PLC设计报告.docx

1、PLC设计报告 PLC实训报告 姓 名 学 号 班 级 专 业 所 在 系 完成日期 目录 序言-1 PLC的选型介绍-4 松下FP1-PLC产品规格及性能介绍-6松下PLC-FP1定时器指令功能-10实训小结-15 序言 “PLC之父”DirkMorleyMorley先生生活在美国的一个大约12000人的小镇上。小镇的学校对六年级孩子的测试中，有一个孩子处于垫底的7%中。他建议孩子的母亲把孩子交给他做脱离学校的“家庭教育”，孩子的母亲拒绝了，她继续把孩子送往学校。然而等孩子升到七级后，成绩变得更差。孩子的母亲决定让这个孩子跟着他做“家庭教育。四个月之后，孩子回到学校后做的测试显示他的水平已经

2、提升到93%的水平，物理和数学更达到了98%，仅仅四个月，他已经离大学之门不远了。 当记者们惊讶地询问他如何教育这个孩子的。DirkMorley轻松地回答：就像训练小狗一样。方法就是让一只小狗跟一只老狗在一起，过段时间，他们就变得很像，小狗很快就学到坚持、守纪律、懂规矩这些优良的品质。所有的狗都一样：聪明、积极、投入。孩子也一样，问题出在父母、老师、制度和社会上，跟孩子无关。 而PLC的横空出世，正源于40年前挣脱日常工作桎梏的强烈愿望。1968年，美国马萨诸塞州，某个工程师在新年庆祝中喝得酩酊大醉，醒来后他不愿继续平日繁琐复杂的工作。于是，他带领一个团队发明了一个可编程逻辑控制器，来替代原来

3、数量众多的逻辑继电器，这就是后来广为自动化业内熟悉的PLC。这位工程师就是本文的主人公DirkMorley，他被世人尊称为PLC之父。 创新，来源于类似孩子的无限好奇心和无数的问题 随后，Morley先生提到了前一天他在清华大学演讲的经历。他做的是一个关于创新的演讲，他认为创新来源于类似孩子的无限好奇心、无数的问题。然而清华的学生非常的安静，他们沉默的听演讲，没有任何问题。后来终于有一个同学提问，Morley很高兴，让大家给他掌声，经过这种鼓励，大家就开始积极提问。气氛变得非常活跃，学生们问出了很多有趣的问题。 这从某种角度揭示了PLC市场几经变迁，依然保持着旺盛生命力的秘密。从1968年到2

4、008年，从第一台自动化控制器Modicon084（MOdularDIgitalCONtroller）,到第一个工业现场总线-Modbus、第一套热备PLC-Modicon584，再到第一次将以太网引入工业自动化方案，40年来，Morley先生率领的团队从未间断对技术革新和产品创新的渴求及探寻。 除了PLC外，他还同时拥有二十多个美国和外国专利，包括并行推理机，手持终端，软驱、汽车ABS和磁性薄膜。他还获得美国富兰克林研究所的霍华德•波茨奖，并入选自动化名人堂。他同时担任美国国家生产科学研究所(NCMS)委员会主席，制造工程师协会（SME）理事。DickMorley成立的高科技公司

5、在其行业内取得了持续领先三十年的革命性创新成果。由于这些突出贡献，DickMorley已成为计算机设计、人工智能、自动化和技术趋势预测等领域国际公认的先驱。 目光，应回归到产品的本质，而非产品本身 话题再回到PLC上，Morley先生表示：IPod卖的是音乐，奔驰卖的是知名度。而PLC卖的是上市时间。汽车制造商原本要6-9个月的时间才能使新产品上市，用了PLC后就只需要6-9周。这相当于节省了很大一笔钱！很多产品，像PLC，电子制表软件，文字处理软件，iPhone卖的都是一种理念，而不是产品本身。 如同Morley先生所说，PLC卖的是对客户的服务以及对客户产生的价值，而非产品本身。脱离开对P

6、LC新模块、可扩展能力、速度、稳定性、客制化等具体技术的讨论，Morley先生最终把目光放到客户对PLC最本质的需求。40年间，PLC以其稳定、廉价和愈发宽泛的功能延展性，成熟广泛的应用于从FA到PA领域的各个行业，仅中国市场的应用规模已经超过了50亿，正是诸多用户的不懈坚持，成就了今天服务的日益提高，行业用户的日渐拓展。 当采访进行到这里，笔者最关心的问题关于PLC、PAC、低端DCS的竞争局势之争，也变得似乎失去了意义。因为当你把目光放到客户的需求本身的时候，不同的产品只是形式不同而已。 PLC的选型介绍在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开

