plc應(yīng)用課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目：PLC應(yīng)用課程設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 信息工程系 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　提交日期 2012年05月 25日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、簡(jiǎn)介....................................................

3、...............................................................................................3</p><p>　　1.1 plc簡(jiǎn)介3</p><p>　　1.1.1工作原理4</p><p>　　1.1.2功能特點(diǎn)5</p><p>　

4、　1.1.3選型規(guī)則8</p><p>　　1.1.5存儲(chǔ)器容量的估算8</p><p>　　1.1.6控制功能的選擇8</p><p>　　1.2 STEP 7-Micro/WIN軟件11</p><p><b>　　1.3組態(tài)王14</b></p><p>　　1.3.1特點(diǎn)14&

5、lt;/p><p>　　1.3.2實(shí)踐14</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的15</b></p><p>　　三、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)16</p><p>　　3.1搶答器設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：16</p><p>　　3.2交通燈自動(dòng)控制設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：17</p><

6、p>　　3.3電機(jī)正反轉(zhuǎn)啟?？刂圃O(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：17</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)方案18</b></p><p>　　4.1搶答器：18</p><p>　　4.1.1課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備18</p><p>　　4.1.3搶答示意圖19</p><p>　　4.1.4.pl

7、c外觀圖19</p><p>　　4.1.5.外部接線(xiàn)20</p><p>　　4.2.交通燈自動(dòng)控制20</p><p>　　4.2.1.課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備20</p><p>　　4.2.2.交通燈模擬控制板21</p><p>　　4.2.3.PLC參考電路21</p><p>

8、　　4.2.4.組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)中的交通燈監(jiān)控畫(huà)面22</p><p>　　4.2.5PLC I/O端口分配：23</p><p>　　4.2.6思考練習(xí)23</p><p>　　4.3.電機(jī)正反轉(zhuǎn)啟停控制24</p><p>　　4.3.1課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備24</p><p>　　4.3.2進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)

9、動(dòng)器的接線(xiàn)圖24</p><p>　　4.3.3 PLC接線(xiàn)圖25</p><p><b>　　五、系統(tǒng)調(diào)試25</b></p><p><b>　　六、總結(jié)26</b></p><p>　　七、主要參考文獻(xiàn)27</p><p><b>　　八、附錄28

10、</b></p><p><b>　　一、簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　1.1 plc簡(jiǎn)介</b></p><p>　　可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等

11、面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊踢壿嬁刂破鲗?shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)， </p><p><b>　　可編程邏輯控制器</b></p><p><b>　　[1]</b></p><p>　　其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： 　　一、電源 　　可編程邏輯控

12、制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 　　二、中央處理單元(CPU) 　　中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I

13、/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 　　為了進(jìn)一步提高可編程邏

14、輯控制器的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控</p><p><b>　　1.1.1工作原理</b></p><p>　　當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段， </p><p><b>　　可編程邏輯控制器</b></p><p><b>　　[2]</b>

15、</p><p>　　即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 　　一、輸入采樣階段 　　在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/

16、O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 　　二、用戶(hù)程序執(zhí)行階段 　　在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈

17、在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 　　即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有</p><p><b>　　1.1.2功能特點(diǎn)</b></p><p>　　可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。 　　一、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回路控制；

18、并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。 　　二、使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線(xiàn)修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。 　　三、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。</p><p><b>　　1.1.3選型規(guī)則</b><

19、;/p><p>　　在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)?？删幊踢壿嬁刂破骷坝嘘P(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控

20、制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 　　</p><p>　　1.1.4 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 　　</p>&l

21、t;p>　　I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 　　</p><p>　　1.1.5存儲(chǔ)器容量的估算</p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存

22、儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶(hù)應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。 　　存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。 　　</p

23、><p>　　1.1.6控制功能的選擇</p><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 　　1、運(yùn)算功能 　　簡(jiǎn)單可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開(kāi)

24、放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。 　　2、控制功能 　　控制功能包括PI

25、D控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定?？删幊踢壿嬁刂破髦饕糜陧樞蜻壿嬁刂?，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高可編</p><p>　　可編程邏輯控制器按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂?/p>

26、控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。 　　整體型可編程邏輯控制器的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶(hù)選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型可編程邏輯控制器提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶(hù)可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 STEP 7-Micro/WIN軟件</p><p>　　STEP 7-Micro/WIN軟件是針對(duì)西門(mén)子

