PLC課程設(shè)計(jì)要求

PLC課程設(shè)計(jì)要掌握PLC的控制技術(shù)，僅僅了解PLC的工作原理和指令系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于PLC課程是實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，應(yīng)結(jié)合'PLC控制和應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行初步的工程訓(xùn)練。這是進(jìn)行PLC課程設(shè)計(jì)的基本指導(dǎo)思想。一、 課程設(shè)計(jì)目的PLC課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，要注意多方面能力的培養(yǎng)與提高，主要包括以下幾個(gè)方面：掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、步驟及設(shè)汁方法。具有初步設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的能力；培養(yǎng)和提高獨(dú)立工作的能力。培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)造能力。"培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。培養(yǎng)通過查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊以及電子圖書。網(wǎng)絡(luò)資源等獲取相關(guān)資料的能力。(6)具有設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試及修改完善控制程序的能力。(7)具有運(yùn)用有關(guān)工具軟件進(jìn)行工程繪圖及編寫技術(shù)資料的能力。二、 課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)以學(xué)生的獨(dú)立工作為主、教師的指導(dǎo)為輔；要充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新意識。教師的指導(dǎo)作用主要有：制定課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；向?qū)W生解釋任務(wù)書的具體要求；引導(dǎo)學(xué)生建立設(shè)計(jì)思路；確定設(shè)計(jì)方案；指導(dǎo)學(xué)生擬訂工作進(jìn)度安排，合理安排時(shí)間；進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇鹨傻取Ｕn程設(shè)計(jì)的主要要求如下：認(rèn)真分析設(shè)計(jì)任務(wù)，詳細(xì)了解課程設(shè)計(jì)的工藝要求、控制要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)。確定所需要的I/O點(diǎn)數(shù)，合理選擇PLC及相關(guān)外圍輸入電器元件設(shè)備、驅(qū)動元件設(shè)備型號。分配I/O地址，繪制I/O接線圖等，如有需要可制作硬件電路。結(jié)合軟件設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制梯形圖，編寫控制程序。對初步設(shè)計(jì)的梯形圖，上機(jī)進(jìn)行調(diào)試、程序修改，直至滿足系統(tǒng)的控制要求。整理控制系統(tǒng)的文件，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫。三、 PLC課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大限度地滿足任務(wù)書中生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求。在滿足控制要求的前提下，力求使控制程序優(yōu)化，系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，以事半功倍；并盡可能結(jié)合實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室的硬件條件開展設(shè)計(jì)課題，

避免紙上談兵。PLC控制系統(tǒng)是將PLC與用戶輸入/輸出設(shè)備連接而成，因此，PLC課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括如下幾點(diǎn)：（1） 選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕。操作開關(guān)、限位開關(guān)和傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器和信號燈等）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等）。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件，其選擇方法在其他課程和有關(guān)書籍中有介紹。（2） 選擇PLC。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇？1。，對于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能起著重要作用。選擇PLC，應(yīng)包括機(jī)型的選擇。容量的選擇、I/0點(diǎn)數(shù)（模塊）的選擇。電源模塊以及特殊功能模塊的選擇等。當(dāng)然還應(yīng)盡可能結(jié)合實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室的硬件條件，以利于上機(jī)調(diào)試程序。（3） 分配1/0點(diǎn)；考慮必要的安全保護(hù)措施。（4） 設(shè)計(jì)控制程序。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語句表或控制系統(tǒng)流程圖?？刂瞥绦蚴强刂普麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件。是保證系統(tǒng)工作正常、安全可靠的關(guān)鍵。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。（5） 必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺（柜）。（6） 撰寫課程設(shè)計(jì)文檔。四、PLC課程設(shè)計(jì)的基本步驟PLC課程設(shè)計(jì)的一般步驟可參考如圖所示的流程。1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)及控制要求設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)和基礎(chǔ)。首先應(yīng)熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)節(jié)的詳細(xì)要求，熟悉被控對象的功能和控制要求，例如機(jī)械的動作;機(jī)械。