喷泉控制系统程序设计

范文一：喷泉控制系统程序设计

题目:

设计名称:机电传动控制

班级学号:

学生姓名:

指导教师:

年月日

课程设计任务书

1(设计题目:喷泉控制系统程序设计(二)

2(设计内容:

1)喷泉控制要求为“A、B、E同时旋转并喷水10秒—A、D、C同时摆动并喷15秒—B、D、E同时旋转并喷20秒—A、C、B同时摆动并喷9秒--2秒后再循环”

2)每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

3)喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4)当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。

3(设计要求:

1)画出端子分配图和顺序功能图

2)设计并调试PLC控制梯形图

3)设计说明书

4(进度安排:

1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天

2)PLC梯形图设计与绘图 2.5天

3)说明书撰写 1天

4)答辩 0.5天

指导教师:

专业负责人:

主管院长: 年月日

前言

本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。

可编程控制器简称PC，它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。 PLC是一种数字运算的电子系统，转为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在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、模拟式的输人和输出。控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备，是按易与工业控制器系统联成一体、易于扩充功能的原则设计。

PLC是一种以微处理技术为基础，将控制处理规则存储于存储器中，应用于以控制开关量为主或包括控制参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。

前言 ................................................................................................... 2

1课程设计的任务和要求 ....................................................................... 4

1.1控制要求 ..................................................................................... 4

1.2 任务分析 .................................................................................... 4 2 方案确定 ............................................................................................. 4 3 输入输出点数的确定及PLC选型 ..................................................... 5

4 PLC程序设计及其设计说明 ............................................................... 5

4.1主程序设计 ................................................................................. 5

4.2公用程序设 ................................................................................. 5

4.3自动子程序设计 .......................................................................... 6

4.4手动子程序设计 .......................................................................... 6

4.5异步电动机驱动喷泉喷水摆动旋转电路 6

5 程序调试说明 ..................................................................................... 7

5.1程序调试 ..................................................................................... 7

5.2方法改进 ..................................................................................... 7 6 电器元件选择 ..................................................................................... 7 7参考文献 .............................................................................................. 8 8总结 ................................................................................................ 8

1课程设计的任务和要求

本课程的设计题目为配料车控制系统程序设计.

1.1控制要求

1)喷泉控制要求为“A、B、E同时旋转并喷水10秒—A、D、C同时摆动并喷15秒—B、D、E同时旋转并喷20秒—A、C、B同时摆动并喷9秒--2秒后再循环”

2)每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1s循环发光。

3)喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4)当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。

1.2 任务分析

本程序主要是实现特定喷泉的喷水。同时需要实现摆动或旋转，并实现手动、连续和单周期。程序流程图见附图1.

2 方案确定

1)喷泉的喷水、摆动、旋转、亮灯，手动、自动、单周期、连续，分别

用3个到位检测开关，6个按钮，13个线圈、触头，9个定时器、触头，1

个计数器、触头所控制。

2)喷泉的喷水、摆动、旋转、由线圈及其触头控制。 3)喷泉循环工作的次数由输入输出的计数器控制，喷泉喷水的时间由定时器控制。

4)手动与自动的切换、单周期和连续的切换也可通过以上控制得

以实现。

3 输入输出点数的确定及PLC选型 1)输入点数9

停止按钮1个输入启动按钮1个输入，手动自动切换需要1个输入，手动控制需要4个输入，单周期需要1个输入，连续需要1个输入. 2)输出点数13

喷泉喷水、摆动、旋转、亮灯共需10个输出

根据输入、输出点数选用CPU226DC/DC/DC型PLC。 3)I/O端子图见附图2 ，外部接线图见附图3

4 PLC程序设计及其设计说明 4.1主程序设计

1) 主程序设计说明

SM0.0的常开触电一直闭合，公用程序是无条件执行的。在手动方式下I0.2为ON,执行“手动”子程序。在其他工作状态下执行“自动”子程序。

2)主程序顺序控制梯形图

见附图4

4.2公用程序设计

1)公用程序设计说明

公用程序用于处理各种工作方式都要执行的任务，以及处理不同工作方式之间的相互切换。

2)公用程序顺序控制梯形图

见附图5

4.3自动子程序设计

1)自动子程序设计说明

自动程序是用来处理单周期、连续的工作。按下启动按钮I1.1后，程序自动运行并连续工作，按下常闭触电I0.7后执行单周期工作，按停止按钮I1.2，完成当前循环后再停。在装料A、装料B和卸料处都有到位检测开关进行控制。

2. )自动子程序顺序功能图

见附图 6

3. )使用启保停电路设计自动子程序顺序控制梯形图。见附图 7

4.4手动子程序设计

1)手动子程序设计说明

为了保证系统的安全，在手动程序中配料车的左行、右行控制上设置了必要的自锁，以防止功能相反的两个输出同时为ON;在装料A、装料B和卸料处直接设置相应的按钮，以利于简单控制其取料与卸料，方便快捷。

2)手动程序梯形图

见附图8

4.5异步电动机驱动配料车的制动电路

见附图9

5 程序调试说明

5.1程序调试

程序在调试时，用小红灯的亮灭来模拟各个步骤的运行。 5(2方法改进

6 电器元件选择及其选择依据说明和计算说明

序号代号名称型号备注 1 U1 PLC CPU226DC/DC/DC 2 SB 平行按钮 3SB32 03-0AA41(绿

色)

3SB32 01-0AA21(红

色)

3 KM 3SB32 01-2KA11 选择开关二位

(常开开

关、常闭开

关)

ITR-20005 4 SQ 光电开关常用的光电开

(行程及关

极限开关)

7参考文献

[1] 陈白宁.段智敏.刘文波.机电传动控制.第二版.东北大学出版社.2008.9; [2] 陈白宁. .段智敏. 机电传动控制课程设计指导书;

