PLC自动门课程设计心得体会

2024-09-11

PLC自动门课程设计心得体会（精选12篇）

1.PLC自动门课程设计心得体会篇一

PLC课程设计心得体会

作为一名机械设计制造及自动化大四的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3 周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感

悟．通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有两次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．

短短两周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．

今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。刚开始，我对这个也不了解；后来，经老师讲解，安排任务下来，基本上有了个大致了解。但到了期末，因个人事情比较多，周末就没花时间去看机械设计手册，以致把自己的设计进程落下了一些。而我时间是相当紧张了，这几天基本上是在网上查资料，找数据。幸好，基本上按时完成了设计。现在回想一下，一是自己的专业基础的确没有打牢，许多东西得再翻阅，或向别人请教才能略知一二。不过，在翻阅的过程中，的确有点意外的收获！二是有些事情安排的不够妥当，适当地放一放，缓一缓也许会更好些。遇事立即寻求解决，未必是上上策。新的一年即将开始，幸好有更多地时间去做自己想做的事了。

目前，最重要的事，不管以后是否从事机械行业，都得首先尽可能把专业知识学扎实。这是根本之所在。也是作为大学生最基本的一项任务。还是毕业后找工作的一个基本硬性指标。

在学好专业知识的同时，应因可能多拓宽一下自己的视野，丰富一下自己的思维，进一步发展自己！加油！其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy 或

者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

2.PLC自动门课程设计心得体会篇二

随着我国经济的飞速发展, 自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门性能的优劣主要取决于它的控制装置, 早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制, 造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点, 已逐渐被淘汰。目前自动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器 (PLC) , 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, 具有可靠性高, 抗干扰能力强, 功能完善, 适用性强, 系统的设计、建造工作量小, 维护方便, 容易改造, 体积小, 重量轻, 能耗低等优点。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性, 维护方便。

2、总体方案设计

本文使用的PLC选用日本三菱电机公司生产的FX2N-32M小型PLC;信号采集装置选用上海晶园微电子公司生产的微波感应器;变频器采用日本三菱电机公司生产的FR-540变频器;驱动装置采用天津安全电机有限公司生产的YSM100/112、W、S三相异步交流电动机, 额定转矩为0.43N.m, 额定转速为400r/min;传动装置采用皮带来带动门的运动。

首先通过信号采集装置判断门前是否有人, 若有人则将信号转换为开关量信号传送到PLC, PLC根据开关信号来控制变频器的开停和速度的变换, 最后由传动装置带动门运动。

另外, 根据实际应用的要求, 自动门还应具有以下几个友好性功能: (1) 开门和关门控制应具有手动和自动方式, 由手自动转换开关来控制。 (2) 蜂鸣器的提示功能, 当自动门开启和关闭时, PLC输出信号给蜂鸣器, 蜂鸣器响以提醒来往行人注意。 (3) 防夹人功能, 为了杜绝自动门的夹人事件, 在门两侧安装防夹人安全感应器, 以防止停留在门附近的人被门所夹住。总体方案的结构如图1所示。

2.1硬件各单元方案设计

2.1.1信号采集部分

目前自动门行业使用的感应开关主要有触摸感应开关, 微波感应器, 红外感应器, 接近感应开关等, 根据不同的功能和性能运用在各类不同场合的自动门控制系统中, 是自动门系统的关键部位, 其性能直接影响自动门系统的安全及稳定, 本设计使用的是上海晶园微电子公司生产的WB-3001微波感应器, 又称微波雷达, 对物体的移动进行反应, 因而反应速度快, 适用于行走速度正常的人员通过的场所, 它的优点是几乎不受周围环境因素影响。

2.1.2 PLC控制部分

本文设计的自动门属于小型控制系统, 结合经济性的考虑因此选择整体型PLC。采用日本三菱公司生产的FX2N-32M小型PLC来实现整个自动系统的控制, 三菱FX2N-32M具有如下优点:最大范围地包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块, 它可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。

2.1.3变频器与驱动装置

根据自动门的需要, 变频器采用日本三菱公司生产的FR-500系列中的FR-540变频器作为控制电机转速的控制器, 三菱FR-540变频器具有以下优点:接线简单、安装灵活、频率设置简单。

驱动器是自动门能否良好工作的保障, 在本设计中是运用变频器的三段速度调节来自动调节电机的速度, 以达到驱动自动门的目的。因此应选用绝缘电阻、绝缘介电强度、接地装置、过电压保护等符合国际安全标准规定的, 具有噪声低、过载能力强的特点的并且转速不高于500r/min的电机, 在结合了安全、稳定的考虑本课题所设计的自动控制系统的驱动装置选用天津安全电机有限公司生产的型号为YSM100/112、W、S的3相380V三相异步交流电动机。

3、电路调试

组成控制电路的各硬件部分选型完毕后, 对该系统PLC的I/O地址进行分配, 这是编写PLC程序首先要做的前提条件, 也是现场接线和调试的重要依据。接下来对自动门电路进行连接, 主要包括自动门控制系统连接电路、自动门I/O接线电路。硬件设计结束后, 还有PLC的软件程序的设计, 本文中采用梯形图语言编写PLC的控制程序, 程序要以满足系统控制要求为主线, 逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序, 逐步完善系统指定的功能。

最后, 我们进行系统程序的模拟调试, 程序模拟调试的基本思想是, 以方便的形式模拟产生现场实际状态, 为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同, 模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。本设计进行模拟的在线调试, 在调试中, 程序的变动, 包括功能的增减、变化是难免的, 程序是否好用, 最终要通过调试才能使程序进一步完善和最终的确定。首先在PLC面板上将PLC设置为RUN位置, 此时PLC开始运行, 然后接好控制箱连线, 根据I/O分配表中的输入输出所对应的开关逐一进行调试。在调试过程中, 预先设计的功能和动作都能正常实现, 具有较高的可靠性, 维修方便等特点。

4、结语

本文以PLC为核心, 设计了一个自动门控制系统, 通过分析自动门的工艺条件和控制要求, 对自动门的友好性进行了改进。但同时自动门系统在满足使用功能的前提下, 还应具有较高的可靠性, 一旦出现故障, 必将造成整个自动化过程的混乱和失控, 从而产生严重的后果。因此, 对可靠性的考虑应贯穿于PLC控制系统的设计的整个过程, 这需要进一步的研究。

参考文献

[1]张发玉.《可编程序控制器应用技术》[M].西安电子科技大学出版社, 2006年.

[2]《三菱FX系列可编程控制器编程手册》[Z].三菱电机自动化有限公司编, 2000年.

[3]王改堂, 王孟郊.PLC在自动门中的应用[J].科技资讯, 2006年:18.

