anyang institute of technology
本科畢業**
基於plc的船閘控制系統設計
the design of lock control system based on plc
系（院）名稱： 電子資訊與電氣工程學院
專業班級07級自動化1班
學生姓名王旭
學號200702010028
指導教師姓名： 陳彥濤
指導教師職稱： 講師
2023年5月
畢業設計（**）原創性宣告和使用授權說明
原創性宣告
本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（**），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標註和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得安陽工學院及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。
對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明並表示了謝意。
作者簽名日期：
指導教師簽名日期：
使用授權說明
本人完全了解安陽工學院關於收集、儲存、使用畢業設計（**）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（**）的印刷本和電子版本；學校有權儲存畢業設計（**）的印刷本和電子版，並提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以採用影印、縮印、數位化或其它複製手段儲存**；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布**的部分或全部內容。
作者簽名日期：
目錄1.1 plc的定義 2
1.2 plc的原理和應用 2
1.2.1 plc的基本工作原理 2
1.2.2 plc的應用 2
1.3 plc的特點及與其他控制系統的比較 3
1.3.1 plc的特點 3
1.3.2 plc與繼電器和微機控制的比較 4
2.1 船閘的主體結構 6
2.2 plc的選擇及功能模組說明 6
2.3水位測量感測器的選擇 7
2.4 系統的硬體連線 8
3.1 船閘的工作流程 10
3.2 程式的編寫 12
3.2.1 i/o點的分配 13
3.2.2 程式的編寫 13
3.3 i/o點的** 13
基於plc的船閘控制系統設計
關鍵詞： plc 船閘控制自動控制
the design of lock control system based on plc
keywords: plc; lock control; automatic control
多年來船閘一直是河道最常用的交通設施之一，船閘的工藝流程未發生大的變化，目前國內船閘的自動化水平參差不齊。建成較早的船閘控制裝置一般由繼電器、接觸器控制邏輯電路組成，存在功能弱、故障多、壽命短等缺點。為了縮短船舶通行時間，不斷提高船閘電氣控制自動化水平，近年新建船閘一般採用計算機控制技術。
隨著科學技術的不斷發展，對船閘自動化水平的要求越來越高。plc技術的迅猛發展讓自動化控制又多了乙個新的亮點，而船閘的plc監控越來越廣泛地被投入使用，它能使管理人員有效地對船閘的執行工況進行自動檢測、優化控制和整合管理，從而達到安全、高效、滿足社會需求的目標。隨著自動化技術的發展，這種研究將得到越來越廣泛地應用，而且這種研究具有重要的實用價值，它對於保障河道通道的暢通，及人民的生產和生活具有十分重要的意義，順應時代發展的要求。
本設計的目的就在於用plc代替傳統的繼電器接觸摸制邏輯電路，充分利用plc的優點實現船閘的自動控制及緊急情況下的手動控制。
第一章可程式設計控制器（plc）簡介
1.1 plc的定義
可程式設計序控制器( programmable logic controller),簡稱plc。是微機技術與繼電器常規控制概念相結合的產物，是一種工業控制用的專用計算機。其定義為：
可程式設計序控制器是一種專為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子系統。它採用一類可程式設計序的儲存器，用於其內部儲存程式，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術運算等操作的面向的使用者的指令，並通過數字式或模擬式輸入/輸出控制各種型別的機械裝置或生產過程。可程式設計序控制器及其有關外部裝置，都按易於與工業控制系統連成乙個整體、易於擴充其功能的原則設計。
1.2 plc的原理和應用
plc採用「順序掃瞄，不斷迴圈」的工作方式
1．每次掃瞄過程，集中採集輸入訊號，集中對輸出訊號進行重新整理。
2．輸入重新整理過程，當輸入埠關閉時，程式在進行執行階段時，輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃瞄時，新狀態才被讀入。
3．乙個掃瞄週期分為輸入取樣，程式執行，輸出重新整理。
4．元件映象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。
5．掃瞄週期的長短由三條決定。（1）cpu執行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數，現在的plc掃瞄速度都是非常快的。
6．由於採用集中取樣，集中輸出的方式，存在輸入/輸出滯後的現象，即輸入/輸出響應延遲。
目前，plc在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況主要分為如下幾類：
1．開關量邏輯控制：取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台裝置的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合工具機、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2．工業過程控制：在工業生產過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續變化的量（即模擬量），plc採用相應的a/d和d/a轉換模組及各種各樣的控制演算法程式來處理模擬量，完成閉環控制。pid調節是一般閉環控制系統中用得較多的一種調節方法。
過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
3．運動控制：plc可以用於圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模組，如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模組，廣泛用於各種機械、工具機、機械人、電梯等場合。
4．資料處理：plc具有數**算（含矩陣運算、函式運算、邏輯運算）、資料傳送、資料轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成資料的採集、分析及處理。資料處理一般用於如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
5．通訊及聯網：plc通訊含plc間的通訊及plc與其它智慧型裝置間的通訊。隨著工廠自動化網路的發展，現在的plc都具有通訊介面，通訊非常方便。
基於PLC電梯的控制系統設計
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