电大PLC实训报告.doc

潞新公司广播电视大学
综合实训报告
学生姓名： 依伟
专 业： 数控技术(机电方向)
学 号：
班 级：指导教师： 赵燕
实训时间： 2012.10.8—11.16
plc技术综合应用实习报告
一、绪言
2012年10月8日至2012年11月16日我们进行了为期六周的校内实习，本次实习在潞新电大校办工厂进行。因为我们学校的这些设备是与生产线上的实际生产设备很接近，所以本次实习总体收获很大。
我们这次实习的课题是plc技术综合应用，plc（programmable logic controller）是可编程控制器的简称，是以微处理器为核心，综合了计算机控制、自动化、通讯网络等技术的一种通用的工业控制装置。
plc起源于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，这是第一代可编程控制器，称programmable，是世界上公认的第一台plc。
20世纪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30~40%。在这时期，plc在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，plc在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力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、诞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，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
plc控制系统有如下的特点：
1、plc的基于工业环境下设计的控制装置，环境适应性强，可靠性高。
2、plc最常用的编程语言是梯形图语言，编程语言形象、直观，编程简单，便于广大现场工程技术人员掌握。
3、plc控制系统的体积小，重量轻，便于安装，维修方便。
4、plc具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能，可以方便的实时监视系统的运行状态。
5、现在plc具有传统控制系统无法比拟的远程数据传送、交换、控制和监视的网络通讯功能。
二、实习所需设备的工作原理
1、变频器工作原理
变频器的作用
变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。
变频器的组成
变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
a、 整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。 b、 高容量电容存储转换后的电能。
c、 逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
d、 控制器按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的控制方式
变频器的控制方式可采用恒压频比控制方式，也可采用矢量控制方式，具体的控制方式由参数p100进行设置。
（1） 恒压频比控制方式：该控制方式，控制电路简单，成本较低，但系统性能不高，响应慢，尤其是低频时存在转矩低的问题，要适当提高定子电压以进行转矩补偿。
（2） 矢量控制方式：该控制方式是经过坐标变换将定子电流进行电压分解，将直流电动机和交流电动机相等效，按照直流电动机的控制策略，再通过坐标反变换来控制异步电动机，具有较好的动态性能。
2、继电器工作原理
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
3、s7-200系列plc工作原理
s7-200可编程控制器是德国四门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作可靠，功能及其强大，存储容量大，编程方便，输出端可直接驱动2a的继电器或接触器的线圈，抗干扰能力强。因此，能够满足对电气控制系统的要求。s7-200系列小型plc（micro plc）可应用于各种自动化系统，因此其在实践中成为一种既经济又可靠的控制装置。
其主要模块为电源和cpu，我们本次实习所用的plc为cpu314c-2dp，其中集成了数字量输入/输出和模拟量输入/输出。
cpu功能是：执行用户程序；为s7-200背板总线提供5v电源；在mpi网络中，通过mpi与其他mpi网络节点进行通信。
数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器。数字量输入模块将从现场传来的的外部数字信号的电平转换为plc内部的信号电平。输入电路中一般设有rc滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号，输入电流一般为数毫安。
数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将s7-200的内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放大作用。
三．实训目的
（1）用s7-200可编程控制器实现小车自动往返控制系统设计。
（2）掌握西门子编程软件的监控调试功能。
四．实训器材
