PLC技術(shù)綜合應(yīng)用實訓報告

1、!-潞新公司廣播電視大學綜合實訓報告學生姓名：依偉專業(yè)：數(shù)控技術(shù)（機電方向）學號:1065001460244班級：10級?？浦笇Ы處煟黑w燕實訓時間：2012.10.811.16PLC技術(shù)綜合應(yīng)用實 習報告一、緒言!-2012 年 10 月 8 日至 2012 年 11 月 16 日我們進行了為期六周的校 內(nèi)實習，本次實習在潞新電大校辦工廠進行。因為我們學校的這些設(shè) 備是與 生產(chǎn) 線上的實際生產(chǎn)設(shè) 備很 接近，所以 本次實習總體收獲 很大 。我 們 這 次 實 習 的 課 題 是 PLC 技 術(shù) 綜 合 應(yīng) 用 ， PLC ( ProgrammableLogic Controller )是可編

2、程 控制 器的簡 稱 ，是以微 處理 器為核心 ，綜 合了計算機控制、自動化、通訊網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的一種通用的工業(yè)控制裝 置。PLC 起 源于 1969 年，美 國數(shù) 字設(shè)備 公 司研制出 了第 一臺可編 程控 制器PDP-14 ，在 美 國通用汽車公司的 生產(chǎn) 線上試用成功 ，首 次采 用程 序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程控制器，稱 Programmable ，是世 界上公認 的第一臺 PLC 。20 世 紀 80 年 代 至 90 年代中 期，是 PLC 發(fā)展最 快的 時期，年增長 率一直保持為 3040%。在這時期，PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運 算能力 、 人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能

3、力 得到大幅度提高， PLC 在處理模擬 量能力 、 數(shù)字運算能力、 人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力 得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領(lǐng)域， 在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處 于統(tǒng)治 地位 的 DCS 系統(tǒng) 。20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的 需要。 這個時期 發(fā)展了大型機和超小型機、 誕生了各種各樣的特殊功 能單元、 生產(chǎn)了各種人機界面單元、 通信單元， 使應(yīng)用可編程控制器 的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。PLC 控 制系統(tǒng)有 如下 的特點：1、 PLC 的基于工業(yè)環(huán)境下設(shè)計的控制裝置，環(huán)境適應(yīng)性強，可 靠 性高。2、 PLC 最常 用的編程語言 是梯 形圖 語

4、言， 編程語 言形 象、 直觀， 編程簡 單， 便于廣大現(xiàn)場工程 技術(shù) 人員掌握。3、 PLC 控制系統(tǒng)的體積小， 重量輕， 便于安裝， 維修方便。4、 PLC 具有自診斷、故 障報警、故 障種類顯示等功能，可 以方便 的實時監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)。!-5、現(xiàn) 在 PLC 具有 傳統(tǒng)控制 系統(tǒng)無法 比擬 的遠程數(shù) 據(jù) 傳送 、交 換 、 控制和監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。二、實習所需設(shè)備的工作原理1、 變頻器工 作原理 變頻器的作用 變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛 應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值，因而改變其 運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的

5、出現(xiàn)， 使得復 雜的 調(diào)速控制簡單化，用 變頻 器+交 流鼠 籠式 感應(yīng)電動 機組 合替 代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，縮小了體積，降低了維 修率，使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。變頻器的組成變 頻器 通常分為 4 部分 ：整流單 元、 高容 量電 容、逆變 器和 控制整流單元將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。高容量電容存儲轉(zhuǎn)換后的電能。逆變器由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn) 化成不同頻率、寬度、幅度的方波。d、 控制器 按設(shè) 定的 程序工 作，控 制 輸出方波 的幅 度與脈寬 ，使 疊加為近似正弦波的交流電，驅(qū)動交流電動機。變頻器的控制方式 變頻器的控制方式可采用恒壓頻比控