7、闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中 的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器（PLC）来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一。 硬件选购目前市场上的PLC产品众多，除国产品牌外，国外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德国的SIEMENS，韩国的LG等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比 越来越高，这是众多技术人员选用PLC的重要原因。 那么，如何选购PLC产品呢? 1、系统规模首先应确定系统用PLC单机控制，还是用PLC形成网络，由此计算PLC输入、输出点。数，并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量（

8、10%）。 2、确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。 3、存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同，但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户 程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高，但应该根据系统的大小合理选用PLC产品。 4、编程器的选购PLC编程可采用三种方式： 是用一般的手持编程器编程，它只能

9、用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低，但对于系统容量小，用量小的产品比较适宜，并且体积小，易于现场调试，造价也较低。 是用图形编程器编程，该编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高。 是用IBM个人计算机加PLC软件包编程，这种方式是效率最高的一种方式，但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试。 因此，应根据系统的大小与难易，开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。 5、尽量选用大公司的产品其质量有保障，且技术支持好，一般售后服务也较好，还有利于你的产品扩展与软件升级。松下FP1 - PLC产品规格及性能介绍F

10、P1是日本松下电工生产的小型PLC，该产品有C14、C16、C24、C40、C56、C72多种规格，形成系列化。虽然是小型机性能价格比却很高，特别适合于中小企业。我们实训的机型为FP1-C40。FP1硬件配置除主机外还可加I/O扩展模块，A/D（模/数转换）、D/A（数/模转换）模块等智能单元。最多可配置几百点，机内有高速计数器，可输入频率高达10kHz的脉冲，并可同时输入两路脉冲，还可输出频率可调的脉冲信号（晶体管输出型）。该机型具有8个中断源的中断优先权管理。允许输入最小脉冲宽度为0.5ms。可调输入延时滤波功能可以使输入响应时间随外围设备情况而调节，调节范围在1128ms之间。手动拨盘式

11、寄存器功能，可通过调节面板上的电位器，使特殊寄存器DT90409043中的数值在0255间改变，实现从外部进行输入设定。此外，该机型还具有强制置位、强制复位控制功能、口令保护功能、固定扫描时间设定功能、时钟/日历控制功能等。该机配有RS232和RS422接口，可实现PLC与计算机通信，并可直接在计算机上用几种方式编制程序。FP1有190多条功能指令，除基本逻辑运算外还可进行+、-、等四则运算。有8位、16位、32位数字处理功能，并能进行多种码制变换。FP1还有中断、子程序调用、凸轮控制、高速计数、字符打印、步进指令等特殊功能指令。FP1监控功能很强，可实现梯形图监控、列表继电器监控、动态时序图

12、监控（可同时监控16个I/O点的时序）具有几十条监控命令，多种监控方式。指令和监控结果可用日、英、德、意四种文字显示。另外还有链接单元，例如用于远程信息交换的I/O LINK单元；用于PLC与计算机间通信的CNET适配器。表1列出了FP1-C40产品的基本性能，表2列出了FP1系列PLC的主要产品规格。 表1项目性能及说明主机I/O点数24/16最大可扩展I/O点数120（扩展后）扫描速度16s/步程序容量2720步存贮器类型RAM（备份电池）和EPROM指令条数191条内部继电器（R）1008个特殊内部继电器（R）64个定时器/计数器（T/C）144个数据寄存器（DT）1660个系统寄存器（

13、DT）70个索引寄存器（IX、IY）2个字主控指令（MC/MCE）点数32个跳转标记（LBL）个数（用于JP、LOOP指令）64个步进阶数128个子程序个数16个中断个数9个（8个外输入启动中断，一个定时启动中断）输入滤波时间1128ms中断输入点8个模拟定时器4串行通信ICHRS232C日历时钟有自诊断功能“watchdog”电池掉电，程序检查高速计数输入X0、X1为计数输入，可加/减计数、同时输入两路，计数频率最高为10kHz（单路输入时）X2为复位输入表2类别产品系列I/O点数内存储器工作电压输出类型主控单元C14标准型8/6EEPROMDC 24VAC 100240V继电器 晶体管（N

14、PN，PNP）C16标准型8/8C24标准型16/8RAMC24C带RS232C口及时钟/日历功能C40标准型24/16C40C带RS232C口及时钟/日历功能C56 标准型32/24C56C 带RS232C口及时钟/日历功能C72 标准型40/32C72C 带RS232C口及时钟/日历功能扩展单元E88/0/继电器晶体管（NPN,PNP）4/40/8E1616/08/80/16E2416/8/DC24V AC 100240VE4024/16/智能单元名称功能说明工作电压A/D转换单元模拟输入通道：4通道/单元模拟输入范围：05V010V020mA数字输出范围：K0K1000DC 24V AC

