基于PLC的四节传送带控制系统的
毕业设计
学生学号：
学生姓名：王国辉
专业班级：机电一体化
指导教师：何修复
职称：讲师
二零一三年三月二十日
基于PLC的传送带的控制系统设计
摘要
介绍了PLC在四节传送带控制系统中的应用，同时也详细地叙述了系统中相关控制项目的设计方案及具体实现方法。文中还介绍了基于PLC与单片机的区别使我们能更加的清楚认识PLC，对学生熟悉PLC控制系统的结构和工作原理以及学习梯形图的编写都有很大的帮助。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
关键词：传送带PLC 故诊断控制可编程控制器控制
摘要 (Ⅰ)
目录................................................................................................................II 引言 (1)
第一章可编程控制器的概述 (2)
1.1可编程逻辑控制器（PLC） (2)
1.2可编程逻辑控制器（PLC）的产生 (2)
1.3可编程逻辑控制器的特点 (3)
1.4可编程逻辑控制器的分类 (5)
1.5可编程逻辑控制器的的发展 (6)
1.5.1国外的PLC的发展 (6)
1.5.2国内的PLC的发展 (7)
1.5.3 PLC的展望 (7)
第二章可编程控制器的结构和原理 (8)
2.1 可编程控制器的基本结构 (8)
2.2 可编程控制器的编程语言 (9)
第三章 PLC与继电器，单片机的异同 (12)
3.1 什么是PLC (12)
3.2 PLC与单片机的区别 (12)
3.3 PLC与继电器系统的异同 (12)
3.4 PLC系统的设计 (13)
3.4.1 PLC的选型原则 (13)
3.4.2 可编程顺序控制器的设计流程 (14)
3.5 PLC的自动检测功能及故障诊断 (15)
3.5.1 超时检测 (15)
3.5.2 逻辑错误检查 (16)
第四章传送带的介绍 (17)
4.1 传送带常见的故障由与维护 (17)
4.1.1 传送带常见的故障 (17)
4.1.2 传送带跑偏 (17)
4.2 四级传送带的设计 (18)
4.2.1 四级传送带的控制要求 (18)
4.2.2 四级传送带的视图 (19)
4.2.3 输入、输出分配表 (20)
4.2.4 电动机接线图 (20)
4.2.5 PLC接线图 (21)
4.2.6 控制面板 (21)
4.2.7 程序梯形图 (22)
总结 (27)
参考文献 (1)
可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，在各行各业中得到了广泛的应用。有着160年历史的西门子公司，同时作为自动化领域技术、标准与市场的领先者，以最先进的技术和产品，向用户提供具有先进、可靠的解决方案。自从1996年提出崭新自动化理念——全集成自动化(TIA，Totally Integrated Automation)以来，如何帮助广大的自动化工程师广泛深入地理解和掌握全集成自动化(TIA)的三个要素，即共同的通信、共同的组态与编程、共同的数据库。
可编程控制器是以微处理器为基础的通用工业自动控制装置，被称为现代工业自动化的支柱之一。人机界面是操作人员与PLC之间进行对话和相互作用的接口设备。人机界面要用专用的组态软件组态，由于人机界面品种的日益丰富和功能的不断增强，学习和掌握组态软件的使用方法需要花费大量的时间，但目前基本上还没有有关人机界面组态和应用的教材和书籍。
可编程控制器与以往那些基于文本的高级编程语言不同，它采用的是一种全新的梯形图和助记符编程方式，即用形象的图行符号和连线来代替一行一行的文本，这种编程序的方法使用起来比较简单方便，特别是对继电器控制电路有所了解的技术人员来说，就更容易使用梯形图语言。可编程控制器最有优势的技术是软件开发环境，与传统程序设计语言不同，这类软件一般采用强大的图形化语言编程，面向测试工程师，而不是面向专业程序员，编程非常方便，人机交互界面非常友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力。无疑是最好的选择。面向对象思想在可编程控制器领域的应用和发展，极大地发展了现代仪器的设计方法和技术。相信不久的将来，开发大型高度智能化的仪器也会象“搭积木”一样简单。
论文主要介绍了可编程控制器（PLC）的特点及应用领域， PLC的国内外发展状况，并就PLC的未来做出展望。谈控制要求，PLC的定义，PLC的特点，PLC 的编程语言，PLC控制系统的配置，PLC的应用领域，PLC的工作原理， PLC的结构，可编程控制器(PLC)与继电器控制的区别，PLC的国内外状况，PLC未来展望。
第一章可编程控制器的概论
1.1 可编程序逻辑控制器(PLC)
编程控器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的工业自动化控制装置。目前，PLC已经基本代替了传统的继电器控制系统而广泛应用于工业控制的各个领域，成为工业自动化领域中最重要的控制装置。PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制系统是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。由此可见，用PLC控制的智能型舞台艺术灯比传统的舞台艺术灯控制优越的多。
1.2 可编程序逻辑控制器(PLC)的产生
在可编程控器出现之前，工业生产中广泛使用的电器自动控制系统是继电器控制系统，其设备具有体积大、触点寿命低、可靠性差、接线复杂、改装麻烦、维护和排除故障困难等缺点，不能适应现代社会制造工业的飞速发展。20世纪60年代，世界上第一台可编程序逻辑控制器诞生于美国的汽车制造领域，
目的是用来取代继电器电气控制系统，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。随着计算机技术的不断发展，其功能逐渐扩大，不再是原来意义上的以逻辑控制为主，后来把“逻辑”二字去掉，称做可编程控器，曾经一度简称为PC，但是为了避免与个人计算机的简称相混淆，现在仍然把可编程控器简称为PLC。
提出PLC概念的是美国通用汽车公司。当时汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的，汽车的每一次改型都是直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期越来越短，这样，继电器控制安装就需要经常的重新设计和安装，既费时，费工又费料。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出如下10项招标指标：
1）编程简单，可在现场修改程序。
2）维修方便，采用规模化结构。
3）可靠性高于继电器控制装置。
4）体积小于继电器控制装置。
5）可将数据直接送入计算机。
6）成本可与继电器装置竞争。
7）可直接用115V交流输入（美国市电为115V）.
