plc课程设计报告.docx

课程设计任务书1.设计目的：通过课程设计掌握PLC程序的设计方法。2.设计要求：通过对设计题目的分析，设计出合理的PLC程序，并通过实验设备将其实现。3.设计题目：（必选题目）1.十字路口交通灯的设计，按下图设计出十字路口交通灯控制程序。东西红南北黄3s东西红3s南北绿闪3次10s东西红南北绿10s东西黄南北红3s东西绿闪3次南北红3s东西绿南北红10s 要求：系统的启动和停止由开关信号控制。启动开关时系统启动运行，断开开关时系统停止运行，并能够重复使用。2.复杂抢答器的设计有三组参赛者参加智力抢答，赛场设有主持人所在的总台和参赛者所在的分台，总台设有台灯及总台音响，分台设有分台台灯及分台抢答按钮。要求：（1）抢答在主持人给出题目宣布开始并按下开始按钮的10秒内进行，如果参赛者提前抢答，总台及分台灯亮，总台音响发声，表示“违例”。 （2）如果抢答开始后10s内无人抢答，总台灯亮同时总台音响发声表示抢答时间到，该题作废。 （3）正常抢答时，分台灯亮，总台音响发声。抢得者答题时必须在20秒内答完，20秒到时，总台灯亮同时总台音响发声表示答题超时。 （4）一个题目终了时，按下总台复位按钮，抢答器恢复原始状态，为下一轮抢答做准备。（注：总台音响发声时间为1秒，不持续发声）（可选题目）1. 音乐喷水池的设计本题目主要利用PLC模拟完成音乐喷水池的喷水过程。（具体图例参考实验台实验模块图形）控制要求：（1）按下启动按钮，主电机Q0.0上电音乐控制上电开始工作（2）主电机工作500ms后停止工作，Q0.1-Q0.7开始间隔500ms轮流工作（3）当Q0.0至Q0.7一个循环后同时一起输出1秒后停止1秒再同时输出。（4）当完成一个大循环以后回到单独主电机Q0.0上电，开始新的循环。要求利用PLC完成整套的控制系统的设计。2. 洗衣机自动控制（具体图例参考实验台实验模块图形）本实验利用5个灯来演示系统的工作状态。其中L3、L4表示电磁阀，L0、L1、L2表示电机。控制要求：2） 首先按下启动键，系统开始运行；进水阀L3灯亮，水注入洗衣机。3） 按下上限开关，进水阀关闭，L3灯灭。洗衣机桶转动开始洗衣，L0、L1间隔两秒交替闪烁，表示洗衣桶左、右转动。4） 洗衣机过程延续8分钟，时间到了后洗衣机桶停止转动，L0、L1灯灭。排水阀打开，L4灯亮。5） 按下下限开关，脱水桶转动，L2灯亮。6） 1分钟后，脱水结束，脱水桶停止，L2灯灭。并且蜂鸣器报警，一分钟后停止。系统控制结束。3. 自动售货机系统设计（具体图例参考实验台实验模块图形）本设计利用5个LED发光管来显示售货机的工作状态。控制要求：（1）自动售货机可投入1元，5元，10元的硬币。 （2）当投入的硬币总值等于或大于12元时，可乐按钮指示灯亮；当投入的硬币总值等于或大于15元时，可乐咖啡按钮指示灯都亮。 （3）当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐弹出，7秒后自动停止。可乐弹出时，相应指示灯闪烁。 （4）当咖啡指示灯亮时，操作同可乐的一样。 （5）若投入的硬币总值超过按钮所需钱数（可乐12元，咖啡15元），找钱指示灯亮。4. 加工中心刀具库选刀设计（具体图例参考实验台实验模块图形）控制要求：（1）按下刀具选择按钮，控制开始，PLC记录当前刀号A，等待请求。（2）按请求信号，PLC记录请求刀号B（3）刀具盘按照离请求刀具号最近的方向转动，到位符合后，显示符合指示。（4）机械手开始换刀，显示换刀指示闪烁。5s后结束。（5）记录当前刀号等待请求。换刀过程中，其它请求信号均视为无效。要求：2个必选题目全部设计出结果。可选题目中任选一个完成。 4.设计时间安排：阶段日期内容周一布置任务，查阅资料，设计程序周二程序设计及调试周三程序设计及调试周四程序设计及调试周五答辩，书写实验报告5设计报告书写要求：1.目录 2.前言 3.控制要求分析4. PLC选型5.设计程序：根据控制要求写出I/O地址分配表，画出外围接线图，编写梯形图程序，写出必选题目的语句表程序。