[4]孙康崚, 杨兆伟, 张晔.基于PLC的自动门控制系统设计[J].机电工程, 2010年11月:123-126

3.基于PLC的自动门控制系统设计篇三

摘要：PLC凭借其高稳定性与对环境较强的适应能力，使得其在自动门控制装置领域中应用日益广泛。本文围绕自动门控制系统的设计展开探究。首先对PLC系统的概念作简要的介绍，再探讨其硬件及软件的设计过程，以供参考。

关键词：PLC；自动门控制系统；设计

前言

利用PLC控制自动门具有较高的可靠性和稳定性、便于维修等优点。进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有很好的发展前景。

1.PLC概念

可编程控制器，英文Programmable Controller，简称PLC，PLC是用于工业现场的电控制器，它源于继电器控制技术，但基于电子计算机。它以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，它通过运行储存在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。

2.自动门控制系统的整体方案

2.1设计流程

（1）深入了解和分析自动门的控制要求和控制部件。

（2）確定I/O设备。根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。

（3）根据I/O点数选择合适的PLC类型。

（4）分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。

（5）设计自动门系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作。

（6）将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。

（7）自动门系统的整体调试，在PLC软硬件设计和现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，调试种发现的问题要逐一排除，直至调试成功。

2.2自动门的功能需求分析

本设计面向商场入口的应用，需要有安全性和可靠性。根据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门应由以下功能：

2.2.1开门和关门控制应有手动和自动方式

为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。手动和自动开门方式由手自动转换开关来控制。当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调节开或者关。当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应器检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门且门未关闭，PLC动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。

2.2.2紧急停止

当自动门出现夹人现象时，可闭合紧急停止开关，自动门自动进入开门过程。PLC控制和执行元件构成是自动门控制系统的两个重要组成。采用自动和手动控制方式，此种控制模式为自动门的主要控制方式。本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。

2.2.3自动门的控制要求

要实现自动控制首先要具备一下功能部件：微波检测开关，限位开关，超载要实现电机正保护开关。先确定电机与门扇轨道组成的系统，要实现电机正转—开门，电机反转—关门。

首先按下启动按钮，当传感器检测到能有人体通过信号时，开关上有电流通过，（光电检测开关是脉冲触发需对其自锁）所以线圈上有电流通过，电动机正传，带动自动门执行开门过程。

门完全打开之后，使开门限位开关由闭合到断开，此时自动门停止，延时8秒。若此时感应器重新检测到有人体信号时，则在重新进行8秒延时。

当8秒的延时完毕后，电动机反转执行关门过程。在关门过程中，传感器重新检测到人体信号时，此时中断关门转向开门过程。

2.3自动门具体构成

自动门系统的具体组成如下图：

图1自动门系统组成

由上图可知，当感应器件检测到人体或物体信号时将信号传给PLC，PLC根据已经采集的信号发出控制信号，是驱动装置运行，通过传动装置带动自动门的运行。

3.硬件设计

3.1可编程控制器的选型

在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作，然后根据控制要求，估计输入输出点数、所需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。

3.2驱动装置的选型

自动门的驱动器是自动门能否良好工作的保障。结合安全稳定的考虑，在本设计中选用天津某公司生产的型号为YSM100/112、W、S的3相380V交流电机，此电机噪音极小、调速性能好，即具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机线性机械特性、调速范围宽、启动转矩大、运行效率高等诸多优点。

3.3感应器件的选型

目前自动门行业运用的感应器件主要有微波感应器、红外感应器等。微波感应器，又称微波雷达，对物体的移动进行反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所。结合本课题的实际需要在设计自动门的人员检测上运用微波雷达传感器为自动门感应器。

4.软件工作过程的设计分析

根据本设计和安全要求，所设计的程序按照下列流程运行，已达到本系统的最佳设计要求和完成系统的最终设计，主要的工作流程如下：

首先按下启动按钮，当传感器检测到能有人体信号时，电动机正传，带动自动门执行开门过程。

当门完全打开之后，使开门限位开关打开，此时自动门停止，进行8秒延时。若此时感应器重新检测到有人体信号时，则在重新进行8秒延时

当8秒的延时完毕后，电动机反转执行关门过程。在关门过程中，传感器重新检测到人体信号时，此时中断关门转向开门过程。

考虑到自动门若出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门。

5.总结语

本设计基本上达到了设计目的，利用PLC实现自动门的控制系统。通过对PLC概念的介绍，再进行合理的软硬件设计，提高了自动门的可靠运行。改善了自动门的舒适感，并节约了电能。给人们带来了极大的方便。用可编程控制器对自动门进行控制的同时实施实时故障监测，准确可靠，实时性好，便于维修。

参考文献：

[1]张发玉.可编程序控制器应用技术[M].西安电子科技大学出版社，2006，（09）.

4.PLC控制全自动洗衣机设计篇四

课程设计说明书

题

目

机电一体化课程设计

――PLC控制全自动洗衣机设计

系

别

机电工程系

专

业

机电一体化

班

级

机电0511

姓

名

官智俊

指导教师

吴晓苏

二○○ 八年一

月十

日

设计说明书

课程设计任务书

一、设计任务：

PLC控制全自动洗衣机设计

二、设计要求：

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位进水１５Ｓ

低水位进水１０Ｓ２.程序选择：全程序

简易程序

（１）全程序过程：（循环３次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止（２）简易程序：（循环２次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止

三、设计期限

2008

年月日至

2008 年 1 月 20 日

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

一．ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义…………………………………………………………………4

二．ＰＬＣ机型……………………………………………………………………………………………..4

三．程序设计要求…………………………………………………………………………………………..5

四.设计流程图 ……………………………………………………………………………………………6

五.课程设计小结…………………………………………………………………………………………..18

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

一．ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义

ＰＬＣ控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使用术语依然是＂继电器＂一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然．

ＰＬＣ控制使用简单，他的Ｉ／Ｏ已经做好，输入输出信号可直接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，其输出触头容易达２２０Ｖ．２Ａ．

ＰＬＣ是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施．

当工作程序需要改变时，只需改变ＰＬＣ的内部，惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动．从这些方面突出了使用ＰＬＣ控制全自动洗衣机的优越性．

二．ＰＬＣ机型

日本三凌公司的Ｆ系列ＰＬＣ

三．程序设计要求

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位进水１５Ｓ

低水位进水１０Ｓ２.程序选择：全程序

简易程序（１）全程序过程：（循环３次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止（２）简易程序：（循环２次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止

注意：要求画出控制流程图四.Ｉ／Ｏ分配图

启动

Ｘ０

Ｙ０

进水

水位（高）Ｘ１

Ｙ１

排水

水位（中）Ｘ２

Ｙ２

电机正转

水位（低）Ｘ３

Ｙ３

电机反转

全程序

Ｘ４

Ｙ４

脱水

简易程序Ｘ５

ＣＯＭ

五.软硬件系统设计

１.硬件组织

２.元件组成

（１）梯形图及其分析

（２）状态转移图及其分析

（３）指令表

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

设计要求：

1、按下启动按扭及水位选择开关

2、开始进水直到高（中、低）水位，关水3、2秒后开始洗涤

4、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

5、如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

6、开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

7、清洗完成，报警3秒并自动停机

8、若按下停车按扭，可手动排水和手动脱水

输入点：输出点：

启动 10001 启动洗衣机 00001 停止 10002 进水阀 00002 高水位 10003 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007 中水位检测 10008 低水位检测 10009 手动排水 10010 手动脱水 10011

全自动洗衣机的I/O分配并设计PLC外围硬件线路：

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

设计流程图：

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

全自动洗衣机的梯形图：（由于版面限制，我只能把这个梯形图分解成几块，标志图X）

图（1）

图（2）

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

图（3）

杭州职业技术学院机电工程系8

设计说明书

图（4）

杭州职业技术学院机电工程系9

设计说明书

图（5）

图（6）

我这是使用步进梯形指令（STL）编程方式，当然也可以使用起保停电路编程方式。杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

