PLC控制系统解读

摘要:设计一种基于PLC的步进电机控制系统, 通过微型变速箱将步进电机角位移转化为直线位移, 进而带动直线伸缩机构运行。

该系统结构简单、性能稳定、经济价值和使用效果突出, 能够满足毫米级精确位移的使用需求。

关键词: PLC; 步进电机; 驱动器; 脉冲；方向。

目录第1章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 系统设计的任务 (3)1.3 本章小结 (3)第2章步进电机及PLC简介 (4)2.1 步进电机简介 (4)2.2 PLC的发展概述 (8)2.3 PLC技术在步进电机控制中的应用 (8)2.4 本章小结 (10)第3章PLC控制步进电机工作方式的选择 (11)3.1 常见的步进电机的工作方式 (11)3.2 步进电机控制原理 (12)3.3 PLC控制步进电机的方法 (12)3.4 PLC控制步进电机的设计思路 (13)3.5 本章小结 (15)第4章FX2N控制步进电机硬件设计 (16)4.1 三菱FX2nPLC的介绍 (16)4.2 步进电机的选择 (18)4.3 步进电机驱动电路设计 (20)4.4 PLC驱动步进电机 (21)4.5步进电机驱动器的使用说明 (22)4.6 I/O接线图 (24)4.7 本章小结 (25)第5章控制系统的程序设计 (26)5.0 本设计相关指令介绍 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论1.1 设计背景步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机，传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。

可是在人类社会进入自动化时代的今天，传统电动机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。

为适应这些要求，发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统，其中较有自己特点，且应用十分广泛的一类便是步进电动机。

步进电动机的发展与计算机工业密切相关。

自从步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机以后，使其设备的性能提高，很快地促进了步进电动机的发展。

可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种通用的工业自动化控制器，它使用可编程的存储器来存储用户程序，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。

PLC的特点包括：
1. 高可靠性：PLC采用大规模集成电路技术，具有很高的可靠性。

此外，PLC还具有自我诊断功能，可以检测自身的故障并进行修复，确保系统的可靠性。

2. 编程简单：PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言，使得编程变得简单易懂。

同时，PLC还支持多种高级编程语言，如结构化文本和指令表等。

3. 灵活性：PLC可以根据需要进行扩展或修改，支持多种不同的输入/输出接口，可以适应不同的控制需求。

4. 易于维护：PLC具有完善的故障诊断和报警功能，可以快速定位故障并进行修复。

此外，PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。

在工业自动化领域，PLC的应用非常广泛，如制造业、电力、化工、交通等。

随着技术的不断发展，PLC的功能和性能也在不断提升，未来PLC将会在
更多的领域得到应用。

技师核心技术专题研修课题报告课题名称三菱Q系列课题设计专业班级 0学生姓名学号 0指导教师宁波技师学院电气技术系二零一二年五月摘要Q系列三菱PLC是三菱机公司推出的大型PLC,CPU类型有基本型CPU，高性能型CPU，过程控制CPU,运动控制CPU,冗余CPU等。

可以满足各种复杂的控制需求Q系列PLC是三菱公司从原A系列PLC基础上发展过来的中、大型PLC系列产品，Q系列PLC采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规模灵活可变，最大输入输出点数达到4096点；最大程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到34ns；其性能水平居世界领先地位，可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。

Q系列PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。

通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围。

Q系列PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装，CPU模块间可以通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信，以提高系统的处理速度。

特殊设计的过程控制CPU模块与高分辨率的模拟量输入/输出模块，可以适合各类过程控制的需要。

最大可以控制32轴的高速运动控制CPU 模块，可以满足各种运动控制的需要。

本论文主要采用的型号为Q02HCPU、QJ71E71-100、QJ61BT11N、QX41、QY41、CC-LINK和变频器E700。

关键词：QPLC；以太网；远程I/O模块；CC-LINK；三菱变频器E700。

目录引言 (1)1总体设计 (2)1.1控制要求 (2)2、硬件设计 (3)2.1变频器 (3)2.1.1 变频器 (3)2.1.2 变频器接线图 (4)2.2 CPU模块 (5)2.3输入模块 (5)2.4 输出模块 (6)2.5远程I/O控制 (6)2.6三菱触摸屏GOT1000 (7)3软件设计 (9)3.1 工程创建 (9)3.2 以太网设置 (10)3.3 CC-LINK设置 (12)3.4 变频器设置 (13)3.5 触摸屏设置 (16)3.6 PLC程序说明 (20)3.6.1电机的比较 (20)3.6.2万年历 (22)4结论 (23)附录1 控制系统 I/O 分配表 (24)附录2 程序图 (25)引言三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。

