《PLC原理及应用》课程作业

《PLC原理及应用》课程作业
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学生学号：
201 年 6 月
目录
目录 (2)
一、 PLC综述 (3)
二、顺序控制设计法及应用 (5)
1、对大型电动机的启停控制 (5)
2、两种液体进行混合控制程序设计 (9)
1）使用梯形图编程 (9)
2）使用S7- Graph进行编程和仿真 (12)
参考文献 (15)
一、PLC综述
1、查阅相关文献，就你感兴趣的PLC技术的应用（运动控制/网络、工业总线/HMI等）及研究前沿或相关公司的PLC产品进行综述。

（不允许网络拷贝）答：PLC技术在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺等各个行业，使用情况大致可归纳为：开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理及通讯联网。

开关量的逻辑控制是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，即可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线，如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

PLC 是专门为工业生产环境而设计的控制装置，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施具有较强的适应恶劣工业环境的能力，运行稳定，可靠性较高。

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。

西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。

S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

SIMATIC PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。

各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。

与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。

SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。

S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC
设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。

具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。

S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

在输入采样阶段：PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。

输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在用户程序执行阶段：PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。

在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态。

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段：在此期间，CPU按照I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

这时，才是PLC的真正输出。

微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向：在基于PLC 自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。

但在最近几年，微型PLC（小于32个输入输出点）制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-BASED控制的市场份额将逐步得到增长。

当前，过程控领域最大的发展趋势之一就是ethement技术的扩展，PLC也不例外。

现在越来越多的PLC供应商开始提供ethement接口。

PLC将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。

二、顺序控制设计法及应用
1、对大型电动机的启停控制
符号表：
符号地址数据类型注释Complete Restart OB 100 OB 100
Cycle Execution OB 1 OB 1
X0 I 0.0 B00L 手动/启动
X1 I 0.1 B00L 水泵启动
X2 I 0.2 B00L 油泵启动
X3 I 0.3 B00L 系统启动
X4 I 0.4 B00L 系统停车
X5 I 0.5 B00L 事故信号
X6 I 0.6 B00L 油压传感器X7 I 0.7 B00L 水压传感器X8 I 1.0 B00L 电机过载信号X9 I 1.1 B00L 故障报警解除Y0 Q 4.O B00L 水泵电机
Y1 Q 4.1 B00L 油泵电机
Y2 Q 4.2 B00L 主电机
Y3 Q 4.3 B00L 报警指示灯
程序设计（梯形图）初始化程序OB100：
主程序OB1：
2、两种液体进行混合控制程序设计
1）使用梯形图编程
符号表：
符号地址数据类型注释
OB 100 OB 100
Complete
Restart
Cycle Execution OB 1 OB 1
H I 0.0 BOOL 液位传感器H
I I 0.1 BOOL 液位传感器I
L I 0.2 BOOL 液位传感器L
M Q 4.3 BOOL 搅拌电动机
SB1 I 0.3 BOOL 启动按钮
SB2 I 0.4 BOOL 停止按钮
YV1 Q 4.0 BOOL 液体A进料电磁
阀
YV2 Q 4.1 BOOL 液体B进料电磁
阀
YV3 Q 4.2 BOOL 排料电磁阀
延时2s T 0 TIMER
延时60s T 1 TIMER
梯形图程序：
初始化程序OB100：
主程序OB1：
2）使用S7- Graph进行编程和仿真
符号表：
符号地址数据类型注释
Complete Restart OB 100 OB 100
Cycle Execution OB 1 OB 1
G7_STD_3 FC 72 FC 72
H I 0.0 BOOL 液位传感器H
I I 0.1 BOOL 液位传感器I
L I 0.2 BOOL 液位传感器L
M Q 4.3 BOOL 搅拌电动机
SB1 I 0.3 BOOL 启动按钮
SB2 I 0.4 BOOL 停止按钮
TIME_TCK SFC 64 SFC 64 Read the System
Time
YV1 Q 4.0 BOOL 液体A进料电磁阀YV2 Q 4.1 BOOL 液体B进料电磁阀YV3 Q 4.2 BOOL 排料电磁阀
延时2s T 0 TIMER
延时60s T 1 TIMER
程序:
初始化程序OB100与上述相同；功能块FB1：
主程序OB1对功能块的调用：
参考文献
[1]廖常初.PLC基础及应用.机械工业出版社出版,2003.
[2]陈洁.PLC基础及应用.苏州大学出版社，2006.
[3]程周.电气控制与PLC原理及应用.电子工业出版社，2005.
[4]西门子PLC工程应用设计.。