I0.0 启动信号 I0.1 停止信号 I0.2 高水位 I0.3 中水位 I0.4 低水位 I0.5 排空检测 I0.6 高水位检测 I0.7 中水位检测 I1.0 低水位检测 I1.1 手动排水 I1.2 手动脱水

Q0.0 启动指令 Q0.1 进水阀控制 Q0.2 正转及脱水 Q0.3 反转 Q0.4 排水 Q0.5 报警

M0.1 开始洗涤

转:

二、控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水

（2）2秒后开始洗涤

（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5）开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6）清洗完成，报警3秒并自动停机

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

图片：

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

杭州职业技术学院机电工程系

图片：13

设计说明书

杭州职业技术学院机电工程系

图片：14

设计说明书

杭州职业技术学院机电工程系

图片：15

设计说明书

NETWORK 1 //开始洗涤

//开始洗涤，M0.1为洗涤状态；M0.2为每次洗涤（共四次）的状态；M0.3为进水阀控制；LD I0.0 AN C2 AN I0.1 =

M0.1

NETWORK 2

//进水阀控制 //

//进水阀控制 // LD M0.1 EU LD I0.5 EU

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

OLD O

M0.3 AN M0.2 =

M0.3

NETWORK 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN I1.0 OLD A

M0.3 =

Q0.1

NETWORK 4 LD Q0.1 ED TON T37, +20

NETWORK 5 LD T37 O

M0.2 AN C1 A

M0.1 =

M0.2

NETWORK 6

//正转及脱水控制 //正转及脱水控制 LD M0.2 AN T38 AN Q0.3 A

M0.1 LD I0.5 AN T40 AN Q0.3 A

M0.1 OLD LD I1.2 AN M0.1 OLD =

Q0.2

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

NETWORK 7 LD M0.2 AN T39 TON T38, +300

NETWORK 8

//反转控制 //反转控制 LD T38 AN T39 AN I0.5 A

M0.1 =

Q0.3

NETWORK 9 LD Q0.3 TON T39, +300

NETWORK 10 LD T39 ED LD T40 ED CTU C1, +5

NETWORK 11

//出水阀控制 //出水阀控制 LD C1 LD I1.1 AN M0.1 OLD =

Q0.4

NETWORK 12

//脱水计时 //脱水计时 LD I0.5 TON T40, +300

NETWORK 13

//洗涤和漂洗计数 //洗涤和漂洗计数 LD M0.2 ED LDN M0.1 CTU C2, +3

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

NETWORK 14

//报警输出 //报警输出 LD M0.1 TOF T30, +30

NETWORK 15 LDN M0.1 A

T30 =

Q0.5

六：课程设计小结

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。

回顾起此次PLC课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在吴小苏老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在吴小苏老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

参考文献：

《电器控制与PLC》

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

指导教师评语：

成绩答辩评定：

指导教师签名：签名：

年月杭州职业技术学院机电工程系

日设计说明书

5.plc课程设计篇五

1、PLC实践实训的基本要求

PLC实践实训的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。

2、PLC实践实训的教学要求

PLC实践实训的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课或者迟到、早退累计达到2次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要查找资料，可到图书馆查阅。

课程设计的任务相对分散，每1-3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。

三、设计报告

设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：

1、封面

2、内容提要

3、目录

4、正文

(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；(2)方案选择及论证；(2)硬件电路设计及描述；

(3)软件设计流程及描述；(4)源程序代码；

5、心得体会

6、参考文献

四、考核方法

PLC实训的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。

考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。

五、设计题目（参考：http://）

项目一停车场车位控制...........................................3 项目二病床呼叫系统.............................................4 项目三自动双层停车场控制设计...................................5 项目四自助洗车机控制设计.......................................6 项目五自动售货机的控制设计.....................................7 项目六电子计算器设计...........................................8 项目七台车呼叫控制.............................................9 项目八自动喷泉的PLC控制......................................10 项目九气动机械手操作控制......................................11 项目十小车多方式运行的PLC控制................................12 项目十一装瓶流水线的PLC控制..................................13 项目十二工业洗衣机的PLC控制..................................14 项目十三包装生产线的PLC控制..................................15 项目十四彩灯广告屏的PLC控制..................................16 项目十五自动门控制装置........................................18 项目十六全自动洗衣机PLC控制..................................19 项目十七汽车自动清洗装置PLC控制..............................20

项目一停车场车位控制

一、控制要求

二、设计任务

学生根据控制

1.2.3.运用功能指令进行PLC4.5.三、设计报告要求”。

项目二病床呼叫系统一、控制要求 13病人不适时紧急呼叫。23钮时，房紧急呼叫并闪烁指示灯。4紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。5的紧急指示灯方町被重置。

二、设计任务

识

1.2.3.运用功能指令进行PLC4.4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利

5s内按下重置按5.三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目三自动双层停车场控制设计

1.双层停车场控制的配置如图所示，上下共可听5部车。

2.本停车场设计的规则为1、2、3车位只能上下移动，不能左右移动，4、5车位只可左右移动不可上下移动。

3.下排车位只需直接将车子开出即可

4.如要呼叫上排车子，只要按下1至3的按钮，再按下[叫车]按钮，则所按车位将降至下层，而下排车位将左右移动，让出车位让上层车位降下。

二、设计任务

知识工程应用能力、1.2.3.运用功能指令进行PLC4.5.三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目四自助洗车机控制设计

一、控制要求 1100元自助洗车机。23个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动，开关洗车机才会动作吗，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额，用BCD码，当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额，退币选作。

洗车机动作流程。

123开始动作——喷洒清洁剂。

5，开始往左移，继续喷洒清洁剂。

洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往朽移3s，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设备6刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止然后往左移。

78洗车机往左移3s5s洗车机开

5ss后停止

洗开始往右移。

3[复位按钮]水、洗刷、风扇及清洁

复位动作。

二、设计任务

移、喷

1.2.3.运用功能指令进行PLC4.5.三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目五自动售货机的控制设计

一、控制要求 I3个投币孔，分别为1元、5元和10元。23种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。3，将可由退币按钮找回余额。45678经掉出。

元，如果小于10元则直接退1元的。

二、设计任务学生根据控制要求进行自动售货机运行

1.2.3.运用功能指令进行PLC

10元再退

7段数码管上。

12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。

15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料已4.5.三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目六电子计算器设计

一、控制要求

123

4二、设计任务行

4位数。

7段数码管上。

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识进电子计算器设计运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知

1.2.识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，4.5.进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目七台车呼叫控制

一、控制要求

一部电动运输车供8 PLC

(下称呼车)时

表的工位呼车无效。如停车位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位停车时间为30s车不会自行启动。

PLC硬件安排及软件规划为了区别工位依1-8，系统设启动及停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个。每工位设呼车指示灯1个，但并联接于各个输出口上。系统布置图如图所示。

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识进行台车呼叫控制设计运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.2.3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，4.5.进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目八自动喷泉的PLC控制

一、控制要求

有16个彩灯代表16

4二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识进行自动喷泉的PLC设计运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1.2.3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，4.5.进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目九气动机械手操作控制

一、控制要求

气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。控制要求为：

1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；

2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；

3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；

4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；

5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；

机械手的操作面板如图所示。机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。

1、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；

2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；

3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；

4、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；

5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；

6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；

7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识进行气动机械手操作控制设计运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.2.系统有