皖西学院课程设计报告书系别：机电学院专业：13电气学生姓名：许志坤张云翔学号：20130112122013011219课程设计题目：PLC控制的C6140型普通车床的电气控制起迄日期: 2016.5.16 - 2016.5.28 课程设计地点:PLC电气控制实验室指导教师:翁志刚下达任务书日期: 2016年 5月15日摘要数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。

数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。

但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。

如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。

因此，普通机床的数控化改造大有可为。

针对现有常规C6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。

本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了C6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。

采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。

通过对C6140普通车床的数控改造，使其加工精度明显提高，定位准确可靠，操作方便，性能价格比高。

这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。

本次改造主要针对车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜及数控系统进行了改造，改造方法简单、改造操作步骤便于实施。

而且掌握了一些CAM、CAD等制图软件的应用和论文的撰目录1绪论 (3)1.1设计目的及意义 (3)1.2C6140的现状 (3)2 C6140车床电气控制原理 (4)2.1 电气控制原理 (4)2.2.2C6140卧式车床的控制要求 (4)3硬件选型 (5)3.1电气元件明细表 (5)3.1.1电动机的选择 (5)3.1.2 热继电器FR1、FR2 (5)3.1.3 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4 (5)3.1.4 接触器KM1,KM2及KM3 (6)3.1.5 转换开关SA4 (6)3.1.6导线的选择 (6)3.2制定电器位置图 (7)4 PLC控制电路设计 (8)4.1PLC基本原理及选用 (8)4.2I/O统计 (8)4.3PLC的I/O接线 (9)4.4 PLC控制过程分析 (9)4.5梯形图程序 (10)5 系统调试 (11)6总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1绪论1.1设计目的及意义20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的拖动发生了变革，用电动机代替蒸汽机，机床的电气传动随电动机的发展而发展。

安徽财贸职业学院课程设计报告书课程名称：工业控制及PLC应用题目：四层电梯PLC控制系（院）：电子信息系学期：2011~2012 第二学期专业班级：能源1001姓名：李安邹圆圆邹元凯目录1 绪论 (1)2.四层电梯整体设计方案 (1)2.1设计要求 (1)2.1.1电梯输入信号及其意义： (1)2.1.2电梯输出信号及其意义 (1)2.1.3模拟电梯运行原则 (2)2.2控制电路系统设计 (2)2.2.1 主电路 (3)2.2.2 流程图 (4)2.3PLC的系统硬件设计 (5)2.3.1 可编程控制器机型的选择 (5)2.3.2 I/O分配表 (6)2.4梯形图 (7)2.4.1外召唤信号登记及消除 (7)2.4.2内指令信号登记及消除 (8)2.4.3电梯的平层信号处理 (9)2.4.4选层定向及反向截梯 (10)2.4.6各楼层停车信号 (15)3 结束语 (17)4 参考文献 (18)1 绪论电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。

而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。

事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。

在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。

然而，只有电梯的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，才能全面保证电梯的最终高质量。

在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、定期维修和检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。

因此，可以说乘坐电梯更安全。

美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算，其结论是：乘电梯比走楼梯安全5倍。

掘资料统计，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。

目前，由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。

工业控制系统SCADA/DCS/PLC详细解读
工业控制系统(ICS)是一个通用术语，涵盖多种类型的控制系统，包括监控和数据采集(SCADA)系统，分布式控制系统(DCS)，和其他较小的控制系统配
置，如经常在工业部门和关键基础设施中用到的防滑安装的可编程逻辑控制器(PLC)。