8总结

本次课程设计在老师和同学耐心的帮助下，顺利的完成了本次课程设计。通过本次课程设计进一步掌握?机电传动控制系统中固定程序的继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。

范文二：喷泉控制系统程序设计

“机电传动控制”课程设计任务书

第十三组

1. 设计题目:喷泉控制系统程序设计(一)

2. 设计内容:

1) 喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动——A、C同时喷7秒并

旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、B同时喷5秒并摆动——

2秒后再循环”

2) 每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1秒循环发光。

3) 喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。

4) 当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止

按钮终止报警。

3. 设计要求:

画出端子分配图和顺序功能图 1)

2) 设计并调试PLC控制梯形图

3) 设计说明书

4. 进度安排:

1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天

2)PLC顺序功能图与梯形图设计 2天

3)说明书撰写 1天

4)答辩 1天

指导教师:

1.前言 ?????????????????????????? 3

第一部分

1.PLC概述????????????????????????? 5 2.设计任务书??????????????????????? 7

第二部分

1.总体设计???????????????????????? 8

第三部分

1.PLC设计思想?????????????????????? 11

第四部分

1.PLC课程设计总结???????????????????? 20

前言

自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。

1、 40年代--60年代初:

需求动力:市场竞争,资源利用,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要。主要特点:此阶段主要为单机自动化阶段,主要特点是:各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向纵深方向发展。典型成果和产品:硬件数控系统的数控机床。

2、60年代中--70年代初期:

需求动力:市场竞争加剧,要求产品更新快,产品质量高,并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。主要特点:此阶段主要以自动生产线为标志,其主要特点是:在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控系统出现并用于机床,CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中,此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。典型成果和产品:用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。

3、70年代中期--至今:需求动力:市场环境的变化,使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重,要求自动化技术向其广度和深度发展,使其各相关技术高度综合,发挥整体最佳效能。主要特点:自70年代初期美国学者首次提出CIM概念至今,自动化领域已发生了巨大变化,其主要特点是:CIM已作为一种哲理、一种方法逐步为人们所接受;CIM也是一种实现集成的相应技术,把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理,就是企业应根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”,从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略;而作为实现集成的相应技术,一般认为是:数据获取、分配、共享;网络和通信;车间层设备控制器;计算机硬、软件的规范、标准等。同时,并行工程作为一种经营哲理和工作模式自80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域,并将进一步促进单元自动化技术的集成。典型成果和产品:CIMS工厂,柔性制造系统 (FMS)。随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应自动控制。宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。

为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，

它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等;而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。机械制造自动化这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。

管理自动化工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS)，为高层管理人员决策提供备选的方案。

对社会的影响自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。

发展趋势现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。

第一部分PLC的概述

1、PLC可编程控制器

PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:

PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有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。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、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或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

2、PLC的特点

2.1可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。

2.2配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器

电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 2.5体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

3. PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

3.1开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 3.2模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

3.3运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

3.4过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

课程设计任务书

1. 设计题目:喷泉控制系统程序设计(一)

2. 设计内容:

1) 喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动——A、C同时喷7秒并

旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、B同时喷5秒并摆动——

2秒后再循环”

2) 每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1秒循环发光。

3) 喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。

4) 当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止

按钮终止报警。

3. 设计要求:

1) 画出端子分配图和顺序功能图

2) 设计并调试PLC控制梯形图

3) 设计说明书

第二部分总体设计 1.PLC的选型

PLC的主机:选择欧姆龙CPM1A系列作为此喷泉控制系统的主机。

选用CPM1A的特点，其基本参数如下:

内部存储器位:256位

定时器总数:256定时器

计数器总数:256计数器

由于所选机型CPM1A的主机模块为40点数，其中输出为24，输入为16，能够满足该系统要求因此不需要扩展模块。。具体的输入与输出功能如表:

输入输出功能地址功能地址手动SA1 00001 A喷泉喷水 01000 连续SA3 00002 B喷泉喷水 01001 单周期SA2 00003 C喷泉喷水 01002 启动SB1 00004 D喷泉喷水 01003 停止SB2 00005 A旋转 01004

B旋转 01005

C旋转 01006

D旋转 01007

A摆动 01100

B摆动 01101

C摆动 01102

D摆动 01103

M红灯 01104

M绿灯 01105

M黄灯 01106

M蓝灯 01107

声报警 01200

光报警 01201

手动0100000001喷头A

连续01001喷头B00002单周期01002喷头C0000301003启动喷头D0000401004旋转A停止0000501005旋转B

01006旋转C

01007旋转D

01100摆动A

01101摆动B01102摆动C

01103摆动D

01104红灯

01105绿灯

01106黄灯01107蓝灯

01200声报警

01201光报警

I?O端口分配图

第三部分 PLC程序设计

一.设计思想

本次我们的课程设计的题目是:喷泉控制系统。首先按照要求把具体的输入与输出的端口相应的点数配合设计出来，好为下步的工作做铺垫，然后根据找出的端口数相应的选出PLC的型号和具体的端口，在根据题中的具体要求把每个喷口的喷水过程用顺序功能图表示出来，但每个喷头的摆动步骤和彩灯循环在顺序功能图中不能体现出来，但在梯形图中准确的表示出来，彩灯在喷泉喷水时相应的点亮，并根据题中给你的要求彩灯每0.1秒间隔亮，彩灯亮的时间设为2秒的，即灭一秒亮两秒，这样四个喷头上每个都有四个小彩灯在循环闪烁，在用这种思路把相应的梯形图设计好。

再设计梯形图时，应注意以下几项:

