自動(dòng)打鈴控制器PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)當(dāng)文網(wǎng)提供11

1、plc課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院：機(jī)械與電子學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械電子工程 班 級(jí)： 093152 姓 名： 吳華燦 學(xué) 號(hào)： 09315225指導(dǎo)教師：萬(wàn)智輝 2012年 06 月 15 日13目 錄前 言3第一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)41、設(shè)計(jì)題目42、設(shè)計(jì)要求43、設(shè)計(jì)方案54、編程元件地址分配65、設(shè)計(jì)軟件7第二 設(shè)計(jì)步驟8第三 設(shè)計(jì)程序8第四 結(jié)論及設(shè)計(jì)心得13前言在進(jìn)行plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要全面系統(tǒng)地考慮系統(tǒng)的控制要求，最大限度地滿足系統(tǒng)的控制要求，從實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)可靠性高、技術(shù)先進(jìn)合理、易操作、易維護(hù)、低成本的plc控制系統(tǒng)。一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則同其他電氣控制系統(tǒng)一樣，plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原

2、則就是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程)的工藝要求，從而保證生產(chǎn)過(guò)程安全、可靠、穩(wěn)定、高效地進(jìn)行?；镜脑O(shè)計(jì)原則如下。1、滿足被控對(duì)象的要求plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是要充分滿足被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)提出的要求，這也是plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的原則。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制目標(biāo)，要求設(shè)計(jì)人員對(duì)被控對(duì)象和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)做深入細(xì)致的調(diào)查研究，詳細(xì)收集有關(guān)的設(shè)計(jì)資料，包括生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境，生產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，控制設(shè)備的操作方式和操作順序;，以及相關(guān)的管理經(jīng)驗(yàn)等。在制訂控制方案時(shí)，要與現(xiàn)場(chǎng)的管理人員、技術(shù)人員及操作人員共同研究，緊密配合，共同擬訂控制方案，解決設(shè)計(jì)中的疑難問(wèn)題和重點(diǎn)問(wèn)題。在制訂控制系統(tǒng)的控

3、制方案時(shí)，要從工程實(shí)際出發(fā)，要充分考慮系統(tǒng)功能的組成及實(shí)現(xiàn)，主要從以下方面考慮。機(jī)械部件的動(dòng)作順序、動(dòng)作條件、必要的保護(hù)和連鎖。系統(tǒng)的工作方式(如手動(dòng)、自動(dòng)、半自動(dòng))。生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部機(jī)械、電氣、儀表、氣動(dòng)、液壓等各個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系。plc與上位計(jì)算機(jī)、交直流調(diào)速器、工業(yè)機(jī)器人等智能設(shè)備的關(guān)系。系統(tǒng)的供電方式、接地方式及隔離屏蔽問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)通信方式。數(shù)據(jù)顯示的方式及內(nèi)容。安全保護(hù)措施及緊急情況處理。2、確保系統(tǒng)安全可靠、操作簡(jiǎn)單確保plc控制系統(tǒng)的安全可靠、長(zhǎng)期穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)行，這是任何一個(gè)控制系統(tǒng)的生命線。為此，必須在控制方案的制定、控制設(shè)備的選擇及應(yīng)用程序的編制方面都要建立在確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠的

4、基礎(chǔ)上。在操作上，要保證系統(tǒng)操作的簡(jiǎn)單有效，尤其是在設(shè)計(jì)控制程序時(shí)，不僅要保證在正常的工作條件下的正確運(yùn)行，還必須充分考慮到在非正常的工作條件下(如電源突然掉電再上電，操作人員的誤操作，非法操作等)，系統(tǒng)仍能正常工作。要求控制程序只能接受合法操作，拒絕非法操作。3、盡量減少工程成本和維護(hù)費(fèi)用任何一個(gè)控制系統(tǒng)都能改善作業(yè)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。但是，如何在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，設(shè)計(jì)一個(gè)低成本、低維護(hù)費(fèi)用的plc控制系統(tǒng)，這也應(yīng)當(dāng)是進(jìn)行plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)基本設(shè)計(jì)原則，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的plc控制系統(tǒng)，既可靠、高效，又經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。4、適當(dāng)留有擴(kuò)展裕量plc具有易于系統(tǒng)擴(kuò)展的

