第一篇：PLC控制系統的設計和實踐經驗

PLC控制系統的設計和實踐經驗

2009-08-25 01:03 P.M.引言

在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的啟停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，而PLC技術是解決上述問題的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工業控制領域得到了廣泛的應用。下面就PLC工業控制系統設計中的問題進行探討。2 PLC系統設備選型

PLC最主要的目的是控制外部系統。這個系統可能是單個機器，機群或一個生產過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型（數字量、模擬量等）統計，列出清單。適當進行內存容量的估計，確定適當的留有余量而不浪費資源的機型（小、中、大形機器）。并且結合市場情況，考察PLC生產廠家的產品及其售后服務、技術支持、網絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。

目前市場上的PLC產品眾多，國外知名品牌有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產品牌有研華、研祥、合力時等。近幾年，PLC產品的價格有較大的下降，其性價比越來越高。PLC 的選型應從以下幾個方面入手。

2.1 確定PLC 控制系統的規模

依據工廠生產工藝流程和復雜程度確定系統規模的大小。可分為大、中、小三種規模。

小規模PLC控制系統:單機或者小規模生產過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關量為主，并且I/O點數小于128 點。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規模PLC控制系統:生產過程是復雜邏輯控制和閉環控制，I/O點數在128——512 點之間。應該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大規模PLC控制系統:生產過程是大規模過程控制、DCS系統和工廠自動化網絡控制，I/O點數在512點以上。應該選用具有通信聯網、智能控制、數據庫、中斷控制、函數運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業現場總線結合實現工廠工業網絡的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點的類型

根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型（數字量、模擬量等）統計，列出清單。適當進行內存容量的估計，確定適當的留有軟硬件資源余量而不浪費資源的機型（小、中、大型機器）。

根據PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統的穩定運行是很重要的。電磁閥的開閉、大電感負載、動作頻率低的設備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數字直流調速器的啟動/停止應采用晶體管輸出。

2.3 確定PLC編程工具

（1）一般的手持編程器編程。手持編程器只能用商家規定語句表中的語句表（STL）編程。這種方式效率低，但對于系統容量小、用量小的產品比較適宜，具有體積小、價格低、易于現場調試等優點。這主要用于微型PLC的編程。

（2）圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖（LAD）編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內就可應用自如，但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。

（3）計算機加PLC軟件包編程。這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現場調試，主要用于中高檔PLC系統的硬件組態和軟件編程。PLC控制系統的設計

PLC 控制系統設計包括硬件設計和軟件設計。

3.1 PLC控制系統的硬件設計

硬件設計是PLC控制系統的至關重要的一個環節，這關系著PLC控制系統運行的可靠性、安全性、穩定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。

（1）PLC控制系統的輸入電路設計。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1:1隔離變壓器等）;隔離變壓器也可以采用雙隔離技術，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。

PLC輸入電路電源一般應采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量，并作好防短路措施，這對系統供電安全和PLC安全至關重要，因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路。

（2）PLC控制系統的輸出電路設計。依據生產工藝要求，各種指示燈、變

頻器/數字直流調速器的啟動停止應采用晶體管輸出，它適應于高頻動作，并且響應時間短;如果PLC 系統輸出頻率為每分鐘6 次以下，應首選繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設計簡單，抗干擾和帶負載能力強。

如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊并接續流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。

當PLC掃描頻率為10次/min 以下時，既可以采用繼電器輸出方式，也可以采用PLC輸出驅動中間繼電器或者固態繼電器（SSR），再驅動負載。

對于兩個重要輸出量，不僅在PLC內部互鎖，建議在PLC外部也進行硬件上的互鎖，以加強PLC系統運行的安全性、可靠性。

對于常見的AC220V交流開關類負載，例如交流接觸器、電磁閥等，應該通過DC24V微小型中間繼電器驅動，避免PLC的DO接點直接驅動，盡管PLC手冊標稱具有AC220V交流開關類負載驅動能力。

（3）PLC控制系統的抗干擾設計。隨著工業自動化技術的日新月異的發展，晶閘管可控整流和變頻調速裝置使用日益廣泛，這帶來了交流電網的污染，也給控制系統帶來了許多干擾問題，防干擾是PLC控制系統設計時必須考慮的問題。一般采用以下幾種方式:

隔離:由于電網中的高頻干擾主要是原副邊繞組之間的分布電容耦合而成，所以建議采用1:1超隔離變壓器，并將中性點經電容接地。

屏蔽:一般采用金屬外殼屏蔽，將PLC系統內置于金屬柜之內。金屬柜外殼可靠接地，能起到良好的靜電、磁場屏蔽作用，防止空間輻射干擾。

布線:強電動力線路、弱電信號線分開走線，并且要有一定的間隔;模擬信號傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜。

3.2 PLC 控制系統的軟件設計

在進行硬件設計的同時可以著手軟件的設計工作。軟件設計的主要任務是根據控制要求將工藝流程圖轉換為梯形圖，這是PLC應用的最關鍵的問題，程序的編寫是軟件設計的具體表現。在控制工程的應用中，良好的軟件設計思想是關鍵，優秀的軟件設計便于工程技術人員理解掌握、調試系統與日常系統維護。

（1）PLC控制系統的程序設計思想。由于生產過程控制要求的復雜程度不同，可將程序按結構形式分為基本程序和模塊化程序。

基本程序:既可以作為獨立程序控制簡單的生產工藝過程，也可以作為組合模塊結構中的單元程序;依據計算機程序的設計思想，基本程序的結構方式只有

三種:順序結構、條件分支結構和循環結構。

模塊化程序:把一個總的控制目標程序分成多個具有明確子任務的程序模塊，分別編寫和調試，最后組合成一個完成總任務的完整程序。這種方法叫做模塊化程序設計。我們建議經常采用這種程序設計思想，因為各模塊具有相對獨立性，相互連接關系簡單，程序易于調試修改。特別是用于復雜控制要求的生產過程。

（2）PLC控制系統的程序設計要點。PLC控制系統I/O分配，依據生產流水線從前至后，I/O點數由小到大;盡可能把一個系統、設備或部件的I/O信號集中編址，以利于維護。定時器、計數器要統一編號，不可重復使用同一編號，以確保PLC工作運行的可靠性。

程序中大量使用的內部繼電器或者中間標志位（不是I/O位），也要統一編號，進行分配。

在地址分配完成后，應列出I/O分配表和內部繼電器或者中間標志位分配表。

彼此有關的輸出器件，如電機的正/反轉等，其輸出地址應連續安排，如Q2.0/Q2.1等。

（3）PLC控制系統編程技巧。PLC程序設計的原則是邏輯關系簡單明了，易于編程輸入，少占內存，減少掃描時間，這是PLC 編程必須遵循的原則。下面介紹幾點技巧。

PLC各種觸點可以多次重復使用，無需用復雜的程序來減少觸點使用次數。同一個繼電器線圈在同一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出，雙線圈輸出容易引起誤動作，在程序中盡量要避免線圈重復使用。如果必須是雙線圈輸出，可以采用置位和復位操作（以S7-300為例如SQ4.0或者 RQ4.0）。

如果要使PLC多個輸出為固定值 1（常閉），可以采用字傳送指令完成，例如 Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同時都為1，可以使用一條指令將十六進制的數據0A9H直接傳送QW2即可。

對于非重要設備，可以通過硬件上多個觸點串聯后再接入PLC輸入端，或者通過PLC編程來減少I/O點數，節約資源。例如:我們使用一個按鈕來控制設備的啟動/停止，就可以采用二分頻來實現。

