PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 PAGE PAGE 4目錄一、摘要3 HYPERLINK l _TOC_250001 二、概述4PLC發(fā)展歷史PLC的前景及未來(lái) HYPERLINK l _TOC_250000 三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求5、課程設(shè)計(jì)的目的、課程設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求四、PLC的選用及相關(guān)知識(shí)64.1、 三菱PLC 與西門(mén)子PLC 的對(duì)比FX2N系列PLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)FX2N系列PLC工作原理FX2N系列PLC的功能與應(yīng)用五、PLC禮花燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10PLC禮花燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和硬元件的選擇PLC10分配表PLC禮花燈控制系統(tǒng)外部接線PLC禮花燈控制系統(tǒng)程序流程框圖PLC禮花燈控制系統(tǒng)梯形圖PLC5

2、.7、PLC禮花燈控制系統(tǒng)仿真結(jié)果六、課程設(shè)計(jì)心得16一、摘要本課題是基于FX2N 系列PLC 為控制核心，通過(guò)對(duì)PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和編基于PLC （T）實(shí)現(xiàn)對(duì)禮花燈上各個(gè)LED 燈的通斷控制，讓LED 關(guān)鍵詞：FX2N 可編程控制器，LED 燈控制器，操作簡(jiǎn)單方便，循環(huán)控制二、概述、PLC發(fā)展歷史起源:1968 年美國(guó)通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。 1969 年, 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器 PDP-14，在美國(guó)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 編程序控制器，稱Programmable,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)

3、PLC發(fā)展：20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20 世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20 世紀(jì)

4、80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期， 年增長(zhǎng)率一直保持為3040%在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。、PLC的前景及未來(lái)PLC DCS(Distributed Control System 領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和

5、要求、課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的PLC PLC 通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生對(duì)電氣控制及PLC 培養(yǎng)了自主設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力、課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求5禮花之光合上啟動(dòng)按鈕后，燈光首先從L1L9順序閃爍，然后分組點(diǎn)亮：先點(diǎn)亮L1L3、L6、L8、L9,再點(diǎn)亮L2、L5、L7,最后點(diǎn)亮L4,點(diǎn)亮后順序熄滅。如此循環(huán),周而復(fù)始、課程設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求1、選用pic 和相關(guān)元件完成相應(yīng)的功能。2、畫(huà)出詳細(xì)的硬件連接圖；3、給出程序設(shè)計(jì)思路、畫(huà)出軟件流程圖；4、給出所有程序梯形圖；5、完成實(shí)驗(yàn)仿真；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告、調(diào)試報(bào)告及設(shè)計(jì)心得。四、FX2NPLC相關(guān)知識(shí)PLC與西門(mén)子PLC的對(duì)比首先它們的編程

6、方式不同，三菱pic 是日系品牌，編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來(lái) 會(huì)比較輕松，而西門(mén)子pic 是德國(guó)品牌，指令比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大，三菱的 指令豐富， 有專用的定位指令， 學(xué)習(xí)起來(lái)比較簡(jiǎn)單易懂， 三菱的優(yōu)勢(shì)在于離散控6 PAGE PAGE 8制和運(yùn)動(dòng)控制， 控制伺服和步進(jìn)容易實(shí)現(xiàn)， 要實(shí)現(xiàn)某些復(fù)雜的動(dòng)作控制也是三菱 的強(qiáng)價(jià)格低廉，西門(mén)子PLC相對(duì)較為昂貴?；谏鲜鰞煞NPLC的任務(wù)和要求，我們選擇三菱控制。FX2N 系列PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)禮花燈系統(tǒng)的、FX2NPLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)體積極小的微型三菱PLC三菱FX2N系列PLC90mm87mm24VDC三菱PLC的先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)，三菱公司的FX系列PLC吸收

7、了整體式 和模塊式PLC們之間用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體。三菱PLC提供多個(gè)子系列供用戶選用三菱plc-FX1S，F(xiàn)X1N和FX2N的外觀、高度、深度差不多，但是性能和價(jià)格有很大的差別見(jiàn)表2-1）。三菱plc- FX1S 的功能簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)格便宜，可用于小型開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，最多30個(gè) I/O點(diǎn)，有信功能，可用于一般的緊湊型三菱PLC不能應(yīng)用的地方；以三菱plc-FX1N128I/Oplc-FX2Nplc-FX2NC16點(diǎn)、3264964256系列PLC的原因之一三菱PLC靈活多變的系統(tǒng)配置三菱系列的系統(tǒng)配置靈活，用戶FX 系列的硬PLC PLC 更高的性能價(jià)格比。plcpl

8、c-FX、FX2NPLC工作原理FX2N 系列PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC 運(yùn)行時(shí)，CPU （或地址號(hào)）PLC 的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC 即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC 在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段： 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢， 輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷 新階段送至輸出鎖存器中， 并通過(guò)一定的方式 （繼電器、晶體管或晶間管） 輸出， 驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。、FX2NPLC的功能與應(yīng)用可編程控制器在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、 石化、機(jī)械制造、汽車

