【精选资料】PLC装配流水线课程设计
PLC课程设计流水线
PLC课程设计流水线一、教学目标本章节的教学目标是让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基础知识，了解PLC的工作原理和应用场景，学会使用PLC进行简单的程序设计和调试，提高学生的动手能力和实际操作技能，培养学生的创新意识和团队合作精神。
具体来说，知识目标包括：1.掌握PLC的基本概念、结构和分类；2.了解PLC的工作原理和编程语言；3.熟悉PLC在工业自动化中的应用场景。
技能目标包括：1.能够使用PLC进行简单的程序设计和调试；2.能够分析PLC程序的逻辑和功能；3.能够配合传感器和执行器完成简单的自动化项目。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对PLC技术的兴趣和热情；2.培养学生团队合作、积极探究的学习态度；3.培养学生关注社会热点、服务社会的责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括PLC的基本概念、结构、工作原理、编程方法和应用场景。
具体内容包括：1.PLC的基本概念和分类；2.PLC的结构和工作原理；3.PLC的编程方法和编程语言；4.PLC在工业自动化中的应用场景和案例分析。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：讲解PLC的基本概念、结构和编程方法；2.案例分析法：分析PLC在工业自动化中的应用案例，让学生了解PLC的实际应用；3.实验法：让学生动手操作PLC设备，进行程序设计和调试，提高学生的实际操作技能；4.小组讨论法：分组进行讨论和协作，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了保证本章节的教学质量，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供丰富的PLC技术资料，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，直观地展示PLC的工作原理和应用场景；4.实验设备：准备充足的PLC设备和实验器材，保证学生能够充分动手实践；5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和案例分析，提高学生的学习兴趣。
plc流水线手课程设计
plc流水线手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构；2. 使学生掌握流水线设备中PLC的应用方法和编程技巧；3. 让学生了解流水线设备中传感器、执行器的原理及其与PLC的连接方式。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行流水线设备程序设计的能力；2. 培养学生分析并解决实际流水线设备运行过程中问题的能力；3. 提高学生在团队协作中沟通、协调和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化设备控制技术的兴趣，激发学生探究新技术的热情；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高学生对工程实践的认识；3. 引导学生关注我国自动化产业发展，树立产业报国的远大理想。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以理论教学为基础，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，有一定的自学能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
同时，注重学生团队协作能力的培养，提高学生在实际工作环境中的沟通与协调能力。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第一章内容。
2. 流水线设备概述：分析流水线设备的基本构成、分类及工作原理，对应教材第二章内容。
3. PLC编程基础：讲解PLC编程语言（梯形图、指令表等），编程软件的使用，对应教材第三章内容。
4. 传感器与执行器：介绍常见传感器（如接近开关、光电开关等）和执行器（如气缸、电机等）的原理与应用，对应教材第四章内容。
5. PLC在流水线设备中的应用：通过实例分析PLC在流水线设备中的具体应用，包括程序设计、调试与优化，对应教材第五章内容。
6. 流水线设备控制系统设计：以项目为导向，指导学生进行流水线设备控制系统的设计与实施，对应教材第六章内容。
PLC装配流水线课程设计
课程设计报告题目课程名称院部名称专业班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时指导教师摘要本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。
通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。
PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。
而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。
对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。
组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。
所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛.目录1.课程设计的目的 (2)2.课程设计的内容 (3)2.1.操作说明和实验说明 (3)2.2设备选择 (4)2.3系统的I/O配置 (4)2.4轧钢机控制系统模拟面板 (5)2.5程序流程图 (5)2.6梯形图 (6)3.课程设计总结 (9)1、课程设计目的(1)熟悉可编程序控制器的使用方法(2)练习用电脑输入，修改和调试程序的方法(3)练习辅助继电器和定时器的使用(4)利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程课程设计内容2.1.操作要求：系统中的操作工位A、B、C，运材工位D、E、F、G 及仓库操作工位H只能对工件进行循环处理。
