plc实习报告可编程技术及应用课程设计.docx
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plc实习报告可编程技术及应用课程设计
目录
1了解PLC1
1.1概述1
1.2PLC继电器,晶体管,晶闸管的区别1
1.4PLC的优点2
1.5PLC历史4
2控制电机的正、反转5
2.1学习目标5
2.2课程设计内容5
2.2.1内容概述5
2.2.2所需设备5
2.2.3系统I/O口的分配5
2.2.4梯形图及语句表7
致谢11
摘要
PLC其外部电路简单、模块化结构、可靠性高,尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点,在工业的应用中越来越广泛。
它将传统的继电器控制技术与计算机和通信技术融为一体。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。
该课程设计PLC控制系统的基本知识,包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识及PLC控制系统等相关知识。
本次课程设计采用西门子的S7-200系列PLC。
关键字:
PLC;计算机;工业
1了解PLC
1.1概述
可编程控制器,简称PLC(ProgrammablelogicController),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
”
可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。
但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
1.2PLC继电器,晶体管,晶闸管的区别
1.负载电压、电流类型不同
负载类型:
晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。
电流:
晶体管电流0.2A-0.3A,继电器2A。
电压:
晶体管可接直流24V(一般最大在直流30V左右,继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。
晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至更小)。
晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频率高的输出:
如温度PID控制,主要用在步进电机控制,也有伺服控制,还有电磁阀控制(阀动作频率高)。
5.在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制
继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是电子元件,只有老化,没有使用次数限制。
继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。
6.晶体管输出的价格稍贵一点.
1.4PLC的优点
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。
它的连线大大减少。
与此同时,系统的维修简单,维修时间短。
Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。
例如:
冗余的设计。
断电保护,故障诊断和信息保护及恢复。
PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置,它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。
采用了精简化的编程语言。
编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。
它具有编程简单,操作方便,维修容易等特点,一般不容易发生操作的错误。
对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。
程序的输入直接可接显示,更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找,然后进行更改。
PLC有多种程序设计语言可供使用。
用于梯形图与电气原理图较为接近。
容易掌握和理解。
PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。
当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。
编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。
操作十分灵活方便,监视和控制变量十分容易。
西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一)
辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
西门子S7-300安装注意事项二)
一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
西门子S7-300安装注意事项三)
PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
西门子S7-300安装注意事项四)
输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
西门子S7-300安装注意事项五)
输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
西门子S7-300安装注意事项六)
PLC输出电路中没有保护,因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置,防止负载短路造成损坏PLC;
西门子S7-300安装注意事项七)
不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC;
西门子S7-300安装注意事项八)
接地端子应独立接地,不与其它设备接地端串联,接地线裁面不小于2mm2;
西门子S7-300安装注意事项九)
输入、输出信号线尽量分开走线,不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起,以免出现干扰信号,产生误动作;信号传输线采用屏蔽线,并且将屏蔽线接地;为保证信号可靠,输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰,应远离动力线、高压设备等。
1.5PLC历史
西门子SIMATIC系列PLC,诞生于1958年,经历了C3,S3,S5,S7系列,已成为应用非常广泛的可编程控制器。
1、西门子公司的产品最早是1975年投放市场的SIMATICS3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。
2、1979年,S3系统被SIMATICS5所取代,该系统广泛地使用了微处理器。
3、20世纪80年代初,S5系统进一步升级——U系列PLC,较常用机型:
S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月,S7系列诞生,它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:
S7-200、300、400。
5、1996年,在过程控制领域,西门子公司又提出PCS7(过程控制系统7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术融为一体。
6、西门子公司提出TIA(TotallyIntegratedAutomation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。
由最初发展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市场,停止生产,而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心,而TDC系统沿用SIMADYND技术内核,是对S7系列产品的进一步升级,它是西门子自动化系统最尖端,功能最强的可编程控制器。
2控制电机的正、反转
2.1学习目标
1、熟悉PLC及常用低压电气元件的结构特点,掌握其选型原则;了解常见电气控制电路设计的标准和原则,学习使用常用电气类工具。
2、学习PLC常用指令、输入输出信号与PLC的连接等,掌握PLC程序的编写与调试方法。
3、掌握使用PLC控制十字路口交通灯的程序设计方法。
4、进一步熟悉PLC指令的应用。
2.2课程设计内容
2.2.1内容概述
有一台电机,要求:
按下按钮,正转运行3S,停止1S;然后反转运行4S,停止2S。
周而复始,自动循环,直至按下停止按钮。
2.2.2所需设备
1.S7-200PLC一台
2.装有STEP7-Micro/WIN软件的PC机一台
3.编程电缆一根
4.连接导线若干
2.2.3系统I/O口的分配
1.I/O口分配如表1-1所示
类别
元件
I/O口
备注
输入
SB1
I0.0
启动
输出
KM1
Q0.0
正转
KM2
Q0.1
反转
表1-1
2.接线图
SB1
Q0.0
Q0.1
com
I0.0
1L
如接线图所示及表1-1所示,输出端Q0.0控制电机正转,Q0.1控制电机反转,实现题目中所要求的运行结果。
2.2.4梯形图及语句表
1.梯形图
2.语句表
Network1//网络标题
//网络注释
LDI0.0
OM0.0
ANI0.1
=M0.0
Network2
LDM0.0
ANT40
LPS
ANT37
=Q0.0
LPP
TONT37,30
Network3
LDT37
TONT38,10
Network4
LDT38
LPS
ANT39
=Q0.1
LPP
TONT39,40
Network5
LDT39
TONT40,20
结论
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
通过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过合作,我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
通过这次课程设计,课程设计我学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.
致谢
在这里首先要感谢韩洪涛指导老师。
平时工作繁多,但在我做课程设计的每个阶段,都给予了我悉心的指导。
其次要感谢和我一起作课程设计的全体同学,他们在学习生活和精神上给我很大的帮助,且在资料查找过程中我也得到了同学热情的帮助。
感谢这篇论文所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。
由于个人的水平问题,论文难免有不足之处,恳请各位老师批评和指正!
参考文献
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[9]戴仙金.西门子S7-200系列PLC应用与开发.北京:
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