8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等。
9）控制装置扩展时很方便。
10）用户程序存储器容量至少为4KB。
1969年末，美国数字设备公司DEC研制出了世界上第一台PLC美国通用汽车公司自动装配线上试用，并获得了成功。这种新型的智能化工业控制装置很快在美国其他工业控制领域推广应用，至1971年，以成功的将PLC用于食品，饮料，冶金，造纸等行业。
PLC的出现受到了世界各国工业控制界的高度重视。1971年日本从美国引进这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年西欧国家也研制出了它们的第一台PLC。我国的PLC研制始于1974年，于1977年开始工业应用。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到20世纪70年代中期以后，PLC已广泛的发展为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用中，大规模甚至超大规模集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑判断能力，
还同时具有数据处理，PID调节和数据通信功能。
国际电工委员会1987年颁布的可编程控制器标准草案中对PLC做了如下的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程控制器的存储器，用来在其内部储存程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按照易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
1.3 可编程控制器的特点
随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。PLC之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，PLC还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠性、通用性、灵活性、使用方便等问题。主要特点如下:
（1）可靠性高。
可靠性高是PLC最突出的优点之一。PLC具有较高的可靠性是因为它采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
（2）在设计制造过程中，抗干扰能力强，采用一系列硬件和软件抗干扰措施。
如:硬件方面采用隔离、滤波、精选元器件等。在微处理器与10 电路之间采用光电隔离措施，有效地抑制了外部干扰对PLC的影响，同时可以防止外部高压进入CPU单元。
（3）应用灵活。
由于PLC己实现了产品的系统化、标准的积木式硬件结构和单元化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能复杂的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中的大量中间继电器、时间继电器、计数器及其它专用功能的器件，使控制系统的设计、安
装、接线工作量大大减少。
（4）功能强，通用性好。有丰富的ＩＯ接口模块。
PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数，顺序控制等功能，而且还具有AD, DA 转换、数值运算、数据处理和通讯联网等功能；既可以对开关量进行控制，也可以对模拟量进行控制；既可以对单台设备进行控制，也可以对一条生产线或全部生产工艺过程进行控制。PLC具有通信联网功能，可以实现不同PLC之间联网，并可以与计算机构成分布式控制系统。
（5）编程简单。
大多数PLC采用梯形图编程方式。梯形图与传统的继电接触控制线路图有许多相似之处，与常用的计算机语一言相比更容易被操作者接受并掌握。操作者通过阅读PLC操作手册，可以很快熟悉梯形图语言，并用来编制一般的用户程序，这也是PLC获得迅速普及和推广的重要原因之一。
（6）配套齐全，功能完善，适用性强。
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
（7）易学易用，深受工程技术人员欢迎。
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
（8）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
（9）体积小，重量轻，能耗低。
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
1.4 可编程控制器的分类
PLC按照输入和输出即IO的点数多少可分为表1所表示的5种类型。
表1 可编程控制器规模分类表
PLC按结构形式分类可分为厢体式和模块式两种。厢体式又称为单元式或整体式。厢体式PLC将电源，CPU,I0等都集中装在一个机箱内，结构紧凑，体积小，价格低。一般超小型PLC都采用这种结构，小型PLC多数也属厢体式，它由不同IO点数的基本单元和扩展单元组成。基本单元内有CPU,IO和电源，扩展单元内没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。
模块式结构的PLC将各部分分成若干个单独的模块，如电源模块，CPU模块，IO模块和各种功能模块。一般大中型PLC都采用模块式结构。有的小型PLC 也采用模块式结构。有的小型PLC也采用这种结构，因为模块式结构的PLC配置灵活，安装方便，便于扩展和维修。
1.5可编程序控制器的发展
1.5.1国外的PLC发展
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当
时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
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。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，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。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。1.5.2 国内的PLC发展
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1.5.3 PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
第二章可编程序控制器的结构和原理
2.1 可编程序控制器的基本结构
PLC实质上是一种专门用于工业控制的通用计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，主要有中央处理器(CPU)，存储器(RAM,ROM)，输入输出接口电路（IO接口），电源及编程设备几大部分构成。
一．中央处理器（CPU）
中央处理器（CPU）是PLC的控制中枢。PLC的CPU按照系统程序赋予的功能接收并存储用户键入的应用程序和数据，检查电源，存储器，IO以及警戒定时器的状态，诊断用户程序的语法错误。PLC中采用的CPU 一般有三大类，一类为通用处理器，如80286，80386等，一类为单片机芯片，如8301，8096等，另外还有位处理器，如AMD2900,AMD2903等。
二．存储器
PLC是工业控制计算机，除了硬件以外，还必须有软件才能正常工作。PLC 的软件分两部分：系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
RLC常用存储器的类型：读写存储器（RAM），可擦除的只读存储器（EPROM）,电可擦除的只读存储器（EPROM）
三．输入输出（IO）
IO接口有良好的光电隔离和滤波作用。PLC的输出接口往往始于被控对象相连接，被控对象有电磁阀，指示灯，接触器，小型电动机等。
输入接口
各种PLC的输入电路大都相同，通常有三种输入类型。一种是直流（12~14）输入，另一种是交流（100~120V，200~240V）输入，第三种是交直流输入。
输出接口
PLC的输出有三种形式：继电器输出，晶体管输出。继电器输出型PLC
最为常用。当CPU有输出时，接通输出电路中继电器的线圈，继电器的触点闭合，通过该触点控制外部负载电路的负载。晶体管输出型PLC是通过光耦合器是晶体管截至或导通以控制外部负载电路，并同时PLC内部电路和晶体管输出电路进行电气隔离。
四．电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。模块的PLC，是独立的电源模块；整体式PLC电源集成在厢体内。PLC的电源多为高精度的开关电源；掉电保护电路供电的后备电源多为锂电池。
五．编程器
编程器是PLC的重要外围设备。编程器的主要任务是输入程序，编辑程序，调试程序，监控程序，还可以在线测试PLC工作状态和参数与PLC进行人机对话。
2.2 可编程序控制器的编程语言
可编程序控制器可采用的编程语言大致可分为以下儿种:梯形图(LAD)编程语言、功能块图(FBD)编程语言，指令语句编程语言和逻辑表达式编程语言。