2闭合“启动”开关，工件经过传送工位D送至操作工位A ，在此工位完成加工后再由传送工位E传送至操作工位B.....，依次传送加工，直至工件被送至仓库操作工位H，由该工位完成对工件的入库操作，循环处理。
3断开“启动”开关，系统加工完成最后一个工件入库后，自动停止工作。
PLC课程设计--智能车间流水线
PLC 课程设计报告题目智能车间流水线专业、学号自动化 10626102合作者学生姓名指导教师完成时间2013.9.20智能车间流水线摘要：为了适应现代自动化传送的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为传送控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。
基于 PLC的控制原理，运用三菱公司的FX2N系列 PLC来实现对工业生产常用的传送带运动的控制。
本文介绍了传送带系统的基本结构、系统各部分的功能及系统的控制原理，并以光电传感器实现了对传送带的控制，达到预期控制效果。
证明该系统具有较好的自动运行、检测和装载功能，提高了传送带的性能与效率，大大的节约人员劳动力，而且此系统比较稳定，因此具有可靠性。
关键词：传送带；自动控制；光电传感器；Smart assembly lineAbstract:In order to meet the requirements of modern automated transmission, PLC control gradually replace the relay contactor control transfer control to become a major part of the control system more secure, fast and reliable. PLC-based control principle, the use of Mitsubishi FX2N Series PLC to achieve the industrial production used conveyor movement control. This article describes the basic structure of conveyor systems, parts of the system functions and system control theory, and the realization of the conveyor photoelectric sensor control, to achieve the desired control effect. Proved that the system has good run automatically detect and load functions, improve the performance and efficiency of the conveyor belt, greatly saving personnel labor, and this system is relatively stable, and therefore reliable. Keywords: conveyor; automatic control; photoelectric sensor;目录目录 ....... ....... .............. .. 0第一章系统组成和设计要求.. (1)第一节系统组成 (1)第二节设计要求 (1)第二章硬件系统的设计......................... .. (2)第一节 I/O 分配................................2 第二节系统内部接线......................... .. (3)第三章软件系统的设计......................... .. (3)第一节控制流程图·······························3 第二节部分梯形图及解析· ·············· ···········5 一、系统运行指示·· ··························5 二、翻转电机运行模块· ·············· ···········5 三、推杆电机运行模块·············· ···········6 四、整体执行效果及应用····· ···················6 五、角度调整模块.. (7)第五章总结和心得体会......................... .....9 参考文献：........... ....... ..................10 附录：....... ....... .............. ..........10 整体梯形图................ ..................10 实物图 ........... ....... (12)第一章系统组成和设计要求第一节系统组成传送带控制系统由系统控制柜和传送带本体两部分组成。
基于PLC的装配流水线控制系统设计
基于PLC的装配流水线控制系统设计
PLC（Programmable Logic Controller）是一种运用数字和模拟输入/输出模块和计算单元构成的可编程逻辑控制器，广泛应用于工业自动化、机器人控制等领域。
设计基于PLC的装配流水线控制系统包括以下步骤：
1. 确定控制系统的功能需求，包括流程控制、机械控制、传感器信号采集等方面。
2. 设计PLC的输入/输出模块、计算单元等硬件结构，包括选择适当的PLC型号、输入/输出点数、通讯接口等。
同时，要考虑如何提高控制系统的可靠性和稳定性，包括备用电源、电磁兼容性等。
3. 设计控制系统的软件，包括编写PLC程序和人机界面程序，确保流水线各个工位的协同工作。