模塊化編程思想的應用:我們可以把正反自鎖互鎖轉程序封裝成為一個模塊，正反轉點動封裝成為一個模塊，在PLC程序中我們可以重復調用該模塊，不但減少編程量，而且減少內存占用量,有利于大型PLC 程序的編制。PLC控制系統程序的調試

PLC控制系統程序的調試一般包括I/O端子測試和系統調試兩部分內容，良好的調試步驟有利于加速總裝調試的過程。

4.1 I/O端子測試

用手動開關暫時代替現場輸入信號，以手動方式逐一對PLC輸入端子進行檢查、驗證，PLC輸入端子的指示燈點亮，表示正常;反之，應檢查接線或者是I/O點壞。

我們可以編寫一個小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有PLC輸出端子指示燈是否全亮。PLC輸入端子的指示燈點亮，表示正常。反之，應檢查接線或者是I/O點壞。

4.2 系統調試

系統調試應首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運行PLC進行調試。將PLC與現場設備連接。在正式調試前全面檢查整個PLC控制系統，包括電源、接地線、設備連接線、I/O連線等。在保證整個硬件連接正確無誤的情況下即可送電。

把PLC控制單元的工作方式設置為“RUN”開始運行。反復調試消除可能出現的各種問題。在調試過程中也可以根據實際需求對硬件作適當修改以配合軟件的調試。應保持足夠長的運行時間使問題充分暴露并加以糾正。調試中多數是控制程序問題。一般分以下幾步進行:

（1）對每一個現場信號和控制量做單獨測試;

（2）檢查硬件/修改程序;

（3）對現場信號和控制量做綜合測試;

（4）帶設備調試;

（5）調試結束。結束語

PLC控制系統的設計是一個步驟有序的系統工程，要想做到熟練自如，需要反復設計和實踐。本文是PLC控制系統的設計和實踐經驗的總結，在實際應用中具有良好的效果

第二篇：基于plc水塔水位控制系統設計

實 訓（習）報 告

課程名稱：專 業 綜 合 實 訓

專 業： 生產過程自動化

班 級：

學 號：

姓 名：

指導教師： 成 績：

完成日期：

目 錄

1、PLC簡介.........................................................................................................1 1.1、可編程控制器的產生..................................................................................1 1.2、PLC的發展..................................................................................................3 1.3、PLC的未來展望..........................................................................................4 1.4、PLC的特點..................................................................................................4 1.5、PLC的組成..................................................................................................5 1.5.1、中央處理單元(CPU)................................................................................6 1.5.2、存儲器.......................................................................................................6 1.5.3、輸入/輸出模塊..........................................................................................8 1.5.4、擴展模塊...................................................................................................9 1.5.5、編程器.......................................................................................................9 1.5.6、電源.........................................................................................................11 1.6、PLC的工作原理........................................................................................11 1.6.1、掃描技術.................................................................................................12 1.6.2、PLC的I/O響應時間.............................................................................13 1.7、梯形圖程序設計........................................................................................13

2、方案的論證...................................................................................................15 2.1、工藝過程分析............................................................................................15 2.2、PLC型號的選擇........................................................................................15 2.3、工作控制方式............................................................................................15

3、水塔水位系統PLC硬件設計.....................................................................17 3.1、水塔水位系統控制電路............................................................................17 3.2、輸入/輸出分配...........................................................................................18 3.3、水塔水位系統的接線圖............................................................................18

4、水塔水位控制系統PLC軟件設計.............................................................19 4.1、程序流程圖................................................................................................19 4.2、梯形圖........................................................................................................20 4.3、系統程序的具體分析................................................................................21

4.4、水塔水位控制系統梯形圖的對應指令表................................................22

5、總結...............................................................................錯誤！未定義書簽。致

謝.............................................................................................................24 參考文獻.............................................................................................................25

摘要

在工農業生產過程中，經常需要對水位進行測量和控制。水位控制在日常生活中應用也相當廣泛，比如水塔、地下水、水電站等情況下的水位控制。而水位檢測可以有多種實現方法，如機械控制、邏輯電路控制、機電控制等。本文采用PLC進行主控制，在水箱上安裝一個自動測水位裝置。利用水的導電性連續地全天候地測量水位的變化，把測量到的水位變化轉換成相應的電信號，主控臺應用MCGS組態軟件對接收到的信號進行數據處理，完成相應的水位顯示、故障報警信息顯示、實時曲線和歷史曲線的顯示，使水位保持在適當的位置。

關鍵詞： 水位控制、歐姆龍PLC

1、PLC簡介

1.1、可編程控制器的產生

可編程控制器是二十世紀七十年代發展起來的控制設備，是集微處理器、儲存器、輸入/輸出接口與中斷于一體的器件，已經被廣泛應用于機械制造、冶金、化工、能源、交通等各個行業。計算機在操作系統、應用軟件、通行能力上的飛速發展，大大加強了可編程控制器通信能力，豐富了可編程控制器編程軟件和編程技巧，增強了PLC過程控制能力。因此，無論是單機還是多機控制、是流水線控制還是過程控制，都可以采用可編程控制器，推廣和普及可編程控制器的使用技術，對提高我國工業自動化生產及生產效率都有十分重要的意義。

可編程控制器(Programmable Controller)也可稱邏輯控制器(Programmable Logic Controller),是一微處理器為核心的工業自動控制通用裝置，是計算機家族的一名成員，簡稱PC。為了與個人電腦（也簡稱PC）相混淆通常將可編程控制器稱為PLC。

可編程控制器的產生和繼電器—接觸器控制系統有很大的關系。繼電器—接觸器控制已經有傷百年的歷史，它是一種弱電信號控制強電信號的電磁開關，具有結構簡單、電路直觀、價格低廉、容易操作、易于維修的有優點。對于工作模式固定、要求比較簡單的場合非常使用，至今仍有廣泛的用途。但是當工作模式改變時，就必須改變系統的硬件接線，控制柜中的物件以及接線都要作相應的變動，改造工期長、費用高，用戶寧愿扔掉舊控制柜，另做一個新控制柜使用，阻礙了產品更新換代。

隨著工業生產的迅速發展，市場競爭的激烈，產品更新換代的周期日益縮短，工業生產從大批量、少品種，向小批量、多品種轉換，繼電器—接觸器控制難以滿足市場要求，此問題首先被美國通用汽車公司（GM公司）提了出來。通用汽車公司為適合汽車型號的不斷翻新，滿足用戶對產

品多樣性的需求，公開對外招標，要求制造一種新的工業控制裝置，取代傳統的繼電器—接觸器控制。其對新裝置性能提出的要求就是著名的GM10條，編程方便，現場可修改程序； 維修方便，采用模塊化結構；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制裝置； 數據可直接送入管理計算機；成本可與繼電器控制裝置競爭； 輸入可以是交流115V； 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥，接觸器等；在擴展時，原系統只要很小變更；用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。

這十項指標就是現代PLC的最基本功能，值得注意的是PLC并不等同于普通計算機，它與有關的外部設備，按照“易于與工業控制系統連成一體”和“便于擴充功能”的原則來設計。

用可編程控制器代替了繼電器—接觸器的控制，實現了邏輯控制功能，并且具有計算機功能靈活、通用性等有點，用程序代替硬接線，并且具有計算機功能靈活、通用性能強等優點，用程序代替硬接線，減少了重新設計，重新接線的工作，此種控制器借鑒計算機的高級語言，利用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程，其標志性語言是極易為IT電器人員掌握的梯形圖語言，使得部熟悉計算機的人也能方便地使用。這樣，工作人員不必在變成上發費大量地精力，只需集中精力區考慮如何操作并發揮改裝置地功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，市控制系統可方便地在需要地地方運行。所以，可編程控制器廣泛地應用于各工業領域。

PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的發展，大規模、超大規模集成電路不斷出現，數據通信技術不斷進步，PLC迅速發展。PLC進入九十年代后，工業控制領域幾乎全被PLC占領。國外專家預言，PLC技術將在工業自動化的三大支柱（PLC、機器人和CAC/CAM）種躍居首位。

我國在八十年代初才開始使用PLC，目前從國外應進的PLC使用較為普遍的由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美國GE公司GE系列和德國西門子公司S系列等。

1.2、PLC的發展

雖然PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的出現，大規模，超大規模集成電路技術的迅速發展和數據通訊技術的不斷進步，PLC也迅速發展，其發展過程大致可分為三各階段：

早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這是的PLC多少由電繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上 以計算機的形式出現，在I/O接口電路上作了改進以適應工業控制現場的要求。裝置種的器件主要采用分離元件和中小規模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上采用廣大電器工程技術人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優于繼電器控制裝置，其優點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指示，能重復使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。

在七十年代，微處理器的出現使PLC發生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元（CPU）。

這樣，使PLC的功能大大增強。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數等功能以外，還增加了算術運算、數據處理和傳送、通訊、自診斷等功能。再硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，還增加了模擬量快、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴大了存儲器的容量，是各種邏輯線圈的數量增加，還提供了一定數量的數據寄存器，使PLC的應用范圍得以擴大。

進入八十年代中、后期，由于插大規模集成電路技術的迅速發展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處理速度，各制造廠商紛紛開發研制了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬功能發生了巨大變化。

1.3、PLC的未來展望

21世紀，PLC會有更大的發展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現；從產品規模上看，會進一步向超小型及超大型方向發展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現國際通用的編程語言；從網絡的發展情況來看，可編程控制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程控制器技術的發展方向。目前的計算機集散控制系統DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網絡的發展，可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。

1.4、PLC的特點 可靠性高，抗干擾能力強

高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。配套齊全，功能完善，適用性強

PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。易學易用，深受工程技術人員歡迎

PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造

PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。體積小，重量輕，能耗低

以超小型PLC為例，新近出產的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。

1.5、PLC的組成

PLC的硬件主要是由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元，通信接口、擴展接口電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現場輸入/輸出設備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計算機等外設連接。典型PLC組成框圖如圖1.1所示。

圖1.1 典型PLC組成框圖

1.5.1、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC控制中樞。它PLC系統程序賦予功能接收并存儲從編程器鍵入用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器狀態，并能診斷用戶程序中語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描方式接收現場各輸入裝置狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，命令解釋后按指令規定執行邏輯或算數運算結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有用戶程序執行完畢之后，最后將I/O映象區各輸出狀態或輸出寄存器內數據傳送到相應輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。

進一步提高PLC可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統，或采用三CPU表決式系統。這樣，某個CPU出現故障，整個系統仍能正常運行。

1.5.2、存儲器

存放系統軟件存儲器稱為系統程序存儲器。存放應用軟件存儲器稱為用戶程序存儲器。

1、PLC常用存儲器類型

（1）RAM（Random Assess Memory）這是一種讀/寫存儲器(隨機存

儲器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。

（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除只讀存儲器。斷電情況下，存儲器內所有內容保持不變。紫外線連續照射下可擦除存儲器內容)。

（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除只讀存儲器。使用編程器就能很容易對其所存儲內容進行修改。

2、PLC存儲空間分配

各種PLCCPU最大尋址空間各不相同，PLC工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區域：

（1）系統程序存儲區

（2）系統RAM存儲區（包括I/O映象區和系統軟設備等）（3）用戶程序存儲區

系統程序存儲區：系統程序存儲區中存放著相當于計算機操作系統系統程序。包括監控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統診斷子程序等。由制造廠商將其固化EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC性能。

系統RAM存儲區：系統RAM存儲區包括I/O映象區以及各類軟設備，如：邏輯線圈；數據寄存器；計時器；計數器；變址寄存器；累加器等存儲器。

（1）I/O映象區：PLC投入運行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態和數據，輸出刷新階段才將輸出狀態和數據送至相應外設。它需要一定數量存儲單元(RAM)以存放I/O狀態和數據，這些單元稱作I/O映象區。一個開關量I/O占用存儲單元中一個位（bit），一個模擬量I/O占用存儲單元中一個字（16個bit）。整個I/O映象區可看作兩個部分組成：開關量I/O映象區；模擬量I/O映象區。

（2）系統軟設備存儲區 ：I/O映象區區以外，系統RAM存儲區還包括PLC內部各類軟設備（邏輯線圈、計時器、計數器、數據寄存器和累加器等）存儲區。該存儲區又分為具有失電保持存儲區域和無失電保持存儲區域，前者PLC斷電時，由內部鋰電池供電，數據不會遺失；后者當PLC

斷電時，數據被清零。

用戶程序存儲區：主要用來存放用戶的應用程序。所謂用戶程序時指使用戶根據工程現場的的產生過程和工藝要求編寫的控制程序。次程序由使用者通過編程器輸入到PLC機的RAM存貯器中，以便于用戶隨時修改。也可將用戶程序存放在EEPROM中。

1.5.3、輸入/輸出模塊

輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業生產設備或工業生產過程連接的借口。現場的輸入信號，如按鈕開關，行程開關、限位開關以及傳感輸出的開關量或模擬量（壓力、流量、溫度、電壓、電流）等，都要通過輸入模塊送到PLC。由于這些信號電平各式各樣，而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標準電平，所以輸入模塊還需將這些信號轉換成PLC能夠接受和處理的數字信號。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過的數字信號，并把它轉換成現場執行部件所能接收的控制信號，以驅動如電磁閥、燈光顯示、電機等執行機構。可編程控制器有多種輸入/輸出模塊其類型有數字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。這些模塊分直流和交流、電壓和電流類型，每種類型又有不同的參數等級，主要有數字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入輸出/模塊，部件上都設有接線端子排，為了濾除信號的噪聲和便于PLC內部對信號的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉換、信號鎖存電路。數字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離起來，以提高PLC的抗干擾能力。數字兩輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。模擬量輸入/輸出模塊主要用來實現模擬量與數字量之間的轉換，即A/D或D/A轉換。由于工業控制系統中有傳感器或執行機構有一些信號是連續變化的模擬量，因此這些模擬量必須通過模擬量輸入/輸出模塊與PLC的中央處理器連接。模擬量輸入模塊A/D轉換后的二進制數字量，經光電耦合器和輸出鎖存器宇PLC的1/0總線掛接。現在標準量程的模擬電壓主要是0—5伏和0—10伏兩種。模擬量輸入模塊接收標準量程的模擬電壓或電流猴，把它轉換成8未、10未或12位的二進制數字信號，送給中央處理器進行處理。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進制數字信號轉換成標準量程的電壓或電流輸出信號，提供給

執行機構。

1.5.4、擴展模塊

當一個PLC中心單元的I/O點數不夠用時，就要對系統進行擴展，擴展接口就是用于連接中心基本單元與擴展單元的。模塊隨著可編程控制器在工業控制中的廣泛應用和發展，使可編程控制器的功能更加強大和完善。只能I/O接口模塊種類很多，例如高速計數模塊、PLCA控制模塊、數字位基于PLC的變頻恒壓供水系統的設計置譯碼模塊、閥門控制模塊、智能存貯弄快以及智能I/O模塊等。

1.5.5、編程器

它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監視。有的編程器還可與打印機或磁帶機相連，以將用戶程序和有關信息打印出來或存放在它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監視。有的編程器還可與打印機或磁帶機相連，以將用戶程序和有關信息打印出來或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入PLC。

