房间灯的控制PLC课程设计

注： 1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

摘要

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运算逻辑、顺序运算、计时、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和生产过程。此次课程设计利用一个开关来实现不同的控制组合，通过这个开关分别控制房间内三盏灯的打开与关闭，及它们之间的不同组合。关键字：PLC、顺序功能图、梯形图、外部接线图

目录

摘要....................................I 1、PLC的简介.. (1)

1.1 PLC的基本概念 (1)

1.2 PLC的功能 (1)

1.3 PLC 基本组成 (2)

2、设计内容和设计方案 (3)

2.1课程设计的内容和任务 (3)

2.2 课程设计的目的 (4)

2.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 (4)

2.2.2 PLC控制系统设计的基本内容 (4)

2.2.3 PLC控制系统设计的一般步骤 (5)

2.3 设计方案 (5)

3、硬件电路设计 (6)

3.1 外部接线图 (6)

3.2 系统流程图的设计 (7)

3.3 顺序功能图 (8)

3.4 梯形图 (8)

4、程序调试 (9)

4.1 调试步骤 (9)

4.2 调试运行的显示 (9)

5、结束语 (12)

参考文献 (13)

致谢 (14)

附录1 指令表 (15)

附录2时序图 (16)

1、PLC简介

1.1PLC的基本概念

可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

1.2 PLC的特点及功能

(1)PLC的主要特点

1、高可靠性

（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。

（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms.

（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。

（4）采用性能优良的开关电源。

（5）对采用的器件进行严格的筛选。

（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。

（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。

2、丰富的I/O接口模块。PLC针对不同的工业现场信号，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。

3、采用模块化结构。为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC

以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O 等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

4、编程简单易学。PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

5、安装简单，维修方便。PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。

(2)PLC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；

7、通信和联网；

8、其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。

1.3 PLC的基本组成

PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O，包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成，见图1。PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。

1. 中央处理器

中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU 通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。

2. 存储器

PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。ROM、RAMEPROM。ROM是只读存储器，该存储器只能读出内容，不能写入内容，ROM具有非易失性，即电源断开后仍能保存已存储的内容。EPEROM为电擦除只读存储器，须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容。RAM是一种高密度、低功耗的半