PLC程序可以采用Ladder Diagram（梯形图）或Function Block Diagram（函数块图）等编程语言，人机界面程序可以采用Visual Basic、C#等编程语言。
4. 选择适当的传感器、执行器等设备，包括接口电路的设计，以便将信号传输到PLC输入模块，并从PLC输出模块控制执行器。
5. 进行控制系统的现场调试和测试，以验证控制策略的可行性和效果，同时检查硬件连接错误和软件程序的逻辑错误。
6. 最后进行系统的优化和改进，包括调整控制参数、加强故障检测和诊断，提高自动化水平和生产效率。
总的来说，基于PLC的装配流水线控制系统设计需要充分考虑控制系统的可靠性、稳定性、可扩展性和可维护性，充分利用现代控制技术，不断追求提高工业自动化水平和生产效率。
装配流水线PLC控制系统（可编辑）
第1章绪论11 课题研究的背景在社会快速发展竞争激烈的今天提高生产效率降低生产工艺成本最大限度的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步赢得时间占领市场甚至将决定企业的生死存亡为此企业生产自动化无疑扮演着重要的角色装配流水线自动化作为工业自动化的一部分能提高生产效率降低工艺流程成本最大限度的适应产品变化提高产品质量它是现代化生产控制系统中的重要组成部分12 课题研究的现状121 可编程控制器简介工业控制计算机简称工控机是以计算机技术为基础的新型工业控制装置目前已成为工业控制的标准设备被广泛地应用于各行各业工控机是实现生产自动化的最佳配套产品而工业可编程序控制器 PLC 则在工控领域中占有主要的地位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可编程控制器是60年代末在美国首先出现的当时叫可编程逻辑控制器目的是用来取代继电器以执行逻辑判断计时计数等顺序控制功能其基本设计思想是把计算机功能完善灵活通用等优点和继电器控制系统的简单易懂操作方便价格便宜等优点结合起来控制器的硬件是标准的通用的根据实际应用对象将控制内容写入控制器的用户程序内控制器和被控对象连接也很方便可编程控制器对用户来说是一种无触点设备改变程序即可改变生产工艺因此可在初步设计阶段选用可编程控制器在实施阶段再确定工艺过程另一方面从制造生产可编程控制器的厂商角度看在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器适合批量生产由于这些特点可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎并得到迅速的发展PLC的定义有许多种国际电工委员会IEC对PLC的定义是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序的存贮器用来在其内部存贮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并通过数字的模拟的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程可编程序控制器及其有关设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体易于扩充其功能的原则设计它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置专为在工业现场应用而设计PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂可靠性低功耗高通用性和灵活性差的缺点充分利用了微处理器的优点又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯特别是PLC的程序编制不需要专门的计算机编程语言知识而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式使用户程序编制形象直观方便易学调试与查错也都很方便用户在购到所需的PLC后只需按说明书的提示做少量的接线和简易的用户程序编制工作就可灵活方便地将PLC应用于生产实践从结构上PLC分为固定式和组合式模块式两种固定式PLC包括CPU板IO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IO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流水线生产是产品按照设计好的工艺过程依次顺序地通过每个工作站并按照一定的作业速度完成每道工序的作业任务生产过程是一个连续的不断重复的过程具有高度的连续性由于PLC控制具有可靠性易操作性灵活性等优点因而在很多领域内能取代原来液压领域才能实现的功能如精确控制功能PLC的产品系列的丰富和发展使PLC从最小的只有十个IO点的微型PLC到8000点的大型PLC本设计中的充分利用了PLC编程控制功能实现部件的传递122 装配流水线简介装配流水线是人和机器的有效组合最充分体现设备的灵活性它将输送系统随行夹具和在线专机检测设备有机的组合以满足多品种产品的装配要求是工业生产中主要的机器设备物料和工人的连续流动完成了产品在大规模生产下的全部过程设计流水线的必要步骤是分析制造每一件产品的组成部分以及最终产品成产过程所有运动的物料都被简化没有横流回溯或重复的程序工作任务号码机生产速度和编程以使所有业务线沿线都可以运行流畅比如制造汽车的流水线部分匹配到组件上的相交贯线的主线提供外部和内部零件发动机和其他组件作为行动单位每个工人沿线的执行特定的任务每一个部分和工具交付其使用的点与线同步一些不同的组件上线同时进行而由一个复杂的调度和控制系统来确认生产的机器类型和颜色内饰发动机和可选的设备组合在一起来达到理想的组合中间继电器 intermediate relay 用于继电保护与自动控制系统中以增加触点的数量及容量它用于在控制电路中传递中间信号中间继电器的结构和原理与基本相同与接触器的主要区别在于接触器的主触头可以通过大电流而中间继电器的触头只能通过小电流所以它只能用于控制电路中它一般是没有主触点的因为过载能力比较小所以它用的全部都是辅助触头数量比较多新国标对中间继电器的定义是K老国标是KA一般是直流电源供电少数使用交流供电221 