5、能力，以plc作為主控制器的控制系統(tǒng)，要考慮和利用這種易于系統(tǒng)擴(kuò)展的能力。在進(jìn)行plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到今后生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和控制功能的擴(kuò)充問(wèn)題。在進(jìn)行控制系統(tǒng)組態(tài)時(shí)，要留有適當(dāng)?shù)亩lc的基本工作原理與普通微機(jī)類(lèi)似，plc也是由硬件和軟件兩大部分組成。在軟件的控制下，plc才能正常的工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。plc的基本工作過(guò)程如下：（1）輸入現(xiàn)場(chǎng)信息。在系統(tǒng)軟件的控制之下，順利掃描各輸入點(diǎn)，讀入各輸入點(diǎn)的狀態(tài)。（2）執(zhí)行程序。順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算。（3）輸出控制信號(hào)。根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器（鎖存器）向個(gè)輸出點(diǎn)并行發(fā)出

6、相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 上述過(guò)程執(zhí)行完后，又重新開(kāi)始，反復(fù)地執(zhí)行，每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。plc的掃描周期通常為幾十毫秒。三、plc的應(yīng)用（1）自1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而開(kāi)發(fā)的第一臺(tái)plc面世以來(lái)，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它不僅充分利用為處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)施控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了危機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格的形成一套以繼電器梯圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀，方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很

7、容易。這樣就破除了電腦的神秘感，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用。（2）plc在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)，現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（plc,cad/cam,robot）之一。它以其可靠性高，邏輯性強(qiáng)，體積小，可在線修改控制程序，具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易于與計(jì)算機(jī)接口，能對(duì)模擬量進(jìn)行控制，具有高速計(jì)算與位控等高性能模塊等優(yōu)異功能，正在日益取代由大量中間繼電器，時(shí)間繼電器，計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。plc應(yīng)用的深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。第一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1

8、、設(shè)計(jì)題目自動(dòng)打鈴控制器2、設(shè)計(jì)要求學(xué)校的作息時(shí)間表如表1所示。表1 作息時(shí)間上課鈴與下課鈴的鈴音不同(鈴音響的頻率不同，上課鈴為長(zhǎng)音：響2s，停1s：下課鈴為短音：響05s，停05s)，其他的鈴音為連續(xù)音。每次打鈴的時(shí)間為15s。星期六、星期日不打鈴。3、設(shè)計(jì)方案 (1)控制任務(wù)分析在本次設(shè)計(jì)中，主要任務(wù)有：根據(jù)作息時(shí)間表自動(dòng)打鈴。要使電子鐘在預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻，如7：40，自動(dòng)啟動(dòng)上課鈴的控制程序，可對(duì)這一時(shí)刻的特征進(jìn)行編程，當(dāng)文本顯示7：40時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)鈴音電路和15s的延時(shí)程序。4、編程元件地址分配在本次設(shè)計(jì)中，涉及到的各種編程元件很多，要對(duì)各種編程元件科學(xué)、合理地分配編程地址。(1)

9、 輸入輸出繼電器地址分配編程元件i/o端子電路器件作用輸入繼電器i0.0s0系統(tǒng)開(kāi)關(guān)i0.1s1系統(tǒng)開(kāi)關(guān)輸出繼電器q0.0ha鈴音驅(qū)動(dòng)表2輸入輸出繼電器地址分配(2) 其他編程元件的地址分配編程元件編程地址符號(hào)作用輔助繼電器m1.0m10自鎖使系統(tǒng)持續(xù)工作m1.1m11上、下課以外響鈴時(shí)間到m1.2m12上課時(shí)間到m1.3m13下課時(shí)間到使能繼電器v14.7v開(kāi)啟td-200定時(shí)器t101t1其他鈴（15秒）t102t2上課鈴（15秒）t103t3下課鈴（響2秒）t104t4下課鈴（停1秒）t105t5下課鈴（15秒）td-200vb40-vb66td顯示時(shí)間表3 其他編程元件的地址分配(3)輸入輸出接線圖圖2 輸入輸出接線圖5、設(shè)計(jì)軟件（1）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程是通過(guò)專(zhuān)用的plc編程軟件，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行在線編程或者離線編程，也可以進(jìn)行離線仿真或者在線調(diào)試。通過(guò)專(zhuān)用的plc編程軟件，還可以方便地實(shí)現(xiàn)程序存取、加密或生成exe類(lèi)型的應(yīng)用程序。第二 設(shè)計(jì)步驟圖3 用plc進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟第三 設(shè)計(jì)程序第四 結(jié)論及設(shè)計(jì)心得通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)plc這門(mén)程更加深刻的了解，使我掌握了plc的工作原理及plc的設(shè)計(jì)步驟及原理，為我以后的課程學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為我以后的其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，最