目前編程器主要有以下三種類型：

1.便攜式編程器(也叫簡易編程器)；2.圖形編程器；3.用于IBM—PC及其兼容機的編程器。

便于攜帶的特點，一般只能用指令形式編程，通過按鍵輸入指令，通過數碼管或液晶顯示器加以顯示、這種編程器適合小型可編程控制器的編程要求。

圖形編程器以液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT)作屏幕，用來顯示編程內容和提供如輸入、輸出、輔助繼電器的占有情況、程序容量等各種信息，還可在調試程序、檢查程序執行時顯示各種信號狀態、出錯提示等。

使用圖形編程器可以月多種編程語言編程，梯形圖顯示在屏幕上十分直觀。圖形編程器還可與打印機、錄音機、繪畫儀等設備連接，有較強的監控功能。但它的價格高，適用于中、大型可編程控制器的編程要求。

用于IBM—PC及其兼容機的編程器是個人計算機加上適當的硬件接口和軟件包作為編程器，也可直接編制成梯形圖，其監控功能也很強。編程器工作方式主要有編程和監控兩種，編程工作方式是在PLC機處于停機狀態

時可以進行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對已有的程序予以編輯和修改。

監控工作方式可以對運行中的控制器工作狀態進行監視和跟蹤，一般可以對某一線圈或觸點的工作狀態進行監視，也可以對成組器件的工作狀態進行監視，還可以跟蹤某一器件在不同時間的工作狀態，除搜索、監視、跟蹤外，還可以對一些器件進行操作。因此編程器的監控方式對控制器中新輸入程序的調試與試運行是非常有用和方便的。編程器的結構一般包括顯示部分與鍵盤部分。顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內容包括地址、數據、工作方式、指令執行情況及系統工作狀態等。鍵盤有單功能鍵和雙功能鍵，在使用雙功能鍵的時候鍵盤中都備有一個選擇鍵，以選擇其中一種方式工作。

現在產品越來越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結構緊密、堅固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數量的數字輸入和輸出點數。不同廠家、不同型號的PLC的輸入／輸出點數也不同，有的大型機輸入／輸出點數可達16K，而很多小型機僅有10來點，而且CPU本身不帶模擬輸入與輸出，但CPU一般都帶有擴展接口。因此，用戶選型后，所需的輸入或輸出點數不夠時，就需對系統做出必要的擴展，各個廠家也生產了專用于擴展用的各模板供用戶選用。擴展模板的外形一般也小巧、堅固，有易于接線的端子排，帶有擴展總線或通過總線連接器與CPU相連。主要有數字輸入／輸出模板，模擬輸入／輸出模板，熱電阻、熱電偶擴展模板，還有智能模板等許多具有專用功能的特殊模板。

用擴展模板來擴展系統具有以下的優點：

用戶可根據自己時間控制系統的要求，選用各種合適的擴展模塊對PLC作硬件組態，以求達到各種功能或控制精度，同時節省開支，減少不必要的投資。

當已運行的系統需要改造或擴充時，PLC可以隨時進行升級或改版，所作的工作僅僅是替換或增加擴展模板和修改相應的控制軟件。特殊模板及智能模板的開發將進一步擴展可編程控制的功能，專用模板的開發不僅擴大了可編程控制系統的控制功能，而且將進一步提高控制質量與可靠性。

1.5.6、電源

PLC中的電源一般有三類：

1、+5V、±15V直流電源：供PLC中TTL芯片和集成運放使用；

2、供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源；

3、鋰電池及其充電電源。

考慮到系統的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類型的電源其地線也不同。

目前PLC的發展非常迅速，型號眾多，各種特殊功能模板不斷涌現。通常根據其I/O點的數量將 PLC分為三大類：

小型機：256點以下（無模擬量）；

中型機：256 ~ 2048點（64 ~ 128路模擬量）；

大型機：2048點以上（128 ~ 512路模擬量）。

具體實現時，通常采用模板式結構，以便用戶根據實際應用需求進行配置。但一些小型機常制作成一體機，其配置固定，主要供定型成套設備使用；而一些大型機一般在電源、或者CPU，甚至兩者都作了熱備份。

1.6、PLC的工作原理

最初研制生產的PLC主要用于代替傳統的由繼電器接觸器構成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：

繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。而PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。

為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對于I/O響應要求不高的場合，PLC

與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區別了。

1.6.1、掃描技術

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。如圖2.2所示：

圖1.2 PLC 掃描周期

1、輸入采樣階段：在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2、用戶程序執行階段 ：在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

3、輸出刷新階段：當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

1.6.2、PLC的I/O響應時間

為了增強PLC的抗干擾能力，提高其可*性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式（掃描技術）。以上兩個主要原因，使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制系統滿的多，其響應時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統有關輸出端信號的改變所需的時間。

1.7、梯形圖程序設計

梯形圖編程語言是一種圖形化編程語言，它沿用了傳統的繼電接觸器控制中的觸點、線圈、串并聯等術語和圖形符號，與傳統的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統的人來說，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡單的控制功能的編程，絕大多數PLC用戶都首選使用梯形圖編程。

指令是用英文名稱的縮寫字母來表達PLC的各種功能的助記符號，類似于計算機匯編語言。由指令構成的能夠完成控制任務的指令組合就是指令表，每一條指令一般由指令助記符和作用器件編號組成，比較抽象，通常都先用其它方式表達，然后改寫成相應的語句表，編程設備簡單價廉。

通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規則有：

1、梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個邏輯行起始于左母線然后是觸點的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個圖形

呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內。

2、梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒有真實的電流流過。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。

3、梯形圖中的繼電器實質上是變量存儲器中的位觸發器，相應某位觸發器為“l態”，表示該繼電器線圈通電，其動合觸點閉合，動斷觸點打開，反之為“o態”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外，還包括定時器、計數器、移位寄存器、狀態器等的線圈以及各種比較、運算的結果。

4、梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。

5、繼電器線圈在一個程序中不能重復使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復使用，且使用次數不受限制。

6、PLC在解算用戶邏輯時，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設計梯形圖時，可以減少許多有約束關系的聯鎖電路，從而使電路設計大大簡化。所以，由梯形圖編寫指令程序時，應遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應于一條指令，一條指令為一個步序。

當PLC運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執行，但CPU是不能同時去執行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執行一個操作。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉控制的情況下，按存儲地址號遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執行用戶程序，直到程序結束。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。

2方案的論證

2.1、工藝過程分析

水塔水位控制系統過程分析：設水塔、水池初始狀態都為空著的,此時S4,S3,S2,S1均為ON。當系統啟動時，掃描到水池為液位低于水池下限位時，電磁閥Y打開(10.02通電)，開始往水池里進水，如果進水超過4S，而水池液位沒有超過水池下限位（傳感器S4仍為ON），說明系統出現故障，系統故障指示燈閃爍（10.03閃爍）。若4S后只有水池液位按預定的超過水池下限位（傳感器S4變為OFF），說明系統在正常的工作。此時只有水池下限位有水，系統檢測到此信號時，由于水塔液位低于水塔水位下限（S2為ON），故水泵M（10.04通電）開始工作，向水塔供水，當水池的液位超過水池上限液位時（傳感器S3變為OFF），電磁閥Y就關閉（10.02失電）。但是水塔現在還沒有裝滿，水泵M繼續工作，在水池抽水向水塔供水，水塔裝滿時（傳感器S1變為OFF），水泵M停止供水（10.04失電），此次給水塔供水完成。

2.2、PLC型號的選擇

輸入:系統啟動按鈕一個,系統停止按鈕一個,液位傳感器四個分別表示為S4,S3，S2和S1。輸入一共有6個，考慮到留有15％～20％的余量即6×（1＋15％）＝6.9取整數7，所以共需7個輸入點。