3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，4.5.进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰、论述清楚、图表正确、书写工整。详见“课程设计报告写作要求”。

项目十小车多方式运行的PLC控制

一、控制要求

小车系统由直流电机、继电器、小车和4个站台等组成，每个站台有检测传感器、指示灯和按钮，控制要求如下：

小车起始位置停在x(x=1~4)号站台，SYx传感器为ON;假如y(y=1~4)号站台呼叫，如果：

x>y，小车左行到呼叫站台停车；

x=y，小车停止；

小车在SY1和SY4处要有可靠的保护功能，自动往返或准确停车，不能向外撞；

小车路过每个站台要有指示灯显示；但LB1和LB4灯要闪3次；

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行小车多

方式运行的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动、停止功能；

3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4.程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现小车多方式运行的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十一装瓶流水线的PLC控制

1、控制要求

有A1~A10选瓶、装瓶、盖盖、贴签、传送、成品入库生产线操作工序，用10盏灯来模拟；并有启动/停止、移位、复位按钮进行操作，如下图所示。实现手动，自动等四种以上的装瓶流水线工序控制。

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行装瓶流水线运行的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.2.3.4.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十二工业洗衣机的PLC控制

1、设计要求：

全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，作脱水甩干用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通，全自动洗衣机实物示意如图所示。从图可见洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电气控制系统使进水阀打开，经进水管将水注入外桶；排水时，电控系统把排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正、反转是由洗涤电机驱动波盘正、反转实现的，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用于检测高、低水位。起动按钮用来起动洗衣机工作；停止按钮起手动停止进水、排水及报警等作用，排水按钮用来实现手动排水。

全自动洗衣机实物示意图

控制流程如下：接通电源PLC投入运行，系统处于初始状态，准备起动。按下起动按钮，洗衣机开始进水，当水满即水位到达所设定的高度时，停止进水并开始正转洗涤。正洗15 s后暂停，暂停3 s后就进行反转洗涤，反洗15 s后暂停，待3 s后，此时如果正、反洗没有满3次，则返回从正洗开始的动作；若正、反洗已满3次，则开始排水，水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。如果没有完成3次大循环，则返回从进水开始到脱水的全部动作，进行下一次的循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。10s报警后结束全部洗衣过程，自动停机。另外，还可以按排水按钮实现手动排水，按停止按钮实现手动停止进水、排水脱水及报警。

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行系统的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4.程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十三包装生产线的PLC控制

一、控制要求

某包装生产线上，包装物品由传送带1随时运来，运送时间不固定，因此包装物品的间隔是不确定的，有的包装距离较远，有的包装则靠在了一起。在传送带1的电动机轴上安装一个旋转编码器E6A，电动机转动1圈，旋转编码器发出1个脉冲。每个包装物品的宽度是4个脉冲，当光电检测器SP1检测到包装物品，且旋转编码器发出4个脉冲时，表示有1个包装物品通过传送带1到传送带2。这样就可以通过对旋转编码器发出的脉冲数的计数，实现对包装物品的准确计数。

说明：

按下启动按钮SB1后，传送带1和传送带2运转，传送包装物品到传送带2。当传送带2上有3个物品后，挡板电动机M1正转，驱动挡板上升，阻止后面的包装物品继续运送到传送带2上。当挡板上升到位，上限位开关SQ3动作，挡板停止上升，推动器电动机M2正转，将3个包装物品向前推出。

当推动器到达前限位开关SQ2动作，推动器停止向前，推动器电动机M2反转，驱动推动器后退。当推动器后退到位时，后限位开关SQ1动作，推动器停止后退，推动器电动机M2停转。此时挡板电动机M1反转，驱动挡板下降。

当挡板下降到位，下限位开关SQ4动作，挡板回到初始位置。

二、设计任务

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4.程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十四彩灯广告屏的PLC控制

一、控制要求

彩灯在我们日常生活中随处可见的，无论是美化，亮化工程，还是企业的广告宣传，都借助与彩灯的形势，使得各个城市的夜晚光彩夺目，缤彩纷呈。这些彩灯可以是用霓虹灯管制成各种形状和各种颜色的灯管，也可以是用白炽灯或者日光灯做光源，照亮大幅或巨幅的宣传画彩灯控制可以达到宣染效果，是通过控制全部或者部分彩灯的亮和灭，闪烁的频率，灯的亮度及灯光流的方向来实现。在不太复杂的彩灯控制中，一般可以采用单片机或者各种专用的彩灯控制器来实现，设计是采用PLC来完成课题设计的。

彩灯广告屏,其示意图如(图1)所示：

彩灯广告屏示意图

彩灯和流水灯的时序图如图所示：

广告屏中间部分有81-2-3-4-5-6-7-8后按照8-7-6-5-4-3-2-1从88-7-6-5-4-3-2-120等待2分成61-2-3-4-5-6-7-8-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ--广告屏四周安装有2

1-8。系统启动以后灯管点亮的101秒。灯管全熄灭后等待

141秒点亮并循环。18直到系统停止工作。电压均为220VAC

-/连续控制各个彩灯的工作

二、设计任务

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.4.5.6.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

程序结构与控制功能自行创新设计；

用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十五自动门控制装置

一、课题内容：

1．自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

2．控制要求：

1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

二、设计任务学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行系统的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.4.5.6.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

程序结构与控制功能自行创新设计；

用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”

项目十六全自动洗衣机PLC控制

一、控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水2秒后开始洗涤。

（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5）开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6）清洗完成，报警3秒并自动停机

（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

二、设计任务

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4.程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

项目十七汽车自动清洗装置PLC控制

一、控制要求

二、设计任务

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

2.系统有启动/停止、移位、复位功能按钮；

3.运用移位等功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；

4.程序结构与控制功能自行创新设计；

5.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统；

6.进行系统调试，实现装瓶流水线的控制要求。

三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

PLC实训实践报告

题

目：专业班级：姓名：学号：同组成员：指导教师：

2014 年12月22日至2014年12月28日

课程设计报告正文内容要求

一、系统总体方案设计 1 系统功能系统硬件配置及组成原理（要有系统组成图）3 系统变量定义及分配表 4 系统接线图设计

二、控制系统设计 1 控制程序流程图设计 2 控制程序时序图设计 3 控制程序设计思路 4 创新设计内容

三、系统调试及结果分析 1 系统调试及解决的问题 2 结果分析

四、结束语参考文献

6.plc课程设计总结篇六

2.确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

3.存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同，但也有必须的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高，但就应根据系统的大小合理选用PLC产品。

4.编程器的选购PLC编程可采用三种方式：

一是用一般的手持编程器编程，它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低，但对于系统容量小，用量小的产品比较适宜，并且体积小，易于现场调试，造价也较低。

二是用图形编程器编程，该编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高。

三是用个人计算机加PLC软件包编程，这种方式是效率最高的一种方式。基于电脑笔记本的普及和PLC软件编程的方便性，并且易于现场调试。这种方式是用户最喜欢用的一种方式。

因此，应根据系统的大小与难易，开发周期的长短以及资金的状况合理选购PLC产品。

5.尽量选用大公司的产品其质量有保障，且技术支持好，一般售后服务也较好，还有利于你的产品扩展与软件升级。

输入回路的设计

1.电源回路PLC供电电源一般为AC85—240V(也有DC24V)，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1：1隔离变压器等)。

2.PLC上DC24V电源的使用，各公司PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行)。

3.外部DC24V电源若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部带给DC24V电源;但该电源的“—”端不要与PLC的DC24V的“—”端以及“COM”端相连，否则会影响PLC的运行。

4.输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定，如日本三菱公司FX系列PLC的输入值为：DC24V、7mA，启动电流为4.5mA，关断电流小于1.5mA，因此，当输入回路串有二极管或电阻(不能完全启动)，或者有并联电阻或有漏电流时(不能完全切断)，就会有误动作，灵敏度下降，对此应采取措施。另一方面，当输入器件的输入电流大于PLC的最大输入电流时，也会引起误动作，应采用弱电流的输入器件，并且选用输人为共漏型输入的PLC，输入元件的公共点电位相对为负，电流是流出PLC的输入端。

输出回路的设计

1.各种输出方式之间的比较

(1)继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A/点;但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至几百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms

(2)晶闸管输出：带负载潜力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms.