实训所用器材如表3-9所示。
五．实训内容
（1）硬件系统设计：s7-200可编程控制器系统接线原理图如图3-14所示。将l1，n端接在交流220v的电源上，三相异步电动机的接线如图3-16（a）所示。篇二：plc实训报告
实训项目：辅导老师：朱艳学生姓名：张学良学生学号：实训日期：
plc实训报告
上海电视大学
闵行二分校
08秋机电一体化
采用旋转编码器长度判别和端面加工单元 088021244 2011年3月-5月
plc实训报告
一． 实训目的
plc实训是机电一体化专业（plc方向）的一门专业实践课程。本实训是配合《可编程控制器及应用》课程教学大纲、要求和课程实施计划展开。通过本课程的实训，使学生在学习了三菱fx系列plc理论知识的基础上，通过上机编程和程序调试实训，进一步提高fx系列plc的应用能力，掌握自动化设备plc控制的分析、设计和改进普通机械设备电气控制线路的能力，掌握可编程序控制器的基本原理和选型应用方法，能够根据设备的工艺过程和控制要求正确选用可编程控制器及配套的常用功能模块、变频器和触摸屏的综合应用，完成常用设备的电气控制系统设计，为今后从事相关的专业技术工作打下基础。
二、实训要求
plc实训是对综合应用能力的培养，因此在实训过程中要求能够主动思考，积极参与。
每个同学必须做到的是：根据工艺要求，分析控制要求，设计控制程序，然后再进行编程、调试，以满足加工所要求的基本工艺过程。
个别有能力的同学可以在原有控制要求的基础上进一步完善相应的控制环节，例如设备维修、调整时的手动程序等，或者结合实际，例如根据控制的某些特点，提出合理化建议并编程实现。
三、实训内容
本次实训，毛坯零件通过传送带上运输时，通过采用光电编码器一个长度检测和分类的辅助设备；
正常规格的毛坯零件可以通过长度测量仪传送到端面铣加工设备；超长的零件先要用锯短，再进行端面铣，需要进行2次加工；而短的毛坯零件则被长度测量仪的挡板剔除报废。
可以加工的毛坯零件到达端面铣加工设备后，首先经过定位、夹紧，然后进行端面铣加工，完成后松开夹紧，输送到传送带上进入下一个工位。
超长零件，经过定位、夹紧后，先要锯短，再进行上述加工，然后进入下一工位。
四、控制要求
长度判别的步骤：光电编码器的检测方法是零件带动编码器的轮子旋转，高速记数器通过计算脉冲数，就能计算出零件长度，执行3种不同的控制方案，长度判别的结果：1、短料，挡板转1秒，挡板返回；2、正常零件正常加工；3、超长零件进行特别加工。
端面加工的步骤：1、毛坯零件进入端面加工定位块；2、夹紧；（3、超长零件锯片进；4、端面铣刀进（+锯片退；）5、端面铣刀退；6、夹紧松开；8、零件出；9、定位居中。
按plc实验箱上编程端口分配，上述工艺过程执行：启动（x6）--传送带转（y16）--光电编码器检测到正常的毛坯零件，通过；检查测到超长零件，设超长标志=1，通过；检测到短的毛坯零件，挡板转（y4）毛坯掉入废品筐，1秒后挡板返回。
加工过程：零件通过传送带送入端面铣的定位块（x7）--夹紧（y11）--（x11）--若超长零件锯片进（y12）--（x12）--端面铣刀进（y14）--（x14）同时（并行分支）--锯片退（y13）--（x22）---铣刀退（y15）--（x15）--夹紧松开（y10）--（x10）--零件出（y17），1秒后停--定位块居中（y7）--（x20）--完成一个零件的加工。
检测方案二
五、设计思路及实施方案
根椐控制要求分析后可知，有三种情况产生，第一种情况为短料，不加工，直接踢除；第二种情况为正常料，加工一次完成；第三种情况为长料，加工分为二次加工完成；根椐以上分析采用选择性分支的步进流程设计思路。
零件长度的判别是通过零件带动编码器的轮子旋转，高速记数器通过计算脉冲数，就能计算出零件长度。采用x1作为高速计数的输入端，用c235
来计脉冲
数。设：正常零件对应的脉冲数为500个，若c235中数据小于500时，则为超短零件；若c235中数据等于500时，则为正常零件；若c235中数据大于500时，则为超长零件。通过比较指令，可将这三种结果通过m1、m2、m3区分开来。
六、输入输出端口分配及电器图 篇三：plc实训报告
实验一、交通灯控制
一、实验目的：
1、对交通灯进行控制如下：
设有启动和停止开关s1、s2，用以控制系统的“启动”与“停止”。s3还可屏蔽交通灯的灯光（利用m8034，使plc的外部输出接点皆为off）。 2、交通灯显示方式：
当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1秒，然后黄灯亮2秒。当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮???周而复始，不断循环。其时序图如下图所示：
二、实验过程：
1、实验接线图及梯形图：
2、打开gx developer软件，建立新的fx2n系列文件，编辑自己的plc程序。
3、编辑好程序后，打开plc，观察指示灯是否在run的状态，将程序写入plc中，电脑界面进入监视模式。观察灯的变化是否与预期的一致。如有错误，进入写入模式进行修改，重新写入。
三、实验结果：
系统启动后，东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮。南北红灯亮25s，此时东西绿亮20s，
到20s时东西绿灯开始闪亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1秒，然后黄灯亮2秒。当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮??周而复始，不断循环。