15、 100240VD/A转换单元 模拟输出通道：2通道/单元模拟输出范围：05V 010V 020mA数字输入范围：K0K1000DC 24VAC 100240V链接单元I/O LINK单元用于在FP3/FP5和FP1之间进行I/O信息交换的接口单元DC 24VAC 100240VC-NET适配器RS485与RS422/RS232C的信息交换器；用于PLC与计算机之间的通信DC 24VAC 100240VS1型C-NET适配器RS485RS422 用于FP1控制单元的信号转换器/松下PLC-FP1 定时器功能指令一、PLC定时器指令的格式 1FP1-C40 PLC的基本定时器分三种类型TMR定时

16、时钟为0.01sTMX定时时钟为0.1sTMY定时时钟为1s2定时器的设定值，也就是十进制时间常数K，设定范围是K0K32767内的任意整数。定时器类型与设置值结合起来才能确定定时设置时间。定时设置时间等于设置值乘以该定时器的定时时钟。如：“TMR 0，K100”；“TMX 1，K100”；“TMY 3，K100”的定时设置时间分别是“0.01100=1s”；“0.1100=10s”；“1100=100s”。根据定时控制精度要求不同，编程时可任意选择定时器类型。3在FP1-C40 PLC中，默认100个定时器，序号T0T99。通过系统寄存器No.6可重新设置其序号范围。一个定时器有无数个与之序

17、号相同的常开触点（ T）和常闭触点（ T）供编程使用。但在同一程序中相同序号的定时器只能使用一次，否则电路不能执行。4定时器的设置值和经过值会自动存入相同序号的设置值寄存器SV和经过值寄存器EV中，可通过SV、EV中的内容来监控定时器的工作情况。二、PLC定时器工作原理基本定时器为减1计数，当程序进入运行状态后，定时控制逻辑行接通的瞬间定时器开始工作。工作过程是（以图1为例说明）先将设定值寄存器SV5中的内容装入经过值寄存器EV5中。然后每经过一个定时时钟0.1s（图1是TMX5所以定时时钟是0.1s）EV5中的内容做减1计数，直至EV5中内容为0，该定时器对应的常开触点T5闭合，常闭触点T5

18、断开。此后若定时器控制逻辑行一直保持接通状态，则其触点动作保持，直至控制逻辑行断开，各触点复位。若控制逻辑行接通时间未达到定时器设定时间就断开，定时器触点不动作，EV5复位直至控制逻辑行再次接通，重新开始计时。定时器工作过程顺序如图1所示。图 1 定时器工作过程三、常见定时器应用1两个定时器T0、T1的串联梯形图如图a,b 图a 串联 图b 串联两个（或更多个）定时器串联。排在前面的定时器（T0）相当于排在后面的定时器（T1）的一个延时常开触点。2两个定时器T0、T1的形并联梯图如图c 图c 并联3PLC设计延时接通电路梯形图如图d 图d 延时接通当输入0端子的信号接通时，输入继电器的线圈0接

19、通，其常开触点0闭合，内部继电器R0接通，其常开触点R0闭合，接通定时器T0，T0的设定值K50开始递减。减至“0”时T0的常开触点闭合，输出继电器Y0相对于X0延迟5s后接通。当输入端1接通后，内部继电器R0失电，R0的常开触点断开，定时器T0复位。T0的常开触点断开，使输出Y0为0FF。4PLC延时断开电路梯形图如图e 图e 延时断开图中是输入0端接不带自锁按钮的延时断开电路梯形图。当输入0端接通，内部继电器R0线圈接通，其常开触点R0闭合使输出Y0接通，同时定时器T0开始计时，延时5s后，T0常闭触点打开，输出Y0为OFF。 PLC实训小结 在李老师的带领下，我们完成了为期9个星期的PL

20、C实训已经结束。在这9周的教学使我学到了很多，通过这次对PLC学习，让我了解了plc梯形图、指令表、传感器、触摸屏、变频器、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。 本次课程中的设计是要求自己独立完成，但是，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。这次实训里我们学习了电动机自动往返、投票选举程序控制、自动售货机程序控制、抢答器等十多个项目。再这次的PLC实训里李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。在这次实训中我发现在这些项目都必须要PLC的控制这也是我们实训的目的，所以在这新的时期，PLC将会有更大的发展，它将在自动化领域发挥更大的作用。而PLC控制系统的可能影响到企业的安全生产与经济运行。因此在使用PLC时必须综合考虑各方面的因素，来保证PLC控制系统正常工作，保证工业设备安全高效运行。可以预见，PLC产业一定会有一个美好的未来