(3)晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带DC5—30V的负载，最大输出负载电流为0.5A/点，但每4点不得大于0.8A。

当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载潜力强。当频率为10次/min以下时，既可采用继电器输出方式;也可采用PC输出驱动达林顿三极管(5—10A)，再驱动负载(见图2)，可大大减小

2.抗干扰与外部互锁当PLC输出带感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。

当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可靠性。

3.“COM“点的选取不同的PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多，且电流大时，采用一个“COM”点带1—2个输出点的PLC产品;当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点带4—8个输出点的PLC产品，这样会对电路设计带来很多方便。每个“COM”点处加一熔丝，1—2个输出时加2A的熔丝，4—8点输出的加5—10A的熔丝，因PLC内部一般没有熔丝。

4.PLC外部驱动电路对于PLC输出不能直接带动负载的状况下，务必在外部采用驱动电路：能够用三极管驱，也能够用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电路，且每路有显示二极管(LED)指示。印制板应做成插拔式，易于维修。

PLC的输入输出布线也有必须的要求，请看各公司的使用说明书。

扩展模块的选用

对于小的系统，如80点以内的系统.一般不需要扩展;当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足要求时，可采用网络结构;同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请看相关的技术手册。

各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。PLC的这种模块化设计为用户的产品开发带给了方便。

PLC的网络设计

当用PLC进行网络设计时，其难度比PLC单机控制大得多。首先你应选用自己较熟悉的机型，对其基本指令和功能指令有较深入的了解，并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则，不能适应你的实时要求，造成系统崩溃。另外，对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要思考。

7.自动售货机系统的PLC控制设计篇七

实际生活中的售货机通过对货币的数值运算判断购买何种商品, 它的内部功能涉及到加法、减法以及退币时的除法运算, 系统流程图如图1所示, 设计步骤如图2所示。

2 自动售货机PLC程序设计

2.1 I/O地址定义表

PLC控制系统采用自动工作方式, 输入信号为果汁、咖啡、汽水按钮、5角、1元、5元硬币、纸币投入识别, 手动复位按钮;输出信号为三种货品排出电磁阀、找钱电磁阀及指示灯, 共7个输入点, 8个输出点, 均设置为开关量。

2.2 程序设计

自动售货机的PLC控制过程可分为价格内部传递的运行、投币、价格比较、商品选择、运算及退币过程。FP1-C24的主机I/O点数为16/8, 最大I/O点数104, ;运行速度1.6μs/步, 容量2720步, 基本指令数80, 高级指令数111。内部继电器为1008点, 特殊内部继电器为64点, 定时器/计数器为144点, 数据寄存器为1660字, 特殊数据寄存器为70字, 索引寄存器为2字, 主控指令为32点, 跳转标记数为64点, 步进数为128级。PLC程序设计的梯形图如图3所示。

2.3 运行

保存组态内容, 关闭力控程序, 将自动售货机的PLC程序下载到PLC装置中, 切换离线状态, 再次启动力控工程管理器, 选择本项目, 单击“进入运行”按钮启动整个运行系统, 观察控制现象。

3 小结

8.PLC自动门课程设计心得体会篇八

关键词：PLC控制系统设计调试

1 PLC控制系统的设计

1.1 PLC控制系统的硬件设计硬件设计是PLC控制系統的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。

PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85-240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）；隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。

PLC输入电路电源一般应采用DC 24V，同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。

PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短；如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。

当PLC扫描频率为10次／min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。

对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。

对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，避免PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。

PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式:

隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。

屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。

布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔；模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。

1.2 PLC 控制系统的软件设计在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。

1.2.1 PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。

基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序；依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。

模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对独立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。

1.2.2 PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大；尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。

程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也要统一编号，进行分配。

在地址分配完成后，应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。

彼此有关的输出器件，如电机的正/反转等，其输出地址应连续安排，如Q2.0/Q2.1等。

1.2.3 PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了，易于编程输入，少占内存，减少扫描时间，这是PLC 编程必须遵循的原则。下面介绍几点技巧。

PLC各种触点可以多次重复使用，无需用复杂的程序来减少触点使用次数。

同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出，双线圈输出容易引起误动作，在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果必须是双线圈输出，可以采用置位和复位操作（以S7-300为例如SQ4.0或者 RQ4.0）。

如果要使PLC多个输出为固定值1（常闭），可以采用字传送指令完成，例如Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。

对于非重要设备，可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端，或者通过PLC编程来减少I/O点数，节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止，就可以采用二分频来实现。

模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁转程序封装成为一个模块，正反转点动封装成为一个模块，在PLC程序中我们可以重复调用该模块，不但减少编程量，而且减少内存占用量，有利于大型PLC 程序的编制。

2 PLC控制系统程序的调试

PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。

2.1 I/O端子测试用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常；反之，应检查接线或者是I/O点坏。

我们可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常。反之，应检查接线或者是I/O点坏。

2.2 系统调试把PLC控制单元的工作方式设置为"RUN"开始运行。反复调试消除可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行:对每一个现场信号和控制量做单独测试；检查硬件/修改程序；对现场信号和控制量做综合测试；带设备调试；调试结束。

3结束语

9.PLC交通灯课程设计篇九

⒈定义：可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。“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”。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并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。

⒉工作原理: 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三个阶段。

(一)输入采样阶段

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。

(二)用户程序执行阶段

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)。

(三)输出刷新阶段

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。

随着自动化控制技术和微电子技术的迅猛发展，PLC作为前沿的工业控制器，具有体积小、可靠性高、易操作、灵活性强、抗干扰能力强等一系列优点，广泛用于自动化控制领域。用内部编程取代继电器逻辑控制电路中大量的中间继电器和时间继电器，简化了控制路线，提高了系统控制的可靠性，这是PLC最大的优点。借助于书序控制图和梯形图来编制用户控制程序，实现自动控制系统顺序控制，是PLC的主要功能之一。

