PLC控制系统课程设计.docx
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PLC控制系统课程设计.docx
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PLC控制系统课程设计
东北石油大学
课程设计
课程PLC控制系统课程设计
题目停车场车位控制系统设计
学生专业自动化
学生班级07-3班
学生姓名何欣
指导教师霍凤财王婷婷
2010年11月5日
东北石油大学课程设计任务书
课程PLC控制系统课程设计
题目停车场车位控制系统设计
专业自动化姓名何欣学号070601140301
主要内容、基本要求、主要参考资料等
主要内容:
1.掌握利用PLC来绘制梯形图,接线图及写程序的能力
2.掌握利用PLC对停车场车位运行原理设计,硬件系统设计,软件系统设计
3.掌握利用PLC进行系统调试能力
基本要求:
首先按下X1,系统启动,当有车要进入停车场时,首先通过入口检测器X1,入口检测器X1在把数据送到中央处理器,如果有空位,灯Y3亮,则闸门经正转传感器X5将闸门打开即Y1灯亮,过了30秒闸门经反转传感器X6将闸门关闭,即Y2灯亮,如果有车来的时候,显示车位已满的灯Y4亮的时候,闸门不打开,当有车进来的时候计数器加1,当有车走的时候计数器减1,直到加到16满车位的时候。
主要参考资料:
[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京:
化学工业出版社,2003.
[2]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京:
人民邮电出版社,2006.
[3]廖常初.PLC编程及应用.北京:
机械工业出版社,2002.
[4]张万忠.可编程控制器应用技术.北京:
化学工业出版社,2002.
[5]张凤珊.电器控制及可编程控制器.北京:
中国轻工业出版社.2001.
完成期限2010.11.1—2010.11.5
指导教师霍凤财王婷婷
专业负责人
2010年10月15日
第1章停车场车位控制工艺分析
1.1控制要求
假设有一个停车场共有16个车位:
1.在入口处装设一传感器,用来检测车辆进入的数目。
2.在出口处装设一传感器,用来检测车连出去的数目。
3.尚有车位时,入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放,并有一指示灯表示尚有车位。
4.车位已满时,则有一指示灯显示车位已满,且入口闸栏不能开启让车辆进入。
5.可从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。
1.2设计任务
学生根据控制要求,明确设计任务,拟定设计方案与进度计划,运用所学的理论知识,进行停车场车位运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计,提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括:
1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等;
2.系统有启动、停止功能;
3.运用功能指令进行PLC控制程序设计,并有主程序、子程序和中断程序;
4.程序结构与控制功能自行创新设计;
5.进行系统调试,实现停车场车位的控制要求。
1.3设计目的
本设计主要阐述了停车场的构成、工作原理、工作条件。
运用可编程控制器(PLC)对停车场汽车进出进行管理的方案,此方案大大提高了工作效率。
本设计利用PLC控制停车场空位显示,实现全自动运行。
利用出口、入口的车辆检测传感器,检测车辆的出入,并用32位加减法计数器进行计数,从而达到自动控制的目的。
1.4PLC定义
PLC即可编程序控制器,可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计的。
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储之星逻辑运算,顺序控制,定时,计数好算术运算灯操作的指令,并通过数字式,模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。
1.5I/O表分配
输入点:
1.系统动作X1——00000
2.系统解除X2——00001
3.入口检测器X3——00002
4.出口检测器X4——00003
5.正转停止传感器X5——00004
6.反转停止传感器—X6—00005
输出点:
1.闸栏开门Y1——01000
2.闸栏关门Y2——01001
3.尚有车位指示灯Y3——01002
4.车位已满指示灯Y4——01003
5.显示车辆数七段灯Y5——01004-01010
第2章停车场车位PLC控制系统设计
2.1CPU选择及依据
PLC向这高速度,大存储量方向发展,CPU处理虚度进一步加快,使用64bitRISC芯片,多CPU并行,分时,分任务处理,则样可使速度达到ns级。
大中型PLC的扫描速度可达0.2ms/k左右。
中央处理单元的功能:
接受并存储从编程器输出的用户程序和数据;诊断电源,PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误;用扫描的方式接受输入信号,送入PLC的数据寄存器保存起来;PLC进入运行状态后,根据存放的先后顺序逐条读取用户程序,进行解释和执行,完成用户程序中规定的各种操作;将用户程序的执行结果送至输出端。
现代PLC使用的CPU主要游以下几种:
1.通用微处理器,如8080,6800,Z80A,8086灯。
通用微处理器的价格便宜,通用性强。
2.单片机,如8051灯。
单片机由于集成度高,体积小,价格低和可扩充性好,很适合在小型PLC上使用,也广泛地用于PLC的智能I/O模块。
位片式微处理器,如AMD2900系列等。
3.位片式微处理器时独立于微型机的另一分支。
它主要追求运算速度快,它以4位为一片。
用几个位片级联,可以组成任意字长的微处理器。
2.2PLC接线图
X0X1X2X3X4X5
图2-1PLC接线图
2.3PLC完整梯形图
图2-1PLC梯形图
2.4PLC指令表
PLC指令见附录
第3章停车场车位PLC监控系统设计