（1）梯形图(LAD)编程语言
梯形图(LAD)是与电气控制电路图相呼应的图形语言。它沿用了继电器、触电、串并联等术语和类似的图形符号，并简化了符号，还增加了一些功能性的指令。
梯形图格式中的继电器不是物理继电器，而是软继电器。软继电器各触电均为存储器中的一位，，表示软继相应位为“１”状态，表示软继电器线圈得电，它的常开触点闭合或常闭触点断开；表示软继相应位为“０”状态，表示软继电器线圈得电，他的常开触点断开或常闭触点闭合；
（2）功能块图(FBD)
功能块图，是图形化的高级编程语言，通过软连接的方法把所需的功能块图连接起来，用于实现系统的控制。功能块图的表示格式有利于程序流的跟踪。功能块图与梯形图可以互相转换。
（3）语句表(STL)
语句表是用助记符来表达PLC的各种控制功能的，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言直观易懂，编程简单。
（4）顺序功能图（SFC）
顺序功能图属于图形语言，用它经常编制顺序控制类程序。顺序功能图编程法可将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态，对这些小状态的功能分别处理后在再把这些小状态依一定的顺序要求连接组合成整体的控制程序。
（5）结构化文本（ST）
ST被称为与PASCAL 和C语言一样的高级编程语言。ST不是采用低级的，面向机器的操作符而是以高度压缩的方式提供大量描述复杂功能的抽象语句。与语句指令表IL相比，ST语言的优点是明显的：编程任务高度压缩化的表达格式，在语句块中有清晰的程序结构。
可编程序控制器的工作原理
PLC实际上是一种专门用于工业控制的通用计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，主要有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出接口电路（IO接口）、电源及编程设备几大部分构成。
1. 扫描工作原理
当PLC运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作（串行工作）方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时（并行）完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。
用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。
2. PLC扫描工作过程
PLC的扫描工作过程除了执行用户程序外，在每次扫描工作过程中还要完成内部处理、通信服务工作。如图2-11所示，整个扫描工作过程包括内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新五个阶段。整个过程扫描执行一遍所需的时间称为扫描周期。扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置及用户程序长短有关，典型值为1～100ms。
在内部处理阶段，进行PLC自检，检查内部硬件是否正常，对监视定时器（WDT）复位以及完成其它一些内部处理工作。
在通信服务阶段，PLC与其它智能装置实现通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等。
当PLC处于停止（STOP）状态时，只完成内部处理和通信服务工作。当PLC
处于运行（RUN）状态时，除完成内部处理和通信服务工作外，还要完成输入采样、程序执行、输出刷新工作。
PLC的扫描工作方式简单直观，便于程序的设计，并为可靠运行提供了保障。当PLC扫描到的指令被执行后，其结果马上就被后面将要扫描到的指令所利用，而且还可通过CPU内部设置的监视定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，避免由于CPU内部故障使程序执行进入死循环。
3 .PLC用户程序的循环扫描过程
PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。
a)在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。接着进入程序处理阶段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。
b)在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。
c)当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。
因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当PLC进入程序执行阶段后输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。
第三章PLC与继电器、单片机的异同
3.1 什么是PLC
PLC是什呢？PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编程序控制器）,刚引入国内时，曾简称为PC。后来，IBM-PC获得广泛应用，PC成了个人电脑的代名词，才改为PLC。PLC还有另外的一个意思是Power Line Carrier(电力线载波)。
3.2 PLC与单片机的区别
1. PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。
2. 单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。
3. 不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。
最后，从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用；
4. 对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本较高。
5. 对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。最好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能，这样可大大简化单片机系统的研制时间，性能得到保障，效益也就有保证。
3.3 PLC与继电器系统的异同
继电器接触器是以电磁开关为主体的低压电器元件，其构成的系统是用导线依一定的规律将它们连接起来，实现不同的控制功能。
从逻辑控制看，PLC与继电器系统的区别主要是:
（一）组成器件不同
（二）触点数量不同
（三）实时控制的方法不同
（四）工作方式不同
3.4 PLC系统的设计
3.4.1 PLC的选型原则
1、输入输出（IO）点数的估算
IO点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。
2、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量IO点数的10～15倍，加上模拟IO点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。控制功能的选择：该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择
3、对PLC响应时间的要求
响应速度即响应时间包括输入滤波时间，输出滤波时间和扫描周期。PLC一般以顺序扫描工作方式进行工作，对小于扫描时间的输入信号，有可能造成接收信号不可靠。因此，对有维持很短时间的输入信号来讲，需要选取扫描速度高的PLC。一般机器对扫描时间的限定值为100～200ms，而实际上执行一千条指令仅需时间1～10ms ,对一般规模的PLC程序，则输入信号能维持在10ms左右就完全能安全地被接收到，但对模拟量输入则需要考虑与PLC的响应时间的配合问题。
4、系统可靠性
根据生产环境及工艺要求，应采用功能完善可靠性适宜的PLC。对可靠性要求极高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备份系统。
5、编程器与外围设备
小型PLC控制系统一般选用价格便宜的简易编程器；如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强，编程方便的图形编辑器；如果有现成的个人计算机，可选用能在计算机上使用的编程软件。
3.4.2 可编程顺序控制器的设计流程
PLC控制系统的设计流程图如图3.1步骤：
1、熟悉控制对象确定控制范围
根据生产和工艺过程分析控制要求，确定控制对象及控制范围，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其它功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。
2、可同时进行PLC的硬件设计和软件设计。