ICS通常使用于电力，水利，石油和天然气，化学，运输，制药，纸浆，食品和饮料以及离散制造(例如，汽车，航空和耐用品)和造纸等行业。

控制系统对于经常高度重视的美国关键基础设施的运行至关重要互连和相互依赖的系统。

重要的是要注意，大约90%的国家的关键基础设施是私人拥有和经营。

联邦机构也经营许多的上述工业流程;其他例子包括空中交通管制和材料处理(例如，邮政服务邮件处理)本节提供了SCADA，DCS和PLC系统，包括
典型的架构和组件。

SCADA/DCS和PLC的概述
SCADA系统是高分布式系统，经常用于控制地理上分散的资产，分散在数
千平方公里，其中集中的数据采集和控制至关重要到系统操作。

它们用于配水系统，如配水和废水收集系统，油气管道，电网和铁路运输系统。

一个SCADA控制中心长期对现场进行集中监控通信网络，包括监控报警和
处理状态数据。

基于信息从远程站接收到的，可以将自动化或操作者驱动的监控命令推送到远程站控制设备，通常被称为现场设备。

现场设备控制本地诸如打开和关闭阀门和断路器的操作，从传感器系统收集数据，以及监控当地环境的报警条件。

DCS用于控制工业过程，如发电，油气炼油，水和废水处理，以及化学，食品和汽车生产。

DCS集成为一个控制架构，包含监督多个集成子系统的监督级别的控制它们。

7、试着编绘简易梯形图：简易梯形图的编绘，一般以现有的电工原理图，根据其工作原理进行绘制，由浅入深，先求画出，再求简单明了，慢慢领会绘制梯形图心得。

首先要理解电工原理图的工作原理，根据电工原理图的工作原理，再按PLC的要求进行绘制。

应把握的是，不能简单地将PLC各接点与电工原理图上的各接点一一对应（这是初学者的通病），若是这样的话就有可能步入死胡同，绘制的梯形图只要能达到目的即可。

①不可逆启动改用PLC控制图1 图2图3 图4上图的图1为电原理图，图2则为按与原理图一一对应的原则编绘的梯形图，其特点是易于理解，但在我的印象中没有几张是可以这样绘制的。

如果采用这样的方法绘制的话，将有可能走入不归路。

尽管二个图都可运行，但如果将图2加以改变而成为图3 ，可以看出图3在程序上少了一个步序ANB。

简洁明了是编程的要素。

故而在编绘梯形图时应尽量地将多触头并联触头放置在梯形图的母线一侧可减少AN B指令。

图2中的X000、图3中的X002均为外接热继电器所控制的常闭接点，而热继电器则用常开接点（或也可将外部的热继电器的常闭触头与接触器线圈相串联）。

只有在画出梯形图后，再根据梯形图编出程序。

工作原理：以图3为例说明，当外接启动按钮一按，X000的常开接点立即闭合电流（实为能流），流经X001、X002的常闭接点至使输出继电器Y000闭合，由于Y000的闭合，并接于母线侧的Y000常开触点闭合形成自保，由输出继电器接通外部接触器，从而控制了电动机的运行。

停止时按外部停止按钮，X001常闭接点在瞬间断流从而关断了输出继电器线圈，外部接触器停止运转。

当电动机过载时，外部热继电器常闭接点闭合，导至X002常闭接点断开，从而保护电动机。

②启动、点动控制改用PLC控制这一道题往往是初学者迈不过的一道坎。

这主要是因为继电器电原理图使用的是复合按钮，形成的思维定式所造成。

从梯形图中可以看出，X001为点动控制触点，因左边的电原理图是使用的复合按钮，思维上自然而然转向了采用X001的常闭触点，与X001的常开形成了与复合按钮相似的效果，想象是不错。

1.2.8 PLC的基本结构从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。

固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

模块式PLC 包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

(1)CPU的构成CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。

进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。

内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。

在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。

CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。

但工作节奏由震荡信号控制。

运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。

寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

(2)存储器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。

(3)I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。

I/O模块集成了PLC 的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。

输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。

I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。