27、S7-200PLC而開(kāi)發(fā)的編程軟件。本節(jié)首先熟悉STEP 7-Micro/WIN軟件的基本操作方法，然后進(jìn)行PLC的練習(xí)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)給出了PLC控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求的例程序，參考電路等PLC練習(xí)實(shí)驗(yàn)所需要的所有資料，可以通過(guò)程序輸入、調(diào)試、運(yùn)行，逐步掌握PLC實(shí)驗(yàn)的基本方法。</p><p>　?。?）STEP 7-Micro/WIN編程軟件有多重版本，采用的是STEP 7 MicroWIN SP6（V4.0）版本，該

28、軟件大小約316M，安裝和卸載過(guò)程比較簡(jiǎn)單，在此不再贅述。</p><p>　?。?）輸入圖2.1所示的梯形圖，并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表指令（也可結(jié)合教材第5章習(xí)題練習(xí)）。</p><p>　?。?）為梯形圖2.1中網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2注釋?zhuān)⒂梅?hào)表為I0.0、I0.1、Q0.0添加符號(hào)名（符號(hào)名可任意設(shè)定）。</p><p>　　圖2.1 梯形圖練習(xí)</p>

29、<p>　?。?）練習(xí)程序的編輯、修改、復(fù)制、粘貼的方法。</p><p>　　（5）將圖2.1中程序改成圖2.2，并轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表程序，分析OLD、ALD語(yǔ)句用法。</p><p>　　圖2.2 梯形圖練習(xí)</p><p>　?。?）參考教材5.1.8章，練習(xí)棧操作指令的使用方法。</p><p>　?。?）參考教材5.1.10章

30、，練習(xí)定時(shí)器指令及參數(shù)的輸入方法。</p><p>　　（8）S7-200PLC的接線(xiàn)方式如下圖2.3和圖2.4所示（重點(diǎn)）。</p><p>　　圖2.3 S7-200 CPU224外觀圖</p><p>　　圖2.4 S7-200 CPU224連接器端子接線(xiàn)圖</p><p><b>　　3. 實(shí)驗(yàn)步驟</b>&l

31、t;/p><p>　?。?）開(kāi)機(jī)（打開(kāi)計(jì)算機(jī)電源，但不接PLC電源）。</p><p>　　（2）進(jìn)入S7-200PLC編程軟件 。</p><p>　?。?）選擇編程語(yǔ)言類(lèi)型（LAD、STL和FBD）。</p><p>　?。?）由主菜單或快捷按鈕輸入、編輯程序。</p><p>　　(5) 給PLC上電，進(jìn)行計(jì)算機(jī)和P

32、LC之間的連接，如下圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5 計(jì)算機(jī)和PLC之間的連接</p><p>　　（6）進(jìn)行程序的編譯，并觀測(cè)編譯結(jié)果，修改程序，直至編譯成功。</p><p><b>　　1.3組態(tài)王</b></p><p>　　組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬

33、件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 </p><p><b>　　1.3.1特點(diǎn)</b></p><p>　　它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。尤

34、其考慮三方面問(wèn)題：畫(huà)面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)。通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫(huà)面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線(xiàn)等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 </p><p><b>

35、　　1.3.2實(shí)踐</b></p><p>　　1.使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真的基本方法： 　　(1)圖形界面的設(shè)計(jì) 　　(2)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 　　(3)建立動(dòng)畫(huà)連接 　　(4)運(yùn)行和調(diào)試 　　</p><p>　　使用組態(tài)王軟件開(kāi)發(fā)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)實(shí)驗(yàn)全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn),從而大大減少購(gòu)置儀器的經(jīng)費(fèi)。(2)該系統(tǒng)是中文界

36、面,具有人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)用戶(hù)而言,操作簡(jiǎn)單易學(xué)且編程簡(jiǎn)單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的控制能力,可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線(xiàn),能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線(xiàn),這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮理想的效果。 　　</p><p>　　3.在采用組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)編制應(yīng)用程序過(guò)程中要考慮以下三個(gè)方面: 　　(1)圖形,是用抽象的圖形畫(huà)面來(lái)模擬實(shí)際的工業(yè)

37、現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備。 　　(2)數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù),并用此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性,比如水位、流量等。 　　(3)連接,就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行,以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　熟練使用各基本指令，根據(jù)控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方

38、法，了解使用PLC解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程。在完成“可編程控制器及應(yīng)用”課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用該課程知識(shí)并結(jié)合相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),達(dá)到：</p><p>　　★掌握控制系統(tǒng)工藝流程的分析方法；</p><p>　　★掌握PLC設(shè)計(jì)的CPU模塊選型、I/O配置、順序功能流程圖及電氣控制接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)基本方法；</p><p>　　★掌握PLC基于順序功

