plc实训报告..

PLC实训报告 学    院：                      专    业：  电气工程及其自动化    班    级：        1102班        姓    名：                      学    号：                        指导教师：                      起止日期：2014年11月24日～2014年12月05日 一、PLC介绍 1、PLC的基本概念 可编程控制器（Programmable Logic Controller,PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列的优点。特别是工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之一。 可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务、在可编程控制器构成的控制系统中，要实现一个控制任务，首先要针对具体的被控对象，分析它对控制系统的要求，然后编出相应的控制程序，利用编程器将控制程序写入可编程控制器的程序存储器中。系统运行时，可编程控制器依次读取程序存储器中的程序语句,对它们的内容加以解释并执行。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。 可编程控制器的分类：根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式、模块式和混合式。 1、PLC的结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。 CPU模块 中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。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映像区，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映像区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像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。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采取双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 输入模块 输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU可以读其值，但不可以写或进行修改。 输出模块 输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值，而程序循环执行开始时的输出寄存器的值，表明的是上一时间段的真实输出值。    在程序执行过程中，CPU可以读其值，并作为条件参加控制，还可以修改其值，而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。 存储器模块 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源，系统是无法正常工作的。因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电源波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其他措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 2、PLC的特点 编程方法简单易学 功能强、性价比高 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 可靠性高，抗干扰能力强 系统的设计、安装、调试工作量少 维护工作量小，维护方便 体积小，能耗低 3、PLC的应用领域 数字量逻辑控制 运动控制 闭环过程控制 数据处理 通信联网 2、实训目的 PLC实训是电气工程及其自动化专业（控制方向）的一门专业实践课程。本实训是配合《PLC编程及应用》课程教学大纲、要求和课程实施展开。通过本课程的实训，使学生在学习了西门子S7-200系列PLC理论知识的基础上，通过上机编程和程序调试实训，进一步提高西门子S7-200系列PLC的应用能力，掌握自动化设备PLC控制的分析、设计和改进普通机械设备电气控制线路的能力，掌握可编程序控制器的基本原理和选型应用方法，能够根据设备的工艺过程和控制要求正确选用可编程控制器及配套的常用功能模块、变频器和触摸屏的综合应用，完成常用设备的电气控制系统设计，为今后从事相关的专业技术工作打下基础。  三、实训要求  PLC实训是对综合应用能力的培养，因此在实训过程中要求能够主动思考，积极参与。每个同学必须做到的是：根据工艺要求，分析控制要求，设计控制程序，然后再进行编程、调试，以满足加工所要求的基本工艺过程。个别有能力的同学可以在原有控制要求的基础上进一步完善相应的控制环特点，提出合理化建议并编程实现。 4、实训内容 1、天塔之光的控制 1.1 控制要求 L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12→L11→L10……循环下去 1.2 I/O分配        输入    输出 起动按钮： I0.0              L1：Q0.0        L7：Q0.6 停止按钮： I0.1              L2：Q0.1        L8：Q0.7 L3：Q0.2        L9：Q1.0 L4： Q0.3            L10：Q1.1 L5：Q0.4          L11：Q1.2 L6：Q0.5            L12：Q1.3 1.3 梯形图 2、运料小车的控制 2.1控制要求 ①、单步运行 按下起动按钮SD后，选择单步运行按钮A1，按一次A1，小车运行一步；系统进入装料→右行R1→右行R2→右行R3→卸料→左行L1→左行L2→左行L3,最后按下停止按钮ST复位。 ②、单周期运行 按下起动按钮SD后，选择单周期运行按钮A2，小车来回运行一次后停止，最后按停止按钮ST复位。 ③、自动运行 按下起动按钮SD后，选择自动运行按钮A3，系统进入装料→右行→卸料→左行→装料循环，最后按停止按钮ST复位。 ④、手动运行 按下起动按钮SD后，选择手动运行按钮A4，系统通过ZL、XL、RX、ZX四个按钮的状态来决定小车的运行方式。按下装料开关ZL，系统进入装料状态，灯S1亮，S2灭，按下右行按钮RX，灯R1、R2、R3依次点亮，模拟小车右行，按下卸料按钮XL系统进入卸料状态，灯S2亮，S1灭，按下左行按钮XL，灯L1、L2、L3依次点亮，模拟小车左行，最后按停止按钮ST复位。 2.2I/O分配 输入                                  输出 起动SD:I0.0    装料S1：Q0.0 停止ST:I0.1                      卸料S2：Q0.1 装料ZL:I0.2                          右行R1：Q0.2 卸料XL:I0.3                          右行R2：Q0.3 右行RX:I0.4                          右行R3：Q0.4 左行XL:I0.5                          左行L1：Q0.5 单步A1：I0.6                        左行L2: Q0.6 单周期A2：I0.7                      左行L3: Q0.7 自动A3：I1.0 手动A4：I1.1 2.3梯形图 3、三层电梯的控制 3.1控制要求 ①当轿厢停与1层或2层时，按SB7或SB3，则轿厢上升至3层停。 ②当轿厢停与3层或2层时，按SB4或SB1，则轿厢下降至1层停。 ③当轿厢停与1层时，若按SB5或SB6或SB2，则轿厢上升至2层停。 ④当轿厢停与3层时，若按SB5或SB6或SB2，则轿厢下降至2层停。 ⑤当轿厢停与1层时，若按SB6或SB2，同时按SB7或SB3，则轿厢上升至2层暂停，继续上升至3层停。 ⑥当轿厢停与1层时，若按SB5，同时按SB7或SB3，则轿厢上升至3层暂停，转而下降至2层停。 ⑦当轿厢停与3层时，若按SB5或SB2，同时按SB7或SB3，则轿厢下降至2层暂停，继续下降至1层停。 ⑧当轿厢停与2层时，若先按SB7或SB3，接着按SB4或SB1，则轿厢上升至3层停。 ⑨当轿厢停与2层时，若先按SB4或SB1，接着按SB7或SB3，则轿厢下降至1层停。 3.2 I/O分配 输入                                    输出 内呼一层SB1：I0.1                      一层指示灯E1:Q0.1 内呼二层SB2：I0.2                  二层指示灯E2:Q0.2 内呼三层SB3：I0.3                  三层指示灯E3:Q0.3 一层上呼SB4：I0.4                  一层呼叫灯E4:Q0.4 二层下呼SB5：I0.5                      二层向下呼叫灯E5:Q0.5 二层上呼SB6：I0.6                      二层向上呼叫灯E6:Q0.6 三层下呼SB7: I0.7                      三层呼叫灯E7:Q0.7 一层到位开关SQ1：I1.0              轿厢下降KM1:Q1.0 二层到位开关SQ2：I1.1                  轿厢上升KM2:Q1.1 三层到位开关SQ3：I1.2 3.3梯形图 4、水塔水位的控制 4.1控制要求 按下SB4，水池需要进水，灯L2亮；直到按下SB3，水池水位到位，灯L2灭；按下SB2，表示水塔水位低需进水，灯L1亮，进行抽水；直到按下SB1，水塔水位到位，灯L1灭，过2秒后，水塔放完水后重复上述过程即可。