可编程控制器课程设计任务书

本文格式为Word版，下载可任意编辑——可编程控制器课程设计任务书周二周三：第一个流程调试出来

可编程控制器课程设计

任务书及指导书

(电子版)

机电控制教研室2023年9月

目录

一、可编程控制器课程设计任务书二、可编程控制器课程设计指导书

（一）PLC控制系统设计的一般步骤及方法（二）PLC的选型问题

（三）皮带输送机系统工作流程控制的基本要求（四）模拟显示屏（五）I/O分派（六）控制面板

附录一：PLC控制程序设计指导书

（一）控制程序的结构（二）初始化程序（三）自动控制程序附录三：参考资料

可编程控制器课程设计

任务书及指导书

一、可编程控制器课程设计任务书

（一）目的

本课程设计是“可编程控制器〞课程整个教学环节的重要组成部分，根据教学大纲安排，本课程设计是为帮助学生进一步理解、把握和深化课堂教学的内容，协同“港机控制系统〞课程，作为加强基本技能训练，和生产实践相结合的教学环节。

要求学生通过课程设计，综合运用所学的基础理论和专业知识，学会PLC控制系统设计的方法和步骤，培养分析问题和解决问题的独立工作能力，完成一名机电工程师初步的设计技术训练。（二）题目

中型散货码头皮带输送机系统的工作流程控制（三）控制系统设计的有关资料和参数

对象：海运、进出、双向、多功能、中型散货煤码头码头布置方式：沿岸线平行布置

码头平面图：如中型散货煤码头装卸流程图所示设计吞吐量：800——1000吨/小时

工作机械：高效卸船机一台装船机一台斗轮机二台

皮带输送机双向一条单向十二条

皮带输送机参数：电机：绕线式异步电动机电机启动方式：转子串电阻启动级数3级启动时间：小于60秒输送皮带：宽度1.2米带速4米/秒

皮带输送机的故障检测：电机过载、过流、皮带跑偏、撕裂计量装置：电子皮带称三台（四）设计任务

1、完成控制系统操作面板布置图一份。

2、完成可编程控制器输入输出端子分派表一份。3、完成控制系统模拟试验电路原理图一份。

4、完成经调试的控制系统程序清单一份，其中包括程序结构框图、功能表图，和程

序解释等。

以上四项任务均在规定的时间内完成，并汇总整理成课程设计报告，交指导老师审阅，控制系统程序辩论时在模拟装置上演示，根据设计的图表、程序清单和辩论状况由指导老师评定成绩。（五）要求

1、以认真踏实的态度进行课程设计，充分发挥自己的主观能动性，通过课程设计培

养分析和解决问题的独立工作能力，养成严肃认真，实事求是的科学作风。2、要认真学习和研究有关的技术资料，包括“帮助〞软件，充分利用现场参观的条

件、熟悉控制对象的实际使用要求，搞清工作流程控制的具体任务和实际要求。3、在确定控制系统设计方案时，小组内应充分展开探讨，搞清每一个细节问题，在

此基础上再进行程序设计，切忌仓促.上阵，而后重返工。

4、提倡独立思考，小组探讨，相互交流；反对拖拉等待，闭门造车，盲目抄袭。5、计算书中所采用的符号、数公式可参考有关教材和专业书籍、必需符合国家计量

标准。

6、系统图、电路图的绘制必需符合国家电气制图标准。图面要求表达明白、正确，

并力求整齐。

7、程序设计一律采用梯形图，经调试后打印出来。

8、课程设计说明书、电路图、程序清单一律采用16开纸整理，书写。（六）时间

按教学计划安排为二周。其中讲课、探讨二天；设计、编程、接线、调试、小结六天；考核两天。

具体的步骤和进度计划

第一周：周一布置课程设计任务书，讲解指导书

周二设计操作面板，线路图，程序结构周三控制系统程序结构设计指导周四单流程程序编写及调试

周五单流程程序编写及调试其次周：周一单流程程序编写及调试

周二总体程序编写及调试周三总体程序编写及调试，课程设计资料整理

周四说明书撰写，准备辩论，准备充分的同学可以辩论周五课程设计辩论

二、可编程控制器课程设计指导书

（一）PLC控制系统设计的一般步骤和方法

PLC控制系统设计，一般应按下述几个步骤进行：1、课题调查

在对一个控制系统进行设计之前，首先必需对控制对象进行调查，这样才可能提出符合实际的设计阶段。该阶段的主要任务是摸清应用对象的功能要求、工作流程和信息流程，搞明白有关细节，并在此基础上提出系统的设计要求（所要达到的目标）熟悉被控对象，明确控制任务与设计要求是本步骤的主要任务。2、制定电气控制系统方案