6.上机调试运行结果结论分析7.结束语（设计体会） 8.参考文献（10篇以上）沈 阳 工 程 学 院S7-200PLC应用程序课程设计成绩评定表系（部）：电力学院 班级：电机本101 学生姓名：陈兆冲 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分25沈阳工程学院课程设计目录课程设计任务书IS7-200PLC应用程序课程设计成绩评定表IV1前言22控制要求分析32.1十字路口交通灯分析32.2复杂抢答器分析32.3音乐喷水池分析33 PLC选型44程序设计54.1I/O地址分配表54.1.1十字路口交通灯I/O地址分配表54.1.2复杂抢答器I/O地址分配表54.1.3音乐喷水池I/O地址分配表54.2外围接线图64.2.1十字路口交通灯外围接线图64.2.2复杂抢答器外围接线图64.2.3音乐喷水池外围接线图74.3梯形图程序74.3.1十字路口交通灯梯形图程序74.3.2复杂抢答器梯形图程序114.3.3音乐喷水池梯形图程序144.4语句表程序184.4.1十字路口交通灯语句表程序184.4.2复杂抢答器语句表程序215上机调试运行结果结论分析245.1调试步骤245.2运行结果结论分析246结束语257 参考文献261前言本次课程设计完成了三个实际项目的例子，第一个项目是：十字路口交通灯的设计；第二个项目是：复杂抢答器的设计；第三个项目是：音乐喷水池的设计。通过对他们的详细分析，使我们可以清楚地了解和学习到一个PLC实际课题是如何完成的。在这些例子中，我们从题目分析、PLC选型，到系统软硬件设计都进行详细的分析，并画出对应的外围接线图，编写对应的梯形图程序。在设计一个PLC控制系统时应遵循一些步骤和原则，最主要的几个环节包括PLC选型、软硬件设计、系统调式等。另外安全电路的设计和文档的整理及保存也非常重要。我们应掌握其中的精髓，领会PLC控制系统设计中实质性的东西。 对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调节及其功能的升级换代，但鉴于其必须配合计算机实用，可操作性差，没有得到广泛的应用。而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。PLC的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适的PLC型号，然后进行资源配置，设计控制系统。最后，对在设计过程中给与帮助和指导的老师表示由衷的感谢。2控制要求分析2.1十字路口交通灯分析 2.1.1启动后，南北向红灯、东西向绿灯同时亮2.2.2东西向： 绿灯亮10s闪烁3次（1s / 次）黄灯亮3s 红灯亮10s 绿灯亮停止 南北向： 红灯亮10s 绿灯亮10s 闪烁3次（1s /次）黄灯亮3 s 红灯亮停止2.2复杂抢答器分析2.2.1如果主持人没按按钮，参赛三组选手就抢答，总台及分台灯亮，总台音响发声，表示“违例”。2.2.2如果主持人按下按钮，抢答开始后10s内无人抢答，总台灯亮同时总台音响发声表示抢答时间到，该题作废。2.2.3如果主持人按下按钮，抢答开始后10s内有人抢答，抢得者答题时必须在20s内答完，20s到时，总台灯亮同时总台音响发声。2.3音乐喷水池分析2.3.1按下启动按钮，主电机音乐控制上电工作。2.3.2主电机工作500ms后停止，灯开始轮流工作。2.3.3灯完成一个循环后，一起亮1s、停止1s、亮1s。2.3.4整体完成一个循环后继续下一个循环。3 PLC选型根据对三个项目控制要求的分析，选择主机模块为CPU224，本机集成14输入/10输出，程序存储容量较大，数据存储容量也很大，它最多可以有7个扩展模块，有内置时钟，有更强的模拟量和高速计数的处理能力，是使用得最多的S7200产品。