基于PLC的工控系统的设计

毕业设计（论文）题目：基于PLC的加热炉温控制系统设计学院：电子信息学院专业班级：06自动化（2）指导教师：康涛职称：讲师学生姓名：雷颖倩学号：40604010225摘要在现代工业生产过程中，一些温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。

本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。

本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为福被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。

经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。

关键词：锅炉，温度，串级控制，PLC，PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS：boiler，temperature，bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。

基于PLC的组合机床控制系统设计摘要组合机床是一种集多种加工方式于一身的高端智能化设备。

本文基于PLC平台，设计和实现了一套组合机床控制系统，以实现多种加工方式的联合操作。

在系统设计中，首先对组合机床的结构和工作原理进行了详细分析和描述，随后选择合适的PLC控制器，根据系统控制需求，编写程序实现各种加工作业的自动控制和监控。

通过仿真实验，验证了系统的稳定性和实用性，结果表明该系统可以支持多种加工方式的组合操作，同时保证加工质量和工作效率的提高。

AbstractCombined machine tool is a high-end intelligent equipment that integrates multiple processing methods. Based on the PLC platform, this paper designs and implements a set of combined machine tool control system to realize the joint operation of multiple processing methods. In the system design, the structure and working principle of the combined machine tool are analyzed and described in detail. Then the appropriate PLC controller is selected, and the program is written according to the system control requirements to realize automatic control and monitoring of various processing tasks. Through simulation experiments, thestability and practicality of the system are verified. The results show that the system can support the combined operation of multiple processing methods while ensuring the improvement of processing quality and work efficiency.关键词：组合机床；PLC控制；加工质量；工作效率；仿真实验Keywords: combined machine tool; PLC control; processing quality; work efficiency; simulation experiment一、研究背景随着工业技术的快速发展，组合机床逐渐成为了制造业领域中的重要设备。

基于PLC的装配流水线的控制系统设计摘要随着微电子技术和计算机技术的不断发展，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。

对装配流水线的控制进行了分析设计，该系统主要引入了PLC编程控制器的控制方式，实现了对装配流水线的工作状态的在线监测和系统自动控制。

设计的控制系统具有较高的实用性，能够进行启动、移位、复位工作，较好地达到预期目标。

本次设计是装配流水线控制的模拟，主要是模拟流水线上产品所经加工过程的控制和生动的表示。

模拟主要流水线有四个操作过程（包括入库），传输带用四段指示灯表示，以指示灯的明暗来显示产品在运输这一状态。

分析控制对象我们选择用移位寄存器控制来实现控制目的，每隔5秒寄存器移位一次，从而控制相应操作的执行。

关键词：装配流水线，PLC,控制系统DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF ASSEMBLY LINEBASED ON PLCABSTRACTWith the development of the microelectronics technology and computer technology, PLC in processing speed, control function, communication ability and control fields have new breakthrough. Become one of the most important control equipment in the field of industrial automation, the most widely used, and has become an important pillar of the modern industrial production automation.Control of the assembly line are analyzed and designed, the system is mainly introduced PLC control programming controller, realized the on-line monitoring system of assembly line and the working state of automatic control. Practical design of the control system has high, can start, shift work, reset, can reach the expected goal.The design is simulated assembly line controle, simulation is the main line of products through the control of process and the vivid representation. Simulation of main line is four operations (including storage), transmission belt with four indicates, to display the products in the transportation of this state to light shade. Analysis of the control object we choose to use the shift register control to achieve the control objective, every 5 seconds of shift register once, so as to control the corresponding operations.KEY WORDS: assembling line, plc, the control system目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的现状 (2)1.2.1 可编程控制器简介 (2)1.2.2 装配流水线简介 (4)1.3 课题研究的目的和意义 (5)1.4 方案设计与介绍 (6)第2章可编程控制器 (8)2.1 PLC的基本结构和各部分的作用 (8)2.2 PLC的工作原理 (9)2.2.1 输入刷新阶段 (9)2.2.2 程序执行阶段 (9)2.2.3 输出刷新阶段 (9)第3章硬件设计 (11)3.1 整体要求 (11)3.2 PLC机型选择 (11)3.2.1 S7-200 PLC特性 (12)3.2.2 S7-200主要功能模块介绍 (12)3.3 I/O接线图及地址分配 (13)3.4 主电路的设计 (15)第4章软件设计 (16)4.1 软件的组成及作用 (16)4.1.1 软件的分类 (16)4.1.2 应用软件的编辑语言 (16)4.2 工作流程图 (16)4.3 梯形图 (19)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)前言本设计的目的是通过对装配流水线的PLC控制设计，进一步熟悉PLC 的概念、特点和控制原理。