(1) 设计可编程控制器时，安全性是第一重要的，应避免程序故障的出现，应设置如下几中安全电路:紧急停止电路，保护电路等操作的连锁电路，定位的上限位/下限位等连锁电路等，以防止误操作产生故障。

(2) 编程要理论联系实践。从最简单的做起，循序渐进。最开始可以先编写些只包括数字量的，然后再考虑模拟量的，另外像计时器、计数器也经常使用等。

(3) 在一段程序里不可有同样的两个输出存在。比如说前段程序有1个输出Q0.0存在，后面就不要再有了。

(4)用步进指令设计梯形图时，要注意PLC初始状态继电器的设置。状态继电器可用于步进顺序控制，也可作为辅助继电器使用。

(5) 使用梯形图编程时，应把串联多的电路块尽量放在最上边，把并联多的电路块尽量放在最左边，这样即节省指令，又美观。在同一程序中，同一编号的线圈使用两次及两次以上称为双线圈，双圈非常容易引起误动作，应避免使用。触点应画在水平线上，不包含触点的分支线条应放在垂直方向，不要放在水平方向，以便于读图和图形的美观。线圈和指令线圈一般不能直接连接在左边的母线上，如需要的话可通过特殊的继电器完成。

20000

0000100004*

01000ON*01003ON*01100ON*01103ON*TIM0002000101104ON*01105ON*01106ON*01107ON#0060TIM000

01000ON*01002ON*01004ON*01006ON*TIM0012000201104ON*01105ON*01106ON*01107ON#0070TIM001

01001ON*01003ON*01005ON*01007ON*TIM0022000301104ON*01105ON*01106ON*01107ON#0100TIM002

01000ON*01001ON*01002ON*01100ON*01101ON*01102ON*TIM0032000401104ON*01105ON*01106ON*01107ON#0050

TIM003

TIM00420005#0020

TIM004*00002TIM004*00003

CNT00020006#0020

CNT000*00005CNT000

01200ON20007*01201ON

三. 喷泉控制系统PLC梯形图

四(喷泉控制系统PlC指令表

LD 20005 LD 20002 LD CNT000 AND TIM004 OUT 01000 AND 00005 AND 00003 OUT 01002 AND CNTR010 OR 00000 OUT 01004 OUT 01200 OR 20000 OUT 01006 OUT 01201 ANDNOT 20001 TIM 001 LD 20101 OUT 20000 #0070 LD 25500 LD 20000 LD 20003 LD TIM000 ANDNOT 00001 OUT 01001 OR TIM001 AND 00004 OUT 01003 OR TIM002 AND CNT000 OUT 01005 OR TIM003 OR 20001 OUT 01007 SFT 200 ANDNOT 20002 TIM 002 200

OUT 20001 #0100 LD 01000 LD 20001 LD 20004 OR 01001 OR 20002 OUT 01000 OR 01002 AND TIM000 OUT 01002 OR 01003 ANDNOT 20003 OUT 01001 OR 01006 OUT 20002 OUT 01100 OR 20101 LD 20002 OUT 01102 OUT 20101 OR 20003 OUT 01101 LD 20101 AND TIM001 TIM 003 TIM 004 ANDNOT 20004 #0050 #0005 OUT 20003 LD 20005 LD 20001 LD 20003 TIM 004 OR 20002 OR 20004 #0020 OR 20003 AND TIM002 LD 20006 OR 20004 ANDNOT 20005 CNT 000 OUT 01104 OUT 20004 #0020 OUT 01105 LD 20004 LD 25500 OUT 01106 OR 20005 AND CNT000 OUT 01107 AND TIM003 LD CNTR010

ANDNOT 20000 CNTR 010

OUT 20005 #0001

LD 20005

OR 20006

AND TIM004

AND 00002

ANDNOT 20007

OUT 20006

LD 20006

OR 20007 AND CNT000 AND 00005 OUT 20007 LD 20001 OUT 01000 OUT 01003 OUT 01100 OUT 01103 TIM 000

#0060

第四部分 PLC课程设计总结

一星期的PLC实训即课程设计，很快结束了，在这短暂的一周实训时间里，经过老师、同学的指导，我获益非浅，学习了不少关于自己专业方面的知识。经过此次两周的实训，懂得了团队的力量，并且让自己更相信一分努力一分收获，积极的学习态度在以后的学习、工作中是永远缺少不了的～～～

此次实训主要是完成喷泉控制系统的设计，在完成这个项目期间还学习了画图等一些与自己专业有关的软件应用。这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力;其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。

这次的实训从程序上面看起来很复杂，我们组进行了任务的分工，一下子就变得简单化了。在完成项目期间，有负责工程设计的，有负责报告找资料，有负责画电路图的?虽说分工明确,但在完成项目过程中遇到些麻烦的话组员之间还是相互配合相互帮助,尽量让每一个组员学到更多的专业知识,使每一个组员更上一个层次。

实训期间，我主要负责设计。我和组员一起，参与讨论分析，并会不时帮助他们完成任务。而同样我在做我的主要任务时，其他组员也会经常帮我解决一些我无法解决的问题。这样，我们组总的来说，完成这个项目还是比较顺利的。

在完成第一个喷泉设计时也遇到了很多困难，如喷头的摆动等。在最后设计时彩灯的循环控制也比较难。

经过此次一周的实训，我不仅学习了不少与自己专业相关的知识，而且还懂得了团队的力量，并且让自己更相信一分努力一分收获，积极的学习态度在以后的学习、工作中是永远缺少不了的～～～

通过这次的实训，让我受益匪浅。

第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。

第二，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。为了明年的工作实习而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。

总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。

范文三：喷泉控制系统程序设计

机电传动课程设计说明书

姓名刘芳

班级 081411

学号 08141103

专业机械设计制造及其自动化

组别第十三组

日期 2010、12、20_--2010、12、31

成绩

“机电传动控制”课程设计任务书

第十三组

1. 设计题目:喷泉控制系统程序设计(一)

