自动打铃控制器PLC控制新版系统专业课程设计当文网提供.doc

PLC课程设计

学 院：机械和电子学院

专 业：机械电子工程

班 级： 093152

姓 名： 吴华灿

学 号： 09315225

指导老师：万智辉

06 月 15 日

目 录
前 言 3
第一 设计任务书 4
1、设计题目 4

2、设计要求 4

3、设计方案 5

4、编程元件地址分配 6

5、设计软件 7

第二 设计步骤 8

第三 设计程序 8

第四 结论及设计心得 13

序言
在进行PLC控制系统设计时，需要全方面系统地考虑系统控制要求，最大程度地满足系统控制要求，从实际出发，设计一个可靠性高、技术优异合理、易操作、易维护、低成本PLC控制系统。
一、控制系统设计基础标准
同其它电气控制系统一样，PLC控制系统设计标准就是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)工艺要求，从而确保生产过程安全、可靠、稳定、高效地进行。基础设计标准以下。
1、满足被控对象要求
PLC控制系统设计首要任务就是要充足满足被控对象对控制系统提出要求，这也是PLC控制系统设计中最关键标准。为了实现系统控制目标，要求设计人员对被控对象和生产现场做深入细致调查研究，具体搜集相关设计资料，包含生产现场作业环境，生产设备相关参数，控制设备操作方法和操作次序;，和相关管理经验等。在制订控制方案时，要和现场管理人员、技术人员及操作人员共同研究，紧密配合，共同拟订控制方案，处理设计中疑难问题和关键问题。
在制订控制系统控制方案时，要从工程实际出发，要充足考虑系统功效组成及实现，关键从以下方面考虑。
①机械部件动作次序、动作条件、必需保护和连锁。
②系统工作方法(如手动、自动、半自动)。
③生产设备内部机械、电气、仪表、气动、液压等各个系统之间关系。
④PLC和上位计算机、交／直流调速器、工业机器人等智能设备关系。
⑤系统供电方法、接地方法及隔离屏蔽问题。
⑥网络通信方法。
⑦数据显示方法及内容。
⑧安全保护方法及紧急情况处理。
2、确保系统安全可靠、操作简单
确保PLC控制系统安全可靠、长久稳定地连续运行，这是任何一个控制系统生命线。为此，必需在控制方案制订、控制设备选择及应用程序编制方面全部要建立在确保控制系统安全可靠基础上。在操作上，要确保系统操作简单有效，尤其是在设计控制程序时，不仅要确保在正常工作条件下正确运行，还必需充足考虑到在非正常工作条件下(如电源忽然掉电再上电，操作人员误操作，非法操作等)，系统仍能正常工作。要求控制程序只能接收正当操作，拒绝非法操作。
3、尽可能降低工程成本和维护费用
任何一个控制系统全部能改善作业环境，提升劳动生产率，改善产品质量。不过，怎样在满足生产工艺要求前提下，设计一个低成本、低维护费用PLC控制系统，这也应该是进行PLC控制系统设计时要考虑一个基础设计标准，使得设计出来PLC控制系统，既可靠、高效，又经济、实用。
4、合适留有扩展裕量
PLC含有易于系统扩展能力，以PLC作为主控制器控制系统，要考虑和利用这种易于系统扩展能力。在进行PLC控制系统设计时，要考虑到以后生产工艺改善和控制功效扩充问题。在进行控制系统组态时，要留有合适
二．PLC基础工作原理
和一般微机类似，PLC也是由硬件和软件两大部分组成。在软件控制下，PLC才能正常工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。
PLC基础工作过程以下：
（1）输入现场信息。在系统软件控制之下，顺利扫描各输入点，读入各输入点状态。
（2）实施程序。顺次扫描用户程序中各条指令，依据输入状态和指令内容进行逻辑运算。
（3）输出控制信号。依据逻辑运算结果，输出状态寄存器（锁存器）向个输出点并行发出对应控制信号，实现所要求逻辑控制功效。
上述过程实施完后，又重新开始，反复地实施，每实施一遍所需时间称为扫描周期。PLC扫描周期通常为几十毫秒。

