PLC技术综合应用实训报告文档格式.doc

1、因为我们学校的这些设备是与生产线上的实际生产设备很接近，所以本次实习总体收获很大。我们这次实习的课题是PLC技术综合应用，PLC（Programmable Logic Controller）是可编程控制器的简称，是以微处理器为核心，综合了计算机控制、自动化、通讯网络等技术的一种通用的工业控制装置。PLC起源于1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP-14，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，这是第一代可编程控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直

2、保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。PLC控制系统有如下的特点：1、PLC的基于工业环境下设计的控制装置，环境适应性强，可靠性高。2、PLC最常用的编程语言是梯形

3、图语言，编程语言形象、直观，编程简单，便于广大现场工程技术人员掌握。3、PLC控制系统的体积小，重量轻，便于安装，维修方便。4、PLC具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能，可以方便的实时监视系统的运行状态。5、现在PLC具有传统控制系统无法比拟的远程数据传送、交换、控制和监视的网络通讯功能。二、实习所需设备的工作原理1、变频器工作原理 变频器的作用变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部

4、分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。 变频器的组成 变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。 a、 整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。 b、 高容量电容存储转换后的电能。c、 逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。d、 控制器按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。 变频器的控制方式变频器的控制方式可采用恒压频比控制方式，也可采用矢量控制方式，具体的控制方式由参数P100进行设置。（1） 恒压频比控制方式：该控制方式，控制电路

5、简单，成本较低，但系统性能不高，响应慢，尤其是低频时存在转矩低的问题，要适当提高定子电压以进行转矩补偿。（2） 矢量控制方式：该控制方式是经过坐标变换将定子电流进行电压分解，将直流电动机和交流电动机相等效，按照直流电动机的控制策略，再通过坐标反变换来控制异步电动机，具有较好的动态性能。2、继电器工作原理 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一

6、定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。3、S7-200系列PLC工作原理 S7-200可编程控制器是德国四门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作可靠，功能及其强大，存储容量大，编程方便，输出端可直接驱动2A的继电器或接触器的线圈，抗干扰能力强。因此，能够满足对电气控制系统的要求。S7-200系列小型PLC（

7、Micro PLC）可应用于各种自动化系统，因此其在实践中成为一种既经济又可靠的控制装置。 其主要模块为电源和CPU，我们本次实习所用的PLC为CPU314C-2DP，其中集成了数字量输入/输出和模拟量输入/输出。CPU功能是：执行用户程序；为S7-200背板总线提供5V电源；在MPI网络中，通过MPI与其他MPI网络节点进行通信。数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器。数字量输入模块将从现场传来的的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。输入电路中一般设有RC滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号，输入电流一般为数毫安。数字量输出模块用于驱动电

8、磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将S7-200的内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放大作用。三实训目的（1）用S7-200可编程控制器实现小车自动往返控制系统设计。（2）掌握西门子编程软件的监控调试功能。四实训器材实训所用器材如表3-9所示。表3-9 实训器材清单序号名称型号规格数量单位1万用表MF47型块2可编程控制器S7-200/224只3计算器台4S7-200编程软件V3.1STEP-7套5空气断路器C65N D206交流接触器NC3-09/2207控制变压器JBK3-1008三相异步电动机JW6324-380V380V/22

9、0V9热继电器NR4-63250W 0.85A10行程开关YBLX19-22211.6A11按钮、导线、端子等五实训内容（1）硬件系统设计：S7-200可编程控制器系统接线原理图如图3-14所示。将L1，N端接在交流220V的电源上，三相异步电动机的接线如图3-16（a）所示。图3-14 小车自动往返运动控制系统接线原理图（2）小车自动往返运动控制系统I/O分配如表3-10所示。表3-10 小车自动往返运动控制系统I/O分配表元件代号输入作用S1I0.1正转启动按钮SQ3I0.5左限位行程开关S2I0.2反转停止按钮SQ4I0.6右限位行程开关S3I0.0停止按钮KM1Q0.0电动机正转SQ1

10、I0.3右到位行程开关KM2Q0.1电动机反转SQ2I0.4左到位行程开关（3）程序设计：小车自动往返运动控制程序如图3-15所示。图3-15 小车自动往返运动控制程序（4）系统调试：安装完毕后，用万用表检查线路，将程序写入PLC中，在现场监护下进行通电调试，验证系统功能是否符合控制要求。如果出现故障，对线路进行检查和修改梯形图，然后再重新调试。（a）（b）图3-16 小车自动往返运动的继电器控制电路图六.心得体会这次我们的主要实训目的：1工作台自动往返，要求：用PLC控制实现工作台的自动往返运动；（I）按下启动按钮SB2，小车电机正转，小车第一次前进，碰到限位开关SQ1后小车电机反转，小车后

11、退。（2）小车后退碰到限位开关SQ2后，小车电机M停转。停5s后，第二次前进，碰到限位开关SQ1，再次后退。（3）第二次后退碰到限位开关SQ2时，小车停止。（4）再次按下启动按钮SB2，小车重复进行。在老师的带领下，我们完成了本次PLC实训。在这此期间我学到了很多，通过这次对PLC控制，让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。刚接触一样新东西，要有信心把它做好，不要退缩。其实再难的事只要有信心，肯用心，积极主动就一定能做好！我刚开始这项工作的时候，也感觉什么都不懂，什么都难，常常都摸不着头绪。

12、但我仔细地想了想，万事开头难嘛，出现这种情况是很正常的事情，我不是在为自己找借口，而确实是这样。所以，我认识到自己的不足便开始了实际的行动，努力地学，有不懂的就问，有不清楚不明白的就通过各种途径去弄明白，根本就不怕别人笑话。实践才是活生生的东西，通过实践，很多事情就会变得很容易甚至比理论上的更简单。条条框框的理论看起来很乏味，有时也难以理解，但自己亲身去实践，去操作，慢慢地就会变得很熟练，大有一种豁然开朗的感觉。刚开始看到那测试流程时，觉得很烦琐，很多东西都是一头雾水。但当我真正独立去实践，去体验的时候，我突然发现：原来那么简单！所以，我现在觉得，单纯理论上的东西，没有经过自己的亲身实践，是无

13、法真正透彻理解它的真正含义的，就算你把它背得滚瓜烂熟也不起什么作用！不把死的东西变成活的东西就等于没有真正的东西。 本次课程设计是要求自己独立完成，用PLC程序实现小车自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简单、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法很多，便于不同层次设计人员的理解和掌握。但是本次设计，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，也在老师的帮助下完美的完成。在这次的PLC实训里赵老师对我们要求了很多，比如在作图中他要求我们把图看清楚理清思路，最好把顺序指令先写出来再作图等等一些要求跟技巧。这次实训我学了很多知识，给了我很多启示。在今后的学习过程中，我想我要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流。而且，这次实训给与我不同的学习方法和体验，让我深刻的认识到实践的重要性。所以，在以后的学习的过程中，我会更注重自己的操作能力和应变能力。