輸出:Y閥,故障指示燈 ,水泵M。輸出共有3個，3×（1＋15％）＝3.45取整數4，所以共需4個輸出點。可以選OMRON公司的CPM1A/CPM2A型PLC就能滿足此例的要求。

2.3、工作控制方式

采用工控機作為上位機、PLC系統作為下位機的兩級控制模式。PLC控制系統是該程控系統的核心，工控機作為監控機械手的運行狀態使用。

1、上位機：計算機作為上位機，用于完成狀態顯示、打印輸出、向PLC發送分類控制信號等功能，從而實現對控制系統的實時監控。同時，計算機還是圖象處理的核心。

2、下位機：PLC作為下位機，用來完成狀態判別、輸出控制等工作。它直接控制電磁閥、繼電器，從而實現對各執行元件的控制。本系統采用價格適中、可靠性高、維護方便且抗干擾能力強的可編程控制器歐姆龍CPM2A型PLC來實現水塔水位控制系統工藝的控制要求的。歐姆龍PLC是由電源、中央處理器和I/O元件組成的嚴密高速的程序控制器，配有豐富的指令系統，易于用戶編程，具有豐富的特殊模塊和通信能力，可以滿足生產自動化的多級要求。本系統采用CPM2A是一種功能完善的緊湊型PLC，大程序容量和存儲單位。另外CPU單元帶RS-232C接口，具有PPI、MPI等通信協議可實現程序傳送，數據通信等功能。

歐姆龍公司C系列的小型機CPM2A型PLC 20點輸入/輸出，配有CX-Programmer軟件用于控制部分編程時使用。

3、通信方式：CPM2A CPU支持多樣的通信協議：點到點（Point-to-Point）接口（PPI）、多點接口（Multi-Point）（MPI）。這些都基于系統內通信結構模型，都是異步、基于字符的協議。其中PPI方式是非常簡單方便的通信協議，只需要一根RS-232C線進行數據信號的傳遞，不需要額外再配置模塊或軟件。因此，本系統選擇PPI方式，簡單且能滿足通信要求。CPM2A型PLC上配有RS-232C的通信接口，因此在不增加任何硬件的情況下，可以很方便地將PLC和計算機互聯。

上位機與下位機之間通過RS-232連接構成HOST LINK協議進行通信。RS-232又稱為EIA-232C或RS-232C，是最通用的一種串行通訊標準。它是一種點到點的通信方式，只能連接兩個通信設備。19200波特率時，最大距離為75米；9600波特率時，最大距離為900米。計算機的串口即為標準的RS-232接口。使用RS-232轉換器可以免掉一個RS-422串行接口板。

3、水塔水位系統PLC硬件設計

水塔水位控制系統結構圖如圖3.1所示

圖3.1 水塔水位自動控制示意圖

3.1、水塔水位系統控制電路

圖3.2 水塔水位控制系統電路圖

3.2、輸入/輸出分配

水塔水位控制系統I/O分配表見表3.1。

表3.1 水塔水位自動控制系統I/O分配表

輸入

操作功能 啟動按鈕 停止按鈕 液位傳感器s4 液位傳感器s3 液位傳感器s2 液位傳感器s1

地址 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

Y閥

輸出

操作功能 故障指示燈 水泵M

地址 10.02 10.03 10.04 3.3、水塔水位系統的接線圖

水塔水位控制系統的I/O接線圖如3.3 所示：

圖3.3 水塔水位控制系統接線圖

4、水塔水位控制系統PLC軟件設計

4.1、程序流程圖

水塔水位控制系統的流程圖，根據設計要求控制流程圖如圖5.1：

圖4.1 水塔液位自動控制系統流程圖

4.2、梯形圖

PLC控制程序用CX-Programmer編程軟件開發。CX-Programmer是OMRON公司PLC的軟件編程﹑調試的工具程序，其運行在Windows操作系統下，具有豐富、簡捷的操作環境和強大的編程、調試功能。可實現梯形圖的編程、監視和控制等功能，尤其擅長于大型程序的編寫，彌補了手編程器編程效率低的不足[1]。CX-Programmer編程軟件支持模塊化設計，在程序編寫時可以直接將編寫好的程序通過RS-232C傳送到PLC來控制現場設備。根據程序流程圖設計的梯形圖如5.2所示：

圖4.2 水塔水位控制系統梯形圖

4.3、系統程序的具體分析

PLC采用循環掃描的的工作方式，這種工作方式是在系統軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態，按用戶程序進行運算處理，然后順序向各輸出點發出相應的控制信號，任一時刻它只能執行一條指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的，它能有效地避免繼電接觸器控制系統中易出現的觸點競爭和時序失配的問題。

PLC執行用戶程序是從梯形圖左母線開始由上至下，由左向右逐個掃描每個梯級的每個元素，進行運算，此時CPU只是與映象區進行數據交換，讀取輸入數據，送出輸出信號。當CPU執行到END指令時，表示程序段結束，則此次掃描用戶程序結束。PLC控制程序分析

實現功能：當按下00000系統啟動按鈕,中間繼電器20001得電并自鎖,系統處于等待狀態并一直保持。按下00001停止按鈕系統的運行停止。

實現功能：當水池水位低于水池低水位界（S4為ON表示），閥Y打開進水(Y為ON),當S3為ON后，閥Y關閉（Y為OFF）。

實現功能：當Y打開進水（Y為ON）定時器開始定時，4秒后，如果S4還不為OFF，那么閥Y指示燈閃爍，表示閥Y沒有進水，出現故障。

實現功能：當S4為OFF時（表示水池水位高于水池低水位界），且水塔水位低于水塔低水位界時S2為ON，電機M運轉抽水。當水塔水位高于水塔高水位界時電機M停止。

4.4、水塔水位控制系統梯形圖的對應指令表

水塔水位控制系統指令表如圖4.3所示：

圖4.3 水塔水位控制系統的指令表

總結

五個星期的PLC實訓很快結束了，在這短暫的實訓時間里，經過老師、同學的指導，我獲益匪淺，學習了不少關于自己專業方面的知識。

在完成項目期間，我們組的分工明確，有負責編程的，有負責報告找資料，有負責畫電路圖的……雖說分工明確，但在完成項目過程中遇到些麻煩的話組員之間還是相互配合相互幫助盡量讓每個學員學到更多的專業知識，使每個組員更上一個層次。實訓期間，我主要負責編程、報告及找資料，但這并不是說我在其他組員做他們任務時置之不理，與我無關。我在旁邊和組員一起，參與其中的討論分析，并會不時幫助他們完成任務。而同樣我在做我的任務時，他們也會經常幫我解決一些我無法解決的問題。這樣，我們組在完成這兩個項目還是比較順利的。

我做的這個題目是有關與PLC系統理論與實踐相結合的設計。在此時對以前學習的知識的挑戰與突破。在對這個設計的材料搜索進行獨立搜索時，對于辦公軟件的應用有了進一步的提高。同時在對搜集的材料進行整核，結合所學理論知識，以及實際應用操作的情況下，提高了實際操作和獨立解決問題的能力。

通過這次設計實踐。讓我更熟練的掌握了PLC軟件的簡單編程方法，對于PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理論的運用中，也提高了我的工程素質。剛開始學習PLC軟件時，由于我對一些細節的不加重視，當我把自己想出來的一些認為是對的程序運用到梯形圖編輯時，問題出現了。轉換成指令表后則顯示不出很多正確的指令程序，這主要是因為我沒有把理論和實踐相結合，缺乏動手能力而造成的結果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處。