输入刷新阶段在输入刷新阶段CPU扫描全部输入端口读取其状态并写入输入状态寄存器完成输入端刷新工作后将关闭输入端口转入程序执行阶段在程序执行期间即使输入端状态发生变化输入状态寄存器的内容也不会改变而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入222 程序执行阶段在程序执行阶段根据用户输入的控制程序从第一条开始逐步执行并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器当最后一条控制程序执行完毕后即转入输入刷新阶段223 输出刷新阶段当所有指令执行完毕后将输出状态寄存器中的内容依次送到输出锁存电路输出映像寄存器并通过一定输出方式输出驱动外部相应执行元件工作这才形成PLC的实际输出由此可见输入刷新程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期由此循环往复因此称为循环扫描工作方式显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短扫描周期越长响应速度越慢由于每个扫描周期只进行一次IO刷新即每一个扫描周期PLC只对输入输出状态寄存器更新一次所以系统存在输入输出滞后现象这在一定程度上降低了系统的响应速度但是由于其对IO的变化每个周期只输出刷新一次并且只对有变化的进行刷新这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的不但不会造成影响还会提高抗干扰能力这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的而工业现场的干扰常常是脉冲短时间的误动作将大大减小但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象这个一般PLC都会采取高速模块23 PLC机型的选择本设计中所使用的PLC可编程控制器是SIMATIC S7-200SIMATIC S7-200系列是西门子公司继S7-300S7-400之后推出的小型可编程控制器可单机运行也可通过RS485或PROFIBUS-DP组网运行它结构小巧可靠性高运行速度较快等优点这使得S7-200可近乎完美的满足小规模控制要求1 功能强1S7-200有5种CPU模块最多可以扩展7 个扩展模块扩展到248点数字3量IO或38路模拟量IO最多有30多KB的程序储存空间和数据储存空间2直接读写模拟量IO模块不需要复杂的编程3使用向导中的PID调节控制面板可以实现PID参数自整定4S7-200的CPU模块集成了很强的位置控制功能此外还有位置控制模块EM253使用位置控制向导可以方便的实现位置控制的编程5有配方和数据记录功能一级相应的编程向导配发数据和数据记录保存在EEPOM储存卡中2 先进的程序结构S7-200的程序结构简单清晰在编程软件中主程序子程序和中断程序分页存放使用各种程序块中的局部变量易于将程序块移植到别的项目子程序用输入输出变量作为软件接口便于实现结构化编程3 灵活方便的寻址方法S7-200的输入 I 输出 Q 位存储器 M 顺序控制继电器 S 变量存储器 V局部变量 L 均可按位 bit 字节字和双字读写4 功能强大使用方便的编程软件编程软件STEP-7MicroWIN V32和STEP-MicroWIN V40可以使用包括文本在内的多种语言有梯形图语句表和功能块图编程语言和SMATICIEC61131-3两种编程模式S7-200的指令功能强易于掌握选用SETP-7MicroWIN V32编程软件S7-200选用CPU224 14输入10输出共24个数字量IO 点可连接7个扩展模块最大扩展至256路数字量IO 点或64路模拟量IO 点13K字节程序和数据存储空间6个独立的30kHz高速计数器4路独立的20kHz高速脉冲输出具有PID控制器DC24V电源CPU的输入电流最大负载是150mA1050mAAC240V电源CPU的输入电流最大负载是40mA160mA2个RS485通讯编程口具有PPI通讯协议MPI通讯协议和自由方式通讯能力IO端子排可很容易地整体拆卸用于较高要求的控制系统具有较多的输入输出点较强的模块扩展能力较快的运行速度和功能较强的内部集成特殊功能可适应于一些复杂的中小型控制系统如下图图2-2 CPU224外观图第3章程序设计31 整体要求传送带共有20个工位工件从1号位装入依次经过2号位3号位20号工位在这个过程中工件分别在A操作1B操作2C 操作3三个工位完成三种装配操作经最后一个工位送入仓库按下启动开关SD程序按照D→A→E→B→F→C→G→H顺序自动循环执行在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态选择移位按钮每按动一次完成一次操作选择单周期按钮顺序执行完一周后自动停止图3-1 控制面板图32 主电路图图3-2 主电路图33 程序流程图图3-3 程序流程图图3-3 程序流程图34 梯形图启动按钮按下I00得电单周期按钮按下I03得电中间继电器M101得电时T40得电延时并M10为0时继电器M00为1继电器M00为1并限位开关I10为0M12为0时Q03得电并自锁此时D灯亮工件向右传送限位开关I10得电时即工件传至A限位继电器M01得电同时定时器T37得电延时中间继电器M01得电定时器T37延时断开中间继电器M12为0时Q00得电并自锁A灯亮A操作开始T37得电且M11为0时M102得电时M02得电继电器M02为1并限位开关I11为0M12为0时Q04得电并自锁此时D灯亮工件向右传送限位开关I11得电时即工件传至A限位继电器M03得电同时定时器T38得电延时中间继电器M03得电定时器T38延时断开中间继电器M12为0时Q01得电并自锁 B灯亮B操作开始T38得电且M11为0时M103得电时M04得电继电器M04为1并限位开关I12为0M12为0时Q05得电并自锁此时E 灯亮工件向右传送限位开关I12得电时即工件传至B限位继电器M05得电同时定时器T39得电延时中间继电器M05得电定时器T39延时断开中间继电器M12为0时Q02得电并自锁 C灯亮C操作开始T39得电且M11为0时M104得电时M06得电继电器M06为1并限位开关I13为0M12为0时Q06得电并自锁此时F 