实训１

基础试验

1.两灯交替闪烁指令表

梯形图

工作过程：

按下启动开关X0，Y0亮，且开始计时,2S后，T0动作，T0常闭断开Y0熄灭，T0常开闭合Y1亮，经过2s，Y0亮；如此循环，直到按下停止开关X1。

2.利用计数器实现循环

指令表

梯形图

工作过程：

按下启动开关X0，Y0亮，开始计时2S后，T0动作，Y0熄灭，Y1亮，如此循环，直到循环了5次，计数器CO动作，常开触点闭合，整个过程停止。

实训２十字路口交通灯控制系统

1、实训目的

① 了解ＰＬＣ基本功能指令使用方法 ②掌握功能指令图的输入方法 ③学会利用功能指令进行设计２、实训的内容

该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,按启动按钮，六盏灯按如下时序工作：第一组绿灯亮５秒后闪烁３次（灭０．５秒，亮０．５秒），黄灯亮２秒，红灯亮1０秒；第二组红灯亮1０秒，绿灯亮５秒后闪烁３次（灭０．５秒，亮０．５秒），黄灯亮２秒。

从时序图可以看出，该系统有一个输入装置和 6个输出装置。下表为输入装置与输出装置与PLC的地址编号对应表。

指令表

⒈ ⒉ ⒊ ⒋ ⒌ ⒍ ⒎ ⒏ ⒐ ⒑ ⒒ LD

M8002 SET

L0 STL

S0 LD

X000 OUT

Y000 OUT

Y003 SET

S21 SET

S31 STL

S21 OUT

Y000 OUT

K50 ⒓ LD

T0 ⒔ SET

S22 ⒕ STL

S22 ⒖ OUT

K30 ⒗ LDI

T1 ⒘ AND

M8013 ⒙ OUT

Y000 ⒚ LD

T1 ⒛ SET

S23 ２１．STL ２２．OUT ２３．OUT ２４．LD ２５．SET ２６．STL ２７．OUT ２８．OUT ２９．STL ３０．OUT ３１．OUT ３２．LD ３３．SET ３４．STL ３５．OUT ３６．OUT ３７．LD ３８．SET ３９．STL ４０．OUT ４１．LDI ４２．AND ４３．UT ４４．LD ４５．SET ４６．STL ４７．OUT ４８．OUT ４９．STL ５０．STL ５１．LD ５２．AND ５３．SET ５４．RET ５５．END S23 Y001 T2

K20 T2

S24

S24 Y002 T3

K100

S31 Y003 T4

K100

S32

S32 Y004 T5 T5 S33

S33 T6

K30

M8013 Y004

S34

Y005

S24

S34

附加任务

机械手手动控制实验

控制要求1：

实现机械手左右移动。

按下向左按钮，机械手向左移动，到达左限位开关后停止；按下向右按钮，机械手向右移动，到达右限位开关后停止。

控制要求2：

实现机械手上下移动。

按下向上按钮，机械手向上移动，到达上限位开关后停止；按下向下按钮，机械手向下移动，到达下限位开关后停止。

控制要求3：

实现机械手左右、上下移动。

按下向左按钮，机械手向左移动，到达左限位开关后停止，按下向右按钮，机械手向右移动，到达右限位开关后停止。

按下向上按钮，机械手向上移动，到达上限位开关后停止；按下向下按钮，机械手向下移动，到达下限位开关后停止。

控制要求4：

实现上述控制后，机械手电磁铁在A位置可吸引提取物料（铁块）或释放物料。机械手电磁铁在B位置同样可吸引提取物料（铁块）或释放物料。

可手动操作实现物料从A位置移动到B位置或从B位置移到达A位置。

总

结

这是一个比较典型的十字路口交通灯的梯形图设计，最为一种设计实践，主要是为PLC在交通控制系统中提出一种设计理论，为以后PLC在复杂的控制系统中提出一种可行的理论方案。在实际应用中，采用PLC控制城市交通信号灯，能根据不同路况要求，随时修改控制程序，以改变各信号灯的工作时间和工作状况。与继电器或逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。

10.plc控制四路抢答器课程设计篇十

市场上有许许多多种抢答器，但功能却各不相同，电路也形形色色，而所选元件也各不相同。笔者设计了一款用plc控制的抢答器，该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时于一身，借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，选用的是（OMRON）生产的C20p型PLC设计制作了四路抢答器，该设计编程简单，容易理解掌握，且工作稳定可靠。总体电路简单，易于制作。

1、系统工作原理 1．1 控制要求

（1）竞赛者若要回答主持人所提问题时，须抢先按下桌上的抢答按钮；

（2）绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮PB5后，指示灯才熄灭；

（3）如果竞赛者在主持人打开SW1开关10 s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；

（4）如果在主持人打开SW1开关10 s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；

（5）在竞赛者抢答成功后，应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；

（6）当主持人打开SW2开关后记时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。1．2 选定输入、输出设备

输入设备

输入端子号

抢答按钮 PB11 0000

抢答按钮 PB12 0001

抢答按钮 PB21 0002抢答按钮

抢答按钮 PB31 0004

抢答按钮 PB32 0005

抢答按钮 PB41 0006

抢答按钮 PB42 0007

复位按钮 PB5 0008

选择开关 SW1 0009

限时开关 SW2 0010

输出设备

输出端子号

绿色指示灯L1输出

0500

绿色指示灯L2输出

0501

绿色指示灯L3输出

0502

绿色指示灯L4输出

0503

红色指示灯L5输出

0504

红色指示灯L6输出

0505

PB22 0003

电磁开关SOL输出

0506

回答限时声音输出

0508

2、系统软件设计［1～3］ 2．1 控制梯形图

系统控制梯形图如图1所示。

2．2 工作过程

（1）由于0500使用他的自身触点（常开触点），在0000或0001闭合后仍保持在ON状态（自锁）。同时，将其常闭触点串入其他各回路中，在0500接通后，他的常闭触点打开，切断其他抢答回路（互锁）；

（2）0501，0502和0503以同样方式动作，自锁继电器在复位按钮PB5再次动作时将清零；

（3）机会选择开关SW1使0009闭合后，10 s定时器TIM00启动；

（4）如果0500，0501，0502和0503在10 s定时器TM00动作之前任何一个闭合，则0506变为ON以示抢答成功，同时切断10 s计时显示输出回路，否则输出声音提示，以示竞赛者放弃该题；

（5）常开触点0009断开后，自锁继电器和定时器TIM00将清零；

（6）抢答成功后，主持人闭合限时开关SW2使 0010闭合后，2 min定时器TIM01启动，时间到0505和0508闭合，红灯亮并有声音提示停止回答；

（7）常开触点0010断开后，定时器TIM01清零，为下一轮抢答做好准备。2．3 程序指令

程序指令如表1所示。

2．4 外部接线图

外部接线如图2所示。

3、适当扩展

11.取水泵自动控制PLC程序设计篇十一

我厂日供水能力为30万吨,取水泵站共4台水泵。1号、2号、4号为干式潜水泵,额定功率为160kW,流量为3 600m3/h,转速为740r/min,扬程为12m,额定电压为380V,额定电流为310A,频率为50Hz。3号泵为变频立式水泵,额定功率为185kW,流量为4 200m3/h,转速为590r/min,扬程为12m,额定电压为380V,额定电流为386A,频率为50Hz。取水泵房部分工艺图如图1所示。

2自控系统说明

2.1系统简介

泵站控制系统采用施耐德Premium TSX 57系列PLC为控制核心。通过PLC输入和输出信号,按照设计好的程序自动完成各设备的开启或关闭;通过以太网与上位机实现通信。设备运行分为手动控制和遥控控制(即为中控控制),中控控制又分为中控一步化控制和分步控制。

