于后面的规律运算，排除了复杂电路的内部竞争，使用户在编辑的时候，看不考虑继电器动作延时，也用不着考虑这些继电器的触点数 量；但 PLC 采纳集中 I/O 刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器的内容也不会转变，不会映像本次扫描的结果；导致输出信号变化滞后与输入信号变化，这就
36、产生了PLC 的输入输出响应滞后现象；最大滞后时间为 2-3 个扫描周期；产生输入输出响应滞后现象的缘由除了PLC 的扫描工作方式外，仍与输入滤波器的滞后作用有关；为了提高PLC 的抗干扰才能，在每个开关量的输入端都采纳光电隔离和 R-C 滤波电路等技术，其中， R-C 滤波电路的滤波常数一般为 10-20ms；如 PLC 采纳继电器输出方式，输出电路中的继电器触点的机械滞后作用，也是引起输入输出响应滞后现象的一个缘由；PLC 的这种滞后响应，在一般的工业掌握系统是完全答应的，但不能适应要求 I/O 响应速度快的实时掌握场合；为此，近期的大、中、小型PLC 除了加快扫描速度，仍在软硬件上实行一
37、些措施，以提高I/O 的响应速度；在硬件方面，可选用快速响应模块、高速计数模块等；3.3.1转变信息刷新方式1、I/O 立刻刷新一般来说，在输入采样阶段进行输入刷新，在输除刷新阶段刷新输出锁存电路；在程序执行节端，既不刷新输入，又不刷新输出；这种处理方式是导致输入输出滞后响应的主要缘由； 20 世纪 80 岁月中期以来，几乎全部的PLC 都增加一种新的刷新方式： I/O 立刻刷新；这种新的刷新方式是通过在程序中增加I/O 立刻刷新指令完成的；用户可在程序的不同位置插入I/O 立刻刷新指令；这样，在 PLC 投入运行后，除了在输入采样和输出刷新阶段集中进行I/O 立刻刷新外，仍在扫描到 I/O
38、时立刻刷新新指令位置，对指令规定的输入输出范畴， 立刻进行一次刷新：将指令规定的输入状态读入输入映像寄存器区，将指令规定的输出按输出映像寄存器区中的状态刷新输出锁存电路；2、I/O 直接刷新方式为进一步提高 I/O 响应速度，有些 PLC 采纳一种特别的工作方式 -I/O 直接刷新方式（ DIRECT MODE ）与一般 PLC 不同，采纳 I/O 直接刷新方式输入和刷新输出；由于不进行集中 I/O 刷新，其 I/O 响应时间缩短； 3.3.2 采纳中断技术通过在用户程序中多处插入 I/O 立刻刷新指令，使 PLC 可以读取脉冲宽度小于一个扫描周期的输入信号；输入信号脉冲宽度越窄，要求 I/O
39、 立刻刷新指令的间隔越小，这给用户编辑带来了便利；处理窄脉冲输入信号更有效、简便的方法是采纳诊中断技术；近期的 PLC 都有中断功能； PLC 的中断系统包括多个中断恳求源（简称中断源）和相关的中断指令；中断操作流程图如图：执行主程序连续执行主程序中断服务子程序中断操作流程图 3.3.3调整输入滤波器无论采纳 I/O 立刻刷新指令，仍是采纳中断技术，R-C 滤波时间常数大都是影响 I/O 响应速度提高的主要因素；设滤波常数为10ms，为使 x10-x17 共 8 个输入状态的变化准时用立刻刷新指令REF 读入，就在扫描到该程序之前，变1、微处理器（ CPU）（PLC 的硬件系统结构框图）电源与
40、通用运算机一样， CPU 是 PLC 的核心部件，在PLC 掌握系统中的掌握系统中的作用类似于人体的神经中枢，整个PLC 工作过程都是在 CPU 的统一指挥接下进行的；它的主要功能有以下微几处点理器： CPU受（1）接受从编程器输入的用户程序和数据，送入储备器储备；输输像寄场存器）；现（2）用扫描方式入接受输入设备的状运态算信器号，并存入相应的数出据区（输入映号法错误；信（3）监测和诊断件电源， PLC 内部电路工作状态和用户程序编件程过程中的语部部掌握器驱动受控元件（4）执行用户程序，完成各种数据的运算、传递和储备等功能；编程器盒式磁带机EPRO打M印写P机入L器C储备器外I/OI/O扩展化
41、后的输入状态至需要连续10ms，才能被读入 I/O 映像区；为了进一步提高PLC 的 I/O 响应速度，某些近期的 PLC 供应带有可调滤波器的高速开关量输入端；这些输入端采纳常数很小的R-C 滤波器和可用指令修改的数字式滤波器；如 FX2 系列 PLC 就供应 X7 共 8 个这样的高速输入端，其 R-C 滤波器时间常数仅为 50us，另外再加上指令修改的数字式滤波器；3. 4 梯形图语言特点（1） ） 每个梯形图由多个梯级组成；（2） ） 梯形图中左右两边的竖线表示假想的规律电源；当某一梯级的规律运算结果为“ 1”时，有假想的电流通过；（3） ） 继电器线圈只能显现一次，而它的常开、常闭触点可以显现很多次；（4） ） 每一梯级的运算结果，立刻被后面的梯级所利用；（5） ） 输入继电器受外部信号掌握；只显现触点，不显现线圈；3. 5 主要技术性能用户程序储备容量：是衡量可储备用户应用程序多少的指标；通常以字或K 字为单位； 16 位二进制数为一个字，每 1024 个字为 1K 字；PLC以字为单位储备指令和数据；一般的规律操作指令每条占 1 个字；定时 / 计数，移位指令占2 个字；数据操作指令占 2 4 个字；3