plc課程設計報告 (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　1.PLC的介紹2</p><p>　　1.1 PLC的定義2</p><p>　　1.2 PLC的特點及重要性2</p><p>　　1.3 西門子S7

2、-200介紹2</p><p>　　1.4 PLC的發(fā)展方向3</p><p>　　2 基于PLC的設計3</p><p>　　2.1 基于 PLC 的郵件分揀控制（東疆）3</p><p>　　2.1.1 郵件分揀設計要求3</p><p>　　2.1.2 郵件分揀的輸入、輸出端口接線表4</p&g

3、t;<p>　　2.1.3 郵件分揀的程序及注釋5</p><p>　　2.2 PLC 實現(xiàn)智能交通燈控制（東疆）8</p><p>　　2.2.1 智能交通燈的設計要求8</p><p>　　2.2.2 智能交通燈的輸入、輸出端口接線表8</p><p>　　2.2.3 智能交通燈的程序及注釋9</p>

4、<p>　　2.3 基于 EM235 的兩路測溫系統(tǒng)（南京儀器）23</p><p>　　2.3.1 EM235 的兩路測溫系統(tǒng)設計要求23</p><p>　　2.3.2 EM235使用方法23</p><p>　　2.3.3 EM235的溫度顯示程序及注釋27</p><p>　　4 設計心得體會29</p&g

5、t;<p>　　5 課程設計總結30</p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　可編程控制器(PLC)是以計算機技術為核心的通用自動化控

6、制裝置,它的功能性強,可靠性高,編程簡單,使用方便,體積小巧,近年來在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應用,被譽為當代工業(yè)自動化主要支柱之一。</p><p>　　現(xiàn)今社會，自動化裝置無所不在，在控制技術需求的推動下，控制理論本身也取得了顯著的進步。PLC存在許許多多的的優(yōu)點，因此，PLC已經(jīng)在工業(yè)市場占有一大片領域。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術已經(jīng)進入一個嶄

7、新的時代，其應用越來越廣目前，PLC在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵，石油化工，建材，機械制造，交通運輸?shù)雀鱾€行業(yè)。</p><p>　　對于我們，隨著學習的深入，已經(jīng)大體掌握了PLC的程序設計的基本應用。</p><p>　　為了將我們的編程能力提升到一個更高的水平，深化面向對象的編程思維和解決問題的能力，值此課程設計周期間，進行基于PLC的程序設計，PLC在EM235測壓系統(tǒng)和實現(xiàn)智能交通燈

8、控制及郵件分揀控制系統(tǒng)的應用作為實例，對PLC的基本指令和基礎知識進行回憶和熟悉。</p><p>　　關鍵詞：PLC 郵件分揀 智能交通燈 EM235</p><p><b>　　1.PLC的介紹</b></p><p>　　1.1 PLC的定義</p><p>　　可編程邏輯控制器，簡稱PLC (Program

9、mable logic Controller)，,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專門為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。</p><p

10、>　　PLC的種類很多，其實現(xiàn)的功能、內(nèi)存容量、控制規(guī)模、外型等方面均存在較大的差異。因此，PLC的分類沒有一個嚴格的統(tǒng)一標準，而是按照結構形式、控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能進行大致的分類。</p><p>　　1.2 PLC的特點及重要性</p><p>　　PLC具有一下幾個特點：</p><p>　　可靠性高，抗干擾能力強</p><p>

11、;　　通用性強，控制程序可變</p><p>　　使用方便功能強，適應面廣編程簡單</p><p>　　容易掌握體積小、重量輕、功耗低、維護方便</p><p>　　因為PLC具有上述特點，因此PLC已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，具有不可忽視的重要性。</p><p>

12、　　1.3 西門子S7-200介紹</p><p>　　S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。</p><p>　　S7-200應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制

13、，運動系統(tǒng)。 　</p><p>　　S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供使用。CPU 226 本機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、M

14、PI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。 </p><p>　　1.4 PLC的發(fā)展方向</p><p>　　隨著計算機科學的發(fā)展和工業(yè)自動化愈來愈高的需求，可編程控制技術得到了飛速的發(fā)展，其技術和產(chǎn)品日趨完善。僅僅將

15、PLC理解為開關量控制的時代己經(jīng)過去，PLC不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產(chǎn)的廣泛需要，而且將通信技術和信息處理技術融為一體，其功能也日趨完善。今后，PLC將主要朝著以下兩個方向發(fā)展:一個是向超小型專用化和低價格方向發(fā)展;另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡方向發(fā)展。總的趨勢如下階：</p><p>　　可編程控制技術的標準化</p><p>　　CPU處理速度進一步加快可編程控制技術的

16、智能化</p><p>　　系統(tǒng)的開放性和兼容性通用性和專業(yè)化的結合</p><p><b>　　可靠性進一步提高</b></p><p>　　控制系統(tǒng)分散化控制與管理功能一體化</p><p>　　2 基于PLC的設計</p><p>　　根據(jù)要求，我們需要設計的3個課題分別是基于 PLC 的郵

