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运料小车plc课程设计-毕业论文.doc
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运料小车plc课程设计-毕业论文.doc
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摘 要
可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是以微
处理器为基础,综合了计算机技术,自动化技术及通信技术发展起来
的通用工业自动控制装置。自动配料系统采用 S7-200 系列可编程控
制器(PLC)为核芯,是一种用于工业(如水泥生产线自动配料)生
产上自动化的配料设备,通常是带有自动配料算法的电脑(微机)作
为其自动配料的控制系统。自动配料系统稳定性好,便于操作,把人
与生产线之间的关系由被动转为主动,将一线工人从繁重的工作解脱
出来,并且提高了配料速度和准确性。
【关键词】可编程控制器 PLC 自动配料系统 稳定 准确
目 录
摘 要
一、概述.......................................................................................................................1
二、硬件设计...............................................................................................................4
2.1 控制要求..........................................................................................................4
2.2 选择 PLC 型号..................................................................................................4
2.3 系统设计流程示意图......................................................................................5
2.4 I/O 分配表........................................................................................................6
2.5 I/O 接线图........................................................................................................6
三、软件设计...............................................................................................................7
3.1 设计梯形图......................................................................................................7
3.2 指令表设计....................................................................................................11
四、调试.....................................................................................................................13
五、结束语.................................................................................................................14
六、参考文献.............................................................................................................15
1
一、概述
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专门在工业环境下应用而设
计。它采用可以编制程序的存储器,用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、
计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口,控
制各种类型的机械设备或生产过程。
在世界上百个 PLC 制造厂中,有几家举足轻重的公司,它们是德国的西门子
公式,美国 Rockwell 自动化公司所属的 A-B(Allen&Bradly)公司、GE-Fanuc 公
司、法国的施耐德公司、日本的三菱及欧姆龙公司。由于本次课设使用的是西门
子的 PLC,所以下面将对西门子的 PLC 进行简略介绍。
1.1 西门子可编程控制器简介
西门子公司的可编程控制器在我国具有很高的占有率,其主要产品有
SIMATIC S7、SIMATIC M7、及 SIMATIC WINAC 等几个大的系列。其中 SIMATIC S7
是传统意义上的 PLC,下含 S7-200、S7-300/400 等子系列。
S7-200 可编程控制器是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各
种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独
立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此 S7-200 系列具有极高的
性能/价格比。S7-200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围
可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆
盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、
电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡
胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。S7-200 系列 PLC 可提供 4 个不
同的基本型号的 8 种 CPU:分别是 CPU221/222,CPU224/224XP,CPU226。它们都可
以使用 STEP MicroWin 进行编程。
不同的型号具有各自的优点和不同,下面将按型号分别列举各型号的优点。
CPU 221:
本机集成 6 输入/4 输出共 10 个数字量 I/O 点。无 I/O 扩展能力。6K 字节程
序和数据存储空间。4 个独立的 30kHz 高速计数器,2 路独立的 20kHz 高速脉冲
输出。1 个 RS485 通讯/编程口,具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通
讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。
CPU 222:
本机集成 8 输入/6 输出共 14 个数字量 I/O 点。可连接 2 个扩展模块。6K 字
节程序和数据存储空间。4 个独立的 30kHz 高速计数器,2 路独立的 20kHz 高速
脉冲输出。1 个 RS485 通讯/编程口,具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方
式通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。
CPU 224:
本机集成 14 输入/10 输出共 24 个数字量 I/O 点。可连接 7 个扩展模块,最
大扩展至 168 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点。13K 字节程序和数据存储
空间。6 个独立的 30kHz 高速计数器,2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出,具有 PID
控制器。1 个 RS485 通讯/编程口,具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式
通讯能力。I/O 端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控
2
制器。
CPU 224XP:
本机集成 14 输入/10 输出共 24 个数字量 I/O 点,2 输入/1 输出共 3 个模拟
量 I/O 点,可连接 7 个扩展模块,最大扩展值至 168 路数字量 I/O 点或 38 路模
拟量 I/O 点。20K 字节程序和数据存储空间,6 个独立的高速计数器(100KHz),
2 个 100KHz 的高速脉冲输出,2 个 RS485 通讯/编程口,具有 PPI 通讯协议、MPI
通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能,如内置模拟量 I/O,位控
特性,自整定 PID 功能,线性斜坡脉冲指令,诊断 LED,数据记录及配方功能等。
是具有模拟量 I/O 和强大控制能力的新型 CPU。
CPU 226:
本机集成 24 输入/16 输出共 40 个数字量 I/O 点。可连接 7 个扩展模块,最
大扩展至 248 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点。13K 字节程序和数据存储
空间。6 个独立的 30kHz 高速计数器,2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出,具有 PID
控制器。2 个 RS485 通讯/编程口,具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式
通讯能力。I/O 端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更
多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集
成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
S7-200 系列 PLC 是西门子公司的产品,另外,国内外还有一些厂家生产与
其完全兼容的产品,例如德国 VIPA 公司,中国上海正航电子科技有限公司等。
1.2 编程软件 STEP 7-Micro/WIN 简介
自从 1996 年发布 S7-200 以来经历了多个版本,现在最新的版本是 V4.0
SP9,和 SP8 的改进是全面支持 Windows7
软件分为升级版和直接安装版,不需要授权,文件 273M。
STEP 7-Micro/WIN 软件 S7-200PLC 用户程序编辑功能为主,还能用于带有集
成式 S7-200 的数控系统。软件具有创建用户程序,修改和编辑(含符号表编辑)
原有的用户程序,管理用户程序功能。该软件还具有语法检查功能,可在编程中
检查用户程序的语法错误。利用该软件的监控功能还能实现用户程序的调试及监
控。此外软件还提供 S7-200 系列多种配套设备的使用向导。软件的大
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