2. 设计内容:

1) 喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动——A、C同时喷7秒并

旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、B同时喷5秒并摆动——

2秒后再循环”

2) 每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1秒循环发光。

3) 喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。

4) 当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止

按钮终止报警。

3. 设计要求:

1) 画出端子分配图和顺序功能图

2) 设计并调试PLC控制梯形图

3) 设计说明书

4. 进度安排:

1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 2天

2)PLC顺序功能图与梯形图设计 5天

3)说明书撰写 2天

4)答辩 1天

指导教师:

主管院长: 年月日

前言????????????????????????????????2

课程设计的任务和要求

1.1课程设计的任务?????????????????????????3 1.2 课程设计的基本要求???????????????????????3

总体设计

2.1 PLC选型????????????????????????????4 2.2 PLC端子分配??????????????????????????5

PLC程序设计

3.1 设计思想????????????????????????????6 3.2 PLC顺序功能图设计???????????????????????7 3.3 PLC梯形图设计?????????????????????????8

3.4 PLC指令????????????????????????????15

4 实训总结????????????????????????????17 5 参考文献????????????????????????????18

前言

近年来，随着科学技术尤其是微电子技术的迅猛发展，可编程控制器(简称PLC)技术已广泛应用于自动化控制领域。PLC = Programmable logic

Controller(可编程逻辑控制器)，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。PLC也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，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。

它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。PLC具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单、使用方便、易于扩展等优点，使用PLC进行控制已形成了一种工业控制趋势。目前可编程控制器、计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)、机器人和数控技术已发展成为工业自动化的四大支柱技术。由于PLC得应用日益广泛，学习和掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电器和机电等有关专业的学生而言很有必要。

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，他按照逻辑条件进行循序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作控制，及大量离散量的数据采集。从1968年提出构想，1969年第一台可编程控制器诞生，PLC技术及发展速度非常迅速，20世纪80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，年增长率一直保持30~40%.在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅提高，也使得可编程控制器逐步形成了具有特色的多种系列产品，涉及领域广泛。PLC逐渐进入过场控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DSC系统。而美国、日本、德国的可编程控制器质量优良，功能更为强大。

在现代城市规划中，喷泉势必不可少的城市景观之一，而且控制过程是极其重要的过程，但由于在其工作过程中，会在一步中实现几个不同的动作，特别是彩灯的循环闪动，其控制过程复杂，因此我们选择了控制性好、价格低廉的德国SIEMENS公司生产的S7—200PLC小型可编程控制器来实现自动控制。S7—200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监控及控制等。S7—200的强大功能使其无论单机运行或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7—200PLC他可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

通过本次实训，使我们深刻的了解PLC的各项指令，巩固所学的知识并学以致用，并通过所学内容，应用到实际中去。

课程设计的任务和要求

1设计题目:喷泉控制系统程序设计(一)

1.1课程设计的任务

1) 喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摇摆——A、C同时喷7秒

并旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、D同时喷5秒并摆动—

—2秒后再循环”。

2) 喷泉可实现单周期、连续两种工作方式。

3) 当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止

按钮终止报警。

1.2 课程设计的基本要求

1) 画出端子分配图和顺序功能图

2) 设计并调试PLC控制梯形图

3) 设计说明书

总体设计

2.1 PLC的选型

PLC的主机:选择西门子S7—200系列作为此喷泉控制系统的主机。选用CPU224的特点:

1.14输入?10输出共24个数字量I?O点。

?O点或35路模拟2.可连接7个扩展模板单元，最大可扩展至168个数字量I量

3.13KB的程序和数据储存区空间。

4.6个独立的30KHZ的高速计数器，2路独立的20KHZ的高速脉冲输出。 5.具有PID控制器。

6.1个RS—485通信?编程口。

7.具有多点接口MPI通信协议。

8.具有点对点接口PPI通信协议。

9.具有自由通信口。

10.I?O端子排可以很容易地整体拆卸。

2.21 PLC端子分配

单周期I0.0Q0.0喷头A

连续Q0.1A左摆动I0.1

Q0.2A右摆动

启动I0.2Q0.3A旋转

Q0.4喷头B

停止I0.3Q0.5B左摆动

Q0.6B右摆动喷头A左限位I0.4Q0.7B旋转

Q1.0喷头C喷头A右限位Q1.1I0.5C左摆动

Q1.2C右摆动喷头B左限位Q1.3I0.6C旋转

Q1.4喷头D喷头B右限位I0.7Q1.5D左摆动

Q1.6D右摆动喷头C左限位I1.0Q1.7D旋转

Q2.0声报警喷头C右限位Q2.1光报警I1.1Q2.2A红灯喷头D左限位I1.2Q2.3A绿灯

Q2.4A黄灯喷头D右限位I1.3Q2.5A蓝灯

Q2.6B红灯

Q2.7B绿灯

Q3.0B黄灯

Q3.1B绿灯

Q3.2C红灯

Q3.3C绿灯

Q3.4C黄灯

Q3.5C蓝灯

Q3.6D红灯

Q3.7D绿灯

Q4.0D黄灯

Q4.1D蓝灯

PLC程序设计

3.1 设计思想

1. 首先根据设计的内容确定各个端子，在端子分配图中，单周期分别用

、B、C、D四个喷头还I0.0和I0.1控制，另外还配有启动和停止按钮，因为A

需要左右摆动，因此在左边和右边还各设有限位开关。而在输出端，要分别对喷头A、B、C、D的工作、左右摆动、旋转设置输出量，在循环结束后还要设置声光报警的输出量，而A、B、C、D均要设置红绿黄蓝四个小灯的输出量。