9、裝配、電力、 輕紡、電子信息產(chǎn)業(yè)等各行各業(yè)。目前典型的PLC 功能有下面幾點(diǎn)。 順序控制： 這是可編程控制器最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域， 取代了傳統(tǒng)的繼電器順序控制， 例如注塑 機(jī)、印刷機(jī)械、訂書(shū)機(jī)械， 切紙機(jī)、組合機(jī)床、 磨床、裝配生產(chǎn)線，包裝生產(chǎn)線， 電鍍流水線及電梯控制等。程控：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液 體、速度、電流和電壓等，稱為模擬量。可編程控制器有 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊， 這樣，可編程控制器可以作模擬控制用于程控。數(shù)據(jù)處理： 一般可編程控制器都設(shè)有四則運(yùn)算指令， 可以很方便地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中 的資料進(jìn)行處理。用PLC 可以構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處

10、理、控制生產(chǎn)過(guò) 程。較高檔次的可編程控制器都有位置控制模塊， 用于控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)， 實(shí)現(xiàn)對(duì) 各種機(jī)械的位置控制。通信聯(lián)網(wǎng)：某些控制系統(tǒng)需要多臺(tái)PLC 連接起來(lái)使用或者由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多 臺(tái)PLC 組成分布式控制系統(tǒng)。可編程控制器的通信模塊可以滿足這些通信聯(lián)網(wǎng)要 求。顯示打印：可編程控制器還可以連接顯示終端和打印等外圍設(shè)備， 從而實(shí)現(xiàn) 顯示和打印的功能9五、FX2N 系列 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、PLC禮花燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和硬元件的選擇應(yīng)本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求及三菱 FX2N 系列PLC 2X(X0X1)、17個(gè)定時(shí)器T(T1T17907 與109個(gè)LEDX0作為總啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，X1 07 與Y1

11、0 9 個(gè)LED 燈，T1T17 9個(gè)LED 燈的通斷控制開(kāi)關(guān)。在控制程序的編程上，由于連續(xù)輸出線圈不能多于10 17 M2M46 個(gè)、6 個(gè)、5 個(gè)定時(shí)器。、PLC10分配表啟動(dòng)停止L1L2L3L4L5L6L7L8L9按鈕X000按鈕X001Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010XOOOYOCO-X0O1YOOlYOO2XOOOYOCO-X0O1YOOlYOO2L3-YOO3-YOO4-YOOS*-YOOB-YOO7*-LS*-YO1D*-COM二菱PLC10、PLC禮花燈控制系統(tǒng)程序流程框圖、PLC禮花燈控制系統(tǒng)梯形圖XOOO X001Ml nn?lHK1

12、0K4C04 K10K4Cii PAGE PAGE 16K80K70K80K70KS OTW”Tn1K12Og )K12Og )K13OT13)KHOT14)In T;E160 (TL&nn稲T幷4 il 11Km)T2T3鈉I決T12T152血血TH TL4HIei -XT5 6T4 T5Tl&%TKY0VQ(HT6T7帥|_|煒01LDOR1000、01LDOR10002如 1wo3OUTMl4LD1115AN Ino&OUTnKLO9OUTT2K2012OVTT3K3015OUTT4K4013OUTT5K5021OUTT6Kao24OUTT 了K7027OUTT8KSO30LDMl31o

13、rT1632OUTT9K9035OUTT10KLOO39OUTTilKL10吐 1OUTT12KL2044OUTT13KL3047ourT14KL4050OUTT15K15053ourT16K1.6U56LDT157AN!T258LDT1059ANIT1360ORB61OUTYOOO02LDT263ANIT304LDTil|05ANLT1466ORB&7OUTY001G8LDT369ANIT470LDT1071ANIT1372ORB73OUTY00274LDT475AMIT576LDT1277AwrT1579ORB79OUTYC0380LDT58LAN IT682LDTil83AN IT148

14、4ORB85OUTYC04 86LDTC87ANIT788LDT1089ANLT13豹ORB9LOUTYC0592LDT793AmTS94LDTHAN IT1496ORB97OUT00698LDTB99ANIT91Q0LET10101AHIT13102ORB103OUT007|104LTT9105ANIT10106LDT10107ANIT13108ORB109OUTY010LL0END111、PLC禮花燈控制系統(tǒng)仿真結(jié)果我們首先利用編程軟件自帶的仿真功能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)我們打開(kāi)X000時(shí)，定時(shí)器T1T17 同時(shí)開(kāi)始定時(shí)，Y000Y007Y010 （即L1L9）T10000007及Y010恢復(fù)無(wú)輸出狀態(tài)，定時(shí)器 T11 接通后，丫 000 丫 002、丫 005 Y007 丫 010（即卩 L1、L3、L6、L8、L9）先輸出，Y001、Y004 Y006 （即L2、L5、L7）在輸出,Y003 （即L4）T17 接通后，新的循環(huán)開(kāi)始，周而復(fù)始。打開(kāi)X001 時(shí)，所有軟兀件失電，所有線路呈最初狀態(tài)。六、課程設(shè)計(jì)心得為期兩個(gè)星期的電氣控制與PLC 課程設(shè)計(jì)臨近了尾聲，回首這兩個(gè)星期的努力和