3。5 电机、继电器和交流接触器在实际系统中的工作原理 15

3．6 PLC 与人机界面的连接及通信研究和自控原理 16

4 货架控制器的详细设计方案 17

4。1 设计前的准备工作 17

4。2 S7-200 编程内容 18

4。3 组态软件 POWERHMI 使用和编程 22

4。4 触摸屏的改进设计 27

4。5 设计方案运行结果显示 27

4。6 触摸屏与 PLC 控制系统的实际意义与研究价值 31

结论 33

致谢 35

参考文献 36

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1 引言

在市场经济的推动下，人们想要种类更多更好的东西。为适应市场需求，工业产 品的种类就要不断更新换代，从而需要不断地改进甚至更换产品的生产线及其相应的 的一些控制系统。在 20 世纪六十年代，生产线的控制主要采用继电器控制。一条产 品生产线的修改，不仅要更换掉许多硬件设备，还要进行一系列复杂的接线。这样既 浪费了许多硬件，又增加了产品的成本，也很大程度上拖延了生产周期。于是人们寻 找研制一种新型的通用控制设备。1969 年美国数字设备公司，成功研制了一台符合要 求的控制器，成为可编程控制器。

国际电工委员会(IEC)于 1982 年颁布了 PLC 标准草案的第一稿，1987 年 2 月颁布 了第三稿，对可编程控制器定义如下：论文网

PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它 采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序运算、 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， 控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业 控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计[2]。

1．1 PLC 国内外研究的历史和现状

上世纪七十年代，美国 GM（通用汽车）公司为顺应时代的发展，提出了“小批量 多品种、不断翻新汽车品牌型号”战略，取代原有的继电器控制装置。为了满足了 GM 公司装配线的要求，第二年美国数据设备（DEC）公司研制出了第一台可编程序逻辑 控制器。经过将近五十年的发展，PLC 现在已有第五代产品了,这也要归功于现代集成 电路技术和计算机技术的发展。随着计算机网络方面功能的进步，PLC 人机联系处理 能力的提高，PLC 代替了一部分 DCS（过程控制）的使用，并逐渐垄断了一些行业。 在八十年代至九十年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一直保持为 30~40%。 但近年来 PLC 增长速度总体来说是比较缓慢的。这是由于新科技的发展，尤其是近年 来现场总线技术的发展，一部分 PLC 市场被 IPC 和 FCS 挤占。现阶段全世界大约有两 百多厂家生产几百种 PLC 产品，主要应用在化学制药（14。6%）、粮食加工（16。4%）、 汽车（23%）、造纸（11。3%）、金属矿山（11。5%）等行业。