2(在顺序功能图中，画出喷泉啊A、B、C、D何时工作、及动作的之间，几个喷泉动作的顺序由定时器T37、T38、T39和T40控制，喷泉的左右摆动及小灯的动作并没有在功能图中体现出来，而在梯形图终会体现出来。用M2.1来控制连续的循环，在M2.1未接通，计数器C1接通而定时器T41接通时，程序进行循环，当进行循环工作时，计时器C1和定时器T41都接通时，进行声光报警，按下停止按钮I0.3喷泉停止工作。

3.最后根据顺序功能图和端子分配图设计梯形图，由于在设计顺序功能图中，没有将喷头的摆动设计和彩灯的设计加进去，而在梯形图中要将这些设计进去。在喷泉摆动的过程中，喷泉摆动由M0.1和M0.4及正跳变触发，由各个喷泉的左右限位来控制喷泉的左右摆动和循环。在彩灯设计的过程中，我们组用M1.0、M1.1、M1.2、M1.3、M1.4来控制彩灯的接通、定时及循环，例如:喷头A和喷头D同时工作，使M1.0接通，M1.0的常开触电闭合，使A的红灯和D的红灯接通，定时器T46接通2s后，T46常闭触电断开，灯灭，2.1s后，T42接通，A、D的绿灯亮，依次这样，红绿黄蓝一次亮过后，T45和M1.4接通循环，当A、喷头停止工作，M1.0断开，小灯灭，循环结束。

3.2 PLC顺序功能图

(I0.0，I0.1)(SM0.1，M2.0)M0.0C1复位

I0.2A摆动6S,摆动

M0.1Q0.0Q1.4T37

T37

AC7SA转C转M0.2Q0.0Q1.0Q0.3Q1.3T38

T38BD10SB转D转M0.3Q0.4Q1.4Q0.7Q1.7T39

T395SC摆动B摆动A摆动

T40M0.4Q0.0Q1.0Q0.4

T402S20

M0.5C1T41

C1?M2.1?T41

M2.1?C1?T41M2.1? M0.6Q2.0Q2.1

T41

声报警光报警

I0.3

3.3 PLC梯形图设计

LD M0.4 OLD 2.4 PLC指令

O Q1.5 EU LD I0.0 LDN I0.4 OLD O I0.1 ON I1.2 O Q0.5 EU ALD LDN I0.6 = M2.0 A M0.1 ON I0.4

= Q1.5 ON I1.0 LD I0.1 ALD A I0.2 LD I0.4 A M0.4 O M2.1 A I1.2 = Q0.5 AN I0.3 O Q1.6 = Q1.1 = M2.1 LDN I0.5

ON I1.3 LD I0.4 LD I0.0 ALD A I0.6 O I0.1 = Q1.6 A I1.0 LD SM0.1 O Q0.6 O M2.0 LD M0.1 LDN I0.5 ALD A T37 ON I0.7 LD M0.5 O M0.2 ON I1.1 AN M2.1 AN M0.3 ALD LD M0.6 = M0.2 = Q0.6 A I0.3 = Q0.3 = Q1.2 OLD = Q1.3 O M0.0 TON T38,70 LD M0.4 OLD A T40 AN M0.1 LD M0.2 O M0.5 = M0.0 A T38 AN M0.0

O M0.3 AN M0.1 LD M0.5 AN M0.4 AN M0.6 A M2.1 = M0.3 = M0.5 AN C1 = Q0.7 TON T41,20 A T41 = Q1.7 LD M0.0 TON T39,100 LD M0.5 A I0.2 LD I0.3 OLD LD M0.3 O M0.0 O M0.1 A T39 CTU C1,20 AN M0.2 O M0.4 = M0.1 AN M0.5 LD C1 TON T37,60 = M0.4 A M2.1

TON T40,50 O M0.6 LD M0.1 AN M0.0 EU LD I0.5 AN I0.3 LD I0.5 A I0.7 = M0.6 A I1.3 A I1.1 = Q2.0

= Q2.1 LD M1.1 = M1.3

AN T46 TON T44,21 LD M0.1 LPS TON T48,20 O M0.2 A Q0.0 O M0.4 = Q2.2 LD M1.3 = Q0.0 LRD AN T48

A Q0.4 LPS LD M0.3 = Q2.6 A Q0.0 O M0.4 LRD = Q2.4 = Q0.4 A Q1.0 LRD

= Q3.2 A Q0.4 LD M0.2 LPP = Q3.0 O M0.4 A Q1.4 LRD = Q1.0 = Q3.6 A Q1.0

= Q3.4 LD M0.1 LD M1.1 LPP O M0.3 A T42 A Q1.4 = Q1.4 O M1.2 = Q4.0

AN M1.3 LD Q0.5 A M1.0 LD M1.3 O Q1.5 = M1.2 A T44 = Q0.1 TON T43,21 O M1.4

TON T47,20 AN M1.1 LD Q0.6 A M1.1 O Q1.6 LD M1.2 = M1.4 = Q0.2 AN T47 TON T45,21

LPS TON T49,20 LD Q0.0 A Q0.0 O Q0.4 = Q2.3 LD M1.4 O Q1.0 LRD AN T49 O Q1.4 A Q0.4 LPS = M1.0 = Q2.7 A Q0.0

LRD = Q2.5 LD M1.0 A Q1.0 LRD EU = Q3.3 A Q0.4 LD T45 LPP = Q3.1 A M1.4 A Q1.4 LRD OLD = Q3.7 A Q1.0 O M1.1 = Q3.5 AN M1.2 LD M1.2 LPP A M1.0 A T43 A Q1.4 = M1.1 O M1.3 = Q4.1 TON 42,21 AN M1.4 TON T46,20 A M1.0

