PLC课程设计说明书.doc

华 北 水 利 水 电 学 院PLC原理及应用 课 程 设 计 说 明 书20102011学年第 1 学期姓 名： 王海龙 学 号： 200706003 专 业 班 级： 机自 2007060 指 导 教 师： 郝用兴、雷冀南 院 、 系 ： 机械学院 目录引言： 3第一章：课程设计目的 3第二章：课程设计任务书 4第三章：课程设计课题（天塔之光）概述 4第四章：天塔之光系统需求分析 5第五章：PLC选型、硬件设计 5第六章：软件设计 6第七章：调试分析程序 9第八章：课程设计心得 11参考文献： 11引言： 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已经广泛应用于钢铁、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，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。 PLC技术发展呈现新的动向：1：产品规模向大、小两个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛 3：不断加强通讯功能 4：.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统 6：发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 7：追求软硬件的标准化。第一章：课程设计目的PLC原理与应用课程设计是学完PLC原理与应用课程之后的一个实践教学环节。它一方面能够使学生获得综合运用过去所学PLC原理与应用课程及其他测控系统知识进行PLC原理与应用系统设计能力，另外，也为以后作毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过PLC原理与应用课程设计，应该在以下各方面得到训练：（1）学会根据具体被控制对象的实际情况，结合PLC技术发展的现状，提出控制系统的系统需求目标；（2）学会根据系统需求，结合欲选定PLC型号的技术指标，设计PLC控制系统方案；（3）提高应用PLC基本指令、控制指令、高级指令编写程序的能力；（4）学会PLC控制系统综合调试技术、排除调试中软硬件的故障，优化程序结构等。第二章：课程设计任务书 课程设计名称PLC原理及应用课程设计专业班级机自2007060指导教师郝用兴、雷冀南本学期承担相应课程教学任务情况郝用兴主讲PLC原理及应用课程设计目的及任务设计目的：学会设计有一定难度的PLC控制系统设计任务：设计天塔之光控制系统课程设计要求1、研究天塔之光的控制需求、提出天塔之光控制系统需求目标；2、根据天塔之光控制系统需求目标、提出天塔之光PLC控制系统方案；3、设计PLC控制系统硬件电路；4、设计PLC控制系统软件；5、调试PLC控制系统6、写出课程设计报告课程设计目标独立完成系统需求分析、PLC选型、硬件设计、程序设计、调试、写出设计、试验报告。参考文献及资料1、吴建强、姜三勇编著可编程控制器原理及其应用，哈尔滨工业大学出版社,1998年9月。2、常斗南主编，可编程控制器原理应用实验，机械工业出版社，1998年7月。3、中国期刊网4、其他工控资料 第三章：课程设计课题（天塔之光）概述 如图1-1所示，为天塔之光的结构图，天塔之光上面共有九个灯泡，可以使他们按一定的规律闪亮，达到一定的艺术效果。图1-1第四章：天塔之光系统需求分析天塔之光的闪亮方案可以有多种设计方案，通过不同的按钮实现不同方案之间的转换。方案一：发射型闪烁：L1L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9全灭L1L2、L3、L4、L5 如此循环下去，直到按下其他方案的按钮或停止按钮（每次闪亮时间为2秒）。方案二：隔灯闪烁：L1、L4、L7L2、L5、L8L3、L6、L9全灭L1、L4、L7L2、L5、L8 如此循环下去，直到按下其他方案的按钮或停止按钮（每次闪亮时间为2秒）。方案三：旋转型闪烁：L1、L2、L6L1、L3、L7L1、L4、L8L1、L5、L9全灭L1、L2、L6L1、L3、L7 如此循环下去，直到按下其他方案的按钮或停止按钮（每次闪亮时间为2秒）。第五章：PLC选型、硬件设计 根据要求以及实际的学习情况，选择PLC的型号为FP-1 C40系列可编程控制器。该可编程控制器的输入编号（X0-XF）、输出编号（Y0-YF）； 根据输入输出和控制要求设计I/O分配如图1-2所示，天塔之光系统控制I/O分配表输入设 备符号X0X1X2X3X4功能总启动按钮总停止按钮方案一按钮方案二按钮方案三按钮输出设 备符号Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8功能L1灯L2灯L3灯L4灯L5灯L6灯L7灯L8灯L9灯图1-2特殊继电器和内部继电器使用情况如下表1-3所示：符号R901DR0R1R2R3R4R5R6名称内部辅助继电器内部继电器内部继电器内部继电器内部继电器内部继电器内部继电器内部继电器功能提供2S时钟脉冲控制系统总的启动和停止控制方案一的运行和停止控制方案二的运行和停止控制方案三的运行和停止控制C100的复位控制C101的复位控制C102的复位符号C100C101C102名称计数器计数器计数器功能方案一循环单个周期控制方案二循环单个周期控制方案三循环单个周期控制 图1-3硬件连接如图1-4所示。图1-4第六章：软件设计 根据系统需求首先先画出三个方案的时序图如图1-5所示，这个时序图模拟的是1、按下总启动按钮X0，系统处于待命状态。2、按下方案一选择按钮X2，在R901D的下一个上升沿方案一启动，并循环执行。3、当按下方案二选择按钮X3，方案一结束，在R901D的下一个上升沿方案二启动，并循环执行。4、当按下方案三选择按钮X4，方案二结束，在R901D的下一个上升沿方案三启动，并循环执行。5、当按下总停止按钮X1，方案三停止，系统停止工作。图1-5 由时序图和控制逻辑在FPSOFT软件上进行编程得梯形图1-6： 图1-6第七章：调试分析程序 在调试的过程中我才发现，之前所编写的程序在一些地方无法按照自己事先所设定的逻辑进行，同时在一些元件的使用上也存在一定的问题，经过自己细心努力的查找和逻辑上的分析，以及老师的耐心讲解和指导加之与同学们的探讨最后终于把正确的程序梯形图编写了出来，正确的梯形图如下1-7图所示：图1-7第八章：课程设计心得 经过这一周多的努力，课程设计也接近了尾声。在课程设计之前觉得课程设计很容易，但是轮到自己真正认真地做的时后才发现自己真是眼高手低。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。在课程设计的过程中我遇到了许多的难题，但是经过和同学们的探讨以及老师的热情详细指导最后我所遇到的难题都一个一个的解决掉了，在此我对给予我帮助的同学和给予我指导的老师致意真诚的感谢。这次课程设计自己所做的并不是很好，但是这次课程设计却使我学到了更多。通过这次课程设计也使我明白了团结是多么的重要，任何问题只要大家一起努力都能很好的把它解决掉，也使我明白了学到的知识是