5 可编程控制器控制系统设计
PLC控制系统设计方法
１ ． １ 系统设 计 的主 要 内容 若Ｐ Ｌ Ｃ控制 的 系统 需 要 联 入 工厂 自动化 网络 ， 则Ｐ Ｌ Ｃ需 （ １ ） 拟 定 控制 系 统 设 计 的 技术 条 件 ， 技 术 条 件一 般 以设计 要 有 通 信联 网功 能 ， 即要 求 Ｐ Ｌ Ｃ应 具 有 连接 其 他 Ｐ Ｌ Ｃ、 上 位 Ｔ等 的接 口 。 任 务书 的形 式来 确 定 ， 它是 整 个 设 计 的 依 据 ； （ ２ ） 选 择 电气传 计算 机 及 ＣＲ
相应的编程语言（ 常用梯形 图） 进行程序设计； （ ６ ） 了解并遵循 易判断故障等优点， 要按实际需要选择 Ｐ Ｌ Ｃ的结构形式。
用 户 认 知心 理 学 ， 重 视 人机 界 面 的 设 计 ， 增 强 人与 机 器 之 间 的 友 善关 系 ； （ ７ ） 设 计 操作 台 、 电气 柜 及 非 标 准 电 器元 部 件 ； （ ８ ） 编 写设 计 说 明书 和 使 用 说 明书 。 Ｉ ． ２系统 设 计 的基 本 步 骤
２ ． １ ． ３对 Ｉ ／ Ｏ响应时间的选择
Ｐ Ｌ Ｃ的 Ｉ ／ Ｏ 响应 时 间包 括 输 入 电路 延迟 、 输 出 电路 延 迟
根 据程 序 设 计 的需 要 ， 应 合 理安 排 Ｐ Ｌ Ｃ 的内部 辅助 继 电器 ， 在
首先要弄清除控制系统 Ｉ ／ Ｏ总点数， 再按 实际所需总点数 设计说明书中应详细列 出各 内部辅助继电器在程序中的用途， ｌ ５～ ２ ０％留出备用量 （ 为系统 的改造等留有余地） 后确定所 避 免重复使用。
合理 组 合 成 控制 系统 ， 在 此介 绍 组成 可 编 程 控制 器 控 制 系统 的一 般 方 法 。 关键 词 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 设计硬件选型 Ｈ ＭＩ 软 件编 程
可编程控制器
定义
定义
可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适 应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置 。
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向 现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分， 有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最 大的底板或机架槽数限制。
结构与产品
结构与产品
从PLC的硬件结构形式上，PLC可以分为整体固定I/O型，基本单元加扩展型，模块式，集成式，分布式5种 基本结构形式。
PLC的组成 ：
中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的 状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和 数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行 逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各 输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
第3章 计算机控制系统中的硬件5(PLC)
— 可编程序逻辑控制器（PLC）
可编程控制器的基本概念
• 国际电工委员会(International Electrical Committee) 在1987年颁布的PLC标准草案中对PLC作了如下定 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、定时、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 按照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。”
可编程控制器的工作原理
• PLC的工作原理与计算机的工作原理基本上是一致的， 可以简单地表述为在系 统程序的管理下，通过运行应 用程序完成用户所规定的任务。但个人计算机与PLC 的工作方式有所不同，计算机一般采用等待命令的工 作方式。如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式。当 键盘有键按下或I/O口有信号时则中断转入相应的子 程序。因此，当控制软件发生故障时，会一直等待键 盘或I/O命令，可能发生死机现象。而PLC作为工业 专用控制机，采用循环扫描用户程序工作方式，即系 统工作任务管理及应用程序执行全部都是以循环扫描 方式完成的。当软件发生故障时，可以定时执行下一 轮扫描，避免了死机现象，因此可靠性更高。
• 中央处理器(CPU)
• 主要作用 • 1. 接收并存储从编程器输入 的用户程序和数据。 • 2. 诊断PLC内部电路的工作 故障和编程中的语法错误。 • 3. 用扫描的方式通入I/O部件 接收现场的状态或数据，并 存入输入映像存储器或数据 存储器中。 • 4. PLC进入运行状态后，从 存储器逐条读取用户指令， 解释并按指令规定的任务进 行数据传送、逻辑或算术运 算等；根据运算结果，更新 有关标志位的状态和输出映 像存储器的内容，再经输出 部件实现输出控制、制表打 印或数据通信等功能。
基于可编程控制器的汽车焊装设备控制系统设计[论文]
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基于可编程控制器的汽车焊装设备控制系统设计摘要：随着汽车产品的快速发展，为了适应汽车焊装生产线柔性化的控制要求，将plc应用于汽车焊装生产线的控制系统中，改变了传统的继电接触器控制，使得控制更加灵活，设备运行更加可靠，在不改变硬件接线的条件下，通过改变程序就可改变生产工艺。
本文基于可编程控制器的汽车焊装设备控制系统设计进行了分析。
关键词：汽车焊装生产线 plc应用引言可编程控制器（plc）作为一种新型的控制元件，具有结构简单、通用性好、功能较完备等特点，尤其抗干扰能力强，可以提高系统的可靠性和稳定性，提高焊接效率，所以特别适用于工业控制，已被广泛应用于各种自动控制系统中。
