PLC课程设计指导书

1、可编程控制技术课程设计指导书编制项莉萍木安职业技术学院信息工程系、课程设计目的通过对PLC控制系统的设计，使学生进一步熟悉有关 PLC控制的理论知识， PLC的结构、组成、工作原理，掌握根据生产工艺过程和自动控制要求用PLC进行控制的PLC系统及控制程序设计方法和步骤，培养同学们的工程意识和工程实 践能力。学生初步掌握PLC控制系统的设计方法，编程技巧以及电气常用元器件的选 型；初步具有控制系统主电路、 控制程序的分析和设计能力， 为今后走上工作岗 位应用PLC控制奠定良好的基础。二、PLC控制系统设计概要学习PLC的最终目的是能把它应用到实际控制系统中去。对于初学者来说， 不知如何入手设计一

2、个控制系统。若遇到实际的工业控制项目，需采用PLC控制， 往往不知所措。本指导书将课程设计的题目提供给大家，就是通过自己所学的 PLC的基础知识以及PLC的基本实验的体会，来进行分析综合、全面地考虑问题， 联系实际，设计一个经济、实用及可靠的控制系统。（一）、PLC控制系统设计的基本原则在PLC控制系统设计时，应遵循以下基本原则：1 最大限度地满足被控对象或生产过程的控制要求。设计前，应深入现场 进行调查研究，搜索资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合， 共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。2在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方 便。3保证

3、控制系统的安全可靠。4考虑到生产发展和工艺的改进，在选择 PLC容量时，应适当留有余量。（二）、PLC控制系统设计的基本内容PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统的基本内容包括：1硬件设计（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电 动机、电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其它课程及 有关书籍中已有介绍。（2） PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择 PLC,对于保 证整个系统技术经济性能指标起着重要作用。选择PLC应包括机型

4、的选择、容量 的选择、 I/O 点数（模块）的选择、电源模块以及特殊功能模块的选择等。（3）分配 I/O 点，绘制电气连接接线图，考虑必要的安全保护措施。（ 4）必要时还需设计控制台（柜） 。2程序设计 包括设计梯形图、语句表（即程序清单）或控制系统流程图。控制程序是控 制整个系统工作的软件，是保证系统正常工作、安全可靠的关键。因此，控制程 序的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。3编制系统的技术文件包括设计说明书、 电气图及电气元件明细表等。 传统的电气图， 一般包括电 气原理图、电气布置图及电气安装图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称 为“硬件图”。它在传统电气图的基础上增

5、加了 PLC部分，因此，在电气原理图 中应增加PLC的I/O输入、输出电气连线图（即I/O接口图）。此外，在PLC控制系统中，电气图还应包括程序图（梯形图），可以称之为 “软件图”。向用户提供 “软件图”，可便于用户在生产发展或工艺改进时修改程 序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。（三）、PLC控制系统设计和调试的一般步骤设计PLC控制系统的一般步骤见下图所示。1.根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动 作条件及必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动；连续、单周期及单步 等）。2.根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。据此确定PLC的I/O点3. PLC 机

6、型的选择。4.分配PLC的I/O点，设计I/O电气接口连接图（这一步也可结合第 2步 进行）。5.进行PLC程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和现场施工。在设计传统继电器控制系统时，必须在控制线路（接线程序）设计完成后， 才能进行控制台（柜）设计和现场施工。可见，采用 PLC控制，可以使整个工程 的周期缩短。PLC程序设计的步骤： 对于较复杂的控制系统，需绘制系统流程图，用以清楚的表明动作的顺 序和条件。对于简单的控制系统，也可省去这一步。 设计梯形图。这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。要设计 好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。 根据梯形图编制

7、程序清单。 用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序是否正 确。 对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。6.待控制台（柜）及现场施工完成后，就可以进行联机调试。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足为止。7.编制技术文件。8.交付使用。三、课程设计报告编写要求1. 内容要求：一份完整的课程设计报告应包括以下几个方面 :（ 1）封面（见附件 1）（ 2）课题名称及要求（3） 设计方案论证 （ 包括流程图或时序图 ）（4）PLC的选择（ 5） I/O 地址分配（6）PLC的I/O接线图(7)程序设计(梯形图、语句表。包括注释)(8)系统调试及分析(9)课程设计的心得(

8、10) 参考资料2.版式要求：课程设计报告用A4纸打印；一级标题：黑体，三号，段前、段后间距为 1 行，居中；二级标题：黑体，小四号，左对齐，行距 20磅；正文用五号字，行 间距为20磅，上下左右各留20mm装订线留5mm四、学时分配(计划安排)1可编程控制器控制系统设计实例讲解1天2.查阅资料1天3可编程控制器外部电路设计和程序设计1 天4可编程控制器应用系统的调试、监控、运行1 天5写设计报告和说明书1天五、考核方式1 .参加评定人员课程设计指导教师、学生代表2.评分标准标准得分独立元成程序和电路设计，独立元成外围电路接线，独立元成系统调 试、监控、运行的全部过程，设计报告完整规范。22-

