基于PLC的颜色识别和短路断路检测控制系统设计_开题报告

一、文献综述

（一）PLC的发展现状

目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。

    现在，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，著名的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。

    经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。

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（二）PLC的发展趋势

随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。

    （1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。 

    （2）、向通信网络化发展

    PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准，以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。

    （3）、向模块化、智能化发展

    为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC厂家先后开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。

    （4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化 

    多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向MAP(制造自动化协议)靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。

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（三）PLC的存在问题

PLC的正常运行是工业自动化生产流程的保障。尽管PLC的使用非常简便，但对于工业生产的很多特种环境来讲，是会对PLC的工作产生一定影响的，从而妨碍工业生产的正常运行。

    （1）、温度

PLC有自身的工作温度限制，温度上限为55℃，下限不低于0℃，因此在PLC的安装过程中要充分考虑到散热要求，并尽可能原理发热量大的电器元件，防止阳光直射，从而保证PLC工作的温度要求。 

    （2）、湿度

元器件的绝缘性能与环境中的水汽含量有关，湿度控制是PLC元件稳定性的保证，要始终将湿度范围控制在85%以下。

    （3）、震动

PLC对防震也有一定的要求，尽可能的远离强烈的震动装置，防止震动频率为10-55Hz的频繁或连续震动，必要时可以采取减震措施来减轻震动带来的危害。

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二、^范文提纲

1、绪论

1.1、课题背景和意义

1.2、国内外发展概括

2、系统总体方案设计

2.1、总体设计

2.1、检测短路断路方案论证

3、硬件电路设计

3.1、PLC电路设计

3.2、KEYENCE颜色传感器

4、软件设计

4.1、主程序设计

4.2、分部分软件设计

5、系统的调试及实验结果

5.1、调试步骤 

5.2、实验结果

三、参考文献

 [1] Software aspects of PLC‘s application in robotic workcells. Boczkaj B.F. Industry Applications Conference, 1996, Thirty-First IAS Annual Meeting, IAS‘ 96. 《Conference Record of the》. 1996 

[2] 栾创业,王冬青,王伟. 基于CP1H型PLC的通信监控网络方案设计[J].《机械工程与自动化》. 2008(05) 

[3] 张进峰. 欧姆龙CP1H可编程序控制器实训平台的开发及应用[J]..  《苏州市职业大学学报》. 2008(01) 

[4] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术[M]. 《北京航空航天大学出版社》，2003

[5] 廖常初. PLC编程及应用[M]. 《机械工业出版社》 .2002

[6] 于小娟,田俊莹,赵晓明.光纤传感在线检测系统初探[J].《 染整技术.》 2013(02)

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[9] 叶炜. 基于欧姆龙CP1H型PLC的变频调速控制系统的设计与调试[J].《 变频器世界》. 2009(12)

[10] 刘兵. 欧姆龙CP1H模拟量编程的简单应用[J]. 《电子制作》. 2008(03)