17、件分揀控制（東疆）、PLC 實現(xiàn)智能交通燈控制（東疆）、基于 EM235 的兩路測溫系統(tǒng)（南京儀器）。下面，將一次介紹設計的內(nèi)容。</p><p>　　2.1 基于 PLC 的郵件分揀控制（東疆） </p><p>　　該設計的目的是掌握功能指令的用法、郵件分揀控制程序的設計。</p><p>　　2.1.1 郵件分揀設計要求</p><p>

18、;　　設計一個郵件分揀控制程序。按下啟動按鈕后，郵件開始進入流水線，指示燈M1 亮，延時 2 秒后，進入外形檢測區(qū)，指示燈 M2 亮，延時 2 秒后進入郵編檢測區(qū)，延時 2 秒后進入郵編分檔區(qū)，該區(qū)指示燈 MA、MB、MC 閃爍點亮。外形不符（E1）、無效郵編（E2）按鈕：用來模擬非標準尺寸信號及無法識別信號。當按住按鈕時，表示該信號有效，流水線暫停，等待處理，當放開按鈕時，表示信號無效，流水線繼續(xù)運行。郵編 A、郵編 B、郵編 C 三

19、個按鈕指定處理相應郵編的信號，當按住某個按鈕時，郵編分檔區(qū)中只閃爍亮郵編與該按鈕相對應的郵件。</p><p><b>　　郵件分揀系統(tǒng)示意圖</b></p><p>　　2.1.2 郵件分揀的輸入、輸出端口接線表</p><p>　　注：K1、K2、K3使用“基本指令模塊”中的開關。</p><p>　　2.1.3 郵

20、件分揀的程序及注釋</p><p>　　2.2 PLC 實現(xiàn)智能交通燈控制（東疆）</p><p>　　該設計的目的是掌握功能指令的用法、掌握用PLC控制交通燈的方法。</p><p>　　2.2.1 智能交通燈的設計要求</p><p>　　南北方向為主干道，東西方向為次干道。東西方向紅燈亮 20s，南北方向綠燈亮13s，閃 4 次（每次

21、0.5s 亮，0.5s 滅），黃燈亮 3s；然后，東西方向綠燈亮 8s，閃 3 次（每次 0.5s 亮，0.5s 滅），黃燈亮 3s，南北方向的紅燈亮 14s；再然后，東西方向紅燈亮 20s，南北方向綠燈亮 13s，閃4s。。。。。。。這樣東西南北交通燈循環(huán)運行；當人行道上有人要過馬路時，按相應人行道按鈕，延時 4s 鐘后（為了給正行駛在馬路上的機動車通過時間）人行道及同向馬路變綠燈，而垂直方向馬路燈及人行道變紅燈，延時 6s 鐘后，垂

22、直方向馬路燈及人行道燈變綠燈且馬路燈恢復正常循環(huán)運行。南北方向的時間用 LED 顯示。（實際設計中我們不但實現(xiàn)了東西南北各方向紅綠黃三燈計時并實現(xiàn)了延遲4s動作6秒的時間計時）</p><p>　　2.2.2 智能交通燈的輸入、輸出端口接線表</p><p>　　2.2.3 智能交通燈的程序及注釋</p><p>　　網(wǎng)絡18和網(wǎng)絡19的4秒和6秒的延時是東西人行橫

23、道的按鈕延時；</p><p>　　網(wǎng)絡20和網(wǎng)絡21的4秒和6秒得延時是南北人行橫道的按鈕延時；</p><p>　　網(wǎng)絡25到網(wǎng)絡37為南北綠燈的時間顯示</p><p>　　2.3 基于 EM235 的兩路測溫系統(tǒng)（南京儀器） </p><p>　　該設計的目的是掌握功能指令的用法、認識和理解EM235工作原理。</p>

24、<p>　　2.3.1 EM235 的兩路測溫系統(tǒng)設計要求</p><p>　　用穩(wěn)壓器給定兩路輸入信號為 0-5V 標準直流電壓信號，經(jīng)過 EM235轉換之后，用 2 位 LED 交替顯示相應電壓值，可自動每隔 2 秒交替，可手動按鍵交替顯示。保證顯示精度。</p><p>　　2.3.2 EM235使用方法</p><p>　　1 EM235的接線&l

25、t;/p><p>　　模擬量擴展模塊的接線方法，對于電壓信號，按正、負極直接接入X＋和X－；對于電流信號，將RX和X＋短接后接入電流輸入信號的“＋”端；未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。（如上圖所示）</p><p>　　2 EM235的常用技術參數(shù)：</p><p>　　下表說明如何用DIP開關設置EM235擴展模塊，開關1到6可選擇輸入模擬量的單/雙極性、增益

26、和衰減。</p><p>　　由上表可知，DIP開關SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當SW6為ON時，模擬量輸入為單極性輸入，SW6為OFF時，模擬量輸入為雙極性輸入。SW4和SW5決定輸入模擬量的增益選擇，而SW1，SW2，SW3共同決定了模擬量的衰減選擇。根據(jù)上表6個DIP開關的功能進行排列組合，所有的輸入設置如下表：</p><p>　　6個DIP開關決定了所有的輸入設置。也就是說開

