西门子PLC课程设计

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 专心-专注-专业 一. 概述 可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。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

2、、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使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。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控

3、制。 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，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。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 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。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序

4、。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。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。 6 通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重

5、视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。二、 课程设计题目及要求根据要求我们选择了三个题目：1、电机顺序启停控制系统：用PLC实现三台电机的顺序启停控制，控制要求如下：通过按钮SB1按下，第一台电动机启动运行，运行10秒后，第二台电动机自行启动，运行10秒后，第一台电动机停止运行，同时，第三台电动机启动，再运行10秒后，第二台电动机和第三台电动机同时停止运行。要求上述过程能够自动重复进行。2、小车自动往返控制系统：用PLC实现小车的自动运行控制，控制要求如下：小车初始处于A地时，按下启动按钮SB1，小车自动向B地前进，到达B地后停止60秒，然后

6、自动返回A地，停止30秒后再向B地前进。上述过程重复进行，直到按下停止按钮SB2，小车自动停到A地。 3、自动门控制装置。控制要求如下：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

7、3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。 电机顺序启停、小车自动往返、自动门，都是通过PLC对电机进行启停控制达到最终目的。这三个题目的共同点是：都会用到计时器进行计时实现电机的停止和启动。由于这三个课题在工业生产和生活中应该用广泛，操作简单实用，因此我们选择这三个课题进行研究和学习。希望可以通过这三个课题，更进一步加深对西门子S7-200PLC的了解和掌握。三、 设计过程1

8、. 电机顺序启停控制系统1.1根据题目要求画出I/O分配表SB1为启动和停止开关，三台电机启动开关分别为三个输出。下图为电机顺序启停系统I/O分配表： 输 入 输 出 SB1 启动、停止开关 I0.1 第一台电机 Q0.1 第二台电机Q0.2 第三台电机Q0.31.2功能分析和顺序功能图按下开关SB1 Q0.1接通，第一台电机启动，定时器1开始计时 计时10秒到第二台电机启动，定时器2开始计时 定时器2计时10秒到，第一台电机停止，第三台电机启动，定时器3启动 定时器3计时10秒到，第二、三台电机同时停止；重复整个过程。1.3梯形图程序通过扫描周期进行初始化进入S0.1第一台电机启动并启动定时

9、器1通过定时10s接通S0.2，并结束上一个状态S0.2开始使第二台电机启动并启动定时器2定时器2计时10秒后使S0.3接通停止第一台电机并启动第三台电机和定时器3定时器3定时10s后接通S0.4同时关闭第二、三台电机接通S0.1返回到第一步 2. 小车自动往返控制系统2.1根据题目要求画出I/O分配表 输 入 输 出 SB1 启动开关I0.0 电机正转Q0.0 A点行程开关I0.1 电机反转Q0.1 B点行程开关I0.2 SB2 停止开关I0.32.2功能分析和顺序功能图小车停在A点，按下启动开关SB1 Q0.0接通电机正转，小车向B地前进 到达B地碰到行程开关I0.2，定时器1开始计时 计

10、时时间到,Q0.1接通电机反转，小车向A地行驶 到达A地，碰到行程开关I0.1，定时器2开始计时 计时时间到又向B地前进；循环进行AB两地往返，直到停止开关SB2接通。 2.3梯形图程序按下启动开关SB1/定时器计2计时，小车向B地前进碰到B地行程开关，启动定时器 1定时器1计时时间到，小车向A地前进，碰到A地行程开关，启动定时器2,按SB2停在A3、 自动门控制装置3.1根据题目要求画出I/O分配表 输 入 输 出 K1 门内光电探测开关I0.1 KM1 电机正转开门Q0.0 K2 门外光电探测开关I0.2 KM2 电机反转关门Q0.1 K3 开门限位I0.3 K4 关门限位I0.43.2功

11、能分析和顺序功能图门内或门外光电探测有信号则K1或K2接通 KM1得电，电机正转开门 门全开，门限位开关K3动作，电机停止转动，定时器接通计时 计时时间8s到，KM2得电，电机反转关门 关门过程中当门内或外检测到信号K1或K2接通KM1得电，电机反转停止，变为正转开门，重复整个过程；3.3梯形图程序I0.1或I0.2接通电机正转开门，限位开关I0.3接通，电机停止，定时器计时定时时间到，电机反转关门，关门时若Q0.0接通则电机由关门变为开门。四、 心得体会回顾起此次西门子plc课程设计，令我仍感慨颇多。一个多星期的时间里，付出了不少时间和精力，努力地查找资料，但学到了很多很多东西。同时，不仅巩

12、固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的思维能力和实际应用能力。在设计的过程中常遇到问题，可以说是困难重重，第一次做此类设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新巩固。 这次课程设计，我更深刻地认识到PLC技术的强大功能，它可以实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数、算术运算、数据处理、数据通信等功能，还可以处理分支、中断、自诊断的问题。逻辑控制功能通过STEP 7 MicroWIN SP6软件编程实现，柔性强，控制功能多，控制线路大大简化。这次设计不仅让我对PLC控制有了一定的了解，更让我认识到课上对知识掌握的不足，设计的过程中需要查图书，整理资料。这次课程设计非常有意义，通过理论联系实际，对知识有了更深层的掌握，总之这次课程设计使我受益匪浅。参考文献1、现代电气控制及PLC应用技术 编者 王永华 （第二版） 北京航空航天大学出版社；2、监控组态软件与PLC入门 主编 严盈富 人民邮电出版社；3、可编程控制器及应用 主编 林小峰 高等教育出版社