实训总结

为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获不少。本次实训我们组的项目为:喷泉控制系统程序设计，应用PLC的知识设计端子分配图和顺序功能图，再根据功能图画梯形图和PLC指令。

我们组首先根据任务书进行研究讨论，研究系统的工作流程，在计算需要几个输入、输出，画出端子分配图，确定有几个I/O口，确定选型，在画出顺序流程图。在这过程中，我们组进入一个误区，在端子分配中，我们少分配了几个小灯的端口，而且顺序流程图也画的过于麻烦，在设计梯形图过程中出现了错误，但在老师的指导下，我们重新确定了方案。接着我们根据新的顺序流程图和端子分配图画出梯形图。在设计过程中，我遇到了许多问题，对于对PLC仅有浅淡认识的我对这么复杂的设计在理解上出现了很大的麻烦，但在其他同学的帮助下，一点点的理解过来。在这次实训过程中，我们团结合作，互帮互助，遇到问题大家一起讨论解决，使得我们的设计非常顺利，同时我也对PLC设计有了新的认识，对学过的只是也有了新的见解，PLC的应用在我们的生活中无处不在，它应用在我们身边的各个领域，是现代生产生活和社会发展中不可或缺的的技术，同时我发现PLC也是门非常有趣的课程，应用这些指令、梯形图就能控制很多方面的东西，就像我们组设计的喷泉系统控制。而且在这两周的实训过程中我们还学会了几个与PLC有关的软件，对以后我们从事相关的工作起到一定的帮助。

通过本次实训也使我对PLC有了一定的了解和见解，知道了PLC的发展历程，组成及应用领域，通过PLC控制系统的设计实践，掌握电器控制系统的设计方法，电器元件、电气控制线路的安装过程、设计资料整理、PLC的选型和PLC绘图软件的使用方法。实训也让我对PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC的设计原理，同时也对PLC的基本知识有了更深入的了解。

机电传动控制这门课程对我来说是门全新的课程，对于在中专时很少接触几点学科的同学来说有些深奥，抓不到重点，对于基础知识的理解有很大的困难，对老师的讲解也不是很理解，请老师见谅。在学习这门课程的开始部分，对于一些概念在理解是上很困难，对于公式的理解很困难，搞不清那些代号所代表的意义，这也是我在学习这门课程中遇到的最大困难之一。对于PLC部分的学习通过老师的讲解，期末的复习及这次实训使我了解到很多。

参考文献

[1] 陈白宁，段智敏，刘文波。机电传动控制基础。沈阳:东北大学出版社，2008。

[2] 夏田，陈婵娟，祁广利。PLC电气控制技术。北京:化学工业出版社，

2009。

[3] 毛臣健等编。可编程控制应用与设计实例。北京:人民邮电出版社，2006。

如需要图纸等资料，联系QQ1961660126 如需要图纸等资料，联系QQ1961660126

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范文四：喷泉控制系统程序设计

前言

自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响,以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看,它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。

1、 40年代 --60年代初:

需求动力:市场竞争 , 资源利用 , 减轻劳动强度 , 提高产品质量 , 适应批量生产需要。主要特点:此阶段主要为单机自动化阶段 , 主要特点是 :各种单机自动化加工设备出现 , 并不断扩大应用和向纵深方向发展。典型成果和产品:硬件数控系统的数控机床。

2、 60年代中 --70年代初期:

需求动力:市场竞争加剧 , 要求产品更新快 , 产品质量高 , 并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。主要特点:此阶段主要以自动生产线为标志 , 其主要特点是 :在单机自动化的基础上 , 各种组合机床、组合生产线出现 , 同时软件数控系统出现并用于机床 ,CAD 、 CAM 等软件开始用于实际工程的设计和制造中 , 此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。典型成果和产品:用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。

自动化技术的集成。典型成果和产品:CIMS 工厂 , 柔性制造系统 (FMS)。随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用,为适应自动控制。宇航技术的发展,自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。主要研究具有高性能,高精度的多变量变参数的最优控制问题,主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前,自动控制理论还在继续发展,正向以控制论,信息论,仿生学为基础的智能控制理论深入。

为了实现各种复杂的控制任务,首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来,组成一个有机的总体,这就是自动控制系统。在自动控制系统中,被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量, 它可以要求保持为某一恒定值,例如温度,压力或飞行航迹等;而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体,它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制,但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中,控制装置对被控装置施加的控制作用,是取自被控量的反馈信息,用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务,这就是反馈控制的原理。机械制造自动化这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果, 处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。 20世纪 60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS )。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS )的工厂自动化。

管理自动化工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化, 是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS ),为高层管理人员决策提供备选的方案。

对社会的影响自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广, 对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率, 节约能源和原材料消耗, 保证产品质量, 改善劳动条件, 改进生产工艺和管理体制, 加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。

发展趋势现代生产和科学技术的发展, 对自动化技术提出越来越高的要求, 同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。 70年代以后,自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展, 并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域, 实现更大规模的自动化, 例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展,如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能, 机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用, 专

家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容,并得到迅速发展。

前言

目录 ?????????????????? 3

摘要 ?????????????????? 4

喷泉控制系统???????????????? 5

题目 ?????????????????? 6

地址分配表 ???????????????? 7

I/O端口分配图和 PLC 型号的选择 ?????? 9

程序流程图 ???????????????? 10

梯形图 ????????????????? 11

语句表 ?????????????????? 17

总结 ?????????????????? 19

课程设计任务书

1. 设计题目 :喷泉控制系统程序设计(一)

2. 设计内容 :

1) 喷泉控制要求为“ A 、 D 同时喷 6秒,并左右摆动—— A 、 C 同时喷 7秒并旋转—— B 、 D 同时喷 10秒并旋转—— A 、 C 、 B 同时喷 5秒并摆动—— 2秒后再循环”