灯亮工件向右传送限位开关I13得电时即工件传至C限位继电器M07得电同时定时器T40得电延时中间继电器M07得电定时器T40延时断开中间继电器M12为0时Q07得电并自锁 H灯亮H操作开始按下单周期按钮在启动按钮没有按下时M10得电并自锁按下移位按钮M101为1当在按下时M102为1直到M104为1按此循环 M101或M102或M103或M104得电时M11得电并自锁按下复位按钮所有程序回到初始状态显示灯灭工件停止传送操作35 指令表见附录36 PLC的IO接线图图3-4 PLC的IO接线图37 IO地址分配符号地址说明功能8路数字输入 1 I00 按钮启动 2 I01 按钮移位 3 I02 按钮复位 4 I03 按钮单周期 5 I10 限位开关A操作处限位 6 I11 限位开关B 操作处限位7 I12 限位开关C操作处限位8 I13 限位开关H 操作处限位8路数字输出 1 Q00 A灯为1时A灯亮A操作5s2 Q01 B灯为1时B灯亮B操作5s3 Q02 C灯为1时C灯亮C 操作5s4 Q03 D灯为1时D灯亮5 Q04 E灯为1时E灯亮6 Q05 F灯为1时F灯亮7 Q06 G灯为1时G灯亮8Q07 H灯为1时H灯亮H操作5s38 简要说明按下启动按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后E灯亮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后继续传送传送到仓库H操作开始5s后D灯亮工件从传送带传动如此循环下去按下移位按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后停止再按下移位按钮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后停止按此规律只要按下移位按钮就会工件传动再进行操作按下复位按钮所有程序都返回到初始状态按下单周期按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后E灯亮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后继续传送传送到仓库H操作开始5s后停止完成一个周期再按下单周期按钮继续完成一个周期第4章程序的仿真与调试本次课程设计所采用的仿真软件是s7-200系列的其仿真过程大致如下1利用编程软件编写相关程序并将程序文件导出为供仿真软件使用的格式2打开s7-200仿真软件并调入程序3点击运行按钮将程序切换到运行状态4对应着IO口分配表按部点击输入按钮检查所对应的输岀指示是否正确5如果程序有错误仔细检查排除错误正确则方案可行由于本程序中移位功能要用到移位寄存器但我用S7-200的仿真软件不能仿真所以在老师的帮助下在学校实验室进行了模拟仿真并取得了成功以下仿真是针对连续单周期复位三种功能的部分情况进行仿真本设计的仿真过程图如下图4-1 仿真软件界面图最下一排中数字0至7代表了8个输入端口而最上一行中的数字0至7代表着8个输岀指示偏右上角有着CPU型号CPU224其中主CPU右端的0和1表示该CPU可加扩展模块由于本CPU以满足输入输出端口要求故而无须再加扩展模块来增加输入输出端口的个数如上图所示编程序语言和T形图已经导入了仿真软件等待进行之下的操作图4-2 启动开始状态图按下启动按钮中间继电器M00为1Q03得电并自锁D灯亮工件在传送带上向右传送图4-3 A操作当工件右行碰到限位开关I10时Q03为0D灯灭定时器T37得电并延时5sM01为1Q00得电并自锁A灯亮A操作开始5s后T37定时结束Q00为0A灯灭A操作结束图4-4 E灯亮向右传送T37定时结束后M02为1Q04得电并自锁E灯亮工件在传送带上向右传送图4-5 B操作当工件右行碰到限位开关I11时Q04为0E灯灭定时器T38得电并延时5sM03为1Q01得电并自锁B灯亮B操作开始5s后T38定时结束Q01为0B 灯灭B操作结束图4-6 F灯亮向右传送T38定时结束后M04为1Q05得电并自锁F灯亮工件在传送带上向右传送图4-7 C操作当工件右行碰到限位开关I12时Q05为0F灯灭定时器T39得电并延时5sM05为1Q02得电并自锁C灯亮C操作开始5s后T39定时结束Q02为0C 灯灭C操作结束图4-8 G灯亮向右传送T39定时结束后M06为1Q06得电并自锁G灯亮工件在传送带上向右传送图4-9 Ｈ操作当工件右行碰到限位开关I13时Q06为0G灯灭定时器T40得电并延时5sM07为1Q06得电并自锁H灯亮H操作开始5s后T40定时结束Q06为0H灯灭H 操作结束图4-10 G灯亮向右传送T39定时结束后M06为1Q06得电并自锁G灯亮工件在传送带上向右传送图4-11 复位前状态图复位前在某一运行状态下如上图Q06为1G灯亮工件向右传送图4-12 复位后状态图复位后所有程序返回初始状态G灯灭工件停止传送本次设计针对的三种操作的仿真都得到了验证证明程序是正确的通过PLC 编程的控制实现了各种操作达到了预期目的第5章结论本课题是装配流水线PLC控制系统设计通过对流水线动作的连续性以及被控制设备之间的相互关联性针对不同的工作状态进行相应的动作输出从而实现从工件从一号位传送到仓库完成输出的这样一个周期控制工作程序设计以流水线控制系统为中心的从控制系统的硬件软件选用到系统的设计过程包括设计方案设计流程设计要求梯形图设计等旨在对其中的设计和制造过程做简单的介绍和说明由于本次设计是模拟设计故对硬件系统的选型没有做详细的描述主要是对PLC控制的编程做了重要说明程序主要通过定时器限位开关和中间继电器来控制程序运行最终完成了设计本设计还把工作流程分成了四种操作方式即实现连续单周期移动复位四种情况丰富了工艺流程提高了生产效率并仿真调试成功致谢本文是在王晓光老师的指导下完成的感谢王老师在论文研究和设计过程中给予悉心的指导在学习和工作方面给予了很大的帮助尤其是导师严谨的科学研究精神一丝不苟的工作态度深深地感染和激励着我在向王老师请教问题的过程中也深深被王老师的人格魅力所打动在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意在论文即将完成之际也感谢那些给予关心支持和帮助我的师长同学朋友由于经验的匮乏难免有许多考虑不周全之处恳请各位教授批评指正参考文献[1]齐占庆王振臣主编机床电气控制技术机械工业出版社1997[2]王莺工业可编程序控制器 