硬件设计指电气线路设计，包括主电路及PLC外部控制电路，PLC输入输出接线图，设备供电系统图，电气控制柜结构及电器设备安装图等。软件设计包括状态表、状态转换图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个控制系统设计的核心。
3、PLC调试分模拟调试和联机调试
硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ONOFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。
联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。
4、PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的IO点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种IO卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的IO点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
3.5 PLC的自动检测功能及故障诊断
PLC具有很完善的自诊断功能，如出现故障，借助自诊断程序可以方便的找到出现故障的部件，更换后就可以恢复正常工作。故障处理的方法可参看S7-200系统手册的故障处理指南。实践证明，外部设备的故障率远高于PLC，而这些设备故障时，PLC不会自动停机，可使故障范围扩大。为了及时发现故障，可用梯形图程序实现故障的自诊断和自处理。
3.5.1 超时检测
机械设备在各工步的所需的时间基本不变，因此可以用时间为参考，在可编程控制器发出信号，相应的外部执行机构开始动作时起动一个定时器开始定计时，定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。如某执行机构在正常情况下运行10s后，使限位开关动作，发出动作结束的信号。在该执行机构开始动作时起动设定值为12s的定时器定时，若12s后还没有收到动作结束的信号，由定时器的常开触点发出故障信号，该信号停止正常的程序，起动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类，及时采取排除故障的措施。
3.5.2 逻辑错误检查
在系统正常运行时，PLC的输入、输出信号和内部的信号（如存储器为的状态）相互之间存在着确定的关系，如出现异常的逻辑信号，则说明出了故障。因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就应按故障处理。如机械运动过程中先后有两个限位开关动作，这两个信号不会同时接通。若它们同时接通，说明至少有一个限位开关被卡死，应停机进行处理。在梯形图中，用这两个限位开关对应的存储器的位的常开触点串联，来驱
动一个表示限位开关故障的存储器的位就可以进行检测。
题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名： 学号： 系别： 专业： 年级班级： 指导教师： 2013年5月18日
毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目： 作者单位： 作者签名： 年月日
目录 摘要............................................................................................................. 1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。引言............................................................................................................. 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.研究现状分析 ................................................................................... 2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.1题研究背景、意义和目的 ...................................................... 2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.2液位控制系统的发展状况 ...................................................... 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.3课题研究的主要内容................................................................ 4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.控制方案设计 ................................................................................... 4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1系统设计 ...................................................................................... 4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.2单容水箱对象特性 .................................................................... 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.硬件配置 .............................................................................................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.1控制单元 ...................................................................................... 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2检测单元 ...................................................................................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.3执行单元 ...................................................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.软件设计 .............................................................................................. 9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 ........................................ 9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2参数设定及I/O分配 .............................................................. 10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 5.程序编程和系统仿真.................................................................. 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 5.1程序设计 .................................................................................... 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5.2程序仿真和分析....................................................................... 13猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6.结论....................................................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。参考文献................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。附录........................................................................................................... 19輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢........................................................................................................... 22尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