2.2人机界面

上位机操作系统使用美国Wondeware公司的Intouch软件作为开发平台,显示取水泵站流程图,功能强大;通过MBENET访问以太网PLC,通讯速度及人机界面刷新反应快。故障发生时,上位机及相应PLC发出声响报警,控制软件跳出故障报警,显示故障现象。

2.3取水泵遥控控制

采用取水泵动力取水,分一步化控制和分步控制。

(1)一步化控制。开泵:点击对应泵体操作框开泵按钮,电动出水阀和泵前电动阀自动全开,然后取水泵自动运行,一步完成操作。停泵:点击对应泵体操作框停泵按钮,取水泵自动停止运行,然后电动出水阀和泵前电动阀自动全关,一步完成操作。

(2)分步控制。开泵:点击对应电动出水阀体操作框开阀按钮,电动出水阀和泵前电动阀自动全开,然后点击对应泵体操作框开泵按钮,取水泵自动运行,完成操作。停泵:点击对应泵体操作框停泵按钮,取水泵自动停止运行,然后点击对应电动出水阀体操作框关阀按钮,电动出水阀和泵前电动阀自动全关,完成操作。

3号取水泵为变频泵,在原控制程序基础上加入变频控制程序,分为自动和中控控制两种方式。自动控制:根据参数设定中的进水流量自动调节水泵转速使流量接近设定值。中控控制:根据参数设定中的频率设定值,使水泵按设定频率值运行。

3取水泵主要控制程序设计及说明

取水泵主要控制程序设计如图2所示。

程序主要采用移位指令实现取水泵一步化开、停泵控制:一步化开泵指令为on,shif移位shif:X1为on,执行开阀程序;阀门全开信号为on,shif移位shif:X2为on,执行开泵程序;水泵运行信号为on,shif移位shif:X3为on,完成开泵全过程。一步化停泵指令为on,shif移位shif:X4为on,执行停泵程序;泵运行信号为off,shif移位shif:X5为on,执行关阀程序;阀门全关信号为on,shif移位shif:X6为on,完成停泵全过程;同时移位程序复位,shif=1,即shif:X0为on。中控分步控制:分步控制为on,移位程序锁定,开、关阀,开、停泵分别接受上位机指令(开阀指令、关阀指令、开泵指令、停泵指令)。另开泵时阀门必须在全开位,才能执行开泵程序。中控和自动控制方式能平滑切换,使系统操作更方便、灵活。

4结束语

12.PLC自动门课程设计心得体会篇十二

课程名称：

课题名称：系部名称：专业班级：

姓名：学号： 07月4日

机械手电气控制系统设计

设计任务书

设计目的：

1、学习PLC电气控制系统的开发过程和系统设计思路;

2、锻炼实际应用程序开发能力;

3、提高电气制图、流程图绘制及办公文档编辑能力。

控制要求：

1) 基本要求：

? 设置机械手复位按钮

机械手每次的工件输送过程，都应该从初始位置开始。定义右转到位、上行到

位、退回到位及手指张开到位同时满足时为机械手初始位置。

开机运行时，机械手应该首先自动回到初始位置;若遇到特殊情况，机械手停

在非初始位置，按下复位按钮即可实现复位。

? 设置单步/连续切换开关

在单步模式下

按下启动按钮(若机械手处于初始位置，则开始运行;否则，按下复位键，使机械手复

位)右转+上行+退回+手指张开?伸出?下行1?手指夹紧?上行1?左转1?下行

2?手指张开?上行2?退回?左行2?停止

注：以上连贯动作实现时，某些动作(见上述动作字体加粗部分)可以同时进行。

在连续模式下

按下启动按钮，上述动作依次发生，但回到初始位置之后，继续下一个工件的

传输过程。

连续模式下，按下停止按钮，待本次工件传输工作结束后，停止运行。

2) 提高要求

i) 编制四个驱动电机的保护程序。要求自动检测电机是否处于堵转状态。

PLC技术与工程应用课程设计

ii) 若电机处于堵转状态，应立即停止系统工作，并点亮故障报警灯;故障

排除后，按下复位按钮，故障报警灯熄灭;

iii) 连续运行模式下，统计传输工件的个数，存储于PLC的V型数据区，以

备组态监控使用，也可用状态表监视其状态变化。

3) 高级要求

利用上位机组态软件组态监控画面，或利用触摸屏组态监控画面，监控机械手

的生产过程。

具体要求如下：

1. 显示当前年、月、日、时、分、秒，显示作者姓名、专业、学号;

2. 设置一个单步/连续功能切换按钮，对应有2个指示灯，当前动能单步时，单

目指示灯亮;当前功能连续时，连续指示灯亮;

3. 每个电机都设置2个指示灯，当对应电机发生动作时，对应指示灯亮;

4. 设置启动、停止、2个按钮以及2个指示灯，表示当前处于什么状态;

5. 设置复位按钮，清零所有状态，机械手回到最初位置;

6. 设置4个驱动电机故障指示灯，若电机处于堵转状态，点亮故障报警灯;故障

排除后，按下复位按钮，故障报警灯熄灭;

7. 设置物料个数显示框，用于显示已经传输完成多少个物料;

机械手电气控制系统设计

目录 .......................................................................................................... 1

1 设计思路 ......................................................................................... 3

1.1 涉及 ................................................................................................................ 3

1.1.1 西门子S7200PLC ................................................................................... 3

1.1.2 机械手 ...................................................................................................... 3

1.1.3 输出驱动单元 .......................................................................................... 3

1.1.4 输入检测单元 .......................................................................................... 3

1.2 涉及功能 ....................................................................................................... 3

1.2.1 驱动部分 .................................................................................................. 3

1.2.2 显示部分 .................................................................................................. 3

1.2.3 系统结构框图 .......................................................................................... 4

2 硬件电路设计 ............................................................................... 5

2.1 本设计的电气原理图 ............................................................................... 5

2.1.1 输入接口 ..............................................................第一文库网.................................... 5

2.1.2 输出接口 .................................................................................................. 5

2.1.3 PLC接口电路 ......................................................................................... 6

2.2 I/O分配表 ................................................................................................... 7

3 软件设计 ......................................................................................... 9

3.1 总流程图 ....................................................................................................... 9

3.2 单目模式流程图 .......................................................................... 10

3.3 流程图说明 ................................................................................. 11

3.3.1 总流程图说明 ........................................................................................ 11

3.3.2 单目模式流程图说明 ............................................................................ 11

3.3.3 重要程序及说明 .................................................................................... 11

PLC技术与工程应用课程设计

4 程序调试 ............................................................................ 12

4.1 调试设备 ...................................................................................... 12

4.2 遇到的问题与解决方法 .............................................................. 12

心得体会 ............................................................................ 13

附录1 参考文献 ....................................................................... 14

附录2 程序 ............................................................................... 15