PLC 的现状与发展趋势北京联合大学机械工程学院 2009[3]张扬蔡春伟孙明建 S7-200PLC原理与应用系统设计机械工业出版社2006[4]常斗南李全利可编程控制器原理及工程应用电子工业出版社2006[5]吴中俊黄永红可编程序控制器原理及应用机械工业出版社2004[6]高钦和可编程控制器应用技术与设计人民邮电出版社2004[7]何友王国宏等多传感器信息融合及应用北京电子工业出版社2008[8]施敏芳可编程控制器在生产流水线控制系统中的应用华侨大学精密机械工程系 2001[9]陈晓琴可编程控制器及应用哈尔滨工程大学出版社2008[10]廖常初S7-200PLC编程及应用机械工业出版社 2007[11]刘志华发动机装配线的PLC控制株州建设雅马哈摩托车有限公司 2008[12]孙承志徐智张家海吉顺平西门子S7-200300400PLC基础与应用技术机械工业出版社2008[13]严盈富西门子S7-200PLC入门人民邮电出版社2007[14]美John WWebbRonald AReis Programmable Logic Controllers Principles and Applications FifthEdition Prentice HallPearson2005[15]美SBrian Morriss Programmable LogicControllers Prentice HallPearson2006附录指令表按下启动和单周期按钮M101为1T40定时结束且M10为0时中间继电器M00为Network1LD I00O I03O M101LD T40AN M10OLDM00Network 2M00为1I10为0时Q03为1并得电自锁D灯亮工件传送LD M00O Q03AN I10Network 3工件传送至A限位I10得电M01得电T37定时开始LD I10M01TON T37 50Network 4M01得电T37延时5s断开Q00得电A操作开始LD M01O Q00AN T37Q00Network 5T37得电且M11为0时M102为1时M02为1LD T37AN M11O M102M02Network 6M02为1I11为0时Q04为1并得电自锁E灯亮工件传送LD M02O Q04Q04Network 7工件传送至B限位I11得电M03得电T38定时开始LD I11M03TON T38 50Network 8M03得电T38延时5s断开Q01得电B操作开始LD M03O Q01AN T38Q01Network 9T38得电且M11为0时M103为1时M04为1LD T38AN M11O M103M04Network 10M04为1I12为0时Q05为1并得电自锁F灯亮工件传送LD M04AN I12Q05Network 11工件传送至C限位I12得电M05得电T39定时开始LD I12M05TON T39 50Network 12M05得电T39延时5s断开Q02得电C操作开始LD M05O Q02AN T39Q02Network 13T39得电且M11为0时M104为1时M06为1LD T39AN M11O M104M06Network 14M06为1I13为0时Q06为1并得电自锁G灯亮工件传送O Q06AN I13Q06Network 15工件传送至H限位I13得电M07得电T40定时开始LD I13M07TON T40 50Network 16M07得电T40延时5s断开Q07得电H操作开始LD M07O Q07AN T40Q07Network 17按下单周期按钮在启动按钮没有按下时M10为1并得电自锁LD I03O M10AN I00M10Network 18按下移位按钮移位寄存器M101为1再按下时M102为1直到M104为1按此循环LD I01SHRB M100 M101 4Network 19M101或M102或M103或M104得电时M11为1并得电自锁LD M101O M102O M103O M104O M11M11Network 20按下复位按钮所有程序回到初始状态LD I02R M00 10R M101 4END。
plc控制流水灯课程设计
plc控制流水灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能。
2. 学生能掌握流水灯电路的工作原理和PLC控制流程。
3. 学生能描述不同类型PLC的编程语言和指令系统。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件设计简单的流水灯控制程序。
2. 学生能通过PLC对流水灯进行调试和故障排查。
3. 学生能运用团队合作的方式，完成流水灯控制系统的搭建与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高学生的责任心和自我管理能力。
3. 培养学生团队协作精神，学会尊重和倾听他人意见，共同解决问题。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，使学生能够将所学应用于实际工程案例。
学生特点：学生具备一定的电子电路基础知识，对PLC控制技术有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手能力和团队合作，提高学生的实际操作技能和问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理及在各行业中的应用。
教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. 流水灯电路设计：讲解流水灯电路的工作原理，分析不同类型的流水灯电路。
教材章节：第二章 常用电气控制电路3. PLC编程软件使用：学习PLC编程软件的操作方法，掌握基本编程指令。
教材章节：第三章 PLC编程软件与指令系统4. 流水灯控制程序设计：根据流水灯电路，设计相应的PLC控制程序。
教材章节：第四章 PLC程序设计5. PLC程序调试与优化：学习调试PLC程序的方法，掌握故障排查技巧。
教材章节：第五章 PLC程序调试与优化6. 团队合作与实践：分组进行流水灯控制系统的搭建与调试，培养学生的团队合作能力。
