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1、淮阴师范学院毕业论文(设计)毕 业 设 计学生姓名刘将学 号240704016学院物理与电子电气工程学院专 业电气工程及其自动化题 目五工位随机送料器PLC控制系统 指导教师李正 教授/硕士2011年5月摘要：本设计是设计五工位随机送料器PLC控制系统，实现小车的可控制随机左右运行及装卸部件。设计报告对PLC的特点、工作原理和发展趋势作了简要阐述；对西门子S7-200系统的部分重要指令做了扼要介绍。根据五工位送料器控制要求，通过工作过程分解，画出控制系统工作流程图，给出了I/O地址分配表；在系统软件上，采用位逻辑（标准触点LDAOLDNANON、正负跳转EUED、输出=I）指令，比较指令（AW
2、IN1，IN2）,定时计数指令（T37）,传送指令（MOVW IN,OUT）等指令和子程序调用、顺序控制等方法进行程序设计。通过对程序的编译和上载到CPU的PUN模式下模拟运行验证后，本设计符合控制要求。另外，报告还对设计的五工位随机送料器PLC控制系统的外围部件（如三相异步电动机、行程开关、继电器、定时计数器）的工作原理、使用参数与PLC的外部电气连接图， 做了分析研究。关键词：五工位；送料器；西门子S7-200Abstract: This design designs five location stochastic feeder PLC control system, realizes
3、the car to be possible to control the stochastic about movement and the loading and unloading part.The design reported to the PLC characteristic, the principle of work and the trend of development has made the brief elaboration; System part important instruction has made the main introduction to Sim
4、ens the S7-200.According to five location feeder control request, decomposes through the work process, draws the control system work flow chart, has given the I/O address distribution list; On the system software, uses the position logic (standard electronic contact LD A O LDN AN ON, positive and ne
5、gative skips EU ED, outputs =I) the instruction, the comparison order (AW IN1, IN2), fixed time counts the instruction (T37), the transmission instruction (MOVW IN, OUT) and so on methods and so on instructions and subroutine call, sequential control carry on the programming.Through and uploads to t
6、he procedure translation after under the CPU PUN pattern the simulation run confirmation, this design conforms to the control requirement.Moreover, reported also to design five location stochastic feeder PLC control system periphery part (for example three-phase asynchronous motor, limit switch, rel
7、ay, fixed time counter) the principle of work, the operating parameter and the PLC exterior electrical connection diagram, has done the analysis research. Key word: five locations; feeders; simens S7-200目录1引言： 52 PLC的应用领域和特点 52.1 PLC的定义 52.2 PLC的应用领域 52.3 PLC的特点 62.3.1可靠性高，抗干扰能力强 62.3.2编程简单、易于掌握 62.
8、3.3功能完善、灵活方便 62.3.4体积小，质量轻，能耗低 73 PLC的发展历程及趋势 73.1 PLC的发展历程 73.2 PLC发展趋势 84 PLC的主要原理指令介绍 84.1 PLC的组成 84.2 PLC的基本工作原理 84.3 PLC的主要指令 94.3.1定时计数指令 94.3.2比较指令 104.3.3传送指令 124.3.4顺序控制指令 135设计内容 155.1控制要求 155.1.1五工位送料器控制要求： 155.1.2外部设备要求： 155.2输入输出地址分配表和元件表 165.2.1 I/O地址分配 165.2.2内部继电器部分 175.3电气连线图 185.3.
9、1电气连接原理介绍 185.3.2电气连接图 195.4程序状态流程图 205.5应用程序和梯形图 215.5.1应用程序（STL）顺序1 215.5.2应用程序（STL）顺序2 215.5.3梯形图 245.6安装与布线事项 295.6.1 PLC的安装 295.6.2外接感性负载 295.6.3灯负载设计 30结论 30参考文献 31致谢 321引言：随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成工业生产领域的所有任务。PLC的应用还有它最适合的场合，所以PLC在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备（如：PLC，单片机，DCS或IPC）来完成该任务最合
10、适，而PLC最合适的控制对象是：工业环境较差，而相对的安全性，可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置。其实，现在的可编程控制器不仅处理开关量，而且对模拟量的处理能力也是很强的。所以在很多情况下，也可以取代工业控制计算机（IPC）作为主控制器，来完成复杂的工业控制任务。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量参数，控制逻辑复杂的部分都可由PLC完成。2 PLC的应用领域和特点2.1 PLC的定义可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC。美国电气制造商协会NEMA(National Elec
11、trical Manufacturers Association)和国际电工委员会IEC(International Electro-technical Commission)对可编程控制器分别定义。可编程控制器是一种专门用于工业环境的、以开关量逻辑控制为主的自动控制装置；它具有存储控制程序的存储器，能够按照控制程序，将输入的开关量（或模拟量）进行逻辑运算、定时、计数和算术运算等处理后，以开关量（或模拟量）的形式输出，控制各种型号的机械或生产过程。 2.2 PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使
12、用情况大致可归纳为如下几类。1开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。3运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，
13、现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。4过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。5数据处理 数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。2.3 PLC的特点2.3.1可靠性高，抗干扰能力强用软件实现大量的开关量逻辑运算，克服了因继电器触头接触不良而造成的故障；输入采用直流低电压，更加可靠、安全；面向工业环境设计，采取了滤波、屏蔽、隔离
14、等抗干扰措施，适用于各种恶劣的工业环境，远远地超过了传统的继电气控制系统和一般的计算机控制系统。2.3.2编程简单、易于掌握 PLC采用梯形图方式编写程序，与继电器控制逻辑的设计相似，具有直观简单容易掌握等优点。2.3.3功能完善、灵活方便随着PLC技术的不断发展，其功能更加完善，不仅具有开关量逻辑控制功能和步进、技术功能，而且还具有模拟量处理、温度控制、位置控制、网络通信等功能。即可单机使用，也可联网使用；即可集中控制，也可分布控制或者集散控制。而且在运行过程中，可随时修改控制逻辑，增减系统的功能。2.3.4体积小，质量轻，能耗低由于采用了单片机等集成芯片，其体积小、质量轻、结构紧凑、功耗低。3 PLC的发展历程及趋势3.1 PLC的发展历程 1 1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。2 1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。3 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。4 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编