《PLC设计与实训》 设计报告 题目：四节传送带控制 ` 姓名：王伟杰 班级：14自动化4班 学号：30 指导老师：陈才学 提交日期：2017年6月14日
目录 摘要： (3) 一、总体设计方案 (3) 设计题目及任务 (3) 任务分析 (3) 课题项目管理计划进度表 (3) 设计目标 (3) 设计方案及方案的合理性分析 (3) 二、硬件电路设计 (3) CPU选型 (3) I/O口分配 (3) 硬件电路图 (3) 电路工作过程 (3) 顺序启动 (3) 顺序停止 (3) 传送带A发生故障时的停止 (3) 传送带B发生故障时的停止 (3) 传送带C发生故障时的停止 (3) 传送带D发生故障时的停止 (3) 三、软件程序设计 (3) 程序功能图设计 (3) 软件程序单元设计 (3) 顺序启动设计 (3) 顺序停止设计 (3) 顺序急停设计 (3) 四、系统调试过程及结果分析 (3) 硬件调试过程 (3) 软件调试过程（含单独调试和联调） (3) 设计实验结果及分析 (3) 五、心得体会和持续改进建议 (3) 附件： (3) 1、系统运行和测试照片 (3) 2、设计环节与课程能力对应关系 (3) 3、成绩考核与评定 (3)
设计题目（四节传送带控制） 摘要： 当今社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术同样也推动了PLC（可编程逻辑控制器）的发展。现在，我们的生活中有很多称为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器在工业控制、军工航天、信息处理、家用电器等方面的应用中表现的十分出色。本次设计的题目是：四节传送带控制，主要以PLC来控制，使其具备顺序启动与顺序停止功能，当某条皮带发生故障时，该皮带及前面的皮带立即停止的自动控制等功能。通过这次设计，初步掌握PLC的基本控制功能，学会使用PLC来解决一些简单的工程问题。 关键词：PLC；工业控制；四节传送带；顺序控制
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 题目：四节传送带的PLC设计 二级学院（直属学部）：延陵学院 专业：电气工程及其自动化班级：09电Y1 学生姓名：朱向荣学号：09120943 指导教师姓名：史建平职称：副教授 2011年12 月26日
电器与可编程控制器课程设计任务书 延陵学院专业：电气工程及其自动化班级：09电Y1
1.绪论 (4) 2.课题介绍 (4) 3.设计内容及要求 (5) 3.1控制要求 (5) 3.2设计要求 (5) 3.3 控制方案 (6) 4.硬件设计 (7) 4.1元器件选择 (7) 4.2元器件清单 (8) 5.软件设计 (8) 5.1 设计思想及程序框图 (8) 5.2 I/O分配连线图 (12) 5.3 程序设计与说明 (13) 6.运行调试 (15) 7.小结 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 1.主电路 (19) 2.完整的梯形图 (19)
20世纪60年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的可编程序控制器PLC（Programmable logic Controller），由于PLC 具有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC在工业控制领域内得到广泛的应用愈加明显。 PLC是一种基于数字计算机技术，专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。具体来讲PLC主要具有以下的特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强； （2）编程方法简单、直观； （3）体积小、耗能低、重量轻； （4）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强； （5）系统的设计/安装、调试工作量少； （6）维修工作量小、维护方便； （7）接口模块功能强、品种多 2.课题介绍 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展 到所有的控制领域。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小 批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，生产 设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。 利用PLC可编程控制器，三菱Fx2N可编程控制器进行三级传输带的PLC 控制的编程。 我们作为21世纪的生必须具备可编程控制器的知识。本四级传送带电路采用PLC为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止的自动控制等功能。
哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2012年06月25 日
哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2012 年 2 月27 日至2012 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1．第1～2周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2．第3～4周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3．第5～8周，进一步了解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4．第9～11周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5．第12～13周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6．第14～15周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7．第16～17周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2005 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2001 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2005 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2004 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
四节传送带
目录 一、设计目的及意义 (3) 二、题目分析 (5) 2.1设计目的 (5) 2.2设计过程 (5) 2.3设计要求 (5) 三、任务要求 (6) 四、总体设计 (7) 1、PLC控制流程图 (7) 2、PLC外部接线图 (7) 3、PLC芯片型号选择 (8) 4、PLC 四级传送带I/O分配表 (9) 5、具体流程 (9) （1）连接I/O (9) （2）设计PLC程序 (9) （3）运行程序，查看成果 (13) （4）设计MCGS组态模拟画面 (13) （5）调试并运行 (16) 6、结果分析 (18) 7、出现的问题 (18) 五、分工安排 (20) 六、课程设计总结 (21) 七、参考文献 (22) 附录 (23)