基于PLC的自动切纸机控制系统的设计毕业论文(设计)课题名称:基于PLC的自动切纸机控制系统设计学生姓名:专业: 机电一体化指导老师:摘要随着我国科技水平的蓬勃发展，各类产业产品的发展已趋向精致化、多元化。

在大环境的趋势下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的自动化机种方能适应市场的需求。

而自动化技术已经成为科技事业中的重要组成部分。

自动化技术与我们的生产生活息息相关，它直接影响到人们的生产生活水平。

为了提高生产水平和产品的质量，首先是要提高科技，也就是提高生产的自动化技术，但是传统的手工生产方法已经无法满足现实生活的需求，这迫切的要求我们提高科技，发展自动化生产技术。

本课题研究基于PLC的自动切纸机控制系统，它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。

本文对现在可编程控制技术的应用现状、发展趋势作了详细的介绍，并简要介绍了课题研究的背景和意义，而且具体的作出了该课题的设计方案。

此次课题的研究，具有重要的意义，它是我们由理论到具体实践的过度，是对独立完成实践设计能力的考验。

关键词:可编程控制器;切纸机;步进电机;步进驱动器;组态控制ABSTRACTWith the vigorous development of China's scientific andtechnological level, the development of all kinds of industrial products has tended refined and diversified. The trend of the environment, diversified, flexible and automated switching function with a variety of models in order to adapt to market demand. Automation technology has become an important part of the scientific and technological undertakings. Automation technology with our production and life are closely related, it directly affects the people's production and living standards. In order to improve the level of production and product quality, to improve the technology, automation technology is to improve production, but the traditional manual production methods have been unable to meet the needs of real life, and the urgent requires us to improve the scientific and technological development of automated production technology.This study is based on the the PLC automatic paper cutter control system, which is a microprocessor-based, integrated computer technology, automatic control technology and communication technology evolved a new type of industrial control devices. Programmable control technology application status, trends were described in detail, and briefly describes the background and significance of the research, and made the subject of specific design. The research projects of great significance, it is from the theoretical to the concrete practice of excessivepractice design capabilities independently test.Keywords: Programmable controller; Cutter; Stepper motor; Stepper drives; Configuration control.目录第一章绪论 ..................................................................... .. (1)1.1 课题研究的基本概况 ..................................................................... .. (1)1.2 本课题研究的意义 ..................................................................... (2).................................................................... ..........................4 第二章切纸机控制系统的设计方案2.1 切纸机控制系统的控制要求 ..................................................................... .. (4)2.2 切纸机的硬件选型 ..................................................................... (4)2.2.1 PLC的类型选择 ..................................................................... .. (4)2.2.2 步进电机的工作原理及分类 ..................................................................... .. (5)2.2.3 步进驱动器的选择 ..................................................................... (7)2.3 切纸机控制系统的构造关系 ..................................................................... .................................10 第三章切纸机控制系统的组态设计 ..................................................................... .. (12)3.1 切纸机控制系统的组态设计 ..................................................................... (12)3.3.1 MCGS简介 ..................................................................... .. (12)3.2 切纸机控制系统组态监控画面 ..................................................................... (13)3.3 控制系统的联机通讯 ..................................................................... ............................................14 第四章切纸机控制系统的软件设计 ..................................................................... .. (16)4.1 I/O表的设定...................................................................... (16)4.2 硬件接线图...................................................................... (16)4.3 程序说明...................................................................... . (18)第五章切纸机控制系统的调试 ..................................................................... . (20)5.1 切纸机控制系统实物接线图 ..................................................................... (20)5.2 主站和从站的调试 ..................................................................... . (21)5.3 程序调试结果...................................................................... .. (21)总结 ..................................................................... ........................................................................ (25)致谢 ..................................................................... ........................................................................ (26)参考文献 ..................................................................... ........................................................................ .27第一章绪论1.1 课题研究的基本概况伴随着社会的快速发展，产品的生产效率也越来越受到人们的关注，大到大型机械设备、航空用品，小到零器件甚至更微小的原件的加工制造，都离不开自动化设备的应用。