液壓、氣動、儀表、電氣系統(tǒng)之間的關(guān)系;系統(tǒng)是否需要設(shè)置多種工作方式（如自動。半自動、手動等）；PLC與系統(tǒng)中其他智能裝置之間的關(guān)系;是否需要通信聯(lián)網(wǎng)功能；是否需要報(bào)警功能;電源停電及緊急情況的處理等。在這一階段，還要選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）。輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號指示燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)，電磁閥等）。此時(shí)。還應(yīng)確定哪些信號需要輸入給PLC、哪些負(fù)載由驅(qū)動，并分類統(tǒng)計(jì)出各輸入量和輸出量的性質(zhì):是開關(guān)量還是模擬量、是直流量還是交流量以及電壓的大小等級，為PLC電磁閥等）。2） 確定硬件配置，畫出硬件接線圖根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的要求及PLC的輸入量、輸出量的類型和點(diǎn)數(shù)，通過查找圖書資料及網(wǎng)絡(luò)資源，確定PLC的型號和硬件配置。對于整體式PLC，應(yīng)確定基本單元和擴(kuò)展單元的型號，對于模塊式PLC，應(yīng)確定框架（或基板）的型號及所需模塊的型號和數(shù)量。PLC硬件配置確定后，通過對用戶輸入、輸出設(shè)備的分析和整理，進(jìn)行相應(yīng)的I/0分配，確定外部輸入輸出元件與PLC的I/O點(diǎn)的連接關(guān)系，完成I/O分配表。在I/O分配表中，應(yīng)包含I/O地址、設(shè)備代號、設(shè)備名稱及控制功能，應(yīng)盡量將相同類型的信號、相同電壓等級的信號地址安排在一起，以便于實(shí)際施工和布線，并照此繪出I/O接線圖。分配好與各輸入量和輸出量相對應(yīng)的元件后，設(shè)計(jì)出PLC的外部接線圖、其他部分的電氣原理圖、接線圖和安裝所需的圖紙，以便進(jìn)行硬件裝配。3） 設(shè)計(jì)控制程序在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過控制程序的設(shè)計(jì)完成系統(tǒng)的各項(xiàng)控制功能。開關(guān)量控制程序一般用梯形圖語言進(jìn)行設(shè)計(jì)。對于較簡單系統(tǒng)的控制程序，可以使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法直接設(shè)計(jì)出梯形圖；對于比較復(fù)雜的系統(tǒng)，一般采用順序控制設(shè)計(jì)法，根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程圖畫出系統(tǒng)的順序功能圖，再設(shè)PLC梯形圖。程序設(shè)計(jì)的方法一般有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法、移植設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法等，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)被控對象的工作特點(diǎn)選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。4）程序調(diào)試控制程序是控制被控對象工作的軟件，控制程序初步完成后，控制系統(tǒng)便有了雛形，要進(jìn)行模擬調(diào)試，有條件的單位可通過將PLC安裝配線進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。在調(diào)試過程中要遵循從上到下、先內(nèi)后外、先局部后整體的原則，設(shè)計(jì)的程序一般要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足控制要求為止。一般，程序可利用實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)的PLC設(shè)備進(jìn)行模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按鈕等來模擬；各輸出量的通斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來反映，一般不用接PLC實(shí)際的負(fù)載（如接觸器、電磁閥等）；實(shí)際的反饋信號（如限位開關(guān)的接通等）可以根據(jù)流程圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬。PLC生產(chǎn)廠家的編程軟件一般均提供模擬調(diào)試功能，如三菱電機(jī)的編程軟件FXGP/WIN、歐姆龍的編程軟件CX-Programmer等?？稍赑LC不外接輸入信號和輸出執(zhí)行器件的情況下，通過有關(guān)點(diǎn)的接通或斷開設(shè)置實(shí)現(xiàn)內(nèi)部繼電器（軟元件）的接通或斷開（模擬開關(guān)或按鈕的動作），并通過輸出LED的顯示或軟件對內(nèi)部繼電器的監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部繼電器包括輸出繼電器的監(jiān)控。在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況。系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的流程圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)修改程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系均完全符合要求為止。如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，可以在調(diào)試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實(shí)際設(shè)定值。撰寫課程設(shè)計(jì)文檔課程設(shè)計(jì)文檔主要包括：設(shè)計(jì)任務(wù)書?？删幊绦蚩刂破鞯耐獠拷泳€圖和其他電氣圖紙?？删幊绦蚩刂破鞯木幊淘?，包括程序中使用的輸入/輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)器等的元件號、名稱、功能以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值等，以I/O分配表和I/O接線圖形式出現(xiàn)。帶注釋的梯形圖和必要的文字說明。如果梯形圖是用順序控制法編寫的，應(yīng)提供順序功能圖或狀態(tài)表。調(diào)試過程和結(jié)果。課程設(shè)計(jì)小結(jié)，包含心得體會。參考文獻(xiàn)資料等。五、PLC課程設(shè)計(jì)課題多臺風(fēng)機(jī)的控制用三周時(shí)間，完成課程設(shè)計(jì)文檔，包括：可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙。可