基于PLC的百葉窗控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

付彥鋮 金亞玲 沈陽(yáng)工學(xué)院

1 引言

1.1 手動(dòng)控制。平時(shí)百葉窗的基本位置在上方，限位開(kāi)關(guān)S1處于閉合狀態(tài)。起動(dòng)S3手動(dòng)開(kāi)關(guān)，百葉窗下降，直到到達(dá)限位開(kāi)關(guān)S2處為止。當(dāng)起動(dòng)S4手動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，百葉窗上升，直到到達(dá)限位開(kāi)關(guān)S1為止。當(dāng)百葉窗位于上方時(shí)，顯示燈L1亮，當(dāng)百葉窗位于下方時(shí)，顯示燈L2亮。

1.2 風(fēng)自動(dòng)控制。當(dāng)風(fēng)力太大時(shí)測(cè)風(fēng)傳感器S5閉合，則百葉窗在5s后上升，當(dāng)風(fēng)力變小時(shí)測(cè)風(fēng)傳感器S5斷開(kāi)，則百葉窗可重新下降。

設(shè)計(jì)圖如圖1.1所示

圖1.1 百葉窗控制圖

2 I/O表分配

由于PLC用儲(chǔ)存邏輯代替了接線邏輯，因此大大的減少了所控制設(shè)備的外部接線，使整個(gè)控制系統(tǒng)所需要的設(shè)計(jì)制造周期大大的減短，同時(shí)也方便了以后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)。且PLC的梯形圖程序設(shè)計(jì)大部分采用了邏輯順序來(lái)設(shè)計(jì)。由于這種編程的方法很有規(guī)律，很容易就能掌握。所以對(duì)于那些比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一個(gè)梯形圖的時(shí)間相對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)功能相同的繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少很多。而且PLC的用戶程序在實(shí)驗(yàn)室中就能進(jìn)行調(diào)試，其中輸入信號(hào)可以用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，而輸出信號(hào)可以用許多的二極管小燈來(lái)體現(xiàn)。在完成了實(shí)際系統(tǒng)的安裝與接線后，在之后的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的程序漏洞或問(wèn)題一般通過(guò)直接修改控制程序就能夠解決，極大的減少了由于程序設(shè)計(jì)出錯(cuò)而造成的問(wèn)題的修改時(shí)間。

可編程控制器（PLC）是一種為了在工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)出的一種由數(shù)字運(yùn)算來(lái)控制其操作的電子系統(tǒng)，它采用了一類可編程的儲(chǔ)存器，方便了其內(nèi)部的儲(chǔ)存，執(zhí)行計(jì)數(shù)、運(yùn)算，定時(shí)等操作，并通過(guò)數(shù)字模擬的輸入或輸出的方式來(lái)控制各種工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)的核心。

對(duì)于不同型號(hào)的PLC，它所支持的編程語(yǔ)言的種類也是有所不同的，在早期的PLC中僅僅支持梯形圖編程語(yǔ)言和指令表編程語(yǔ)言。隨著PLC的發(fā)展，目前大部分的PLC對(duì)梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能模塊圖（FBD）編程語(yǔ)言都能夠支持。對(duì)于PLC的編程人員來(lái)說(shuō)，不但要對(duì)PCL硬件部分十分的清楚，同時(shí)也要對(duì)例如編程語(yǔ)言的軟件部分應(yīng)用熟練，這樣才能夠編繪出更加完善的PLC操作系統(tǒng)。

根據(jù)霓虹燈霓虹燈控制電路控制要求，設(shè)計(jì)六個(gè)輸入：0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，0.06；兩個(gè)輸出：100.00，101.00。如表1.1所示。

表1.1 百葉窗控制I/O表

3 PLC控制程序設(shè)計(jì)及分析

顯示器控制實(shí)現(xiàn)功能：限位開(kāi)關(guān)S1處于閉合狀態(tài)時(shí)，L1燈亮；限位開(kāi)關(guān)S2處于閉合狀態(tài)時(shí)，L2燈亮.當(dāng)燈亮?xí)r可以控制百葉窗的開(kāi)關(guān)。

百葉窗手動(dòng)、自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)功能：在L1燈、L2燈可以亮的狀態(tài)下，按下按鈕0.06能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)按鈕自鎖功能，按下按鈕0.07能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)按鈕自鎖功能，即可以手動(dòng)或自動(dòng)控制百葉窗的升降。

百葉窗下降，上升控制實(shí)現(xiàn)功能：利用定時(shí)器控制百葉窗的自動(dòng)升降，定時(shí)器沒(méi)有斷電保持功能，斷電時(shí)定時(shí)器復(fù)位，不會(huì)保持定時(shí)器當(dāng)時(shí)值。按下百葉窗下降按鈕時(shí), 百葉窗下降自鎖，下降燈100.02亮，表示正在下降，下降至下方限位開(kāi)關(guān)，停止下降，下方限位燈亮；按下百葉窗上升按鈕時(shí)，百葉窗上升并自鎖，上升燈100.01亮，表示正在上升，上升至上方限位開(kāi)關(guān)，停止上升，上方限燈亮。當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)，測(cè)風(fēng)傳感器閉合，即定時(shí)器設(shè)置時(shí)間為5秒，百葉窗在5秒鐘后下降；當(dāng)風(fēng)力小時(shí)，百葉窗5秒后上升。

4 結(jié)論

利用定時(shí)器、中間繼電器、線圈、限位開(kāi)關(guān)為百葉窗控制系統(tǒng)編寫(xiě)了PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)、計(jì)時(shí)、循環(huán)、復(fù)位。最后通過(guò)操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)百葉窗控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。