电机课程设计PLC交通灯和.docx

152013/5/23PLC课程设计姓名： 班级：机自084学号： 指导老师： 一：Plc的定义可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,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（International Electrical Committee）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：Plc的工作原理（1）输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。（2） 程序执行阶段：plc对用户程序扫描。（3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。三：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。 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：设计目的(1) 进一步熟悉PLC的指令系统,重点是功能图的编辑。 (2) 熟悉定时器好计数器的应用。 (3) 熟悉时序控制程序的设计和调试方法。五：设计所需要的仪器(1) STP 7 Micro/WIN编程软件 (2) 编程电缆一根 (3) S7-200 PLC1台 (4)按钮若干六：设计内容1:某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均采用直接启动。（1）工艺要求是：主轴必须在润滑油泵启动后才能启动；主轴为正向运转，为调试方便，要求能正反向点动；主轴停止后才能允许润滑油泵停止；具有必要的电器保护。（2）控制电路图如下图所示（3）梯形图（4）语句表ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注释BEGINNetwork 1 / T37定时5s/ 网络注释LD I0.0O M0.0AN T37= M0.0TON T37, 50Network 2 / 润滑油泵先启动LD M0.0O Q0.0AN T38= Q0.0Network 3 / 主轴正向转动及点动LD M0.2AN I0.2O I0.2AN I0.1= Q0.1Network 4 / 反转点动LD I0.3= Q0.2Network 5 / 停止起动LD I0.1O M0.1AN T38= M0.1TON T38, 50Network 6 LD T37O M0.2AN I0.1= M0.2END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释END_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0TITLE=中断程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释END_INTERRUPT_BLOCK2：人行道按钮控制交通灯(1)只考虑横道线的交通灯的控制程序. 某人行横道设有红,绿两盏信号灯,一般是红的亮,路边设有按钮SF, 行人横穿街道时需要按一下按钮.4s后红灯灭,绿灯亮,过5s秒后,绿灯闪烁4次(0.5秒亮,0.5秒灭),然后红灯又亮,时序图如图A-2. 从按下按钮到下一次红灯亮之前这一段时间内按钮时不起作用的.根据时序设计出红灯,绿灯的控制电路.将设计的程序写入PLC,检查无误后运行程.用I0.0对应的开关模拟的操作,用Q0.0和Q0.1分别代替红灯的变化情况,观察Q0.0和Q0.1的变化,发现问题后及时修改程序.(2) 实际的交通信号灯控制示意图交通信号灯示意图如图A-2所示.按下按钮SF1和SF2,交通灯将按A-4所示的顺序变化,在按下启动按钮至公路交通灯由红灯变绿灯这段时间内,再按按钮将不起作用. SF 有效 无效 红灯 绿灯 4s 5s 4s 图A-1 人行横道简单交通灯时序图 公路交通灯 绿灯 黄灯 红灯人行横道交通灯 红灯 绿灯 绿灯闪 红灯启动 15s 10s 5s 10s 4.5s 5s按钮 在此区域按下按钮无效公路绿灯公路黄灯人行横道红灯人行横道绿灯图A-2 交通灯信号时序图（3）梯形图（4）语句表ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注释BEGINNetwork 1 / 公路绿灯/ 网络注释LDN Q0.1AN Q0.2= Q0.0Network 2 / 定时15sLD I0.0O M1.0AN Q0.2AN T37= M1.0TON T37, 150Network 3 / 公路黄灯LD T37O Q0.1AN T38= Q0.1TON T38, 100Network 4 / 公路红灯LD T38O Q0.2AN T39= Q0.2TON T39, 245Network 5 / 延时5sLD T38O M0.0AN T40= M0.0TON T40, 50Network 6 / 定时14.5sLD T40O M0.1AN T41= M0.1TON T41, 145Network 7 / 人行道红灯LDN M0.1= Q0.3Network 8 / 定时10sLD T40O M0.2AN T42= M0.2TON T42, 100Network 9 / 定时4.5sLD T42O M0.3AN T43= M0.3TON T43, 45Network 10 / 定时0.5s/ 闪烁定时LD M0.3AN M0.5= M0.4TON T44, 5Network 11 / 定时0.5s/ 闪烁定时LD M0.3A T44O M0.5AN T45= M0.5TON T45, 5Network 12 / 人行道绿灯LD M0.1AN M0.4= Q0.4END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释END_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0TITLE=中断程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释END_INTERRUPT_BLOCK七：课设总结通过此次plc设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。课程设计是我作为一名学生即将完成该科的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，课程设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力，从老师的角度来说，指导做课程设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。在不断的努力下我的课程设计终于完成了。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次plc课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素