如今設計是做完了，可是我的學習之路還沒有完，這次實訓讓不僅學習了不少與自己專業相關的知識，而且還懂得了團隊的力量，并且讓自己更相信一分努力一分收獲，積極的學習態度在以后的學習、工作中是永遠缺少不了的！并明白人這一輩子不能僅僅局限于那一點點滿足感，要放眼望去，通過去參與各種實踐，提升自己的動手能力，創造屬于自己的未來。

致

謝

本文是在指導老師悉心指導下完成的。從論文的選題到相關材料的收集，從論文框架的設計到具體內容遣詞造句，每一章節都凝聚著指導老師的心血。在此，學生表示最誠摯的謝意。在老師嚴謹的治學態度、積極的人生觀、學術上孜孜追求的精神以及對學生無微不至的關懷，都給我留下了終生難忘的印象，必然將對我以后的學習和生活產生重要影響。

在完成整個論文期間，對各位老師、同學、朋友、親人辛勤勞動以及他們在治學和人品上給予我的深刻影響，我同樣銘記在心，并表示由衷的感謝。

在此，我向所有在學業上、生活上幫助、理解、支持我的老師、同學、朋友和親人致以最真誠的謝意。

最后，感謝各位專家、學者在百忙之中審閱我的拙作。

參考文獻

[1] 廖常初．《PLC基礎及應用》．北京 機械工業出版社，2004 [2] 王兆義．《可編程序控制器教程》．北京機械工業出版社 2005 [3] 張萬忠.《可編程控制器應用技術》.北京：化學工業出版社，2001 [4] 方承遠.《工廠電氣控制技術》.北京：機械工業出版社，2007 [5] 肖峰.《PLC編程100例》.北京：中國電力出版社，2009 [6] 張桂香.《電氣控制與PLC應用》.北京：化學工業出版社，2003 [7] 呂景泉．《可編程序控制器技術教程》．北京：高等教育出版社，2000 [8] 李俊季、趙黎明.《可編程控制應用技術實訓指導》.北京：化學工業出版社，2001

第三篇：基于plc機械手控制系統的設計

基于plc機械手控制系統的工程設計 課題背景及研究意義

機械手是工業自動化領域中經常遇到的一種控制對象。近年來隨著工業自動化的發展機械手逐漸成為一門新興學科，并得到了較快的發展。機械手廣泛地應用與鍛壓、沖壓、鍛造、焊接、裝配、機加、噴漆、熱處理等各個行業。特別是在笨重、高溫、有毒、危險、放射性、多粉塵等惡劣的勞動環境中，機械手由于其顯著的優點而受到特別重視。總之，機械手是提高勞動生產率，改善勞動條件，減輕工人勞動強度和實現工業生產自動化的一個重要手段。國內外都十分重視它的應用和發展。

可編程序控制器（PLC)是專為在工業環境下應用而設計的實時工業控制裝置。隨著微電子技術、自動控制技術和計算機通信技術的飛速發展，PLC在硬件配置、軟件編程、通訊聯網功能以及模擬量控制等方面均取得了長足的進步，已經成為工廠自動化的標準配置之一。

由于自動化可以節省大量的人力、物力等，而PLC也具有其他控制方式所不具有的特殊優越性，如通用性好、實用性強、硬件配套齊全、編程方法簡單易學，因此工業領域中廣泛應用PLC。機械手在美國、加拿大等國家應用較多，如用果實采摘機械手來摘果實、裝配生產線上應用智能機器人等。我國自動化水平本身比較低，因此用PLC來控制的機械手還比較少。本次課題設計的機械手就是通過PLC來實現自動化控制的。通過此次設計可以更進一步學習PLC的相關知識，了解世界先進水平，盡可能多的應用于實踐。

組態王是一套用于快速構造和生成計算機監控系統的組態軟件，它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，通過對現場數據的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域中有著廣泛的應用。本設計通過組態軟件對機械手進行監控，將機械手的動作過程進行了動畫顯示，使機械手的動作過程更加形象化。機械手

2.1 機械手介紹

Mechanical hand也被稱為自動手，Auto hand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

2.2機械手的分類

機械手主要由手部和運動機構組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用 機械手有2~3個自由度。

機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。

機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。

機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產已成為高技術領域內迅速發展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。

2.3機械手的特點

機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用，例如：

1.機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。

2.在裝配作業中應用廣泛，在電子行業中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業中它可以用來組裝零部件。

3.可在勞動條件差，單調重復易子疲勞的工作環境工作，以代替人的勞動。

4.可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。

5.宇宙及海洋的開發。

6.軍事工程及生物醫學方面的研究和試驗。

2.4 機械手的構成

機械手簡述：機械手的形式是多種多樣的，有的較為簡單，有的較為復雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執行機構、傳動系統、控制系統和輔助裝置組成。

1.執行機構 機械手的執行機構，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機構，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉動作。簡單的機械手可以沒有手腕。支柱用來支撐手臂，也可以根據需要做成移動。

2.傳動系統 執行機構的動作要由傳動系統來實現。常用機械手傳動系統分機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電力傳動等幾種形式。

3.控制系統機械手控制系統的主要作用是控制機械手按一定的程序、方向、位置、速度進行動作，簡單的機械手一般不設置專用的控制系統，只采用行程開關、繼電器、控制閥及電路便可實現動傳動系統的控制，使執行機構按要求進行動作。動作復雜的機械手則要采用可編程控制器、微型計算機進行控制 機械手控制方式的選擇

3.1 控制方式的分類

傳統的工業設備自動控制主要由繼電器或分立的電子線路來實現，這種控制方式投資相對少一些，目前僅在一些舊式的、簡單的工業設備中還有一定市場，但該控制方式卻有以下致命缺陷：

(1)僅適合于簡單的邏輯控制；

(2)僅適合特殊的工程項目，而沒有通用性；

(3)沒有改動和優化的可能性。伴隨著工業自動化技術的迅速發展，我國工業領域的自動化已經基本實現了從繼電器控制到計算機控制的轉變，計算機控制方式具有以下兩個特點：

(1)硬件上至少有一個微處理器；

(2)通過軟件實現控制思想。

目前，工業自動化領域比較典型的控制方式有：

(1)可編程序邏輯控制器（PLC）；

(2)工業控制計算機（IPC）；

(3)集散控制系統（DCS）。

3.2 PLC與工業控制計算機（IPC）和集散控制系統（DCS）的比較及選型

1.各自技術發展的起源

計算機是為了滿足快速大量數據處理要求的設備。硬件結構方面，總線標準化程度高，兼容性強，軟件資源豐富，特別是有實時操作系統的支持，故對要求快速、實時性強、模型復雜和計算工作量大的工業對象的控制占有優勢。

集散系統從工業自動化儀表控制系統發展到以工業控制計算機為中心的集散系統，所以其在模擬量處理、回路調節方面具有一定優勢，初期主要用在連續過程控制，側重回路調節功能。PLC是由繼電器邏輯系統發展而來，主要應用在工序控制上，初期主要是代替繼電器控制系統，側重于開關量順序控制方面。

近年來隨著微電子技術、大規模集成電路技術、計算機技術和通信技術等的發展，PLC在技術和功能上發生了飛躍。在初期邏輯運算的基礎上，增加了數值運算、閉環調節等功能，增加了模擬量和PID調節等功能模塊；運算速度提高，CPU的能力趕上了工業控制計算機；通信能力的提高發展了多種局部總線和網絡(LAN)，因而也可構成為一個集散系統。特別是個人計算機也被吸收到PLC系統中。PLC在過程控制的發展將是一智能變送器和現場總線，暨向下拓展功能，開放總線。

