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plc上下课打铃系统设计.doc
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P L C 课 程 设 计
上
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课
自
动
打
铃
系
统
学校:河南工业职业技术学院
系别:电气工程系
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
2
目 录
绪论………………………………………………………………………………1
PLC 可编程控制器的定义…………………………………………………1
1.1 PLC 可编程控制器的特点…………………………………………………3
1.2 PLC 可编程控制器趋势与动向……………………………………………4
2 任务及其要求………………………………………………………………6
2.1 设计任务……………………………………………………………………6
2.2 设计要求……………………………………………………………………6
3 系统硬件部分设计…………………………………………………………7
3.1 控制系统的元器件选择及地址分配………………………………………7
3.2 控制系统外部接线图………………………………………………………8
4 主程序设计及功能…………………………………………………………8
4.1 主程序流程图设计…………………………………………………………9
4.2 主程序顺序功能图设计 …………………………………………………10
4.3 主程序梯形图设计…………………………………………………………11
5 程序的调试…………………………………………………………………13
6 系统操作说明………………………………………………………………13
7 收获与体会…………………………………………………………………13
参考文献………………………………………………………………………14
3
绪论
1 PLC 可编程控制器的定义
PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用
可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和
算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机
械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,
易于扩展其功能的原则而设计。
1.1 PLC 可编程控制器的特点
(1)可靠性高,抗干扰能力强
PLC 用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少
量硬件,接线可减少到继电器控制系统的1/10--1/100,因触点接触不良造成的故障
大为减少。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术,
采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余 CPU
的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电路来说,使用 PLC 构成控制
系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数
千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC 带有硬件故障自我检测功能,出现故障时
可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,
使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高
的可靠性也就不奇怪了。
(2)硬件配套齐全,功能完善,适用性强
PLC 发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品,并且已经标准
化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便
地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC 的安装接线也很方便,一般
用接线端子连接外部接线。PLC 有较强的带负载能力,可直接驱动一般的电磁阀和交
流接触器,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代 PLC 大
多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量
涌现,使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信
4
能力的增强及人机界面技术的发展,使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。
(3)易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC 作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程
语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相
当接近,只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了
方便之门。
(4)系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造
PLC 的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律,很容易掌
握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得
多。
PLC 用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设
计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改
变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
(5)体积小,重量轻,能耗低
以超小型 PLC 为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,仅相当于几个继电器
的大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2--1/10。它的重量小150g,功耗仅
数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
1.2 PLC 可编程控制器的趋势与动向
( 1 ) 、 当 代 PLC 技 术 的 发 展 趋 势
发展迅速,产品更新换代;开发各种智能化模块,不断增强过程功能;PLC 与个
人计算机(PC)结合;通信联网功能不断增强;发展新的编程语言,增强容错功能。
( 2 ) 、 当 代 PLC 技 术 的 发 展 动 向
美国通用汽车以用户身份提出新一代控制器应具备十大条件,这十大条件是:
① . 编 程 方 便 , 可 在 现 场 修 改 程 序 ;
② . 维 修 方 便 , 最 好 是 插 件 式 ;
③ . 可 靠 性 高 于 继 电 器 控 制 柜 ;
④ . 体 积 小 于 继 电 器 控 制 柜 ;
⑤ . 可 将 数 据 直 接 送 入 管 理 计 算 机 ;
⑥ . 在 成 本 上 可 与 继 电 器 控 制 竞 争 ;
⑦ . 输 入 可 以 是 交 流 115V ;
⑧ . 输 出 为 交 流 115V/2A 以 上 , 能 直 接 驱 动 电 磁 阀 ;
⑨ . 在 扩 展 时 , 原 有 系 统 只 要 很 小 变 更 ;
⑩ . 用 户 程 序 存 储 容 量 至 少 能 扩 展 到 4K 字 节 。
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