PLC四节传送带资料

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1、湖南工程学院课程设计课程名称测控技术与系统课题名称四节传送带的模拟专业班级测控技术0981班姓 名YW学 号指导教师谭梅、沈细群2013年1月7日课程设计任务书课程名称电气控制与PLC课题名称四节传送带的模拟专业班级测控技术0981姓 名学 号指导教师谭梅、沈细群审 批黄蜂任务书下达日期2013年01月7日课程设计完成日期 2013年01月18日设计内容与要求一 .课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课 程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正 确的设计思想

2、，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到 工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程 实际问题的能力。二 .课程设计的内容1 .根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控 制要求，确定控制方案。2 .绘制四节传送带控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清 单。3 .选择电器元件，列出电器元件明细表。4 .上机调试程序。5 .编写设计说明书。三.课程设计的要求1 .所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要 求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。2 .所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的 GB4728-

3、84电气图用图形符 号、GB6988-87电气制图和 GB7159-87电气技术中的文字符号制定通 则的有关规定。3 .所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重 点突出，篇幅不少于7000字。主要设计条件1 .PLC实验设备若干2 .参考文献若干。设计说明书装订顺序1 .课程设计说明书封面。2 .课程设计任务书。3 .说明书目录。4 .正文（按设计内容逐项书写）5 .参考文献。6 .附录。7 .课程设计评分表。计进度安排1 .第一周星期一上午：课题内容介绍。2 .第一周星期一下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收 集设计资料，准备设计工具。3 .第一周星期二第一

4、周星期五：确定控制方案。绘制四节传送带电气 控制系统的电气原理图、控制系统的 PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程 序清单。选择电器元件，列出电器元件明细表。4 .第二周星期一：试验调试5 .第二周星期二第二周星期五：编写设计说明书 ，答辩。参考文献1廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用M.重庆：重庆大学出版社2万太福.可编程序控制器及其应用M.重庆：重庆大学出版社3刘祖润.毕业设计指导.北京：机械工业出版社4谢桂林.电力拖动与控制.北京：中国矿业大学出版社5工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.北京：水利电力出版社课题四节传送带的模拟任务描述与控制要求有一个用四条皮带运

5、输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下： 启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停 止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后 的皮带机待运完后才停止。例如 M2故Pt, Ml M2立即停，经过5秒延时后，M3亭，冉 过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如， M3上有重物，M1 M2立即停，过1 秒，M3亭，再过5秒，M4停。Ml。M2OM3O 62 Ao EO co D

6、oSEO目录第1章概述 11.1 PLC 的概述1.1.2 PLC的主要功能1.1.3 PLC的主要特点2.第2章S7-200的配置及组态概述 .32.1 PLC 的基本结构3.2.2 PLC的工作原理4第3章 系统方案设计5.3.1 系统总体设计 53.2 硬件系统设计63.22 选择PLC型号73.23 基本单元7.3.24 编程器8.3.25 输/入输出接线8.第4章系统程序设计9.4.1 系统顺序功能图9.4.2 发生故障时的流程图1.04.3 梯形图设计.1.1第5章程序调试结果与分析1.2第6章结束语1.3参考文献1.4附录15评分表16.第1章概述1.1 PLC的概述程式控制器在

7、发表初期被称为(Programmable Logic -Controller) 简称PLC, 最先的目的是取代继电器，。从而执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺 序控制为主，所以也称顺序控制器，具结构也像一部微电脑，所以也可称为微电 脑可程式控制器(MCPC)直到1976年，美国电机制造协会正式给予命名为，即可 程式控制器，简称PC,由于目前个人电脑极为普遍，加上常与可程式控制器配合 使用，为了区分两者，所以一般都称可程式控制器为 PLC以加以分别1.2 PLC的主要功能1、控制功能。包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。2、数据采集与输出。3、输入/输出接口调理功能。具有 A/D、D/A

8、转换功能，通过I/O模块完成 对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。4、数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。5、支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许 操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机 的分散和集中操作与监视系统。6、通信、联网功能。现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有 RS232 或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台PLC可彼此间联网、通信，外部器 件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。在系统构成时，可由

9、一台计算机与多台 PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用 PLC作现场机。 7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。1.3 PLC 的主要特点1、结构形式多样，模块化组合灵活。有固定式适于小型系统或机床，组合式适于集控制系统。最少的 PLC 只有 6 点，而 AB 的 ControlLogix 系统的容量达 128000 点。2、可靠性高。PLC的MTBF 一般在4000050000h以上，有的在10-20万h, 且均有完善的自诊断功能。3、编程方便。控制具有极大灵活性。PLC 作为通用工业控制计算机，

10、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、功能强大。 PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。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 PL

11、C 通信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。5、适应工业环境。适应高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境以及电磁干扰环境。6、安装、维修简单。与DCS 相比，价格低。 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。7、当前 PLC 产品紧跟现场总线的发展潮流。第2章S7-200 的配置及组态概述2.1 PLC 的基本结构中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PL

12、C系统程序赋予的功能接 收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 当PLC投入运行时，首先它以扫描的方 式接收现场各输入装置的状态和数据， 并分别存入I/O映象区，然后从用户程序 存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算 的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后 将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU勾成系统， 或采用三CPUB表决式系统。这样，即

13、使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常 运行。存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存的存储器称为用户程序存储器。电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的电源是 无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电 网上去。扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序 执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期 问，PLC的CPUW一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（一）输入采样阶段在输入采样阶段，P

14、LC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它 们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输 出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号 的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。（二）用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯 形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控 制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算， 然后根据逻辑运算的结果

15、，刷新该逻辑线圈在系统 RAMS储区中对应位的状态； 或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形 图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会 发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAMff储区内的状态和数 据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的 凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作 用。（三）输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPUS照I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的 外设。这时，才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