机械手电气控制系统设计

1 设计思路

1.1 涉及硬件

1.1.1 西门子S7200PLC

SIMATIC S7-200 是一款适用于机器以及工厂中开环和闭环控制任务的小型

PLC。它可以最低的成本，实现最大的自动化性能，以最低的成本提供最大自动

化性能的微型控制器。

SIMATIC S7-200 的应用范围广泛，从取代继电器和接触器，到单机模式、组

网以及分布式组态中处理复杂的自动化任务，安装、编程和操作都非常简单，大

规模集成，节省空间，功能强大，既可用于简单的控制任务，也可以用于复杂的

自动化任务，所有 CPU 都可在独立模式、网络和分布式结构内使用。

适用于可编程控制器过去在经济上不可行的应用，显著的实时性能，以及强大

的通信功能 (PPI、PROFIBUS-DP、AS-i 接口)。

1.1.2 机械手

机械手是工业生产过程中常见的自动化设备，它具有工件的自动取拿、移动和

输送功能。机械手机构控制涉及了PLC、传感器、电机驱动等技术。该设备可以实

现手臂的左右摆动、伸出与退回、上下移动、机械手指的夹紧与张开等四自由度

动作。

1.1.3 输出驱动单元

该设备四自由度动作由四台直流电动机驱动，每台电动机可进行正反转运行。

左右摆动由齿轮组啮合实现减速传动;伸出与退回、上下移动由直流减速电机驱

动丝杠--螺母结构完成;机械手指的夹紧与张开由直流减速电机驱动连杆结构实

现。该设备共有8个动作，由控制器输出信号驱动。

1.1.4 输入检测单元

每个自由度运行极限位置设置了两个行程开关，用于判断当前动作是否到位。

该设备共有8个行程开关作为控制器的输入信号。

1.2 涉及功能

1.2.1 驱动部分

可以通过PLC控制驱动各个电机动作，从而完成机械手连贯的搬运动作。

1.2.2 显示部分

可以通过触摸屏监控整个机械手运行过程，并且可以记录连续过程中机械手搬

PLC技术与工程应用课程设计

运货物的`个数。

1.3 系统结构框图

图1-1 系统结构框图

机械手电气控制系统设计

2 硬件电路设计

2.1 本设计的电气原理图

2.1.1 输入接口

输入接口电路板原理图如下图所示，其功能是将设备上行程开关的开关状态转

换为统一的电平信号(逻辑1：24V DC ;逻辑0：0V DC)。板上设有光电隔离电路，

将内外电源隔离，以保护设备安全。

图2-1 输入接口电路板电气原理图

2.1.2 输出接口

输出接口下图由两块电路板构成：驱动电路板和输出接口电路板。它们的功能

是将PLC输出的控制信号用于驱动继电器动作，从而控制电动机正向或反向运行。

输出接口电路板上也设有光电隔离电路，可将内外电源隔离。

左图为驱动电路板电气原理图，继电器A吸合、B释放，对应的电机正转;继

电器A释放、B吸合，对应的电机反转;继电器A、B同时释放，电机停止运行;

不允许二者都吸合。右图为输出接口电路板电气原理图，当PLC输出的某路控制

信号有效时，对应的输出信号有效，从而可以使得对应的继电器吸合。

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图2-2 输出接口电路电气原理图

(左图为驱动电路板，右图为输出接口电路板)

2.1.3 PLC

接口电路

输入/输出接口是PLC与现场I/O设备或其它外部设备之间的连接部件。PLC通过输入接口把外部设备(如开关、按钮、传感器)的状态或信息读入CPU，通过用户程序的运算与操作，把结果通过输出接口传递给执行机构(如电磁阀、继电器、接触器等)。

在输入/输出接口电路中，一般均配有电子变换、光耦合器和阻容滤波等电路，以实现外部现场的各种信号与系统内部统一信号的匹配和信号的正确传递，PLC正是通过了这种接口实现了信号电平的转换。发光二极管(LED)用来显示某一路输入端子是否有信号输入。当系统的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。

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图2-3 PLC接口电路电气原理图

2.2 I/O分配表

(接下表)

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3软件设计

3.1 系统总流程图

图3-1 系统总流程图

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3.2 单目模式流程图

图3-2 单目模式流程图

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3.3 流程图说明

3.3.1 总流程图说明

1. 只有机械手处于初始位置时，按下开始按钮，程序才会执行。

2. 只有按下单目模式选择开关后，按下开始按钮，计数器计数，才会进入弹幕模

式运行。

3. 各行程开关必须运行到位后才能进入下一步执行。

4. 在机械手张开和闭合后延时，有利于将机械手将货物充分放下和夹紧。 3.3.2 单目模式流程图说明

1. 只有当C1小于6时，经判断才能让机械手随程序动作。

2. 每次执行动作到位后，必须再按下开始开关即单目加开关，让计数器的值加1，让机械手进行下一个动作。 3.3.3 重要程序及说明

图3-3 重要程序网络

网络50为连续模式、停止选择网络，由于有组态监控，所以加入了M10.1、M10.2等辅助触点，为了使用按键操作和用触摸屏操作互不干扰，使各个开关互锁，让开关动作互相限制，达到按下一个开关后只有一种导通情况，不会出现混乱导致程序运行时出错。

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4 程序调试

4.1 调试设备

1. 先给PLC下载一个空程序，确定PLC与电脑连接正常。 2. 检查PLC和触摸屏的COME口，确定在连接时不会出错。 3. 先编写简单的小程序测试机械手每个电机师是否正常工作。

4.2 遇到的问题与解决办法

1. 复位程序不工作;开始编写复位程序后没有考虑到程序调用的问题，老师讲解了子程序调用后解决了这一问题，但我还是把复位程序写到了主程序OB1里边。

2. 程序运行混乱;初始化不到位，程序运行第一次正常工作，但第二次工作时程序出现混乱，是因为要复位清零的没有复位清零，导致第一次赋值之后，这个值被一直保持，是程序运行出现错误。

3. 连续模式下按下停止后不停止;加入辅助触点后，没有与按钮开关互锁，导致在触摸屏上按下停止后不起作用，加互锁后就解决了问题。

4. 按下连续后还是只执行单周运行;修改了程序以后没有及时修改跳转时的S点，导致结束时程序跳转错误，不能达到预想的效果，修改后正常运行。

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5 心得体会

PLC理论课程完结后我们需要做课程设计，设计以分组的方式进行，每组选一个题目。我们选做的是机械手的PLC控制系统。由于平时大家都是学的大多数是理论知识，并没有过实际开发设计的经验，开始的时候都不知道从哪里开始，通过各方面的查资料并向老师和同学请教。我基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。

通过这次设计实践。我深刻的认识了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的对知识运用的素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的掌握都是思想上的，以为PLC编程很简单，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，出现了运行的结果和要求的结果不相符合甚至不能运行的问题。通过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到了加强，也让自己认识到了自己的不足。

通过交流和合作，我们的团队意识得到加强。动手能力得到提高。在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，出现问题时共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，或许每个人都想自己的方案得到实现，但我们只能通过比较选出最好的方案。

最后，感谢老师的悉心教导和孜孜不倦的讲解，让我们在验收程序前完成了程序的正确编写，实现了老师要求的功能，让我们在综合素质和身心上都有所成长。

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附录1参考文献

[1] 张卫平. 开关变换器的建模与控制[M]. 北京：中国电力出版社，.

[2] 曹文思，杨育霞. 基于状态空间平均法的BOOST变换器仿真分析[J].系统仿真学报， .

[3] 伍言真. DC/DC开关变换器建模分析及其变结构控制方法的研究[D]. 广州：华南理工大学，.

[4] Takagi T, Sugeno M. Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control [J]. IEEE Trans on Systems, Man and Cybernetics, 1985.

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附录2 程序清单

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