教材章节：第六章 PLC控制系统设计与应用教学进度安排：本教学内容共计6个课时，每课时45分钟。
装配流水线课程设计
一、 控制要求传送带共有八个工位，工件从0号位装入，分别在1、3、5、7号工位完成 四种装配操作；0、2、4、6号工位用于传送工件，在0号位装有传感器，工件 装入时传感器发出信号，当合上电源启动传送带（为装入工件，传送带不动）时， 每5s 移动一个工位。
二、方案1、装配流水线示意图操作一操作二 操作三 操作四工件装入111________1234567----- >成品库2、I/O 地址分配这是一个典型的顺序控制，利用移位寄存器操作最为方便。
设定一个8位移 位寄存器（如下图），每位移位寄存器相应于一个工位， 应的操作。
移位寄存器由辅助继电界M 组成.设定400接电源开关QG ，401接传感器发出的工件装入信号ST,402接总复 位信号SB ，430〜433四位输出继电器分别由移位寄存器1、3、5、7位的控制信 号驱动，并设定时器的地址号为450，移位寄存器的地址号为110，这样就可以 画出PLC 的实际接线图和梯形图以及指令语句表。
每5s 移位一次，控制相 LD 402OUT11。
LD 400SFT110 LD401 RSTno三、PLC的选择及连接图的绘制1、PLC控制系统基本介绍1.1基本介绍PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
它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。
PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。
1.2PLC的功能（1）逻辑控制（2）定时控制（3）计数控制（4）步进（顺序）控制（5）PID控制（6）数据控制：PLC具有数据处理能力。
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广东技术师范学院天河学院《PLC课程设计》报告装配流水线的模拟控制系别电气工程班级电气123班学号学生姓名指导老师组员2015年3月一、绪论1、可编程控制器的概述可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称PLC。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以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指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。
2、可编程控制器的基本结构可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。
（1）、CPU 模块CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。
它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。
PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序接触器电磁阀指示灯电源电 限位开选择开按作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
(2)、I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号。
输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟输入信号。
可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。
(3)、电源可编程序控制器一般使用220V交流电源。
可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直流电压。
(4)、编程器编程器是PLC的外部编程设备，用户可通过编程器输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。
也可以通过专用的编程电缆线将PLC与电脑联接起来，并利用编程软件进行电脑编程和监控。
(5)、输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在一起。
(6)、外部设备接口此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪,变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。
本实验装置选用的主机型号为S7-200系列的主机。
3、可编程控制器的工作原理可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。
在运行状态，可编程序控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。
为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到STOP 工作状态。
除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（如图所示）在内部处理阶段，可编程序控制器检查CPU，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。
在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。
在输入处理阶段，可编程序控制器把所有外部输入电路的接通/断开（ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。
在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。
在输出处理阶段，CPU将输出映像寄存器的通/断状态传送到输出锁存器。