随着汽车产品更新换代的加快及个性化的需求，汽车生产设备要适应这种多品种、轮番生产的特点，对控制系统提出了程序可变的柔性控制要求，采用plc的控制系统可以通过改编程序，在不改变硬件的条件下，便能改变生产工艺。
特别是在汽车生产中起到决定汽车质量和生产效率的焊装生产线上，采用plc 控制系统，可以更好的满足柔性控制要求。
汽车焊装生产线主要完成车身侧围、门盖、底板及车身总成的焊接等任务；从汽车的工业发展的历史来看，汽车焊装生产线经历了50～ 60年代手工焊装线→70 年代的自动化刚性焊装线→80年代后期的机器人柔性焊装线等阶段。
1、汽车焊装生产线的基本组成汽车焊装生产线由于自动化程度较高，往往完成其固定的焊接工作，这就要求焊装生产线具有安全、可靠、平稳及运行速度可调等功能，这样控制系统采用plc 作为控制核心设备是十分合适的。
在汽车焊装生产线中，由于完成的主要工作是部件焊装，在车身焊装过程中有两个明显的特点：一是具有程序性，指车身制件焊装的先后顺序；二是在焊装过程中，需要使用专门的夹具来确定零件或合件的相对位置，并将其夹紧贴合进行焊接。
因而汽车焊装生产线主要是由各工序上的焊装夹具、自动焊枪以及各工位间进行产品传输的传送装置组成。
1.1 焊装夹具焊装夹具是焊装工装的重要组成部分，是焊装件的定位和夹紧工具。
PLC原理及应用(三菱机型)PLC参考资料 第五.六.七.八讲 第4章 可编程控制器梯形图程序设计方法
第4章可编程控制器梯形图程序设计方法教学目的：1.、熟练掌握可编程序控制器梯形图2、熟练掌握可编程控制器继电-接触器控制与可编程控制转换3、掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学重点：掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学难点：用可编程控制器梯形图的经验设计法设计程序参考课时：讲课8课时实验2课时说明：适当地增加与现代工业自动化有关联的事例第一讲：可编程控制器由于其应用方便，可靠性高，在各个行业，各个领域大量地应用着不同类型的可编程控制器。
如何用可编程序控制器完成实际控制系统的应用设计，是每个从事电气自动化控制技术人员所面临的实际问题。
在此，我们根据现学PLC的有关知识和可编程序控制器的工作特点和以往的经验。
通过实例，提出PLC控制系统经验设计的基本原则和一般的设计步骤，以及实际应用时的注意事项。
一. 可编程控制器梯形图可编程控制器梯形图中的某些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控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。
该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应编程元件的线圈“通电”，其对应的动合触电接通，动断触点断开，称这种状态是该编程元件的“1”状态，或该编程元件ON（接通）。
如果该存储单元为“O”状态，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述相反，称该编程元件为“O”状态，或该编程元件OFF（断开）。
梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（bus bar）。
在编制中应按自上而下，从左到右的方式编。
同时应注意如下几点：1、注意适当的编程顺序可减少程序步。
1) 串联触点多的电路应尽量放在上部，例图4-1。
图4-1 梯形图2) 并联触点多的电路应尽量靠近母线，例图4-2。
图4-2 梯形图3) 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排，如图4-3为重新安排不能编程电路。
可编程控制器概述
二．指令助记符语言
– 助记符语言类似于计算机汇编语言 助记符语言类似于计算机汇编语言， 用一些简洁易记的文字符号表达PLC的各种 指令。同一厂家的PLC产品，其助记符语言 与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。 – 助记符语言常用于手持编程器中， 助记符语言常用于手持编程器中，
梯形图语言则多用于计算机编程环境 中。
电磁阀 继电器 指示灯
蜂鸣器 数字开关
电 源
电源
电源
二．PLC各部分的作用
1.CPU ① 诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程 序中的语法错误。 ② 采集现场的状态或数据，并送人PLC的寄存器 中。 ③ 逐条读取指令，完成各种运算和操作。 ④ 将处理结果送至输出端。 ⑤ 响应各种外部设备的工作请求。
三．可编程控制器的发展趋势 1. 在系统构成规模上向大、小两个方 向大、 向大
向发展； 向发展
2. 功能不断增强，各种应用模块不断
推出 ；
3. 产品更加规范化、标准化 。 规范化、 规范化
第六节 PLC的几种编程语言
– –
不采用微机的编程语言，采用梯形图语 言、指令助记符语言、控制系统流程图语言、 梯形图、 布尔代数语言等。其中梯形图、指令助记
扫描周期的长短主要取决于程序的长短。
由于每一个扫描周期只进行一次I／0刷新，故使系统存在输入、 存在输入、 输出滞后现象。 输出滞后现象。这对于一般的开关量控制系统不但不会造成影响，反 而可以增强系统的抗干扰能力 增强系统的抗干扰能力。 而可以增强系统的抗干扰能力。但对于控制时间要求较严格、响 应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时采用一些特殊功 能，以减少因扫描周期造成的响应滞后。
1. 可靠性高、抗干扰能力强。主要有以下几个方面：
电气控制与PLC应用第三次作业
B、 设置了警戒时钟WDT
C、 在微处理器与I／O电路之间，采用光电隔离措施
D、 对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，集成电压调整器进行调整。
学生答案：A,C,D
标准答案：ACD
解析：
得分：4
4. ( 多选题 ) 当可编程控制器基本单元I/O点数不能满足要求时，可通过 连接扩展单元以增加系统的I/O点数(本题4.0分)