6、制方式，也可采用矢量控制 方式， 具體 的控制方式由參數(shù) P100 進行 設(shè)置。（ 1） 恒壓 頻比控制 方式： 該控制 方 式，控制 電路 簡單 ，成本較 低，但系統(tǒng)性能不高，響應(yīng)慢，尤其是低頻時存在轉(zhuǎn)矩低的問題，要 適當提高定子電壓以進行轉(zhuǎn)矩補償。（ 2） 矢量 控制方式 ：該控 制方式 是 經(jīng)過坐標 變換 將定子電 流進 行電壓分解，將直流電動機和交流電動機相等效，按照直流電動機的 控制策略，再通過坐標反變換來控制異步電動機，具有較好的動態(tài)性2、 繼電器工 作原理繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路） 和被控 制系 統(tǒng)（又稱 輸出 回路 ），通 常 應(yīng)用 于自 動控制電

7、 路中 ，它 實際 上是用 較小 的電a、b、c、!-流去控制較大 電流 的一種“ 自動 開關(guān)”。故在 電路 中起 著自動 調(diào)節(jié) 、安全保護 、轉(zhuǎn)換電路 等作 用。 電磁式 繼電器一 般由 鐵芯、 線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力 吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯， 從而帶動銜鐵的動觸點 與靜觸點（ 常開觸點）吸 合。當 線圈斷電后，電 磁的吸力也隨之消失， 銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸 點（常閉觸點）釋 放。這樣吸合、釋 放，從 而達到了在電路中的導通、 切斷的目的。

8、3、 S7-200 系列 PLC 工作 原理S7-200 可 編程控 制器 是 德國 四門 子公 司研 制的 一種新型 可編 程控 制器。它工作可靠，功能及其強大，存儲容量大，編程方便，輸出端 可直接 驅(qū)動 2A 的繼 電 器或 接觸器的 線圈 ，抗 干擾 能力強。 因此 ，能 夠滿足 對電 氣控制系統(tǒng)的要求 。 S7-200 系 列小型 PLC（ Micro PLC ） 可應(yīng)用于各種自動化系統(tǒng)，因此其在實踐中成為一種既經(jīng)濟又可靠的 控制裝置。其 主 要 模 塊 為 電 源 和 CPU ， 我 們 本 次 實 習 所 用 的 PLC 為CPU314C-2DP ，其 中集成了 數(shù)字量輸入/輸出

9、和模擬量 輸入 /輸 出。CPU 功能 是： 執(zhí)行用戶 程序；為 S7-200 背板總線 提供 5V 電 源； 在 MPI網(wǎng) 絡(luò)中 ，通 過 MPI 與其 他 MPI 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 進行 通信 。數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機械觸點和電子數(shù)字式傳感器。 數(shù)字量輸入模塊將從現(xiàn)場傳來的的外部數(shù)字信號的電平轉(zhuǎn)換為 PLC 內(nèi) 部的信 號電 平。輸入電路中一般設(shè) 有 RC 濾波電路 ，以防止 由于 輸入 觸點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤輸入信號，輸入電流一般為數(shù)毫 安。數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小功率電動機、燈和 電動機 起動 器等負載。數(shù)字量輸 出模塊將 S7-200 的 內(nèi)部信號 電平 轉(zhuǎn)

10、化 為控制過程所需的外部信號電平，同時有隔離和功率放大作用。三.實訓目的(1 )用 S7-200 可編程控制器實現(xiàn)小車自動往返控制系統(tǒng)設(shè)計(2)掌握西門子編程軟件的監(jiān)控調(diào)試功能。四實訓器材實訓所用器材如表 3-9 所示。表 3-9 實訓器材清單!-序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位1萬用表:MF47 型1塊2可編程控制器S7-200/2241只3計算器1臺4S7-200 編程軟件V3.1STEP-71套5空氣斷路器P C65N D201只6交流接觸器NC3-09/2202只7控制變壓器JBK3-1001只8三相異步電動機JW6324-380V1臺380V/220V9熱繼電器NR4-631只250W 0.