第1篇一、项目背景随着自动化技术的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化领域得到了广泛应用。

PLC具有可靠性高、功能强大、编程灵活等优点，已成为工业自动化控制的核心设备。

本项目旨在设计一套基于PLC的控制系统，实现对某生产线设备的自动化控制，提高生产效率和产品质量。

二、项目需求1. 控制对象：某生产线上的设备，包括输送带、切割机、打磨机、包装机等。

2. 控制要求：（1）实现对设备的启动、停止、速度调节等功能；（2）实现对设备运行状态的实时监控；（3）实现设备故障报警和自动保护；（4）实现设备的远程控制和故障诊断。

三、PLC选型根据项目需求，选用某品牌PLC作为控制核心。

该PLC具有以下特点：1. 输入输出点数：128点；2. 中央处理单元：32位；3. 扩展模块：支持多种功能模块，如模拟量输入输出模块、通讯模块等；4. 编程语言：支持梯形图、功能块图、指令列表等多种编程语言。

四、系统架构设计1. 硬件架构系统硬件主要包括以下部分：（1）PLC：作为控制核心，负责接收输入信号、处理控制逻辑、输出控制信号；（2）输入模块：用于采集设备运行状态、传感器信号等；（3）输出模块：用于驱动执行机构，如电机、电磁阀等；（4）人机界面（HMI）：用于显示设备运行状态、操作控制等；（5）通讯模块：用于实现设备间的数据交换和远程控制。

2. 软件架构系统软件主要包括以下部分：（1）PLC程序：用于实现控制逻辑，包括设备控制、故障处理、数据采集等；（2）HMI程序：用于实现人机交互，包括显示设备运行状态、操作控制、故障报警等；（3）上位机软件：用于实现远程监控、故障诊断、数据统计等功能。

五、PLC程序设计1. 控制逻辑根据项目需求，设计以下控制逻辑：（1）启动/停止控制：通过HMI发送启动/停止指令，PLC接收指令后控制相关设备的启动/停止；（2）速度调节控制：通过HMI发送速度指令，PLC接收指令后调整相关设备的速度；（3）实时监控：PLC实时采集设备运行状态，通过HMI显示；（4）故障报警：当设备发生故障时，PLC通过HMI发出报警信号，并自动采取保护措施。

基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计【摘要】在整个控制系统中，实现的功能是判断沙料、石料、水泥的重量是否符合要求，接着就是判断水的重量。

对于这个问题，在硬件选择方面选择了重量传感器和水流量传感器来解决这个问题。

对于西门子S7-200 CPU226控制的混凝土搅拌站的设计创意，最突出的地方是可以根据客户的要求选择混凝土所需总重量以及混凝土所需各材料的比例。

然后在程序内部实现数据的转换，从而使得传送带运送所需材料的重量，达到各条件下所需的混凝土。

【关键词】混凝土搅拌站PLC配料精度1基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计1.1混凝土搅拌站控制系统的选择控制系统被看作是搅拌站的核心，主要按照预定的混凝土配比控制搅拌站完成运转。

早期由于混凝土搅拌站的称量系统通常使用杠杆秤来进行称重，所以控制系统采用的控制方式是继电器加接触器。

随着传感器技术及电子技术的发展，称量系统采用了高精度电位器，于是便出现了穿孔卡形式的控制系统。

目前搅拌站的控制系统一般为计算机控制主要，这样不仅能够更好地完成测量任务，还能够大大提升测量的准确性。

混凝土搅拌站控制系统的主要目的是保证配料系统，搅拌系统能够正常稳定的工作，从而完成各种物料的精确配比，控制混凝土的出机温度。

混凝土搅拌站控制系统的选择主要考虑以下因素：混凝土生产工艺和质量要求：需要根据实际需求选择对应的控制系统，确保能够满足混凝土生产过程的要求。

设备配置水平：市面上常见的品牌有上海思伟等，根据整套设备的配置高低，可以选用不同标准的搅拌站控制系统，应根据实际设备配置水平进行选择。

精度要求：控制系统配备有精准的配料机设备，可以同时控制几条独立配料线，每条配料线上可按用户要求设置称重点。

应选择精度满足混凝土生产的要求的控制系统。

目前计算机控制的方式有多种形式，大概有物料仪和工控机组合、工控机控制、物料仪和可编程控制器组合、单片机和工控机组合这四种。

考虑到工地环境的恶劣，很显然单片机结构与PLC结构控制方式较为适合工地现场的恶劣环境[14]。

工业自动化领域中的PLC控制系统设计与调试方法工业自动化领域中的PLC控制系统设计和调试方法是现代工业生产中不可或缺的技术手段。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种利用电子技术、计算机技术和通信技术，对工业过程进行自动控制的设备。