4程序设计4.1I/O地址分配表4.1.1十字路口交通灯I/O地址分配表输入点开/关I0.0输出点东西绿Q0.1东西黄Q0.2东西红Q0.3南北绿Q0.4南北黄Q0.5南北红Q0.64.1.2复杂抢答器I/O地址分配表输入点总台开始按钮I0.01组按钮I0.12组按钮I0.23组按钮I0.3总台复位按钮I0.4输出点总台灯Q0.01组灯Q0.12组灯Q0.23组灯Q0.3总台音响Q0.44.1.3音乐喷水池I/O地址分配表输入点开/关I0.0输出点灯1Q0.0灯2Q0.1灯3Q0.2灯4Q0.3灯5Q0.4灯6Q0.5灯7Q0.6灯8Q0.7音乐喇叭Q1.04.2外围接线图4.2.1十字路口交通灯外围接线图4.2.2复杂抢答器外围接线图4.2.3音乐喷水池外围接线图4.3梯形图程序4.3.1十字路口交通灯梯形图程序 4.3.2复杂抢答器梯形图程序 4.3.3音乐喷水池梯形图程序4.4语句表程序4.4.1十字路口交通灯语句表程序4.4.2复杂抢答器语句表程序5上机调试运行结果结论分析5.1调试步骤1外部接线图接线，核对地址，逐点进行，确保正确无误。2检查模拟量输入输出。检查输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，用标准仪器检查输入输出的精度。3检查与测试指示灯。对控制面板上对应的指示灯进行检查，如有指示灯不亮，一方面查看指示灯是否已坏，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。4将三组题的梯形图程序写入PLC，然后从初始步开始调试。用元件监视功能监视对应每组指示灯个数的状态变化。在调试时应从初始步奏开始，分别经过可能出现的路径，一步一步地检查转换过程是否正确，最后是否能返回初始步。5手动按钮来实施模拟现场，观察运行结果是否与要求相符合。5.2运行结果结论分析经过上机调式发现存在许多错误问题，用状态表监控，一个问题、一个问题的逐步解决，经过上机调式，使我发现理论与实际操作的差别，在实际操作中发现理论上找不到的错误，让我更一步的了解和认识PLC，从而使我学到的PLC知识更加牢固，更加完善。在一周的设计过程中，经过不断的向老师和同学咨询，自己尽可能多的去上机调式，把问题一个、一个地解决，最后把本次课程设计三组题目在上机调式正确完成，并顺利完整的通过最后的答辩。6结束语通过此次课程设计，我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使自己的动手能力和思考问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而使我的专业涵养得到了提高，知识的储备量也有所增加。在做设计时，我复习了很多专业课的知识，这使得我的专业知识在得到了巩固。整个设计通过了软件和硬件上的调试、仿真。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助的。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。但是，通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，这将为以后的学习做出了最好的榜样！同时，该设计也有不足之处，我将会在以后的学习中继续学习。经过这半个学期的努力，在老师和同学的帮助下做完了这次PLC的课程设计工作，使我认识到课程设计是一门非常重要的课程，它不仅锻炼我们对所学专业知识的一种综合运用，而且锻炼我们实际操作动手能力，使我们学会发现问题，解决问题的一种能力和思维，在独立的完成报告的过程中，学到了许多非专业的综合知识，这对我们今后的学习和工作都有很大的帮助。因此，我们更应该珍惜和重视课程设计这门课程。最后，感谢王老师这一周对我们的细心指导和讲解，共同培我们度过难忘的一周，大学就这一次，就这一周，快乐而难忘的一周。7 参考文献1方承运，工厂电气控制技术，北京：机械工业出版社，20002西门子公司，SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册，2004.63王永华，现场总线技术及应用教程，北京：