B、 减少用铁量
C、 拆装方便
D、 提高剩磁
学生答案：A
标准答案：A
解析：
得分：3
22. ( 单选题 ) 所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。(本题3.0分)
A、 true
B、 false
学生答案：A
标准答案：A
解析：
得分：3
23. ( 单选题 ) 断路器额定电流指脱扣器允许（ ），即脱扣器额定电流。(本题3.0分)
A、 true
B、 false
学生答案：B
标准答案：B
解析：
得分：3
16. ( 单选题 ) 系统程序存储器：主要存放系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能的程序(本题3.0分)
A、 true
B、 false
学生答案：A
标准答案：A
解析：
得分：3
17. ( 单选题 ) 主电路是从（ ）到电动机的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动机等。(本题3.0分)
A、 串联
B、 并联
C、 混联
D、 都可以
学生答案：A
五层五站电梯PLC控制系统设计
题目: 五层五站电梯PLC控制系统设计专业:班级:学号:姓名:指导老师:摘要电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具，在现代社会，电梯与人们的生活息息相关，因此对它的研究和探索显得尤为必要，现代电梯不仅从功能上完善，也从其设计的样式上进行突破和创新。
在本次设计中用软件编程的方式来实现电梯的设计和控制，电气控制系统主要采用了可编程控制器PLC技术。
PLC不仅可代替继电器系统，使硬件软化，提高系统工作的可靠性以及系统的灵活性，它还具有运算、计数、调节、通信、联网等功能，可以说它是控制装置的一个飞跃。
该设计的基本思想就是把设计划分为模块，通过模块功能的实现来实现对整个功能的控制。
这样不仅提高了程序的可读性也提高了它的可调试性。
在设计中重要讨论了电梯的以下3个特性1安全性2完备性3可调试性这个三个特性贯穿整个设计流程，是整个设计的准则。
通过对设计程序的设计，对电梯的功能进行了必要的补充和完善，为今后电梯设计和改造打下基础。
关键词：可编程控制器PLC 安全性完备性可调试性AbstractThe elevator is one kind of vertical transport means which develops along with high-rise construction constructing, in the modern society, the elevator and people's life is closely linked, therefore appears to its research especially essential, not only the modern elevator consummates from the function, also carries on the breakthrough from in its design style.Exchanged the two speed elevator electricity control system mainly to use the programmable controller PLC technology.The PLC technology is many electrons which realizes with the microprocessor is the relay, the timer and the counter assembly, uses trapezoidal scheme programming which the electricity operator is familiar with, direct-viewing easy to understand.In interrogated importantly discusses the elevator following 3 characteristic:1 security2 completeness3 to be possible to debugthis three characteristic penetration entire design flow, was the entire design criterion.The design in may debug the aspect to manifest manifests importantly in divides to the elevator design into the sub-module, through to the module design and the debugging, reduced the design difficulty, enhanced the procedure readability and may debugKey Words:Programmable controller PLC completenessto be possible to debug目录摘要 (I)Abstract (II)第一章电梯控制概况 (1)1.1引言 (1)1.2电梯的发展前沿 (1)1.3 PLC的设计优势 (2)第二章电梯基础知识 (3)2.1电梯的基本结构和功能 (3)2.2电梯的操作控制按钮简要分布 (5)第三章电梯的设计 (5)3.1电梯的控制需要实现的功能 (5)3.2电梯设计的模块划分 (6)3.3电梯的平层、停层思想 (6)3.4电梯的速度控制曲线 (7)3.5 PLC的选型及I/O分布 (7)第四章梯形图设计 (11)4.1电梯的开门环节 (11)4.2电梯的关门环节 (13)4.3层楼信号的产生与清除环节 (14)4.4内选信号的登记\消除和显示环节 (15)4.5外呼信号的登记\消除和显示环节 (16)4.6电梯定向环节的设计 (18)4.7停层信号的产生与消除环节的设计 (20)4.8停车制动环节的设计 (22)4.9自动运行时启动加速和稳定运行环节 (24)设计体会 (26)谢辞 (28)参考文献 (30)附录 (31)第一章电梯控制概况1.1引言随着我国经济建设的迅猛发展，电梯工业也随之日新月异的发展起来，电梯不仅是生产环节中的主要设备，更是人们生活中的必须设备。