一、设计目的及意义 可编程控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。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。PLC的功能扩展也极为方便,硬件配置相当灵活,根据控制要求的改变,可以随时变动特殊功能单元的种类和个数,再相应修改用户程序就可以达到变换和增加控制功能的目的。。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，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。 随着工业生产的迅速发展，市场竞争的激烈，产品更新换代的周期日益缩短，工业生产从大批量、少品种，向小批量、多品种转换，继电器—接触器控制难以满足市场要求，此问题首先被美国通用汽车公司（GM公司）提了出来。通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新，满足用户对产品多样性的需求，公开对外招标，要求制造一种新的工业控制装置，取代传统的继电器—接触器控制。其对新装置性能提出的要求就是著名的GM10条，即: （1) 编程方便，现场可修改程序； （2）维修方便，采用模块化结构； （3）可靠性高于继电器控制装置； （4）体积小于继电器控制装置； （5）数据可直接送入管理计算机； （6）成本可与继电器控制装置竞争； （7）输入可以是交流115V； （8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等； （9）在扩展时，原系统只要很小变更； (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。 这十项指标就是现代PLC的最基本功能，值得注意的是PLC并不等同于普通计算机，它与有关的外部设备，按照“易于与工业控制系统连成一体”和“便于扩充功能”的原则来设计。
1、设计内容： 利用SETP-7软件编写软件程序，应用S7-200PLC控制四节传送带系统的硬件电路，并利用梯形图控制程序设计，通过控制S7-200PLC的定时继电器的功能来实现四条皮带的运行。 2、设计要求： 有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过5秒，M3停，再过5秒，M4停。 3、进度及安排： 1、收集课程设计的资料及其相关背景（2天） 2、设计实验的总体方案（2天） 3、硬件电路和软件程序的设计（2天） 4、软硬件的调试，写实验报告（2天） 5、修改实验报告，打印（2天）
现今的社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术推动了PLC的发展。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。本四级传送带电路采用PLC为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止的自动控制等功能。利用本次设计，初步掌握PLC的基本控制功能，学会运用PLC，控制基本工业控制。 [关键词] 微控制器可编程控制器PLC 四级传送带装置
四节传送带自动运行系统 组员：黄剑、戴恒才、曹启鹏 王国防、郑佳、刘少明 班级：机自07-7班 时间：2010/12/20
四节传送带自动运行系统 黄剑，戴恒才，曹启鹏，王国防，郑佳，刘少明机自07-7班 【摘要】以组态王6.53为开发平台，可编程控制PC机上位机，对四节传送带自动运行系统的软硬件进行了设计，实现了系统的动态显示，并提供有好的人机界面，可靠性高，可维护性强。 【关键字】四节传送带PLCS7-200 组态王监控 引言 随着计算机科学的发展，微控制器已深入地渗透到我们的生活中。今天我们的生活环境和工作环境越来越多称之为可编程控制器的小电脑在我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。我们作为21世纪的大学生必须具备可编程控制器的知识。 组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，他们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境的基础之上，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态王6.53提供了资源管理器式的操作界面，并且提供了以汉字为关键字的脚本语言和多种硬件驱动程序。以组态王6.53为开发平台，可编程控制PC机上位机，对四节传送带自动运行系统的软硬件进行了设计，实现了系统的动态显示，并提供有好的人机界面，可靠性高，可维护性强。 1、实验目的与实验内容及要求 1.1实验目的 学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成全四节传送带自动运行系统工作模拟系统。 1.2实验装置与附件 （1）TKPLC-1型实验装置一台 （2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。 （3）PC/PPI编程电缆一根。 （4）连接导线若干。 1.3控制要求 有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条
基于PLC的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪论 (1) 第二章霓虹灯变压器 (2) 2、1霓虹灯的工作原理 (2) 2、2霓虹灯的结构与部件 (2) 第三章可编程序控制器简介 (3) 3、1 PLC简介 (3) 3、2 PLC的结构 (4) 3、3 PLC的工作原理 (4) 3、4控制器简介:S7-200系列PLC (5) 3、5 PLC应用特点 (5) 第四章霓虹灯控制系统设计 (6) 4、1任务分析及功能阐述 (6) 4、2 PLC接线图 (7) 4、3 I\O分配表 (8) 4、4控制流程的设计 (9) 4、5梯形图的设计 (10) 总结 (14)
第一章绪论 在现阶段,可编程控制器在工业控制领域已经起着举足轻重的作用,其方便快捷,准确等功能决定了它的主导地位,它将逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本课题可以说就是对可编程控制器在自动控制方面的一个简单的应用。 随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象与产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种就是采用霓虹灯管做成的各种形状与多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分就是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点,在这我认为PLC最适合去解决这些问题。 可编程控制器PLC英文全称Programmable Logic Controller,就是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的式模块化结构,主要模块有可编程序控制器、编程器模块,九种实验模块,按钮、开关输入模块与继电器输出模块,以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统以及多种控制对象的程序设计训练。因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中的方面具有比较突出的优势,在现实中人们也就是多通过PLC去控制霓虹灯的。以上就就是我选择此题目作为本学期PLC应用系统设计的意义。 本次设计的主要任务就是利用可编程控制器对霓虹灯进行控制,采用的就是SIEMENS公司生产的S7-200系列可编程控制器,与其对应的编程软件就是STEP7-Micro/WIN。
哈尔滨理工大学 机电一体化系统设计 课程设计说明书 设计题目: 四节传送带系统设计 专业: 机械电子工程 班级: 12级1班 学号: 1230120103 姓名: 常通帅 指导教师: 丁艳艳 二〇一五年十一月
哈尔滨理工大学荣成学院课程设计任务书
目录 摘要………………………………………………………………………………………….....…Ⅰ目录…………………………………………….………………………………………………...... II 引言 (1) 第一章可编程控制器的概述 (2) 1.1可编程逻辑控制器 （PLC） (2) 1.2可编程逻辑控制器（PLC）的产 生 (2) 1.3可编程逻辑控制器的特 点 (3) 1.4可编程逻辑控制器的分 类 (5) 1.5可编程逻辑控制器的的发 展 (6) 1.5.1国外的PLC的发展 (6) 1.5.2国内的PLC的发展 (7) 1.5.3 PLC的展望 (7) 第二章可编程控制器的结构和原理 (8) 2.1 可编程控制器的基本结构 (8) 2.2 可编程控制器的编程语言 (9) 第三章PLC与继电器，单片机的异同 (12) 3.1 什么是PLC (12) 3.2 PLC与单片机的区别 (12) 3.3 PLC与继电器系统的异同 (12) 3.4 PLC系统的设计 (13) 3.4.1 PLC的选型原则 (13)
