PLC课程设计报告

1、 PAGE PAGE 4目录一、摘要3 HYPERLINK l _TOC_250001 二、概述4PLC发展历史PLC的前景及未来 HYPERLINK l _TOC_250000 三、课程设计的主要内容和要求5、课程设计的目的、课程设计工作任务及工作量的要求四、PLC的选用及相关知识64.1、 三菱PLC 与西门子PLC 的对比FX2N系列PLC的结构特点FX2N系列PLC工作原理FX2N系列PLC的功能与应用五、PLC礼花灯控制系统的设计10PLC礼花灯控制系统设计思路和硬元件的选择PLC10分配表PLC礼花灯控制系统外部接线PLC礼花灯控制系统程序流程框图PLC礼花灯控制系统梯形图PLC5

2、.7、PLC礼花灯控制系统仿真结果六、课程设计心得16一、摘要本课题是基于FX2N 系列PLC 为控制核心，通过对PLC 控制系统的设计和编基于PLC （T）实现对礼花灯上各个LED 灯的通断控制，让LED 关键词：FX2N 可编程控制器，LED 灯控制器，操作简单方便，循环控制二、概述、PLC发展历史起源:1968 年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。 1969 年, 美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP-14，在美国通用汽车公 司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制， 这是第一代可 编程序控制器，称Programmable,是世界上公认的第一台

3、PLC发展：20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。20 世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20 世纪

4、80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期， 年增长率一直保持为3040%在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控器的工业控制设备的配套更加容易。、PLC的前景及未来PLC DCS(Distributed Control System 领域发挥越来越大的作用。三、课程设计的主要内容和

5、要求、课程设计应达到的目的PLC PLC 通过该课程设计，可以使学生对电气控制及PLC 培养了自主设计能力和动手能力、课程设计课题任务的内容和要求5礼花之光合上启动按钮后，灯光首先从L1L9顺序闪烁，然后分组点亮：先点亮L1L3、L6、L8、L9,再点亮L2、L5、L7,最后点亮L4,点亮后顺序熄灭。如此循环,周而复始、课程设计工作任务及工作量的要求1、选用pic 和相关元件完成相应的功能。2、画出详细的硬件连接图；3、给出程序设计思路、画出软件流程图；4、给出所有程序梯形图；5、完成实验仿真；撰写设计报告、调试报告及设计心得。四、FX2NPLC相关知识PLC与西门子PLC的对比首先它们的编程

6、方式不同，三菱pic 是日系品牌，编程直观易懂，学习起来 会比较轻松，而西门子pic 是德国品牌，指令比较抽象，学习难度较大，三菱的 指令丰富， 有专用的定位指令， 学习起来比较简单易懂， 三菱的优势在于离散控6 PAGE PAGE 8制和运动控制， 控制伺服和步进容易实现， 要实现某些复杂的动作控制也是三菱 的强价格低廉，西门子PLC相对较为昂贵。基于上述两种PLC的任务和要求，我们选择三菱控制。FX2N 系列PLC 实现对礼花灯系统的、FX2NPLC的结构特点体积极小的微型三菱PLC三菱FX2N系列PLC90mm87mm24VDC三菱PLC的先进美观的外部结构，三菱公司的FX系列PLC吸收

7、了整体式 和模块式PLC们之间用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。三菱PLC提供多个子系列供用户选用三菱plc-FX1S，FX1N和FX2N的外观、高度、深度差不多，但是性能和价格有很大的差别见表2-1）。三菱plc- FX1S 的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统，最多30个 I/O点，有信功能，可用于一般的紧凑型三菱PLC不能应用的地方；以三菱plc-FX1N128I/Oplc-FX2Nplc-FX2NC16点、3264964256系列PLC的原因之一三菱PLC灵活多变的系统配置三菱系列的系统配置灵活，用户FX 系列的硬PLC PLC 更高的性能价格比。plcpl

8、c-FX、FX2NPLC工作原理FX2N 系列PLC 是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC 运行时，CPU （或地址号）PLC 的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC 即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC 在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段： 当所有指令执行完毕， 输出状态寄存器的通断状态在输出刷 新阶段送至输出锁存器中， 并通过一定的方式 （继电器、晶体管或晶间管） 输出， 驱动相应输出设备工作。、FX2NPLC的功能与应用可编程控制器在国内外广泛应用于钢铁、 石化、机械制造、汽车