2.相同點 在微電子技術發展的背景下，從硬件的角度來看，PLC、工業計算機、集散系統(DCS)之間的差別正在縮小，都將由類似的一些微電子元件、微處理器、大容量半導體存儲器和I/O模件組成。編程方面也有很多相同點。

3.不同點由于PLC和計算機屬于兩類產品，經過幾十年的發展都形成了自身的裝置特點和軟件工具，實際上它們的區別仍然存在。

PLC用編程器或計算機編程，編程語言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。集散系統自身或用計算機結構形成組態構成開發系統環境。

特別需要提出的是，PLC與STD總線工控機的區別，無論從維修、安裝和模件功能都很相似。PLC更適用于黑模式下運行，但在線運行時若要進行較大的程序修改，其能力略遜于STD工控機，但是從開關量控制而言，PLC的性能優于STD工控機。

總的來說，在選擇控制器時，首先要從工程要求、現場環境和經濟性等方面考慮。沒有哪種控制器是絕對完善的，也沒有哪種產品絕對差，只能說根據不同的環境選擇更適用的產品。

本章小結

本章主要介紹了機械手的來源、研究背景及研究意義，機械手的分類、特點。由于機械手是在搬運中的應用，所以采用傳送帶加旋轉的機械手類型。此機械手易于操作，性 能可靠。機械手的控制方式可以有多種，本文主要研究通過PLC來控制機械手。

第四篇：基于PLC的恒壓供水控制系統設計

基于PLC的恒壓供水控制系統設計

摘要

隨著社會經濟的迅速發展，人們對供水質量和供水系統可靠性的要求不斷提高；再加上目前能源緊缺，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節能、能適應不同領域的恒壓供水系統成為必然趨勢。

本論文根據中國城市小區的供水要求，設計了一套基于PLC的變頻調速恒壓供水系統。由變頻器、PLC、PID調節器和組成控制系統，調節水泵的輸出流量。電動機泵組由三臺水泵并聯而成，由變頻器或工頻電網供電，根據供水系統出口水壓和流量來控制變頻器電動機泵組的速度和切換，使系統運行在最合理狀態，保證按需供水。

本文介紹了采用PLC控制的變頻調速供水系統，由PLC進行邏輯控制，由變頻器進行壓力凋節。再經過PID運算，通過PLC控制變頻與工頻切換，實現閉環自動調節恒壓變量供水。運行結果表明，該系統具有壓力穩定，結構簡單，工作可靠等特點。

關鍵詞：變頻調速 ；恒壓供水；PID調節；PLC Water Supply Control System of Constant Pressure

Based on PLC

With the rapid development of social economy； it demands the better of water supply' s quality and reliability of water supply system.Meanwhile energy resources are seriously lack.So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well，with help of advanced technique of automation，control and communication.At the same time this system can adapt different water supply fields.According to the requirement of China's urban water supply, this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC.It is consist of the variable frequency and speed regulation，PLC，PID control system for the control system.It controls the outcome of the pumps.The generator pumps are consist of parallel three pumps，and the power come from variable frequency and speed regulation or power grid.According to the water supply of constant pressure’s outcome water press and flux，the control system control the variable frequency and speed regulation，parallel pumps’ speed and cut over，cause the system move in the best rational situation，assure according to wants supply water.This design has many merits such as save energy.In this paper，the control principle of VVVF providing-water system is introduced，we use PLC to carry on logic control and use inverter to modulate pressure．Through PID control principle.we realize Closed-loop control in VVVF Providing-water System．The result indicates that the system has the stable pressure，simple structure，and reliable work．

Key words：variable frequency and speed regulation；water supply of constant pressure；PID control system；PLC

目 錄

論文總頁數：53頁 引言 錯誤！未定義書簽。

1.1 課題背景及意義

錯誤！未定義書簽。

1.2 供水技術及其發展 錯誤！未定義書簽。

1.3 恒壓供水系統國內外研究現狀 錯誤！未定義書簽。1.4 可編程控制器的發展及應用 2 恒壓供水系統介紹

錯誤！未定義書簽。

1.5 本文主要內容 錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。2.1 當前恒壓供水方案比較 2.2 恒壓供水系統節能原理 2.3 變頻器介紹

錯誤！未定義書簽。

2.3.1變頻器的基本結構.....................................錯誤！未定義書簽。2.3.2 變頻器的分類及工作原理........................錯誤！未定義書簽。2.3.3 變頻器的操作方式及使用........................錯誤！未定義書簽。2.3.4 變頻器調速原理........................................錯誤！未定義書簽。2.4 可編程控制器 錯誤！未定義書簽。

2.4.1 可編程控制器的定義................................錯誤！未定義書簽。2.4.2 可編程控制器的組成................................錯誤！未定義書簽。2.5 供水系統中的水錘效應 3.1 變頻恒壓供水系統構成

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3 變頻恒壓供水系統方案設計 錯誤！未定義書簽。

3.2變頻恒壓供水系統運行流程 3.4 泵站的設置及系統控制要求 3.3 水泵切換條件分析 錯誤！未定義書簽。3.5 控制系統地址分配 錯誤！未定義書簽。4 變頻恒壓供水系統硬件設計 錯誤！未定義書簽。

4.1 PLC及其擴展模塊 錯誤！未定義書簽。4.2 變頻器

錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。4.3 水泵機組 錯誤！未定義書簽。4.4 壓力傳感器 4.5 液位變送器

4.6 泵自動/手動控制設計 錯誤！未定義書簽。5 變頻恒壓供水系統軟件設計 錯誤！未定義書簽。

5.1 系統軟件設計分析 錯誤！未定義書簽。5.2 系統軟件設計 錯誤！未定義書簽。

5.2.1系統初始化模塊.........................................錯誤！未定義書簽。5.2.2 增、減泵判斷和相應操作模塊................錯誤！未定義書簽。5.2.3 水泵的軟啟動模塊....................................錯誤！未定義書簽。5.2.4 各水泵變頻運行控制模塊........................錯誤！未定義書簽。5.2.5 各水泵工頻運行控制模塊........................錯誤！未定義書簽。5.2.6 報警及故障處理模塊................................錯誤！未定義書簽。5.3 系統程序編制 錯誤！未定義書簽。6 系統仿真 錯誤！未定義書簽。

6.1 數字PID控制技術 錯誤！未定義書簽。6.2 控制系統數學模型 錯誤！未定義書簽。6.3 PID參數整定 錯誤！未定義書簽。結

論 錯誤！未定義書簽。參考文獻 錯誤！未定義書簽。致

謝 錯誤！未定義書簽。聲

明 錯誤！未定義書簽。附

錄 錯誤！未定義書簽。

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本論文為本人朋友（均為2011屆）的大學本科畢業設計最終版，通過了指導老師和評閱老師的審核。格式正確，論文詳實！上傳了部分的初衷是防止出現雷同，完整版本請聯系本人：1456427153，若本人不在線，請留言！

第五篇：PLC課程設計基于PLC的霓虹燈控制系統設計

基于PLC的霓虹燈控制系統設計

電科班

一、摘要

隨著改革的不斷深入,社會主義市場經濟的不斷繁榮和發展,大中小城市都在進行亮化工程。企業為宣傳自己企業的形象和產品,均采用廣告手法之一:霓虹燈廣告屏來實現這一目的.當我們夜晚走在大街上,馬路兩旁各色各樣的霓虹燈廣告均可以見到,一種是采用霓虹燈管做成的各種形狀和多中彩色的燈管,另一種為光等管或白熾燈管作為光源,另配大型廣告語或宣傳畫來達到宣傳的效果。這些燈的亮滅,閃爍時間及流動方向等均可以通過PLC來達到控制的要求。

隨著P

LC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、指令系統、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統的技術經濟指標有著重要意義。