三、PLC应用
（1）自1969年针对工业自动控制特点和需要而开发第一台PLC面世以来，它
发展即使包含了前期控制技术继承和演变，但又不一样于次序控制器和通用微机控制装置。它不仅充足利用为处理器优点来满足多种工业领域实施控制要求，同时也照料到现场电气操作维护人员技能和习惯，摒弃了危机常见计算机编程语言表示方法，独具风格形成一套以继电器梯图为基础形象编程语言和模块化软件结构，使用户程序编制清楚直观，方便易学，调试和查错全部很轻易。这么就破除了电脑神秘感，推进了计算机技术普遍应用。

（2）PLC在现代工业自动化控制是最值得重视优异控制技术，现已成为现代工业控制三大支柱（PLC,CAD/CAM,ROBOT）之一。它以其可靠性高，逻辑性强，体积小，可在线修改控制程序，含有远程通信联网功效，易于和计算机接口，能对模拟量进行控制，含有高速计算和位控等高性能模块等优异功效，正在日益替换由大量中间继电器，时间继电器，计数继电器等组成传统继电器-接触器控制系统，在机械、化工、石油、冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC应用深度和广度已经成为一个国家工业优异水平关键标志之一。

第一 设计任务书
1、设计题目
自动打铃控制器
2、设计要求
学校作息时间表如表1所表示。

表1 作息时间
①上课铃和下课铃铃音不一样(铃音响频率不一样，上课铃为长音：响2s，停1s：下课铃为短音：响0．5s，停0．5s)，其它铃音为连续音。
②每次打铃时间为15s。
③星期六、星期日不打铃。

3、设计方案
(1)控制任务分析
在此次设计中，关键任务有：
①依据作息时间表自动打铃。要使电子钟在预先设定时刻，如7：40，自动开启上课铃控制程序，可对这一时刻特征进行编程，当文本显示7：40时，自动开启驱动铃音电路和15s延时程序。

4、编程元件地址分配
在此次设计中，包含到多种编程元件很多，要对多种编程元件科学、合理地分配编程地址。
(1) 输入／输出继电器地址分配
编程元件
I/O端子
电路器件
作用
输入继电器
I0.0
S0
系统开关
I0.1
S1
系统开关
输出继电器
Q0.0
HA
铃音驱动
表2输入／输出继电器地址分配
(2) 其它编程元件地址分配
编程元件
编程地址
符号
作用
辅助继电器
M1.0
M10
自锁使系统连续工作
M1.1
M11
上、下课以外响铃时间到
M1.2
M12
上课时间到
M1.3
M13
下课时间到
使能继电器
V14.7
V
开启TD-200
定时器
T101
T1
其它铃（15秒）
T102
T2
上课铃（15秒）
T103
T3
下课铃（响2秒）
T104
T4
下课铃（停1秒）
T105
T5
下课铃（15秒）
TD-200
VB40-VB66
TD
显示时间
表3 其它编程元件地址分配
(3)输入／输出接线图

图2 输入／输出接线图
5、设计软件
（1）、计算机辅助设计编程
计算机辅助设计编程是经过专用PLC编程软件，在计算机上进行程序设计，能够进行在线编程或离线编程，也能够进行离线仿真或在线调试。经过专用PLC编程软件，还能够方便地实现程序存取、加密或生成EXE类型应用程序。
第二 设计步骤

图3 用PLC进行控制系统设计通常步骤
第三 设计程序

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第四 结论及设计心得
经过这次课程设计，使我对PLC这门程愈加深刻了解，使我掌握了PLC工作原理及PLC设计步骤及原理，为我以后课程学习打下了坚实基础，也为我以后其它专业课学习打下了坚实基础，最关键是强化了自己动手能力，使我恐固了理论知识同时，而且还把理论化为实践，也为以后工作打下基础。
在这次课程设计中，我碰到了很多难题，经过自己努力和老师指导下，处理了很多难题。使我磨练了自己耐性，加强了独立思索、研究问题爱好。我会继续刻苦钻研，多实践，处理试验中问题，丰富自己知识，争取更大进步！