3.4.2 可编程顺序控制器的设计流程 (14) 3.5 PLC的自动检测功能及故障诊断 (15) 3.5.1 超时检测 (15) 3.5.2 逻辑错误检查 (16) 第四章传送带的介绍 (17) 4.1 传送带常见的故障由与维护 (17) 4.1.1 传送带常见的故障 (17) 4.1.2 传送带跑偏 (17) 4.2 四级传送带的设计 (18) 4.2.1 四级传送带的控制要求 (18) 4.2.2 四级传送带的视图 (19) 4.2.3 输入、输出分配表 (20) 4.2.4 电动机接线图 (20) 4.2.5 PLC接线图 (21) 4.2.6 控制面板 (21) 4.2.7 程序梯形图 (22) 总结 (27) 参考文献 (1) 引言 可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，在各行各业中得到了广泛的应用。有着160年历史的西门子公司，同时作为自动化领域技术、标准与市场的领先者，以最先进的技术和产品，向用户提供具有先进、可
实训报告 题目名称：四节传送带的模拟 系部：电气与信息工程系专业班级：自动化13-1 学生姓名：赵新勇 学号：2013210730 指导教师：徐立军 完成日期：2017.1.5
新疆工程学院 实训评定意见 实训题目四节传送带的模拟 系部电气与信息工程系专业班级自动化13-1 学生姓名赵新勇学生学号2013210730 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日
评定意见参考提纲： 1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2、学生的勤勉态度。 3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
新疆工程学院 电气与信息工程系(部)实训任务书 2016/2017学年上学期2017年1月3日 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）
摘要 20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。 另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。 随着科学技术的发展，电器控制技术在个领域中得到越来越广泛的应用。可编程序控制器（PLC）的应用使电器控制技术发生了根本的变化。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通讯技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。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。本设计就是应用可编程控制器来实现模拟四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，完成相应的控制要求。 关键词：可编程控制器PLC；四节传送带装置；电气控制；
课程设计 题目四节传送带PLC控制系统设计学院物流工程学院 专业物流工程专业 班级物流1201班 姓名 指导教师 2015 年月日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：物流1201班 指导教师：工作单位：武汉理工大学 题目: 四节传送带PLC控制系统设计 初始条件： 1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。 4)编写的需要输入PLC，调试通过 要求完成的主要任务: 用PLC构成四节传送带控制系统。控制要求如下：起动后，先起动最末的皮带机，1s后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机，1s后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔1s顺序停止；当某条皮带机有重物时，该皮带机前面的应立即停止，该皮带机运行1s后停止，再1s后接下去的一台停止，依此类推。 时间安排： 2015年6月 14 日布置任务，阅读指导书 2015年6月15-18日编制I/O地址分配表，PLC外部接线图 2015年6月19-23日绘制主电路，编写PLC控制程序 2015年6月 24 日编写设计说明书 2015年6月 25 日确认提交版答辩 指导教师签名： 2015年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
本科生课程设计成绩评定表 指导教师签字： 2015年月日
第1章绪论 1.1 论文的背景及意义 随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。电梯服务中国已有100多年历史，特别在改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段，随着经济日新月异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此相应，电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1][2]。 电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产权的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。 早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器—接触器电路来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器—接触器控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。基于以上多种原因，导致电梯控制系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。 目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。微机控制是电梯控制技术的发展方向，目前已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善。微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，一方面微机控制抗干扰能力较差、
课程设计任务书
摘要 现今的社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术推动了PLC的发展。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。本四级传送带电路采用PLC为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止的自动控制等功能。利用本次设计，初步掌握PLC的基本控制功能，学会运用PLC，控制基本工业控制。 [关键词] 微控制器可编程控制器PLC 四级传送带装置
目录 1 概述 (1) 1.1 PLC的概述 (1) 1.1.1 PLC的历史 (1) 1.1.2 PLC的主要功能 (1) 1.1.3 PLC的主要特点 (2) 1.1.4 PLC的网络通信...................... .. (3) 1.2 四节传送带系统的历史..................... .. (3) 1.2.1 四节传送带系统的起源 (3) 1.2.2 四节传送带系统的发展 (4) 2 S7-200的系统功能概述 (5) 2.1 PLC的基本结构 (5) 2.2 PLC的工作原理 (6) 2.3 四节传送带系统的工作要求 (6) 2.4 电气原理图与功能详细说明 (7) 2.4.1 四节传送带的模拟实验面板图 (7) 2.4.2 输入/输出接线列表......................................................... .. (7) 2.4.3 输入/输出接线图............................................................. ..... . (8) 3 S7-200的指令系统及编程介绍 (9) 3.1 编程语言 (9) 3.2 四节传送带系统的梯形图........................................... . (9) 4 四节传送带系统的调试 (20) 4.1 软件部分调试..... ..................................................... .............. . (21) 4.2 硬件部分调试........................................................................ . (21) 5 结束语 (22) 6 参考文献 (23)
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic 类别毕业设计 控制系统设计题四节传送带目PLC 系名称电气工程系 专业及班级S2012-8机电班 奇冯生学姓名 09 学号