27、關的設置應用于整個模塊，開關設置也只有在重新上電后才能生效。</p><p>　　3 模擬量擴展模塊的尋址</p><p>　　每個模擬量擴展模塊，按擴展模塊的先后順序進行排序，其中，模擬量根據(jù)輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。每個模擬量擴展模塊至少占兩個通道，即使第一個模塊只有一

28、個輸出AQW0,第二個模塊模擬量輸出地址也應從AQW4開始尋址，以此類推。</p><p>　　2.3.3 EM235的溫度顯示程序及注釋</p><p><b>　　4 設計心得體會</b></p><p>　　這是我的第一次參加關于PLC的設計，雖有很多不足之處，但通過本次設計使我對《現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術》這門課程有了進一步的認識且

29、在一定程度上開闊了自己的的思維。</p><p>　　在此次的設計過程中，通過對書本上知識的綜合，讓我加深了對其理解，也學到很多書本上涉及很少甚至沒有的知識，通過這次設計也使我認識到個人的邏輯思維對此設計的重要性，且在整個設計與檢查過程中對個人的耐心也是種考驗，所以在這設計與檢查過程中一定要保持平靜的心態(tài)；另外在設計與檢查過程中一定要細心，要注意電路中的每一個觸頭的位置、狀態(tài)和所要執(zhí)行的功能這樣才能是設計更趨完美

30、。</p><p>　　在這次設計中，我也認識到自己的的不足，今后我會更加嚴格要求自己?！冬F(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術》是一門重要的專業(yè)必修課，它具有很強的理論性、實用性。為了加深對所學課程的理解以及靈活應用所學知識去解決實際問題，此次設計給于我們很好的機會培養(yǎng)自己的設計和動手操作的能力和思維。</p><p><b>　　5 課程設計總結</b></p>

31、<p>　　本設計利用PLC實現(xiàn)了郵件的分揀、智能交通燈的控制、EM235的測溫，通過合理的軟件設計、仿真和模型接線，實現(xiàn)了它們的可靠運行。這次課程設計的總體思路如下：</p><p>　?。?）思考總體設計方案。</p><p>　?。?）畫出總體設計方案流程圖：用流程圖的形式來表現(xiàn)自己的設計思想。</p><p>　　（3）流程圖具體化：即將流程圖

32、中的幾大模塊的具體實現(xiàn)思考清楚，可以用流程圖的形式展現(xiàn)．并想好實及應用以及接線。</p><p>　?。?）用軟件設計梯形圖：這是一個至關重要復雜而且需要反復修改的環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)中你將發(fā)現(xiàn)總體設計和模塊思想會存在很多問題，需不斷改進．如何實現(xiàn)各限時功能，達到預期效果也將是一項繁復的工作。</p><p>　?。?）接線工作：將對應的接線與模型連接，確保設計的實際運行實現(xiàn)。</p>

33、;<p>　　（6）最后工作：程序可以正確運行之后，再不影響程序功能的情況下，運用各種輔助性功能，使設計更加美觀，操作更人性化．增強程序的新意與可行性。</p><p>　　本設計中有很多的不足處如：在EM235測溫系統(tǒng)中，停止控制按鍵按下后數(shù)碼管仍顯示最后一次的溫度。在以后的工作學習中我會更加努力，相信這個問題在不久的將來會得到完美的解決。 通過這次課程設計，使我更加熟悉的掌握了PLC的

34、運用。熟悉了更多PLC的功能，大大提高了動手能力，學到了許多解決實際問題的寶貴經(jīng)驗，自己對于知識的了解不再局限于理論．同時也挖掘出了我們潛在的能力，對控制設計也更有興趣</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王永華，《現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術[M]》，北京:北京航空航天大學出版社 2007；</p>

35、<p>　　[2] 王淑英，《S7-200西門子PLC基礎教程》 ，北京:人民郵電出版社 ，2009； </p><p>　　[3] 廖常初，《S7-200 PLC基礎教程》 ，北京:機械工業(yè)出版社 ，2006；</p><p>　　[4] 郁漢琪,《機床電氣及可編程控制器實驗》，北京：高等教育出版社,2001；</p><p>　　[5] 廖常初,《可

36、編程序控制器的編程方法與工程應用》，重慶：重慶大學出版社， 2001。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　兩周的時間很快就過去了，本次的課程設計我是以《現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術》教材為主要參考主線，我基本能按照設計要求進行，設計并進行實物接線。</p><p>　　在設計過程中我認真理解并掌握了每一個相關知

37、識點，就是在掌握這些知識點的前提下，我才能有這個規(guī)范的設計。在此次的設計中，我感受了同學們認真完成課程設計的態(tài)度和熱情。設計中，同學們積極交流，找出設計中的不足，完善提高自己。從無形之中增加了同學們之間的凝聚力。大家積極合作，共同提高。在做課程設計的過程中，我感到自己學到的知識十分有限，通過這次書記的學習，我的知識增長了很多。更深刻地了解有關電氣控制和PLC的應用技術，同時也弄明白了以前不明白的知識點。在本次設計過程在中，也我深深的感受