39、能流程圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法；</p><p>　　★最終使學(xué)生在完成PLC專(zhuān)題以后，加深理解和鞏固課程知識(shí)， 培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)采用Setp7軟件的編程方法，掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本流程；完成I/O配置、梯形圖、PLC接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)；</p><p>　　通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，達(dá)到：</p><p>　　加深學(xué)生對(duì)PLC課程的

40、理解；</p><p>　　使學(xué)生掌握可編程控制器邏輯控制系統(tǒng)編程方法；</p><p>　　使學(xué)生具備應(yīng)用可編程控制器的初步能力，為將來(lái)所從事的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為后可編程控制器實(shí)訓(xùn)課打下基礎(chǔ)。</p><p>　　三、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)</p><p>　　3.1搶答器設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：</p><p>　　設(shè)計(jì)

41、一個(gè)智能競(jìng)賽搶答顯示系統(tǒng)，使用參加競(jìng)賽人分為兒童組、學(xué)生組、成人組，其中兒童兩人，學(xué)生為一人，成人二人，主持人一人?？刂埔螅寒?dāng)主持人按下SB0后，指示燈L0亮，表示搶答開(kāi)始，參賽者方可開(kāi)始按下按鈕搶答；為了公平，要求兒童組只需一人按下按鈕，其對(duì)應(yīng)的指示燈亮，而成人組需要二人同時(shí)按下二個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈才亮；當(dāng)一個(gè)問(wèn)題回答完畢，主持人按下SB1，一切狀態(tài)復(fù)位；成年人一人違例搶答燈L3閃爍；當(dāng)搶答開(kāi)始后時(shí)間超過(guò)30秒，無(wú)人搶答，此時(shí)鈴響，

42、提示搶答時(shí)間已過(guò)，此題作廢。</p><p>　?。?）按參考電路圖完成PLC電路接線(xiàn)（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。</p><p>　　（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛?lt;/p><p>　?。?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。</p><p>　?。?）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，顯示出正確運(yùn)行結(jié)果。</p><p>　　3.2交通燈自動(dòng)控

43、制設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：</p><p>　　交通路口紅、黃、綠燈的基本控制要求如下： 路口某方向綠燈顯示（另一方向亮紅燈）10秒后，黃燈以占空比為50％的一秒周期（0.5秒脈沖寬度）閃爍3次（另一方向亮紅燈），然后變?yōu)榧t燈（另一方向綠燈亮、黃燈閃爍），如此循環(huán)工作。</p><p>　　（1）按參考電路圖完成PLC電路接線(xiàn)（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。</p><p>

44、　　輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛?lt;/p><p>　　編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。</p><p>　　（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴徒M態(tài)監(jiān)考畫(huà)面，顯示出正確運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　3.3電機(jī)正反轉(zhuǎn)啟停控制設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：</p><p>　?。?）兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有2個(gè)繞組: A、B</p><p><b>　　正轉(zhuǎn)順序:

45、 AB</b></p><p><b>　　反轉(zhuǎn)順序: BA</b></p><p>　　（2）用五個(gè)開(kāi)關(guān)控制其工作：</p><p>　　1 號(hào)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)按鈕。</p><p><b>　　2 號(hào)開(kāi)關(guān)停止按鈕</b></p><p>　　3 號(hào)開(kāi)關(guān)加速按鈕。<

46、;/p><p>　　4 號(hào)開(kāi)關(guān)減速按鈕。</p><p>　?。?）按參考電路圖完成PLC與步進(jìn)電機(jī)電路接線(xiàn)（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。</p><p>　?。?）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛?lt;/p><p>　　（3）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。</p><p>　　（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，顯示出正確運(yùn)行結(jié)果。</p>

47、<p><b>　　四、設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　4.1搶答器：</b></p><p>　　4.1.1課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備</p><p>　?。?）編程器1臺(tái)（PC機(jī)）。</p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)（含S7-200 24點(diǎn)CPU）。</p>

48、<p>　?。?）智能搶答器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逡粔K。</p><p>　?。?）導(dǎo)線(xiàn)若干。 </p><p>　　4.1.2系統(tǒng)I/O分配表：</p><p>　　4.1.3搶答示意圖</p><p>　　4.1.4 plc外觀圖 </p><p>　　4.1.5 外部接線(xiàn)</p><p>　