PLC的選擇主要應從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。

PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：

(一)合理的結構型式，(二)

安裝方式的選擇，(三)相應的功能要求，(四)響應速度要求，(五)系統可靠性的要求，(六)機型盡量統一。

二

.控制系統介紹及控制要求

本控制系統只要是用于控制霓虹燈和邊框流水燈的按順序的閃爍。它能讓你在不用人控制的情況下，進行燈的自動閃爍，達到宣傳的目的。如圖1，八個字能按順序地進行亮滅，并且邊框的燈能同時地隔位閃爍。

1.霓虹燈廣告屏示意圖

利用s7-200控制由8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組廣告牌。，如下圖所示：

圖1

2.控制要求：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序為：第1根亮→2亮→3亮→……→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→……→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點亮7→6→……→1，時間間隔1s，顯示5s，再從1→2→……→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。

（2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s時間間隔依次向前移動，且點亮時每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“、”亮→Ⅱ“、”亮，同時Ⅰ“、”滅→Ⅲ““、”亮，同時Ⅱ“、”滅……，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“、”亮

→Ⅴ“、”亮，同時Ⅵ“、”滅，……如此循環往復。

（3）系統有單步/連續控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關閉時，可同時也可分別關閉。

（5）要求有移位指令的應用

（6）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時閃爍5s，試修改程序。

三.工作原理

1.I/O分配

根據控制要求，PLC控制霓虹燈廣告顯示屏的輸入，輸出地址如下表所示，其中SB1為啟動開關,SB2為停止開關,SB3為單步連續選擇開關SB4為不進按鈕開關.Q0.0～Q0.7控制霓虹燈用的發光管模擬顯示，Q1.0～Q2.1控制6組流水燈泡。如表1

輸入接點

輸入開關名稱

I0.0

啟動按鈕SB1

I0.1

停止按鈕SB2

I0.3

單步/連續開關SB3

I0.4

步進按鈕開關SB4

輸出接點

輸出名稱

Q0.0

燈管1

Q0.1

燈管2

Q0.2

燈管3

Q0.3

燈管4

Q0.4

燈管5

Q0.5

燈管6

Q0.6

燈管7

Q0.7

燈管8

Q1.0

L1.L3流水燈

Q1.1

L2.L4流水燈

Q1.2

L5.L7流水燈

Q1.3

L6.L8流水燈

Q1.4

L9.L11流水燈

Q1.5

L10.L12流水燈

Q1.6

L13.L15流水燈

Q1.7

L14.L16流水燈

Q2.0

L17.L19流水燈

Q2.1

L18.L20流水燈

Q2.2

L21.L23流水燈

Q2.3

L22.L24流水燈

2.PlC型號的選擇

由于共由20個端口輸出，并且用是交流點的，所以我選擇用FX2N-48MR-001.FX2N-48MR-001的主要的技術參數：輸入繼電器的24點，輸出繼電器由24點。電源電壓為AC100-240V

50/60Hz。

3.硬件接線圖

圖

4．時序圖

5.流程圖

6.梯形圖及程序

0.1啟動

LD?????I0.1

EU

MOVB???16#1,?MB0

MOVW???16#FF,?VW0

S??????M1.0,?1

MOVB???16#81,?VB2

I0.2總停止

LD?????I0.2

MOVB???16#0,?MB0

MOVW???16#0,?VW0

R??????M1.0,?2

MOVB???16#0,?VB2

8路燈管單獨停止

LD?????I0.2

MOVB???16#0,?MB0

MOVW???16#0,?VW0

24l路循環燈管單獨停

LD?????I0.3

R??????M1.0,?2

MOVB???16#0,?VB2

8路燈管控制,Q0----7（QB0）為8路燈管輸出控制點

LD?????SM0.0

LPS

A??????M0.0

LPS

A??????SM0.5

EU

RLW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF00,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.1

LPS

TON????T37,?100

A??????T37

A??????SM0.5

EU

RRW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.2

LPS

TON????T38,?20

A??????T38

A??????SM0.5

EU

RRW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF00,?VW0

EU

RLB????MB0,?1

LRD

A??????M0.3

LPS

TON????T39,?50

A??????T39

A??????SM0.5

EU

RLW????VW0,?1

LPP

AW=????16#FF,?VW0

TON????T40,?20

LPP

A??????T40

MOVB???16#1,?MB0

LD?????SM0.0

LPS

A??????SM0.5

MOVB???VB1,?QB0

LPP

AN?????SM0.5

A??????M0.1

AN?????T37

MOVB???16#0,?QB0

24路循環燈控制，由于2個燈同時亮，所以每2個共用一個輸出點。QB1單數燈管，QB2雙數燈管（雙數的燈管安裝順序與單數燈管相反，即Q1.0-----Q1.5對應燈管1,3-------21,23，Q2.0-----Q2.5對應燈管24.22-------4,2,這樣可以省掉一些程序）

LD?????SM0.0

LPS

A??????M1.0

LPS

A??????SM0.5

EU

RLB????VB1,?1

LRD

AN?????M1.1

TON????T42,?300

LRD

A??????T42

EU

S??????M1.1,?1

LRD

A??????M1.1

TON????T43,?300

LPP

A??????T43

EU

R??????M1.1,?1

LRD

AN?????M1.1

MOVB???VB1,?QB1

MOVB???16#0,?QB2

LPP

A??????M1.1

MOVB???VB1,?QB2

MOVB???16#0,?QB1

7.主電路

四、設計心得

本程序是用STL圖所寫的，在啟動按鈕按下以后，有兩步程序同時運行，一個是霓虹燈字的亮滅，一個是四周邊框流水燈的亮滅。霓虹燈字的亮滅：在按下啟動按鈕以后，八個字會按要求亮滅，主要是計時器控制的，在S20和S21中，S20是燈的正序亮反序滅，S21是燈的反序亮正序滅。流水燈的亮滅，狀態就比較多了，我是把每一中亮的情況都納入一個狀態的，所以有6中狀態，然后在循環，在30秒過后，會由正序的亮轉換成反序的亮。反序的亮30秒都又轉換成正序的兩，這個30秒我是用計數器控制的，因為每一個循環是6秒，那30秒就是5次，計到5次都才會進行正反序的轉換。

經過這次的課程設計，使得我對PLC的掌握進一步的增強，加深了對PLC它們的理解，并對PLC產生了濃厚的興趣，但是我也深深的知道自己的不足之處，比如說對應用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序復雜程度。多在學習過程中不能想通的問題，在PLC調試過程中，終于得以解決。可以看出它對理論教學起到了必要的補充和額拓寬作用，對培養既具有扎實理論功底又具有相當實踐能力的人才必不可少。在這次的課程中，我發現PLC在工業控制中的作用很大，它能使人的控制轉變成電腦的控制，大大地降低了產品的成本，很大地提高生產效率。

在此過程中我還發現到修改完善程序的重要性。當時編完一個程后感覺是正確的。就是這樣還要仔細檢查自己的程序。考慮到各種可能發生的情況。

經過這次課程設計培養了我們的設計能力以及全面的考慮問題能力。學習的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次課程設計它對我以后的學習及工作都會產生積極的影響。

五、參考文獻

1．史國生主編

《電氣控制與可編程控制器技術》

北京:

化學工業出版社

2005.2

2．尹宏業主編

《PLC可編程控制器教程》

北京：航空工業出版社

1997

3．廖常初主編

《PLC編程及應用

》

北京：機械工業出版社

2002

4．張萬忠主編

《可編程控制器應用技術》

北京：

化學工業出版社

2002

5．張鳳珊主編

《電器控制及可編程控制器》

北京：中國輕工業出版社

2001