2) 每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔 0.1秒循环发光。

3) 喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。

4) 当选择连续时, 要求循环 20次后终止循环, 发出声光间断报警, 按停止按钮终止报警。

3. 设计要求 :

1) 画出端子分配图和顺序功能图

2) 设计并调试 PLC 控制梯形图

3) 设计说明书

1.PLC 的选型

PLC 的主机:选择欧姆龙 CPM1A 系列作为此喷泉控制系统的主机。

选用 CPM1A 的特点,其基本参数如下:

内部存储器位:256位

定时器总数:256定时器

计数器总数:256计数器

由于所选机型 CPM1A 的主机模块为 40点数, 其中输出为 24, 输入为 16, 能够满

I/O端口分配图 :

程序流程图 :

喷泉控制系统 PLC 梯形图

三、语句表

LD 0001

OR 20000 LD 00000 AND NOT 20001 AND NOT 21001

OUT 20000

LD 20000

AND 00003

AND NOT CNT010 AND 2008

OR 20001

AND NOT 20002 OUT 20001

LD 20001

AND TIM 001 OR 20002

AND NOT 20003 OUT 20002

LD 20002

AND TIM 002 OR 20003

AND NOT 20003 OUT 20003

LD 20003

AND TIM 003 OR 20004

AND NOT 20003 OUT 20004

LD 20004

AND TIM 004 OR 20005

AND NOT 20006 OUT 20005

LD 20005

AND TIM 005

LD 20001

OUT 01001

OUT 01004

OUT 01013

OUT 01003

OUT 01006

OUT 01014

TIM 001 #0100

LD 20002 OUT 01001 OUT 01007 OUT 01010 OUT 01002 OUT 01008 OUT 01011 TIM 002 #0150

LD 20003 OUT 01004 OUT 01010 OUT 01013 OUT 01006 OUT 01012 OUT 01014 TIM 003 #0020

LD 20004 OUT 01001 OUT 01007 OUT 01004 OUT 01002 OUT 01008 OUT 01005 TIM 004 #0090

LD 20005 TIM 005 #0020

LD 20008 LD 25315 CNT 010 #0020

LD 20009

OUT 01015

LD 21001 OUT 01001 OUT 01004 OUT 01013 OUT 01003 OUT 01006 OUT 01014 TIM 006 #0100

LD 21002 OUT 01001 OUT 01007 OUT 01010 OUT 01002 OUT 01008 OUT 01011 TIM 007 #0150

LD 21003 OUT 01004 OUT 01010 OUT 01013 OUT 01006 OUT 01012 OUT 01014 TIM 008 #0020

LD 21004 OUT 01001 OUT 01007 OUT 01004 OUT 01002 OUT 01008 OUT 01005 TIM 009 #0090 END

PLC 课程设计总结

一星期的 PLC 实训即课程设计,很快结束了,在这短暂的一周实训时间里, 经过老师、同学的指导,我获益非浅,学习了不少关于自己专业方面的知识。经过此次两周的实训,懂得了团队的力量,并且让自己更相信一分努力一分收获, 积极的学习态度在以后的学习、工作中是永远缺少不了的! ! !

此次实训主要是完成喷泉控制系统的设计, 在完成这个项目期间还学习了画图等一些与自己专业有关的软件应用。这门课程的灵活性很强, 充分发挥自己的

潜力; 其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西, 个人觉得开散思维怎样去学习, 这才是最重要的, 而这门课程恰好体现了这一点。以小组为单位而开展的一次综合的实践, 老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训, 这让我觉得压力减轻不少。

这次的实训从程序上面看起来很复杂, 我们组进行了任务的分工, 一下子就变得简单化了。在完成项目期间,有负责工程设计的,有负责报告找资料,有负责画电路图的?虽说分工明确 , 但在完成项目过程中遇到些麻烦的话组员之间还是相互配合相互帮助 , 尽量让每一个组员学到更多的专业知识 , 使每一个组员更上一个层次。

实训期间,我主要负责设计。我和组员一起,参与讨论分析,并会不时帮助他们完成任务。而同样我在做我的主要任务时, 其他组员也会经常帮我解决一些我无法解决的问题。这样,我们组总的来说,完成这个项目还是比较顺利的。在完成第一个喷泉设计时也遇到了很多困难, 如喷头的摆动等。在最后设计时彩灯的循环控制也比较难。

经过此次一周的实训, 我不仅学习了不少与自己专业相关的知识, 而且还懂得了团队的力量, 并且让自己更相信一分努力一分收获, 积极的学习态度在以后的学习、工作中是永远缺少不了的! ! !

通过这次的实训,让我受益匪浅。

第一, 认识了团队合作的力量, 要完成一个项目不是一个人的事情, 当中我们有过分歧但最终达成共识, 不管结果怎样, 至少我们曾经在一起努力过, 体验其中的过程才是真正的收获。

第二,通过这次的实践操作,我认识到了自己的不足,更感觉到了自己与别人的差距。为了明年的工作实习而做准备, 从各方面充实自己, 使自己适应这个社会。

总之,这次的实训给予了我不同的学习方法和体验,让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中, 我会更加注重自己的操作能力和应变能力, 多与这个社会进行接触, 让自己更早适应这个陌生的环境, 相信在不久的将来, 可以打造一片属于自己的天地。

范文五：喷泉控制系统程序设计

前言 ............................................. 1 1课程设计的任务和要求 ............................ 2 1.1课程设计的任务 .............................. 2

1.2课程设计的基本要求 .......................... 2

2总体设计 ........................................ 3 2.1PLC 选型 ..................................... 3 2.1.1 PLC选型依据 ............................... 3

