天塔之光PLC控制.docx

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天塔之光PLC控制

数控机床微机原理与接口

课程设计

专业：

机电一体化

设计题目：

天塔之光模拟控制

班级：

机电xxxx学生姓名：

XX

学号：

XXXXXX

指导教师：

XX

教研室主任：

XXX

机械工程技术系

一、课程设计任务书

1.课程题目

天塔之光模拟控制

2.设计内容

启动按钮闭合，按以下规律显示1、2编程：

1）L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L2、L3、L4→L1、L8→L1、L7→L1、L6→L1、L5→L1、L5、L6、L7、L8→L1、L2、L3、L4→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8→L1……第一次间隔时间1s,第二次间隔时间2S，第三次间隔时间3s,第4次间隔时间1s,如此循环，周而复始，断开启动开关，工作停止。

2）L1（2秒）→L2、L3、L4（2秒）→L6、L7、L8（2秒）→L2、L3、L4

（1秒）→L1（2秒），如此不断反复。

当选择开关SW0位于”0”时按显示规律1显示,当选择开关SW0位于”1”时按显示

规律2显示。

3.天塔之光模拟控制的设计要求：

1）根据控制要求，设计天塔之光PLC控制系统的硬件配置电路图（灯都为~220V）

2）根据控制要求，编制天塔之光模拟控制的PLC控制应用程序，并完成调试

4.编写设计说明书，内容包括：

1）设计过程和有关说明。

2）天塔之光模拟控制系统PLC端子接线图。

3）PLC控制程序（梯形图和指令表）

4）参考资料、参考书及参考手册。

5）其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

5.参考资料

[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京:

化学工业出版社.2004

[2]王永华.现代电气及可编程控制技术.北京:

北京航空航天大学出版社.2002

[3]邓则名.电器与可编程控制器应用技术.北京:

机械工业出版社.1997

[4]徐世许.可编程序控制器原理应用网络.合肥:

中国科学技术大学出版社.2001

[5]金燕.数控机床微机原理与接口课程设计指导书.常州工程职业技术学院:

自编指导书.2010

课程设计报告

班级：

机电1013

姓名：

陈欢

学号：

2010528101

指导教师：

金燕

撰写日期：

2011-12-20

第一章plc概述

第二章课程设计内容

2.1课程设计目的

2.2课程设计过程

2.2.1I/O分配表

2.2.2外部接线图

2.2.3功能图

2.2.4梯形图

2.2.5语句表

第三章课程设计总结

致谢

参考文献

附录

第一章plc概述

（一）可编程控制器的定义：

可编程控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

“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。

”

（二）可编程控制器PLC的组成：

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。

固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

（三）PLC的特点：

（1）可靠性高，抗干扰能力强

（2）配套齐全，功能完善，适用性强

（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎

（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

（5）体积小，重量轻，能耗低

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。

（四）PLC的应用：

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。

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。

（1）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。

第二章课程设计内容

2.1课程设计目的

通过课程设计，进一步对所学习的知识加深理解，了解PLC的功能及原理，为今后就业积累一些经验。

随着时代的发展与科学水平的进步，加强对PLC技术的研究具有重要意义。

原来的艺术灯饰控制系统常采用继电器逻辑控制或电子逻辑控制装置，这种控制方式存在着硬件布线复杂.安装和维护不方便，灵活性差，可靠性不高的缺点，尤其是在实现多层次的大中型艺术灯饰的控制上工作量很大。

本设计采用PLC来实现艺术照明灯的自动控制，具有工作量少，接线简单，工作可靠，易于修改闪动次数和亮.灭持续时间的优点，减少扫描时间，这是PLC编程必须遵循的原则，这种设计可以满足各种造型要求，受到良好的视觉效果。

2.2课程设计过程

2.2.1I/O分配表

输入

输出

启动

X0

L1

Y0

停止

X1

L2

Y1

L3

Y2

L4

Y3

L5

Y4

L6

Y5

L7

Y6

L8

Y7

2.2.2外部接线图

2.2.3功能图

任务1.

任务2.

2.2.4梯形图

任务1.

任务2.

.

2.2.5语句表

任务1

任务2.

第三章课程设计总结

本次课程设计实训，收获算是很大的，在之前的学习中，由于学习的不认真，留下了很多问题，开始以为这门课程很难，不好学，有意识的去逃避它，总觉得自己不会。

可是在这次实训中，由于自己要独立完成实训内容，迫于压力吧，开始对书本上的知识进行再次学习与复习，当自己用心的去学习以后，发现它根本没有想象的那么困难。

虽然现在不是非常的懂，但至少有了信心。

在刚拿到这次课程设计的题目后，第一感觉就是很乱，不知道从哪里入手，并且对以前学习的各种程序还比较混乱，不能够很好的梳理清楚，所以在前两天的设计中，一直处于茫然状态，大部分时间是对着题目发呆，到了第三天的时候，我觉得这样下去不行，最后肯定不能完成任务的，所以就去向同组的同学请教一些问题，通过他们对我迷惑的问题一番解释以后，突然有了一种豁然开朗的感觉，开始知道怎样去入手做了。

这次天塔之光的设计中，我觉的最难的难题是，我们的梯形图出来了，但它却不按要求去亮，我们一直想，讨论都无果。

实在没办法，我们去请教老师，老师一眼就发现了我们的问题，是个基本的问题：

双线圈输出。

老师说她以前还讲过这个问题，我们都没记住。

老师的话让我们豁然开朗。

因为对书本上的知识不够了解，最后才出现了这样低级的问题，我觉得回去要好好看书了。

以上的问题解决后，我们这次课程设计的大纲也就差不多出来了，我们需要做的事情就是先将输入输出表做出来，然后就是PLC外部接线图、主电路硬件接线图，最后就是PLC梯形图和指令程序表了，当然还要附加一些必要的系统设计及功能说明。

这些问题看起来简单，然而做起来并没有那样的轻而易举了，对格式的要求，对各个图型的绘制，都需要我们仔细，耐心的完成。

在这些绘图中主要的问题就是，外部接线图、硬件接线图，我们只能够在OutoCAD中绘制，画起来简单，但在最后的复制粘贴中就遇到了问题，在CAD上图型足够的大，但是复制到Word上就变得很小，而且模糊不清了。

后来，我使用的这台电脑，不知道怎么回事，它自动下载搜狗高速浏览器，我突然想起来，像那种浏览器都有截图的功能的，我欣喜若狂，就把搜狗浏览器缩到最小，用截图功能，把外部接线图、梯形图和语句表弄了下来，解决了一大问题。

致谢：

说长也长，说短也短的两个星期的课程设计即将结束，今天是倒数第二天了。

这两个星期以来，是金燕老师一直陪着我们的，帮助我们纠正错误，提出宝贵的意见，解决我们提出的疑问。

所以。

在此表示衷心的感谢。

同时，也感谢在课程设计期间，帮助过我的参考资料的编者，没有他们，就没有我所需要的参考资料，所以，在次，我也表示感谢。

由于人的能力有限，报告中难免会有缺点和错误，恳请老师提出批评、指正、以进一步提高报告的水平。

参考文献：

[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京:

化学工业出版社.2004

[2]王永华.现代电气及可编程控制技术.北京:

北京航空航天大学出版社.2002

[3]邓则名.电器与可编程控制器应用技术.北京:

机械工业出版社.1997

[4]徐世许.可编程序控制器原理应用网络.合肥:

中国科学技术大学出版社.2001

[5]金燕.数控机床微机原理与接口课程设计指导书.常州工程职业技术学院:

自编指导书.2010