可编程控制课程设计原理

1、可编程控制器原理课程设计一课程设计目的： 1.通过课程设计的实验环节可以加深对课程知识的进一步理解，锻炼和培养基于可编程控制器的控制系统的设计能力和实际动手能力； 2.通过课程设计，掌握可编程控制器应用系统一般设计方法，熟悉可编程控制器在工业生产中的应用和控制系统构成，熟悉控制系统硬件和软件的一般开发环境和开发流程，掌握可编程控制器外部控制电路的连接和设计方法，掌握用PCC编程的一般方法和技巧，编制控制系统的控制程序；3.提高学生分析问题和解决问题的能力，为设计和开发可编程控制器应用系统打下坚实的基础。二.控制系统设计的基本要求(1)深入、详细了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求,详细了解系

2、统动作的先后顺序和各动作之间的相互制约；（2）根据被控对象的控制要求，确定被控对象与可编程控制器之间的信号关系和整个系统的输入、输出设备的数量，从而须确定可编程控制器的I/O点数。(3)根据要求和I/O点数、程序寄存器的容量、数据区容量、定时器、计数器及其他内部器件的数量等，选择可编程控制器的型号和规格及其他特殊控制要求的功能模块。还应考虑I/O点数要留有一定的余量，充分估计被控对象今后发展的需要。(4)对输入/输出元件和内部器件进行分配，建立I/O及内部器件分配表；输入/输出的分配应考虑系统布线，驱动电源类型等方面进行合理配置。绘制PCC控制系统的输入、输出接线图并接线施工，完成硬件设计。(

3、5)根据被控对象的控制要求和控制过程的分解并转换成逻辑和时序，依此绘制工序循环图，控制流程图和时序图。(6)根据工序循环图或用户程序的流程图和时序图，选择合适的编程语言，完成软件设计；(7)用编程器或计算机输入用户程序，并将用户程序下载到程控器的用户程序存储器中；程序应进行模拟调试，通过模拟各种输入信号观察输出是否满足控制的要求，根据出现的情况进行分析和程序修改，直到满足要求。(8)进入现场联机调试用户程序；测试程序并提交测试报告；编制技术文件；交付使用三.实验内容：1.设计一小车控制电路，要求当按下运行按钮后，小车从原始位置移动到终端后停止，并且停留5分钟后自动返回原始位置。(1)参考程序和

4、I/O分配表如后附。(2)将程序输入并作调试后，写出实际运行的过程和观察到的功能。I/OIN1SB1启动按钮IN2SB2停止按钮IN3ST1左限行程开关IN4ST2右限行程开关OUT1KM1（右行）接触器OUT2KM2（左行）接触器MemoryKT定时器试验步骤及其相应的结果图：1.打开启动按钮SB1，SB1接通，显示为1然后打开左限行程开关ST1，结果如下图所示：结果ST1变为1，接通，KM1接通，表示要右行。2.断开ST1,打开右限行程开关ST2，计时器开始计时，如下图：因为开的是右限开关，所以此时，右行接触器KM1断开。3.当到达5分钟时：打开停止按钮SB2，结束。4.此设计的作用：限制

5、车辆左行，使其保持车辆靠右行驶，一旦左行，将自动将其在5分钟后使其停止。2自动门控制装置（1）自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体ON，否则为OFF。（2）控制要求：当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动

6、到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。开门与关门不可同时进行。参考程序和I/O分配表附后。a) 将程序输入并作调试，写出运行的结果和主要功能。输入输出K1门内光电探测开关（有人时通，无人时断）KM1开门执行机构（使直流电动机正转）K2门外光电探测开关（同上）K3开门到位限位开关（门开足时通）KM2关门执行机构（使直流电动机反转）K4关门到位限

7、位开关（门关足时通）X5总开关实验步骤:1.打开总开关X5；2.打开门内光电探测开关；则开门KM1执行；如下图：如果是脉冲，KM1跟着K1同步变化，从而实现了，有人时通，没人时段的自动门了；3.打开开关K2，同样，因为K1和K2并联的，右同样的效果；所以门外的人和门内的人进出不会产生矛盾；如图：4.关闭K1和K2，启动开门限制K3时：KM1开关执行按钮将不通了，开始计时，这样的门设置才有意义；当计时时间到了，开始执行T1：打开开关K4，即门关足时, KM2变为0；5.关闭开关X5，停止工作;3机械手动作的模拟(1) 控制要求图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行

8、用电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，直到线圈失电才停止。夹紧/放松也如此，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：启动、停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。（2）机械手动作的模拟示意图：(3) 输入/输出接线列表和参考程序如下: 输入： 输出： 启动按钮SB1 X0 下降阀YV1 Y0 停止按钮SB2 X5 夹紧阀YV2 Y1 下限位SQ1 X1 上升阀YV3 Y2 上限位SQ2 X2 右移阀YV4 Y3 右限位SQ3 X3 左移阀YV5 Y4 左限位SQ4 X4 原位指示HL Y5(4)