4、可编程控制器的内存区域的分布及I/O配置S7-200CPU224、CPU226部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所5、可编程控制器的编程语言概述现代的可编程控制器一般备有多种编程语言，供用户使用。
IEC1131-3—可编程序控制器编程语言的国际标准详细的说明了下述可编程控制器编程语言：1）顺序功能图2）梯形图3）功能块图4）指令表5）结构文本其中梯形图是使用得最多的可编程控制器图形编程语言。
梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制，主要特点如下：1）可编程控制器梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），而是在软件中使用的编程元件。
每一编程元件与可编程序控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。
2）梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（BUS bar）。
在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路的分析方法，可以想象左右两侧母线之间有一个左正右负的直流电源电压，当图中的触点接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流（Power flow）从左到右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。
3）根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。
逻辑解算是按梯形图中从上到下、从左到右的顺序进行的。
4）梯形图中的线圈和其他输出指令应放在最右边。
5）梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。
6、可编程控制器的编程步骤（1）确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序。
（2）分配输入输出设备，即确定哪些外围设备是送信号到PLC，哪些是外围设备是接收来自PLC信号的。
并将PLC的输入、输出口与之对应进行分配。
（3）设计PLC程序画出梯形图。
梯形图体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系。
（4）实现用计算机对PLC的梯形图直接编程。
（5）对程序进行调试（模拟和现场）。
（6）保存已完成的程序。
显然，在建立一个PLC控制系统时，必须首先把系统的需要的输入、输出数量确定下来，然后按需要确定各种控制动作的顺序和各个控制装置彼此之间的相互关系。
确定控制上的相互关系之后，就可进行编程的第二步──分配输入输出设备，在分配了PLC的输入输出点、内部辅助继电器、定时器、计数器之后，就可以设计PLC程序画出梯形图。
在画梯形图时要注意每个从左边母线开始的逻辑行必须终止于一个继电器线圈或定时器、计数器，与实际的电路图不一样。
梯形图画好后，使用编程软件直接把梯形图输入计算机并下载到PLC进行模拟调试，修改→下载直至符合控制要求。
这便是程序设计的整个过程。
二.移位寄存器介绍随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。
在流水作业过程中，各类PLC提供的内部定时器指令，能够完成各种自动控制中的大多数延时动作。
然而，有些延时动作，如输入信号两个脉冲间隔小于所需要的延时时间情况下的延时动作控制，单纯的内部定时器指令难以完成，必须配合其它内部指令才能完成。
本文以模拟某车间流水线为例，采用西门子公司的S7—200系列，CPU226的PLC来介绍以配合移位寄存器位指令(SHRB)的定时器指令来控制延时动作。
（一），位移位寄存器指令简介1.说明：（1）S_BIT 和N 定义一个位移位寄存器。
寄存器的长度为N ；寄存器的移位方向由N 的符号决定，N 为正值寄存器左移（由低位向高位移动），N 为负值寄存器右移（由高位向低位移动）；寄存器的起始位由S_BIT 指定，N 为正时S_BIT 为最低位，N 为负时S_BIT 为最高位。
（2）DATA 和S-BIT 寻址I 、 Q 、 M 、 SM 、 T 、 C 、 V 、 S 、 L 的位值；N 为字节寻址，可寻址的寄存器为VB 、 IB 、 QB 、 MB 、 SB 、 SMB 、 LB 、 AC, 也可立即数寻址。
（3）移位指令影响特殊内部标志位SM1.1（移出移位寄存器的数据进入溢出标志位SM1.1）2．位移位寄存器指令编程格式说明 a ）梯形图b ）语句表c ）工作时序图I0.1I0.4VW100.0VW100.1VW100.2VW100.3三、设计目的了解移位寄存器在控制系统中的应用及针对位移寄存器指令的编程方法。
四、设计原理使用移位寄存器指令（SHRB），可以大大简化程序设计。
移位寄存器指令的功能如下：若在输入端输入一连串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中，并将这些继电器的状态输出。
其中，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一连串脉冲信号。
五、设计的控制要求在本实验中，传送带共有十六个工位。
工件从1号位装入，依次经过2号位、3号位………16号工位。
在这个过程中，工件分别在A（操作1）、B（操作2）、C （操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位送入仓库。
按下启动开关SD ，程序按照D→A→E→B→F→C→G→H流水线顺序自动循环执行；在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态；选择移位按钮，每按动一次，工件运行一步。
六、装配流水线模拟控制的实验面板图图中左框中的A～H表示动作输出（用LED发光二极管模拟），右侧框中的A～G表示各个不同的操作工位。
七、输入/输出接线列表指令表：。