可编程控制器课程设计报告
可编程控制器课程设计报告题目：PLC实现步进电机正反转调速控制班级自动化072班姓名杨振华学号200708214指导教师王庆贤设计时间2010.7.9目录目录........................................................................................................................... - 1 -一、概述............................................................................................................. - 1 -1.1步进电机的工作原理................................................................................ - 1 -1.2 步进电机的种类....................................................................................... - 2 -1.3 步进电机的发展....................................................................................... - 3 - 二．课程设计目的及要求....................................................................................... - 4 -2.1 设计目的................................................................................................... - 4 -2.2 控制要求：............................................................................................... - 4 -三、设计方案论证及电路图................................................................................... - 5 -3.1PLC的输入输出接线图：........................................................................ - 5 -3.2编程元件地址分配表：............................................................................ - 5 -3.3硬件组态：................................................................................................ - 6 -3.4.1线性化控制程序(双四拍)： ......................................................... - 6 -3.4.2 结构化OB1主控制程序：........................................................ - 11 -3.4 仿真结果................................................................................................. - 13 -四、心得体会......................................................................................................... - 14 -五、参考文摘......................................................................................................... - 15 -一、概述步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步电动机。
1-可编程控制器-系统概述
统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程 统一的组态和编程
统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯 统一的通讯
1.3概述：PLC的分类
1-13
Example:SIEMENS
1.3概述：PLC的分类
1-14
Example:Matsushita
1.3概述：PLC的分类
1-15
Example:Schneider
TSX Neza
Modicon TSX Quantum
TSX Premium
TSX Momentum
Programmable Controller 可编程控制器
Note: o 可编程控制器是在工厂的实际要求和应用中发展起来的。早期名称很不统一。 o 可编程控制器Programmable Controller的英文简写为PC。 o 可编程控制器Programmable Controller有时简称PLC，以区别于个人计算机 （Personal Computer, PC）。 o 现在PLC是指可编程控制器Programmable Controller，而不是可编程逻辑控制器 （Programmable Logic Controller）。 1.2概述：PLC的定义
应该指出大、中、小的规模主要是指I/O点数，程序容量在目前的多数 可编程控制器中是可以扩展，扩展后可达数十兆。
1.3概述：PLC的分类
1-11
根据性能分类