3.1停车场车位PLC监控过程
首先按下X1,系统启动,当有车要进入停车场时,首先通过入口检测器X1,入口检测器X1在把数据送到中央处理器,如果有空位,灯Y3亮,则闸门经正转传感器X5将闸门打开即Y1灯亮,过了30秒闸门经反转传感器X6将闸门关闭,即Y2灯亮,如果有车来的时候,显示车位已满的灯Y4亮的时候,闸门不打开,当有车进来的时候计数器加1,当有车走的时候计数器减1,知道加到16满车位的时候。
当有车辆出去的时候,经出口检测器X4作用到中央处理器上,闸门经正转停止传感器X5将闸门打开,即Y1灯亮,经过30秒后,闸门经过反转停止传感器X6将闸门关闭,即Y2灯亮,此时计数器减1。
3.2PLC硬件组成
停车场空位显示PLC控制系统设计采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。
车辆进出停车场是由PLC为中心控制系统工作的。
PLC是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。
因此在运用中,硬件也相对简单,提高了控制系统的可靠性。
另外它的编程语言也相对简单。
图3-1PLC硬件组成图
3.3PLC顺序功能图
图3-2PLC顺序功能图
X1是启动按钮,X2是停止按钮,X4是出口传感器,X3是入口传感器;按下X1启动系统,按下X2停止系统运行。
X3有信号说明有车辆出去,计数器C200减1,X4有信号说明有车辆进入停车场,计数器C200加1,当C200计数没有达到16时Y3绿灯亮,说明该停车场有空位,当C200计数达到16时Y4红灯亮,显示该停车场没空位。
3.4PLC调试过程
若用图形编程器或软件包编程,则可直接编程,若用手持编程器编程,应先画出梯形图,然后编程,这样可少出错,速度也快。
编程结束后先空调程序,待各个动作正常后,再在设备上调试。
为了准确发现系统存在的问题,需要进行系统调试,调试的顺序按照先硬件后软件,先局部后整体的顺序来完成。
(1)硬件调试:
接通电源,检查欧姆龙可编程控制器是否可以正常工作,接头是否接触良好,然后把其与电脑的通信口连接。
(2)软件调试:
按要求输入梯形图,转换成指令表,并进行语法的检查,正确后设置正确的通信口,将指令读入到指定的可编程控制器ROM中,进行下一步的调试。
(3)运行调试:
在硬件调试和软件调试正确的基础上,打开欧姆龙可编程控制器的“RUN”开关进行调试;观察运行的情况,看是否是随时按下停止按钮可以停止系统运行,或者等待规定的脉冲后,系统是否停止运行。
结论与体会
经过一周的努力,终于完成了这份课程设计。
本来以为自己对可编程序控制器原理的知识掌握的还比较好,但是到做课程设计的时候才发现自己存在着诸多不足,其中就有很多基础知识都不是很完善,很多知识都掌握的不是很扎实。
值得鼓励的是我们全体组员不懈努力,我们一直地突破,一直地完善,一直地积极地寻找各种解决问题的方法。
我很兴奋,因为整个过程都是我们自己去设计的。
尽管有过争执,有过激励的争辩,但是我可以很骄傲地说,这个设计是我们自己的东西,是我们自己努力而完成的。
通过这次对PLC控制,让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解,也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
虽然本次课程设计是要求自己独立完成,但是,彼此还是脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流。
多和同学讨论。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以尽可能的统一思想,这样就不会使自己在做的过程中没有方向,并且这样也是为了方便最后设计和在一起。
讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。
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。
设计过程中,通过针对性地查找资料,了解有关电子方面的资料,既增长了自己的知识面,补充最新的专业知识,又提高了自己的应用能力和实践能力。
对学过的课本理论知识起到了很好的温习作用。
停车场空位显示PLC控制系统采用PLC为控制核心结构合理、测试方法可靠,它具有较强的灵活性,提高了设备运行的可靠性。
通过对停车场空位显示PLC控制系统设计的设计,让我很好的运用了PLC的知识,对课本的知识进一步的消化和巩固。
这次课程设计终于顺利完成了,这个设计让我获益良多,只要用心去学习,不怕困难,团结一心,不管多么艰难,我们都能取得成功,在以后的学习过程中,我会更加注重自己的操作能力和应变能力,多与这个社会进行接触,让自己更早适应这个陌生的环境,相信在不久的将来,可以打造一片属于自己的天地。
参考文献
[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京:
化学工业出版社,2003.
[2]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京:
人民邮电出版社,2006.
[3]廖常初.PLC编程及应用.北京:
机械工业出版社,2002.
[4]张万忠.可编程控制器应用技术.北京:
化学工业出版社,2002.
[5]张凤珊.电器控制及可编程控制器.北京:
中国轻工业出版社.2001.
附录
LD0.00
ANDNOT0.01
OUTTR0
AND0.02
OUTTR1
AND0.04
OUT10.00
LDTR1
TIM0000#0300
ANDT0000
AND0.05
OUT10.01
LDTR0
AND0.03
OUTTR1
AND0.04
OUT10.00
LDTR1
TIM0001#0300
ANDT0001
AND0.05
OUT10.01
LDTR0
LD10.00
OR10.01
ANDLD
OUT10.02
LDTR0
AND10.02
OUT10.03
LDTR0
AND10.00
LDTR0
ANDT0000
CNT0000#0000
LDTR0
AND10.01
LDTR0
ANDT0001
CNT0001#0016
END(001)
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