自动打铃控制器-PLC控制系统课程设计-[当文网提供][1](1)
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PLC 课程设计
学 院：机械与电子学院 专 业：机械电子工程
班 级： 093152 姓 名： 吴华灿 学 号： 09315225 指导教师：万智辉
2012 年 06 月 15 日
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目录
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前言 在进行 PLC 控制系统设计时，需要全面系统地考虑系统的控制要求， 最大限度地满足系统的控制要求，从实际出发，设计一个可靠性高、技 术先进合理、易操作、易维护、低成本的 PLC 控制系统。 一、控制系统设计的基本原则
3、设计方案 (1)控制任务分析 在本次设计中，主要任务有： ①根据作息时间表自动打铃。要使电子钟在预先设定的时刻，如 7： 40，自动启动上课铃的控制程序，可对这一时刻的特征进行编程，当文 本显示 7：40 时，自动启动驱动铃音电路和 15s 的延时程序。
4、编程元件地址分配 在本次设计中，涉及到的各种编程元件很多，要对各种编程元件科
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①机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护和连锁。 ②系统的工作方式(如手动、自动、半自动)。 ③生产设备内部机械、电气、仪表、气动、液压等各个系统之间的关 系。 ④PLC 与上位计算机、交／直流调速器、工业机器人等智能设备的 关系。 ⑤系统的供电方式、接地方式及隔离屏蔽问题。 ⑥网络通信方式。 ⑦数据显示的方式及内容。 ⑧安全保护措施及紧急情况处理。 2、确保系统安全可靠、操作简单 确保 PLC 控制系统的安全可靠、长期稳定地连续运行，这是任何一 个控制系统的生命线。为此，必须在控制方案的制定、控制设备的选择 及应用程序的编制方面都要建立在确保控制系统安全可靠的基础上。在 操作上，要保证系统操作的简单有效，尤其是在设计控制程序时，不仅 要保证在正常的工作条件下的正确运行，还必须充分考虑到在非正常的 工作条件下(如电源突然掉电再上电，操作人员的误操作，非法操作等)， 系统仍能正常工作。要求控制程序只能接受合法操作，拒绝非法操作。 3、尽量减少工程成本和维护费用
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任何一个控制系统都能改善作业环境，提高劳动生产率，改进产品 质量。但是，如何在满足生产工艺要求的前提下，设计一个低成本、低维 护费用的 PLC 控制系统，这也应当是进行 PLC 控制系统设计时要考虑的 一个基本设计原则，使得设计出来的 PLC 控制系统，既可靠、高效，又经 济、实用。
4、适当留有扩展裕量
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ห้องสมุดไป่ตู้
上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行，每执行一遍所需 的时间称为扫描周期。PLC 的扫描周期通常为几十毫秒。
三、PLC 的应用 （1）自 1969 年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台 PLC 面世以来，它 的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控 制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用为处理器的优点来满足各 种工业领域的实施控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技 能和习惯，摒弃了危机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格的 形成一套以继电器梯图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使 用户程序的编制清晰直观，方便易学，调试和查错都很容易。这样就破 除了电脑的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。 （2）PLC 在现代工业自动化控制是最值得重视的先进控制技术，现 已成为现代工业控制三大支柱（PLC,CAD/CAM,ROBOT）之一。它以其可
同其他电气控制系统一样，PLC 控制系统的设计原则就是为了实现 被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，从而保证生产过程安全、可 靠、稳定、高效地进行。基本的设计原则如下。
1、满足被控对象的要求 PLC 控制系统设计的首要任务就是要充分满足被控对象对控制系 统提出的要求，这也是 PLC 控制系统设计中最重要的原则。为了实现系 统的控制目标，要求设计人员对被控对象和生产现场做深入细致的调查 研究，详细收集有关的设计资料，包括生产现场的作业环境，生产设备 的相关参数，控制设备的操作方式和操作顺序;，以及相关的管理经验等。 在制订控制方案时，要与现场的管理人员、技术人员及操作人员共同研 究，紧密配合，共同拟订控制方案，解决设计中的疑难问题和重点问题。 在制订控制系统的控制方案时，要从工程实际出发，要充分考虑系 统功能的组成及实现，主要从以下方面考虑。