它以其高可靠性、灵活性和可编程性成为工业自动化的核心控制器。

本文将介绍PLC控制系统的设计原理和调试方法，以帮助读者更好地了解和应用该技术。

首先，PLC控制系统的设计是工程师在实施自动化控制系统前的重要步骤。

设计过程包括对工业过程的功能需求的分析和确定，控制策略的选择，系统硬件和软件的选择和配置等。

以下是PLC控制系统设计的几个关键步骤：1. 功能需求分析：了解被控制的工业过程，明确所需的功能要求，如开关控制、位置控制、速度控制等。

在此基础上，确定PLC所需的输入输出点数及其类型。

2. 控制策略选择：根据功能需求和控制过程的特点，选择合适的控制策略，如PID控制、模糊控制、状态机控制等。

同时，确定PLC的运算速度和存储容量，以满足控制策略的要求。

3. 硬件配置：根据功能需求和控制策略，选择合适的PLC硬件设备。

考虑到安全性、稳定性和可靠性，选择适当的输入输出模块、通信模块和专用模块。

4. 软件开发：使用PLC的编程软件，编写逻辑控制程序。

通过逻辑元件、定时器、计数器等构建控制逻辑，并对触发条件、转换条件进行详细设计。

同时，对异常情况进行处理，确保控制系统的可靠性。

5. 系统配置与联网：根据实际需求，对PLC网络进行配置和联网。

确保PLC之间的数据交换和通信正常运行，以便实现分布式控制和实时监控。

PLC控制系统设计完成后，进行系统调试是确保控制系统正常运行的关键环节。

下面介绍几种常用的调试方法：1. 硬件调试：首先检查PLC设备的供电、接地和连接情况，确保设备正常工作。

然后逐个检查输入输出模块的信号线是否连接正确。

确保信号的传输和接收无误。

在确定硬件连接正确后，进行控制回路的连线和电气连接。

工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计摘要：新世纪的到来，我国进入了大数据时代，自动化信息技术的高速发展，掀起了一场工业技术革命，PLC控制技术一经研发问世，就备受社会各界的广泛欢迎，并在各个企业的生产过程中逐步占据了主体地位，大大提高了企业的生产效率。

PLC控制技术是在传统控制设备上的技术延伸，借助先进的计算机技术、自动化信息控制技术，研制而成的领先控制系统，在工业领域中应用能够大大提升企业的生产效率。

关键词：大数据时代；工业革命；PLC控制技术；计算机技术；生产效率引言社会的高速发展，我国的计算机自动化技术在变革中有了显著的提升，随着PLC控制技术的逐步成熟和大力推广，在整个工业中占据越来越重要的地位，已经成为部分企业生产控制的重要设备，起着不可提大的作用。

为了充分发挥其巨大功能，推动在各行业中的应用和普及，需要结合该系统的重要作用，了解其在企业生产中的实际运用，制定切实可行的发展目标，从而带动我国工业的快速发展。

1PLC装置的特点1.1功能强大，性价比高由于该技术在我国工业生产中的起步较晚，在实际的运用过程中还需要一段时间磨合，随着工艺的不断完善和整改，不断提升该技术的整体性能，强化其功能。

在改进中适应我国的实际生产需求，PLC控制系统中的主要零器件也在不断调整和替代，性能逐步优化，功能也逐步趋于完善，据实际应用反馈来看，不同类别的设备在其配套应用中的应用价值也越来越高。

通过对PLC控制好系统的实际控制结果来看，对于我国工业整体智能化水平的发展有着重要的推动作用。

1.2操作简单，通用性强从PLC控制系统的整体应用来看，每个环节的控制都是通过计算机编程来实现的，结合生产实际，不断提升其运行功能，从而获得更为有效的推广应用，及时发现不足，完成内部语言的整改。

在整个PLC控制系统中，通过语言编程的改写完善系统功能简单方便，可行性较高。

第一步，程序编入设备过程中，PLC能够全面进行程序展示，便于操作。

摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。

传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。

本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。

关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2．3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。