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第1章 绪论
回箜忙柚糙煅狻儡双鹈惹残省逼谒疮缙谐羰嵫彼酿貅诟岙靠涸滴蛸么画蟮氘腻楞噎班镲薅转烟舄1.1 课题任务的提出
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彩灯是一种比较常见的设备，它通过不同颜色彩灯有规律的变化，形成特定的艺术效果。彩灯控制系统有继电器控制、单片机控制及逻辑电路控制。继电器控制系统故障率高，不易维修。另外，继电器元件设备寿命短，更换元件不方便。单片机和逻辑电路控制系统需要附加配套的集成电路I/O接口，又必须完成大量的硬件设计和制作工作，而且对维修人员技术水平要求太高。鉴于以上原因我们选择PLC来控制彩灯。PLC控制系统有上述控制系统所不具有的优点：
1、抗干扰能力强，可靠性好
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PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取了生产厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路。I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。具体措施主要有以下几个方面：
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（1）、隔离：这是抗干扰的主要措施之一。PLC的输入、输出接口电路一般采用光电耦合器来传递信号。这种光电隔离措施，使外部电路与内部电路之间避免了电的联系，可有效的抑制外部干扰源1、抗干扰能力强，可靠性好
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PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取了生产厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路。I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。
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（2）、滤波：这是抗干扰的另一个主要措施。在PLC的电源电路和输入/输出电路中设置了多种滤波电路，用以对高频干扰信号进行有效的抑制。
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（3）、对内部电源还采用了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保护供电质量。另外使输入输出接口电路电源彼此独立，以避免电源之间的干扰。
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（4）、内部设置了连锁、环境检测与诊断、watchdog（“看门狗”）等电路，一
旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟（WDT）规定时间（预示程序进
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入了死循 环），立即报警，以保证CPU可靠运行。
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（5）、利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测，并采用信息保护和恢复措施。
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（6）、对用户程序及动态工作数据进行电池备份，以保障停电后有关状态或信息不丢失。
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（7）、采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构，以适应工作现场的恶劣环境。
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（8）、以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机械触点，以保障高
可靠性。而采用循环扫描的工作循环方式，也提高了抗干扰能力。
2、控制系统结构简单，通用性强
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PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。
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PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯，PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相类似，这种编程语言现象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，只要具有一定的电工和工艺的知识的人员都可在短时间内学会。
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4、功能完善
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PLC的输出/输入功能完善，性能可靠，能够适应与任何形式和性质的开关量和模拟量的输入/输出。在PLC内部具有许多控制功能，诸如时序、计算机、主控继电器以及移位寄存器、中间寄存器等。由于采用了微处理器，它能够很方便地实现延时、锁存、比较、跳转、和强制I/O等诸多功能，不仅具有逻辑功能、算术运算、数制转换、以及顺序控制功能，而且还具备模拟运算、显示、监控、打印、及报表生成等功能。
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都溅骈擘钻诌看葬状锦醚散嘟格5、设计、施工、调试、的周期短
用继电接触器控制完成一项控制工程，必须首先按工艺要求画出电气原理图，然后画出继电器屏的布置和接线图等，进行安装调试，以后修改起来十分不便。而采用PLC控制，由于其硬软件齐全，为模块化积木式结构，且已商品化，故仅需按性能、容量等选用组装，而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。
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6、体积小，维护操作方便
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PLC体积小，质量轻，便于安装。PLC的输入/输出系统能够直观的反映现场总线信号的变化状态，还能通过各种方式直观的反映控制系统的运行状态。
7、易于实现网络化
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伶材楱软濞鸪廴印加仝沏钤德鏊PLC可连成功能很强的网络系统。8、可实现三电一体化
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PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。
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1.2 PLC的简介
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瞥调被裂褪倥氛当菊英卢护蚁询1.2.1 PLC的应用
由于PLC的以上特点，使其在国民经济的各个领域都得到了广泛的应用，范围不断扩大，主要有以下几个方面的应用：
1、开关量逻辑控制
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这是PLC最早也是最基本的应用。PLC具有与或非等逻辑指令，可以实现触点和电路的串联和并联，代替继电器进行逻辑控制、顺序控制与定时控制，既可实现单机控制，与可用于多机控制及自动化生产线的控制，如组合机床、电梯、电镀流水线、、冶金高炉的上下料、以及港口码头货物的存放与提取控制等。
2、运动控制
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由于模拟量输入输出功能的实现，也由于PLC对数据处理功能的提高，制造相应提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴运动控制模块。把描述目标位置的数据送给模块，当每个轴移动时，运动控制模块能使之保持适当的速度和加速度，确保运动的平滑性。可编程控制器的运动控制功能可广泛用于各种运动机械，如金属切削机床、机器人及电梯等。
3、过程控制
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过程控制对温度、压力、流量、和速度等模拟量的闭环控制。通过PLC模拟量输入、输出模块，实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的转换（A/D或D/A转换），并利用PID(Proportional-Integral-Detivative)子程序或专用的智能PID模块对模拟量进行闭环控制。PLC的模拟量PID控制已广泛应用于水处理、锅炉、
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艺术彩灯造型的PLC控制设计毕业设计(论文)word格式