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靠性高，逻辑性强，体积小，可在线修改控制程序，具有远程通信联网功 能，易于与计算机接口，能对模拟量进行控制，具有高速计算与位控等 高性能模块等优异功能，正在日益取代由大量中间继电器，时间继电器， 计数继电器等组成的传统继电器-接触器控制系统，在机械、化工、石油、 冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC 应 用的深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
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学、合理地分配编程地址。 (1) 输入／输出继电器地址分配
编程元件
输入继电 器
输出继电 器
第一 设计任务书 1、设计题目 自动打铃控制器 2、设计要求 学校的作息时间表如表 1 所示。
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表 1 作息时间 ①上课铃与下课铃的铃音不同(铃音响的频率不同，上课铃为长音： 响 2s，停 1s：下课铃为短音：响 0．5s，停 0．5s)，其他的铃音为连续音。 ②每次打铃的时间为 15s。 ③星期六、星期日不打铃。
PLC 具有易于系统扩展的能力，以 PLC 作为主控制器的控制系统， 要考虑和利用这种易于系统扩展的能力。在进行 PLC 控制系统设计时， 要考虑到今后生产工艺的改进和控制功能的扩充问题。在进行控制系统 组态时，要留有适当的
二．PLC 的基本工作原理 与普通微机类似，PLC 也是由硬件和软件两大部分组成。在软件的 控制下，PLC 才能正常的工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。 PLC 的基本工作过程如下： （1）输入现场信息。在系统软件的控制之下，顺利扫描各输入点，读 入各输入点的状态。 （2）执行程序。顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指 令内容进行逻辑运算。 （3）输出控制信号。根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器（锁存器） 向个输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。
学 院：机械与电子学院 专 业：机械电子工程
班 级： 093152 姓 名： 吴华灿 学 号： 09315225 指导教师：万智辉
2012 年 06 月 15 日
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前言 在进行 PLC 控制系统设计时，需要全面系统地考虑系统的控制要求， 最大限度地满足系统的控制要求，从实际出发，设计一个可靠性高、技 术先进合理、易操作、易维护、低成本的 PLC 控制系统。 一、控制系统设计的基本原则
3、设计方案 (1)控制任务分析 在本次设计中，主要任务有： ①根据作息时间表自动打铃。要使电子钟在预先设定的时刻，如 7： 40，自动启动上课铃的控制程序，可对这一时刻的特征进行编程，当文 本显示 7：40 时，自动启动驱动铃音电路和 15s 的延时程序。
4、编程元件地址分配 在本次设计中，涉及到的各种编程元件很多，要对各种编程元件科
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①机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护和连锁。 ②系统的工作方式(如手动、自动、半自动)。 ③生产设备内部机械、电气、仪表、气动、液压等各个系统之间的关 系。 ④PLC 与上位计算机、交／直流调速器、工业机器人等智能设备的 关系。 ⑤系统的供电方式、接地方式及隔离屏蔽问题。 ⑥网络通信方式。 ⑦数据显示的方式及内容。 ⑧安全保护措施及紧急情况处理。 2、确保系统安全可靠、操作简单 确保 PLC 控制系统的安全可靠、长期稳定地连续运行，这是任何一 个控制系统的生命线。为此，必须在控制方案的制定、控制设备的选择 及应用程序的编制方面都要建立在确保控制系统安全可靠的基础上。在 操作上，要保证系统操作的简单有效，尤其是在设计控制程序时，不仅 要保证在正常的工作条件下的正确运行，还必须充分考虑到在非正常的 工作条件下(如电源突然掉电再上电，操作人员的误操作，非法操作等)， 系统仍能正常工作。要求控制程序只能接受合法操作，拒绝非法操作。 3、尽量减少工程成本和维护费用
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任何一个控制系统都能改善作业环境，提高劳动生产率，改进产品 质量。但是，如何在满足生产工艺要求的前提下，设计一个低成本、低维 护费用的 PLC 控制系统，这也应当是进行 PLC 控制系统设计时要考虑的 一个基本设计原则，使得设计出来的 PLC 控制系统，既可靠、高效，又经 济、实用。