11、85A10行程開關(guān):YBLX19-2224只11.6A11按鈕、導線、端子等五.實訓內(nèi)容(1)硬件系統(tǒng)設(shè)計： S7-200 可編程控制器系統(tǒng)接線原理圖如圖 3-14 所示。 將 L1 ,N 端接在交流 220V 的電源上，三相異步電動機的 接線如圖 3-16 ( a)所示。!-圖 3-14 小車自動往返運動控制系統(tǒng)接線原理圖(2)小車自動往返運動控制系統(tǒng) I/O 分配如表 3-10 所示 表 3-10 小車自動往返運動控制系統(tǒng) I/O 分配表元件代號輸入作用元件代號輸入作用S1I0.1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SQ3I0.5左限位行程開 關(guān)S2I0.2反轉(zhuǎn)停止按鈕SQ4I0.6右限位行程開 關(guān)S3I0.0停

12、止按鈕KM1Q0.0電動機正轉(zhuǎn)SQ1I0.3右到位行程開關(guān)KM2Q0.1電動機反轉(zhuǎn)SQ2I0.4左到位行程開關(guān)(3)程序設(shè)計：小車自動往返運動控制程序如圖 3-15 所示!-SI S3 SQ3 SQ2 KM2 KM1圖 3-15 小車自動往返運動控制程序(4)系統(tǒng)調(diào)試：安裝完畢后，用萬用表檢查線路，將程序?qū)懭?PLC 中，在現(xiàn)場監(jiān)護下進行通電調(diào)試，驗證系統(tǒng)功能是否符合控制要 求。如果出現(xiàn)故障，對線路進行檢查和KM1SQ1!-修改梯形圖，然后再重新調(diào)試。I-LI L2 L30 0 0QSFUKM1FRKM 2!-SB2 I SQ1 I KM1 I SB3I SQ2 I KM2六.心得體會這次我們

13、的主要實訓目的：1 工作臺自動往返，要求：用 PLC 控制實現(xiàn)工作臺的自動往返運動；（I）按下啟動按鈕 SB2,小車電機正 轉(zhuǎn)，小車第一次前進，碰到限位開關(guān) SQ1 后小車電機反轉(zhuǎn)，小車后退。小車后退碰到限位開關(guān) SQ2 后，小車電機 M 停轉(zhuǎn)。停 5s 后，第二 次前進，碰到限位開關(guān) SQ1，再次后退。（3）第二次后退碰到限位開關(guān) SQ2 時，小車停止。（4）再次按下啟動按鈕 SB2，小車重復進行。在老師的帶領(lǐng)下，我們完成了本次 PLC 實訓。在這此期間我學到 了很多，通過這次對 PLC 控制，讓我了解了 PLC 梯形圖、指令表、外 部接線圖有了更好的了解，!-也讓我了解了關(guān)于 PLC 設(shè)計

14、原理。有很多 設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。剛接觸一樣新東西，要有信心把它做好，不要退縮。其實再難的事 只要有信心，肯用心，積極主動就一定能做好！我剛開始這項工作的 時候，也感覺什么都不懂，什么都難，常常都摸不著頭緒。但我仔細 地想了想，萬事開頭難嘛，出現(xiàn)這種情況是很正常的事情，我不是在 為自己找借口，而確實是這樣。所以，我認識到自己的不足便開始了 實際的行動，努力地學，有不懂的就問，有不清楚不明白的就通過各 種途徑去弄明白，根本就不怕別人笑話。實踐才是活生生的東西，通過實踐，很多事情就會變得很容易甚 至比理論上的更簡單。條條框框的理論看起來很乏味，有時也難以理 解，但自己親身去實踐，去操作，慢慢地就會變得很熟練，大有一種 豁然開朗的感覺。剛開始看到那測試流程時，覺得很煩瑣，很多東西 都是一頭霧水。但當我真正獨立去實踐，去體驗的時候，我突然發(fā)現(xiàn)： 原來那么簡單！所以，我現(xiàn)在覺得，單純理論上的東西，沒有經(jīng)過自 己的親身實踐，是無法真正透徹理解它的真正含義的，就算你把它背 得滾瓜爛熟也不起什么作用！不把死的東西變成活的東西就等于沒有 真正的東西。本次課程設(shè)計是要求自己獨立完成，用 PLC 程序?qū)崿F(xiàn)小車自動往 返順序控制，不僅具有程序設(shè)計簡單、方便、可靠性高等特點，而且 程序設(shè)計方法很多，便于不同層次設(shè)計人員的理解和掌握。但是本次 設(shè)計，彼此還是脫離不了集