根据生产工况和机械运动的控制要求，确定电控系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联线运行等工作方式。还要确定电控系统应有的其他功能，例如计量、故障诊断与显示报警、紧急状况的处理、管理功能、联网通信功能等。3、确定电控系统的输入输出信号

通过研究工艺过程或机械运动的各相关步骤、各种状态、各种功能的发生、维持、终止、转换和其他的相互关系，来确定所需的各种控制信号和检测反馈信号、相互的转换和联系联系信号。并且确定哪些信号需要输入PLC，哪些信号要由PLC输出或者哪些负载要由PLC驱动，分类统计出各输入输出量的性质及参数。4、PLC的选型与硬件配置

根据以上各步骤所得到的结果，选择适合的PLC型号并确定各种硬件配置。5、PLC元件的编号分派

对各种输入输出信号占用的PLC输入、输出端点及其他PLC元件进行编号分派。列出PLC的输入、输出信号表，并设计出PLC的外部接线图。6、程序设计

根据控制任务与设计要求，确定应用程序的基本结构。按程序设计的标准绘制出程序结构框图，然后再根据工艺要求，绘制出各功能单元的详细功能表图。在编写程序过程中，要及时对编写出的程序进行解释，以免忘掉其相互关系，随编随注。解释要包括程序的功能、规律关系说明、设计思想、信号的来源和去向，以便于阅读和调试。在此基础上

逐条编写出梯形图程序或语句表程序。7、模拟运行与调试程序

将设计好的程序转入PLC后，再逐条检查与验证，并改正程序设计时的语法、数据等错误，然后，可以在试验室进行模拟运行与调试程序，观测在各种可能的状况下各个输入量、输出量之间的变化关系是否符合设计要求。发现问题及时修改设计和已传送到PLC中的程序，直到完全满足功能表图或状态流程图的要求。

在进行程序设计和模拟运行调试的同时，可以平行地进行电控系统的其他部分工作，例如PLC外部电路和电气控制柜、控制台等的设计、装配、安装和接线等工作。8、现场运行调试

完成以上各项工作后，即可将初步调试好的程序传送到现场使用的PLC储存器中，PLC接入实际输入信号与实际负载，进行现场运行调试，及时解决调试中发现的问题，直到完全满足设计要求，即可交付使用。（二）PLC的选型问题见教材内容。

（三）皮带输送机系统工作流程控制的基本要求1、运行方式

寻常要求有自动和手动两种运行方式，前者是正常的工作方式，后种是在设备调试、检修、和故障时必备的工作方式

因此，对每个工作流程都可用自动和手动的两种工作方式来实现。

在自动方式下，选定了工作流程，按下启动按纽，皮带输送机系统实现逆流延时自动启动；按下停机按纽，皮带输送机系统实现顺料流延时自动停机。

在手动方式下，每条输送机都可在中控室或生产线上单独启动或停机。流程12、联锁、故障报警与显示

联锁包括运行方式联锁，工作流程间的联锁（指两条不允许同时启动的工作流程）和皮带输送机之间的联锁（即某工作流程中前一条输送带启动过程的完成是后一条输送带允许启动的条件）。

在皮带输送机启动前，要发出设备准备启动的信号，提醒现场工人注意安全。灯亮5次，平日运作灯亮着

当检测到设备故障时，要能自动紧急停机，同时还应提供适当的报警信号。3、正常工况下的启动与停机

系统启动之前，要监视故障指示，工作状态信号，预警号，报警等信号，只有在所有信号指示正常后才能确认启动。

当启动指令发出后，控制系统要判别上次停机是正常停机还是紧急停机，以便决定采用哪种启动方式。启动方式分正常工况下的启动与非正常工况下的启动，前者是正常停机后的启动方式。

正常启动方式有两种方案，（1）逆料流启动，（2）顺料流启动。后者适用于长距离输送带，有利于节能。港口一般采用逆料流启动方式，由输送线的最终一台设备开始启动，然后逐条向前，在给料设备启动之前，整个输送线已经全部启动完毕，故不会出现堆料事故。

正常工况下的停机是顺料流停机方式，先停输送线起始点的第一台设备，如给料机和与它相连的第一条输送带，待上面的物料全部运完后再停机，以后逐条停机，待整个流程上的料全部运完后，最终一台设备停机。4、故障状况下的启动和停机

输送线在设备发生严重故障如驱动电机过载