指导教师张老师 摘要 可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 现今的社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术推动了PLC的发展。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑 在为我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。本四级传送带电路采用PLC为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，
当某条皮带机发生故． 障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止的自动控制等功能。利用本次设计，初步掌握PLC的基本控制功能，学会运用PLC，控制基本工业控制。 关键词： PLC 传送带皮带机控制技术 基于PLC控制四节转送带设计 目录 (1) .摘要前言 (3) .第1章；四节传送带的说明 (5) 1.1 PLC概述…………………………………………………….5-6 1.2 四节传送带的发展…………………………………. 1.3 四节传送带的概述……………………………………….6-8 第2章；材料的选择及清单 5
2.1 PLC的选型 (5) 2.2 电器元件的选择 (5) 第3章；系统的硬件设计 (6) 3.1 主电路设计 (6) 3.2 I/O分配表及接线图 (7) 3.3 梯形图设计 (8) 3.4 指令语句表程序 (13) 3.5 系统调试 (18) 总结 (21) 致谢 (22) 参考文献 (22) 前言 随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC 具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。 可编程控制器（简称PLC）由于其将系统的继电器技术，计算机技术和通信技术融为一体，以及其可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，
毕业设计（论文） 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文 学生 指导教师 专业机电一体化 层次 班级 学号 日期
原创性声明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间：年月日 关于论文（设计）使用授权的说明 本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）》对：“成绩为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 [保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间：年月日 密级：
摘要 本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 关键字：PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计
目录 一、总体设计 (2) 二、硬件设计 (3) 2.1主电路图 (3) 2.2 PLC的选型 (3) 2.3 I/O分配 (3) 2.4输入/输出接线图 (4) 三、软件设计 (4) 3.1动作流程图 (4) 3.2梯形图程序 (5) 四、工作原理 (12) 五、总结 (12) 六、参考文献 (12)
一、总体设计 本次课程设计的题目是四节传送带的PLC控制，题目要求对四台电动机M1、M2、M3、M4实现顺序起动、顺序停止和过载保护。我对题目及要求进行分析，采用顺序控制设计法。首先进行I/O分配，然后跟据输入、输出的个数选择合适的PLC，其次画出顺序功能图，再根据顺序功能图画出对应的梯形图。最后进行调试，看调试结果与题目要求是否一致，如果不一致，再对顺序功能图或梯形图进行修改，直至调试成功。 M1、M2、M3、M4表示传送带的运动，启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。 启动时先按下SB1，起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先按下SB2，停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 A、B、C、D表示故障设定，分别模拟M1、M2、M3、M4发生故障时的情况，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，以后的每隔1s 顺序停止。例如M2故障，只需按下B按钮即可，则M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。 E、F、G、H分别为重物模拟按钮，当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，再1s后接下去的一台停止，依此类推，例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过1秒，M3停，再过1秒，M4停。 A M1 B M2 C M3 D A B SB1SB2 C D
湖南工程学院课程设计 课程名称测控技术与系统 课题名称四节传送带的模拟 专业班级测控技术0981班 姓名YW 学号 指导教师谭梅、沈细群 2013年1月7日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称电气控制与PLC 课题名称四节传送带的模拟 专业班级测控技术0981 姓名 学号 指导教师谭梅、沈细群 审批黄峰 任务书下达日期2013年01月7日 课程设计完成日期2013年01月18日
课题四节传送带的模拟 任务描述与控制要求 有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下： 启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。 当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过1秒，M3停，再过5秒，M4停。
目录 第 1 章概述 (1) 1.1PLC的概述 (1) 1.2 PLC的主要功能 (1) 1.3PLC的主要特点 (2) 第2 章S7-200的配置及组态概述 (3) 2.1 PLC的基本结构 (3) 2.2 PLC的工作原理 (4) 第3章系统方案设计 (5) 3.1 系统总体设计 (5) 3.2 硬件系统设计 (6) 3.22 选择PLC型号 (7) 3.23 基本单元 (7) 3.24 编程器 (8) 3.25 输/入输出接线 (8) 第4 章系统程序设计 (9) 4.1 系统顺序功能图 (9) 4.2 发生故障时的流程图 (10) 4.3 梯形图设计 (11) 第5 章程序调试结果与分析 (12) 第6章结束语 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 评分表 (16)
P L C论文控制系统设计 The pony was revised in January 2021
基于P L C的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪 论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第二章霓虹灯变压器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.1霓虹灯的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.2霓虹灯的结构与部件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 第三章可编程序控制器简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
3.1 PLC简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3.2 PLC的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 3.3 PLC的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 3.4控制器简介：S7-200系列PLC．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.5 PLC应用特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第四章霓虹灯控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6