plc课程设计报告

1、 课 程 设 计 目录一、概述2二课程设计题目及要求3三设计过程41. 电动机正反转控制系统41.1根据题目要求画出I/O分配表41.2功能分析和顺序功能图41.3梯形图程序52. 全自动洗衣机装置62.1根据题目要求画出I/O分配表62.2 功能分析和接线端子图62.3 梯形图程序83. 加热反应炉装置103.1根据题目要求画出I/O分配表103.2功能分析和顺序功能图103.3 梯形图程序11四心得体会14参考文献14一、概述 可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Progr

2、ammable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。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

3、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

4、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

5、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。二课程设计题目及要求根据要求我们选择了三个题目：1. 电动机正反转控制系统：通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。输入

6、信号分正转启动按钮SB1,接X0;反转启动按钮SB2，接X1;停止按钮SB3，接X2。输出信号有正转线圈KM1接Y0；反转线圈KM2接Y1。2. 全自动洗衣机装置: 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水。2秒后开始洗涤，洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒；如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒开始清洗；重复前面的步骤，清洗两遍；清洗完成，报警3秒并自动停机；若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。3. 加热反应炉装置: 第一阶段：送料控制（1）.检测下液面、炉内温度、炉内压力是否都小于给定值，即下液面传感器、温度传感器

7、、压力传感器都为OFF（逻辑值为0）。若是小于给定值，则开启排气阀Y1和进料阀Y2。（2）.当液面上升到上液面时，即上液面传感器为ON，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2。（3）.延迟20S，开启氮气阀Y3，氮气进入反应炉，内压力上升。（4）.当压力升到给定值时，即压力传感器为ON，关闭氮气阀。送料过程结束。第二阶段：加热反应控制（1）.交流接触器KM得电动作，接通加热炉发热器EH的电源。（2）.当温度升高到给定值，即温度传感器为ON时，交流接触器KM失电，切断加热器的电源。（3）.延迟10min，加热过程结束。第三阶段：泄放控制（1）.打开排气阀，使炉内压力下降到预定的最低值，即压力传感器为OFF

8、。（2）.打开泄放阀，当炉内液面下降到下液面，即下液面传感器为OFF时，关闭泄放阀与排气阀。系统恢复到初始状态，准备进入下一循环。三设计过程1. 电动机正反转控制系统1.1根据题目要求画出I/O分配表 输 入 输 出停止按钮SB1I0.0正传接触器Q0.1正向起动按钮SB2I0.1反转接触器Q0.2反向起动按钮SB3I0.21.2功能分析和顺序功能图正转控制：先合上刀开关QK按下正转启动按钮SB2接触器KM1线圈通电KM1主触头、常开辅助触头闭合且常闭辅助触头断开电动机M正转。 反转控制：先合上刀开关QK按下反转启动按钮SB3接触器KM2线圈通电KM2主触头、常开辅助触头闭合且常闭辅助触头断开

9、电动机M反转。停机：按下停止按钮SB1KM1（或KM2）断电M停转。 1.3梯形图程序X001正转按钮 Y001电动机正转 X002反转按钮X003停止按钮 Y002电动机反转按下X001，线圈Y001得电，电动机正转。X001并联Y001的常开触点形成自锁，串联Y002的常闭触点形成互锁。按下X002，线圈Y002得电，电动机正转。X002并联Y002的常开触点形成自锁，串联Y001的常闭触点形成互锁。2. 全自动洗衣机装置2.1根据题目要求画出I/O分配表输入功能元件PLC地址启动开关SB0X0高水位感应开关SQ1X1中水位感应开关SQ2X2低水位感应开关SQ3X3手动排水SB1X4手动脱

10、水SB2X5输出启动开关指示LED1Y0高水位指示LED2Y1中水位指示LED3Y2低水位指示LED4Y3电动机正转接触器KM1Y4电动机反转接触器KM2Y5自动排水电磁阀YV1Y6清洗指示LED5Y7自动脱水电磁阀YC1Y10报警器HAY11手动脱水电磁阀YC2Y12手动排水电磁阀YV2Y152.2 功能分析和接线端子图PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作或停止。而PLC则不同，它是采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈的触点才会动作或停止。也可以说继电

11、器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行、输出3个阶段才能完成控制过程。 2.3 梯形图程序3. 加热反应炉装置3.1根据题目要求画出I/O分配表输入输出启动开关I0.0PLC指示灯Q0.0停止开关I0.1排气阀YV1Q0.1上液面SQ1I0.2进料阀YV2Q0.2下液面SQ2I0.3氮气阀YV3Q0.3压力SPI0.4泄放阀YV4Q0.4温度STI0.5加热器Q0.53.2功能分析和顺序功能图随着时间的推移，进料增多，反应炉里面的液面上升，使触发开关I0.2关闭，Q0.1和Q0.2灭，停止排气和进料，且T37开始计时，延时20S；20S后自动打开

12、氮气阀（Yv3）,即Q0.3亮，随着氮气的进入，反应炉内压力增加，当增加到一定值时触发压力触发器，使I0.4接通，此时Q0.5亮，接通接触器KM，给反应炉加热，当加热到一定温度时，温度传感器做出反应使I0.5接通，此时停止加热，T38开始计数，延时10min。计数10min后，排气阀打开，即Q0.1亮；则反应炉内的压力随之下降，当下降到一定值时，压力触发器作用，使I0.4断开，此时排气阀依旧亮，且打开了泄放阀，将反应炉中的所有东西排出，以便进行下一次反应。随着物料的排出，反应炉内的液面下降，当下降到一定值时，下液面传感器作用，使I0.3断开，表示反应炉内已清空，如果启动按钮时接通的，那么程序自

13、动运行，从打开排气阀和进料阀开始，进入到下一个循环。另外，在整个过程中，如果按下停止按钮，也可以随时停止程序的进程。整个过程中，Q0.1要在三个不同的阶段亮，而用梯形图写程序时，输出继电器不能再程序中出现多次，所以我采取了三个辅助寄存器来实现不同阶段Q0.1的亮灭，此时的程序处于刚刚启动状态，要同时打开排气阀Q0.1和进料阀Q0.2，而我用辅助寄存器M0.1来间接控制Q0.1，时其达到理想的效果。M0.0I0.3*I0.4*I0.5Q0.1Q0.2M0.1 I0.2定时T37 20S M0.2T37Q0.3M0.3I0.4Q0.5M0.4I0.5M0.5定时T38 10minT38M0.6Q0.1I0.4Q0.1 , Q0.4M0.7I0.3I0.13.3 梯形图程序启动程序：延时20S程序：延时20S后控制氮气阀打开程序：控制接触器KM通电程序：延时10min程序：延时10min后打开排气阀程序：打开排气阀和泄放阀程序：Q0.1的处理程序：四心得体会经过了一个个星期的紧张准备，这次课程设计在小组的不断讨论修改以及在齐老师的悉心指导下，这次的课程设计终于完成了，由于时间问题，另一个思路未能进行的下去，我表示非常的遗憾。在这里我要感谢张老师在每个阶段给我们的指导，另外在这