四、实验感悟：
本次实验在整个设计进程中，虽然遇到了诸多困难，但经过自己查阅资料，请教老师都得到了有效解决，总之，要想有所建树，在新领域有所发展，必须下苦工夫，受得了苦中苦，才能有甜上甜。
实验二、四层电梯设计
一、实验目的：
设计一个四层电梯的程序，实现上、下、停的功能。
二、实验过程：
1、实验接线图及梯形图：
2、打开gx developer软件，建立新的fx2n系列文件，编辑自己的plc程序。
3、编辑好程序后，打开plc，观察指示灯是否在run的状态，将程序写入plc中，电脑界面进入监视模式。观察灯的变化是否与预期的一致。如有错误，进入写入模式进行修改，重新写入。
三、实验内容：
1．电梯输入信号及其意义：
（1）位置信号。位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器xk1～xk4产生。平时为off，当电梯运行到该位置时on。
（2）指令信号。有4个，分别由“一～四”（k7～k10）4个指令按钮产生。 （3）呼梯信号。呼梯信号有6个，分别由k1～k6个呼梯梯按钮产生。 2. 电梯输出信号及其意义：
（1）运行方向信号。运行方向信号有两个，由两个箭头指示灯组成，显示电梯运行方向。 （2）指令登记信号。指令登记信号有4个，分别由l11～l14个指示灯组成。 （3）呼梯登记信号。呼梯登记信号有6个，分别由l1～l6个指示灯组成。 （4）楼层数显信号。由七段数码显示构成，leda～ ledg分别代表各段笔划。 3. 模拟电梯运行原则
（1）接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。 （2）根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。 （3）接收到多信号时，采用首信号定向，同向信号先行，一个方向任务全部执行完后换向。 （4）具有同向截车功能。一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。
四、实验结果：
电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按ax3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接该乘客，所以电梯应向上。
电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。
电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向（k5），则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下（k4），则不能停站，而是先到
四楼后再返回到三楼停站。
电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向（k5），则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下（k4），则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。
五、实验感悟：
在此实验中充分了解plc操作程序，自己独立完成，完成每一个实训项目，其次我们必须要通过实训与理论相结合，这样才能事半功倍。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。
实验三、步进电机控制
一、实验目的：
实现步进电机的启动和停止，正转和反转以及以不同的速度运行。
二、实验过程：
1、实验接线图及梯形图： 篇四：电大plc课程设计 项目四
2012春 机电一体化
《可编程控制器实训》
综合应用实训任务书
姓名
学号
校区
上 海 开 放 大 学
2014年4月
一． 实训目的
通过本课程的实训，使学生在学习了三菱fx系列plc理论知识的基础上，通过上机编程和程序调试实训，进一步提高fx系列plc的应用能力，掌握自动化设备plc控制的分析、设计和改进普通机械设备电气控制线路的能力，掌握可编程序控制器的基本原理和选型应用方法，能够根据设备的工艺过程和控制要求正确选用可编程控制器及配套的常用功能模块、变频器和触摸屏的综合应用，完成常用设备的电气控制系统设计，为今后从事相关的专业技术工作打下基础。
二、实训要求
plc实训是对综合应用能力的培养，因此在实训过程中要求能够主动思考，积极参与。
每个同学必须做到的是：根据工艺要求，分析控制要求，设计控制程序，然后再进行编程、调试，以满足加工所要求的基本工艺过程。
个别有能力的同学可以在原有控制要求的基础上进一步完善相应的控制环节，例如设备维修、调整时的手动程序等，或者结合实际，例如根据控制的某些特点，提出合理化建议并编程实现。
三、实训内容
项目四（钻孔、镗孔、倒角单元）：钻、镗、倒角工艺由四工位旋转工作台完成，工作台的四个工位分别完成零件的安装、钻孔、镗孔、倒角的工艺过程。
四工位旋转工作台的工作步骤：机械手将零件装到四工位旋转工作台的装卸料工位(一工位)后，等机械手离开后，开始加工：
1. 旋转工作台将零件夹紧，顺时针转动90度，将零件送到钻孔
工位（二工位）进行加工，钻头先快速进给接近零件，转为工作进给完成钻孔加工，然后快速退回。 2.