9、装配、电力、 轻纺、电子信息产业等各行各业。目前典型的PLC 功能有下面几点。 顺序控制： 这是可编程控制器最广泛应用的领域， 取代了传统的继电器顺序控制， 例如注塑 机、印刷机械、订书机械， 切纸机、组合机床、 磨床、装配生产线，包装生产线， 电镀流水线及电梯控制等。程控：在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液 体、速度、电流和电压等，称为模拟量。可编程控制器有 A/D 和 D/A 转换模块， 这样，可编程控制器可以作模拟控制用于程控。数据处理： 一般可编程控制器都设有四则运算指令， 可以很方便地对生产过程中 的资料进行处理。用PLC 可以构成监控系统，进行数据采集和处

10、理、控制生产过 程。较高档次的可编程控制器都有位置控制模块， 用于控制步进电动机， 实现对 各种机械的位置控制。通信联网：某些控制系统需要多台PLC 连接起来使用或者由一台计算机与多 台PLC 组成分布式控制系统。可编程控制器的通信模块可以满足这些通信联网要 求。显示打印：可编程控制器还可以连接显示终端和打印等外围设备， 从而实现 显示和打印的功能9五、FX2N 系列 PLC 控制系统的设计、PLC礼花灯控制系统设计思路和硬元件的选择应本次课程设计的任务和要求及三菱 FX2N 系列PLC 2X(X0X1)、17个定时器T(T1T17907 与109个LEDX0作为总启动开关，X1 07 与Y1

11、0 9 个LED 灯，T1T17 9个LED 灯的通断控制开关。在控制程序的编程上，由于连续输出线圈不能多于10 17 M2M46 个、6 个、5 个定时器。、PLC10分配表启动停止L1L2L3L4L5L6L7L8L9按钮X000按钮X001Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010XOOOYOCO-X0O1YOOlYOO2XOOOYOCO-X0O1YOOlYOO2L3-YOO3-YOO4-YOOS*-YOOB-YOO7*-LS*-YO1D*-COM二菱PLC10、PLC礼花灯控制系统程序流程框图、PLC礼花灯控制系统梯形图XOOO X001Ml nn?lHK1

12、0K4C04 K10K4Cii PAGE PAGE 16K80K70K80K70KS OTW”Tn1K12Og )K12Og )K13OT13)KHOT14)In T;E160 (TL&nn稲T幷4 il 11Km)T2T3钠I決T12T152血血TH TL4HIei -XT5 6T4 T5Tl&%TKY0VQ(HT6T7帥|_|炜01LDOR1000、01LDOR10002如 1wo3OUTMl4LD1115AN Ino&OUTnKLO9OUTT2K2012OVTT3K3015OUTT4K4013OUTT5K5021OUTT6Kao24OUTT 了K7027OUTT8KSO30LDMl31o

13、rT1632OUTT9K9035OUTT10KLOO39OUTTilKL10吐 1OUTT12KL2044OUTT13KL3047ourT14KL4050OUTT15K15053ourT16K1.6U56LDT157AN!T258LDT1059ANIT1360ORB61OUTYOOO02LDT263ANIT304LDTil|05ANLT1466ORB&7OUTY001G8LDT369ANIT470LDT1071ANIT1372ORB73OUTY00274LDT475AMIT576LDT1277AwrT1579ORB79OUTYC0380LDT58LAN IT682LDTil83AN IT148

14、4ORB85OUTYC04 86LDTC87ANIT788LDT1089ANLT13豹ORB9LOUTYC0592LDT793AmTS94LDTHAN IT1496ORB97OUT00698LDTB99ANIT91Q0LET10101AHIT13102ORB103OUT007|104LTT9105ANIT10106LDT10107ANIT13108ORB109OUTY010LL0END111、PLC礼花灯控制系统仿真结果我们首先利用编程软件自带的仿真功能进行仿真实验，实验结果为：当我们打开X000时，定时器T1T17 同时开始定时，Y000Y007Y010 （即L1L9）T10000007及Y010恢复无输出状态，定时器 T11 接通后，丫 000 丫 002、丫 005 Y007 丫 010（即卩 L1、L3、L6、L8、L9）先输出，Y001、Y004 Y006 （即L2、L5、L7）在输出,Y003 （即L4）T17 接通后，新的循环开始，周而复始。打开X001 时，所有软兀件失电，所有线路呈最初状态。六、课程设计心得为期两个星期的电气控制与PLC 课程设计临近了尾声，回首这两个星期的努力和