9、24参考完成程序设计，独立完成外围电路接线，独立完成系统的调试、 运行，设计报告完整规范。19-21借鉴他人程序，能局部修改程序，能完成外围电路接线，熟练进行系 统的调试、运行，设计报告较完整规范。16-18借鉴他人程序，能全部理解程序，能完成外围电路接线，能完成系统 的调试、运行，设计报告较完整规范。13-15不能完成外围电路接线，不能完成控制程序，不能完成系统的调试、 监控、运行，设计报告较完整。12分以下00 MoMo wowo soOsoOLloLloL30L30 庐庐 0 0170170V+0V+0六、PLC控制系统设计选题（任选一题）课题一天塔之光模拟控制一、控制要求：任务1:用P

10、LC控制灯光闪烁：按下启动开关后按以下规律显示：L1-L1、L2 -L1、 L3L1、 L4L1、 L2、 L3、 L4L1、 L8L1、 L7L1、 L6L1、 L5 L1、L5、L6、L7、L8 L1、L2、L3、L4 L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8-L1,每次间隔时间1s，如此循环，周而复始，断开启动开关，工作停止。任务2:用PLC控制灯光闪烁：按下启动开关后按以下规律显示：L1亮2s后灭，接着L2、L3、L4亮2s后灭，接着L6、L7、L8亮2s后灭，接着L1亮2s后灭”，如此反复，断开启动开关，工作停止。、课题要求:1按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图。2完

11、成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试3.完成课程设计报告L5课题二皮带运输机传输系统模拟控制负施或故障BSB1SB2负韻股故障C!. :O趁动 停止O诡就谟故障D一、控制要求：1.皮带运输机传输系统由四台电动机 M1, M2 M3 M4带动起动时M4 M3 M2 M1 （分别间隔5s）停止时M M2 M3 M4 （分别间隔5s）2.当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而其后的皮带机则待料运完后才停止。例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s延时后，M3停，再经过5s, M4停。3.设置故障调试开关。二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子

12、接线图及控制梯形图。2完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3.完成课程设计报告课题三十字路口交通灯模拟控制一、控制要求：启动开关合上后，东西绿灯亮20秒，闪3秒灭，黄灯2秒灭，对应东西 绿黄灯亮时，南北红灯亮25秒，而后转换成南北绿灯亮 25秒闪3秒灭，黄 灯2秒灭，对应东西红灯亮30秒，接着东西绿灯亮20秒后闪3秒灭，黄灯 亮2秒后，南北红灯又亮25秒，循环工作；启动开关断开，所有信号灯都熄LED数码显示控十字件口交彊灯控嗣_、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图。2.分别用基本指令和顺序控制指令设计梯形图3完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形

13、图控制程序，完成调试4.完成课程设计报告课题四 LED数码显示控制一、控制要求：按下启动开关后，由八组LED发光二极管模拟的 八段数码管显示：先是一段段显示，显示次序是：A、B、C、D E、F、G耳随后显示数字及字符，显示次 序是 *-O三三三一三一_R O(ood)G G Y Y R R甲o讫三o顾口 S-S- 瓠 D D f f G G Y YO o o o0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、c、d、 e、f，再返回初始显示，并循环不止，断开启动开关， 工作停止。、课题要求:1 按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图A B C D E8 F G H启动SDCOM+24V2

14、完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。 3.完成课程设计报告课题五装配流水线模拟控制一、控制要求：起动后，再按“移位”后，按以下规律显示：D i F 3 L D i F 3 4 D i F 3 C D i F 3 HR D i F3A,循环，D E、F、G分别是用来传送的，A是操作1, B是操作2, C是操作3, H是仓库。装配说水线眾瓜控制卅带1 0 Afffti O e那O c.0 0E EF FAB B D DEF FG GH HT*COMCOM1 0CCoo0OoC C二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图。2完成PLC端子接线工作，

15、并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。 3.完成课程设计报告课题六液体混合装置模拟控制一、控制要求：初始状态：电磁阀YV1，丫V2和搅拌电动机M及混合液体阀门YV3均为0FF,液面传感器SL1, SL2，SL3均为OFF,混合液体阀门YV3打开2秒将容 器放空后关闭。SL1OSL2OSL3OSBloCOMSL1OSL2OSL3OSBloCOMo oSB1OSB1OYvlYvlo oYV2YV2O OYV3YV3O OYKMYKMOV+0OV+0 朋按下启动按钮，开始下列操作：1电磁阀YV1开启，开始注入液体A，至高度SL3时，关闭阀YV1，同 时开启电磁阀YV2，注入液体B，当液面上升到SL2时，关闭阀YV2。2停止液体B注入后，启动搅拌电动机 M，使A，B两种液体混合5s。3. 5S后，启动电磁阀YV1，YV2，同时注入A，B液体，至高度SL1时, 关闭阀YV1和YV2，再次启动搅拌电动机 M，使A，B液体混合5s。4. 5s后停止搅拌，开启电磁阀 YV3，放出混合液体，当液面下降到 SL3 时，SL3由接通变为断开，再经过2秒后，容器放空