等待机械手将下一个零件装到工作台的装卸料工位后,，旋转
工作台再转动90度将该零件送到镗孔工位（三工位）进行加工，（同时钻孔工位也对下一个零件进行加工），镗刀进退往返两次，完成加工。 3.
等一、二、三工位都完成后，旋转工作台再转动90度，将第
一个零件送到倒角工位（四工位）进行加工，倒角工艺进给后要停留２秒才返回。 4.
四个工位都完成后，旋转工作台再转动90度，将这个零件再
送到装卸料工位(一工位)，放松夹紧，完成全部加工，等待机械手将这个零件取走。
注意四工位旋转工作台控制二、三、四工位的加工，也要有3种工作模式，即工位上有零件时才加工，没有零件就不加工。
四、设计方案
采用步进指令进行设计编程，端口设置如下： 启动……(x6) 零件夹紧……(y16) 工作台旋转……(y0)-(x25) 快速进给……(y12)-(x21) 钻孔……(y12+y3)-(x12) 快速回退……(y13)-(x13) 工作台旋转……(y0)-(x26) 一次镗孔进……(y14)-(x14) 镗孔退……(y15)-(x17) 二次镗孔进……(y14)-(x14) 镗孔退……(y15)-(x17) 工作台旋转……(y0)-(x27) 倒角……(y11)-(x11) 倒角退……(y10)-(x10) 工作台旋转……(y0)-(x24)
五、设计流程图 篇五：plc实训报告模板
plc应用技术
实 训 报 告
目 录
一．实训目的······································2 二．实训要求······································2 三．实训内容······································2
3-1.设计题目······································ 2 3-2.设计任务······································ 2
四．plc简介······································ 3
4-1.基本结构······································ 3 4-2.工作原理······································ 4 4-3.功能特点······································ 5
五．实训项目及过程······························· 5
5-1.项目名称······································ 5
5-2.控制要求························5-3.i/o分配表·····································7 5-4.plc外部线路接线图·····························7 5-5.plc程序·······································8
六．实训心得·····································9
5
一．实训目的
通过对plc自动控制系统的设计，掌握plc控制系统的设计思路，程序编制及方法。
二．实训要求
1. 掌握可编程控制器硬件电路的设计方法；
2. 熟悉使用小型可编程控制器的编程软件，应用可编程控制器的指令系统完成控制要求；
3. 掌握可编程控制器应用程序的调试、监控、运行方法；
4. 通过课程设计使学生能熟练掌握资料的查询（图书、网络），将电气控制与plc课程所获知识在工程设计工作中综合地加以利用，使理论知识和实践结合起来。
三．实训内容
1. 设计题目
1）十字路口交通信号灯的自动控制 2）三层或四层电梯模型的自动控制 3）机械手自动控制 5）自动门控制
4）车辆出入库管理控制
6）三相六拍步进电动机plc控制 8）料罐装生产流水线控制 10）音乐喷泉的自动控制 12）自动运料小车的设计与安装 14）温度pid控制
7）全自动洗衣机控制 9）自动售货机控制 11）正反转的plc控制
13）恒压供水控制系统的整体设计 15）四节传送带控制
2. 设计任务
1）写出i/o分配表格 2）画出plc外部电路原理图 3）编制程序，并调试运行
四．plc简介
1. 基本结构
1）电源；
可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将plc直接连接到交流电网上去。 2）中央处理单元（cpu)；
中央处理单元(cpu)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控
制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入i/o映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入i/o映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将i/o映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，对大型可编程逻辑控制器还采用双cpu构成冗余系统，或采用三cpu的表决式系统。这样，即使某个cpu出现故障，整个系统仍能正常运行。 3）存储器；
a. 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 b.存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 4）输入输出接口状态；
a. 现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
b. 现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
5）功能模块；
如计数、定位等功能模块。 6）通信模块。 2.工作原理
当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的cpu以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
1）输入采样阶段：
在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入i/o映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，i/o映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 2）用户程序执行阶段：
在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统ram存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在i/o映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在i/o映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在i/o映象区或系统ram存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。