49、　注意：程序上、下載時(shí)，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。 </p><p>　　4.2 交通燈自動(dòng)控制</p><p>　　4.2.1課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備</p><p>　?。?）編程器1臺(tái)（PC機(jī)）。</p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)（含S7-200 24點(diǎn)CPU）。</p&

50、gt;<p>　?。?）交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)０逡粔K。</p><p>　?。?）導(dǎo)線(xiàn)若干。 </p><p>　　4.2.2 交通燈模擬控制板</p><p><b>　　交通燈模擬控制板</b></p><p>　　4.2.3 PLC參考電路</p><p>　　紅綠燈控制PLC電氣原理

51、圖</p><p>　　4.2.4 組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)中的交通燈監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)中的交通燈監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　4.2.5 PLC I/O端口分配：</p><p>　　PLC I/O端口分配：</p><p>　　SB1 I0.0 起動(dòng)

52、按鈕</p><p>　　SB2 I0.1 停止按鈕</p><p>　　HL1（HL7） Q0.0 東西紅燈</p><p>　　HL2（HL8） Q0.1 東西黃燈</p><p>　　HL3（HL9）

53、 Q0.2 東西綠燈</p><p>　　HL4（HL10） Q0.4 南北紅燈</p><p>　　HL5（HL11） Q0.5 南北黃燈</p><p>　　HL6（HL12） Q0.6 南北綠燈</p><p>　　

54、注意：程序上、下載時(shí)，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。</p><p><b>　　4.2.6思考練習(xí)</b></p><p>　　（1）要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程控制，程序編制的思路及步驟有哪些？</p><p>　　（2）定時(shí)器、計(jì)數(shù)器預(yù)置值如何設(shè)定輸入？如何修改？</p><p>　　（3）簡(jiǎn)述上機(jī)操作步驟

55、。</p><p>　?。?）增設(shè)某個(gè)方向直通的功能</p><p>　　4.3.電機(jī)正反轉(zhuǎn)啟?？刂?lt;/p><p>　　4.3.1課程設(shè)計(jì)所需設(shè)備</p><p>　　（1）編程器1臺(tái)（PC機(jī)）。</p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)（含S7-200 24點(diǎn)CPU）。</p><p>　?。?/p>

56、3）步進(jìn)電機(jī)1臺(tái)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1臺(tái)。</p><p><b>　?。?）導(dǎo)線(xiàn)若干。 </b></p><p>　　（5）24V直流電源一個(gè)。</p><p>　　4.3.2進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接線(xiàn)圖</p><p>　　進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接線(xiàn)圖</p><p>　　4.3.3 PLC接

57、線(xiàn)圖</p><p>　　PLC接線(xiàn)圖（帶驅(qū)動(dòng)器）(參考)</p><p>　　4.3.4 PLC I/O端口分配：</p><p><b>　　五、系統(tǒng)調(diào)試：</b></p><p>　　硬件調(diào)試：接通電源，檢查可編程序控制器能否正常工作，接頭是否接觸良好。</p><p>　　軟件調(diào)試：按要求

58、輸入梯形圖，檢查后編譯通過(guò)，在線(xiàn)工作后把程序?qū)懭肟删幊绦蚩刂破鞯某绦虼鎯?chǔ)區(qū)。</p><p>　　運(yùn)行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，使PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，觀察運(yùn)行情況，看是否能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)工作。</p><p>　　根據(jù)以上調(diào)試情況，該沖壓控制設(shè)計(jì)方案符合控制要求。</p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p>&

59、lt;p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，于是圖書(shū)館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過(guò)程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我

60、們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會(huì)使我們受益非淺。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來(lái)了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。</p><p>　　我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的

61、理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線(xiàn)圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合

62、的設(shè)計(jì)方法。 通過(guò)合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒(méi)有過(guò)深入的交流，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見(jiàn)，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比較選出最好的方案。在這過(guò)程也提高了我們的表過(guò)能力。</p>

63、<p><b>　　七、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　廖常初 PLC 編程及應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2010.1</p><p>　　2. 胡學(xué)林 可編程控制器教程 北京：電子工業(yè)出版社 2008.6 </p><p

64、>　　3.《可編程序控制器　原理.應(yīng)用.網(wǎng)絡(luò)》， 徐世許</p><p>　　4.：《三菱FX/Q系列PLC應(yīng)用技術(shù)》</p><p>　　5.《可編程序控制器原理及應(yīng)用》宮淑貞 王冬青 徐世許 編著人民郵電出版社</p><p>　　6.《電氣控制與PLC應(yīng)用》 陳建明 主編 電子工業(yè)出版社 </p><p><b>