4、适当留有扩展裕量
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ห้องสมุดไป่ตู้
上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行，每执行一遍所需 的时间称为扫描周期。PLC 的扫描周期通常为几十毫秒。
三、PLC 的应用 （1）自 1969 年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台 PLC 面世以来，它 的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控 制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用为处理器的优点来满足各 种工业领域的实施控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技 能和习惯，摒弃了危机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格的 形成一套以继电器梯图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使 用户程序的编制清晰直观，方便易学，调试和查错都很容易。这样就破 除了电脑的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。 （2）PLC 在现代工业自动化控制是最值得重视的先进控制技术，现 已成为现代工业控制三大支柱（PLC,CAD/CAM,ROBOT）之一。它以其可
同其他电气控制系统一样，PLC 控制系统的设计原则就是为了实现 被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，从而保证生产过程安全、可 靠、稳定、高效地进行。基本的设计原则如下。
1、满足被控对象的要求 PLC 控制系统设计的首要任务就是要充分满足被控对象对控制系 统提出的要求，这也是 PLC 控制系统设计中最重要的原则。为了实现系 统的控制目标，要求设计人员对被控对象和生产现场做深入细致的调查 研究，详细收集有关的设计资料，包括生产现场的作业环境，生产设备 的相关参数，控制设备的操作方式和操作顺序;，以及相关的管理经验等。 在制订控制方案时，要与现场的管理人员、技术人员及操作人员共同研 究，紧密配合，共同拟订控制方案，解决设计中的疑难问题和重点问题。 在制订控制系统的控制方案时，要从工程实际出发，要充分考虑系 统功能的组成及实现，主要从以下方面考虑。
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靠性高，逻辑性强，体积小，可在线修改控制程序，具有远程通信联网功 能，易于与计算机接口，能对模拟量进行控制，具有高速计算与位控等 高性能模块等优异功能，正在日益取代由大量中间继电器，时间继电器， 计数继电器等组成的传统继电器-接触器控制系统，在机械、化工、石油、 冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC 应 用的深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
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学、合理地分配编程地址。 (1) 输入／输出继电器地址分配
编程元件
输入继电 器
输出继电 器
第一 设计任务书 1、设计题目 自动打铃控制器 2、设计要求 学校的作息时间表如表 1 所示。
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表 1 作息时间 ①上课铃与下课铃的铃音不同(铃音响的频率不同，上课铃为长音： 响 2s，停 1s：下课铃为短音：响 0．5s，停 0．5s)，其他的铃音为连续音。 ②每次打铃的时间为 15s。 ③星期六、星期日不打铃。
PLC 具有易于系统扩展的能力，以 PLC 作为主控制器的控制系统， 要考虑和利用这种易于系统扩展的能力。在进行 PLC 控制系统设计时， 要考虑到今后生产工艺的改进和控制功能的扩充问题。在进行控制系统 组态时，要留有适当的
二．PLC 的基本工作原理 与普通微机类似，PLC 也是由硬件和软件两大部分组成。在软件的 控制下，PLC 才能正常的工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。 PLC 的基本工作过程如下： （1）输入现场信息。在系统软件的控制之下，顺利扫描各输入点，读 入各输入点的状态。 （2）执行程序。顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指 令内容进行逻辑运算。 （3）输出控制信号。根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器（锁存器） 向个输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。