2.1.2 PLC类型的选择 ............................. 5

3 PLC程序设计 .................................... 6 3.1设计思想 .................................... 6 3.2端子接线图 .................................. 7 3.3顺序功能图 .................................. 8

3.4 PLC梯形图 .................................. 9

4. 程序调试说明 .................................. 15结束语 .......................................... 16参考文献 ........................................ 17

前言

可编程序控制器是以微处理器为核心, 综合了微电子及时、自动化技术、网络通讯技术于一体的通信工业控制装置。英文缩写为 PC 或者 PLC 。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列有点,特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力,使其在机械、能源、化工、交通电力等领域得到了越来越广泛的应。

本课程设计的教学目标是使学生掌握机电传动控制系统的基本原理、 PLC 控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的 PLC 改造方法。

通过本学期对机电传动控制基础课程的学习,初步掌握了设计和调试 PLC 控制电路的能力。为了更好的掌握 PLC 控制电路的设计方法和熟练掌握独立涉及调试程序的能力,而进行本学科的课程设计任务。

1课程设计的任务和要求

1.1课程设计的任务

喷泉控制系统程序设计(一)

1.2课程设计的基本要求

1)喷泉控制要求为“ A 、 D 同时喷 6秒,并左右摆动 — A 、 C 同时喷 7秒并旋转 — B 、 D 同时喷 10秒并旋转 — A 、 C 、 B 同时喷 5秒并摆动 --2秒后再循环” 2)每个喷头工作时,都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔 0.1s 循环发光。

3)喷泉可以实现手动、单周期、连续三种操作方式。

4)当选择连续时,要求循环 20次后终止循环,发出声光间断报警,按停止按钮终止报警。

2. 设计要求:

1)画出端子分配图和顺序功能图

2)设计并调试 PLC 控制梯形图

3)设计说明书

2总体设计

2.1PLC 选型

2.1.1 PLC选型依据

1.选用规模合适的 PLC

PLC 规模的大小是用输入输出(I/O)点数来衡量的,也就是选择合适 I/O点数的 PLC 。因此在选用 PLC 时,首先应对与 PLC 相连的全部输入,输出装置进行统计,并区分输出的性质及所需电压,电流的大小和种类。确定全部的 I/O点数,再加上 10%~15%的备用量,用来输出的扩展。这样就可以计算出系统需要的总 I/O点数, 作为输入输出点数估算数据。本次喷泉系统设计共有输入输出点 41个,全部为开关量,其中输入点 11个,输出点 30个。

2.确定内存容量的大小小

内存器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。一般用户程序区的内存容量与开关量 I/O点数以及用户程序的编写质量等有关。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的, 需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算, 通常采用存储器容量的估算来替代。估算时,可用经验公式:

总存储字数=开关量 I/O点数 *(150~200)

计算后还可以考虑 10%~25%的存储余量。由于科技的飞速发展 PLC 的内存的大小足够我们设计的喷泉使用,所以可以不考虑在内。

3.控制功能的选择

简单 PLC 的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能; 普通 PLC 的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等; 大型 PLC 中还有模拟量的 PID 运算和其他高级运算功能。

4.机型的选择

(1)PLC的类型

PLC按结构分为整体型和模块型两类, 按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按 CPU 字长分为 1位、 4位、 8位、 16位、 32位、 64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型 PLC 的 I/O点数固定, 因此用户选择的余地较小, 用于小型控制系统; 模块型 PLC 提供多种 I/O卡件或插卡, 因此用户可较合理地选择和配置控制系统的 I/O点数, 功能扩展方便灵活, 一般用于大中型控制系统。

(2)输入输出模块的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块, 应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;

5.经济性的考虑

选择 PLC 时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素, 进行比较和兼顾, 最终选出较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响,所以应该选择合适点数的 PLC 。

2.1.2 PLC类型的选择

因为总点数 <256, 所以选择="" siemens="" 公司的="" s7-200小型机。="" 其主要特点是:指令丰富、内置集成功能、模块扩展功能;具有实时通讯特性;可靠性高适应性="" 强、="" 性价比高等特点。="" 西门子="" s7-200="" 是模块化="" plc="" ,="" 它是由="" cpu="" 模块、="" 扩展弄、="">

详细型号为:6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 继电器输出 ,11输入 /30输出

3 PLC程序设计

3.1设计思想

根据课题要求的喷泉喷水花样,采用步进控制的方式,无疑是最佳的方案, 同时也决定了程序的设计方向。步进控制设计, 是根据系统的功能, 以每一步为核心, 以步与步之间的转换条件为触发信号, 以各步对应的动作功能为驱动, 从首步开始一步一步地设计梯形图, 直到完成整个程序为止的设计方法。这种设计方法是一步一步地进行设计, 所以不容易出错, 还可以提高设计效率。那么首先就应该根据课题画出顺序功能图。这样一来每一步的条件和动作就可以确定了。为了增加程序的易读性和方便软件和外部硬件的拓展, 我把程序大致分为 3部分:第一部分是控制整个程序的顺序控制程序段。是用来完成四种喷水花样的顺序变化和单周期、连续的控制。第二部分是用来控制彩灯循环闪烁与 0.1s 间隔的灯光循环闪烁程序段。彩灯的循环点亮, 以 A 喷头的四个彩灯为例。当按下启动按钮时,会触发一个步,这里就叫它 M2.0。当 M2.0被出发后,程序执行该步。该步由 4个定时器循环控制, 从而达到 4个彩灯循环点亮的目的。第三部分是集中输出程序段。分别对 A 、 B 、 C 、 D 四个喷头和对应的彩灯进行集中输出控制。这种设计方法不仅调理清晰, 也大大的增加了易读性和拓展性。只要简单的改动就可以达成不同喷水方案。

3.2端子接线图

图 3.1端子接线图

3.3顺序功能图

图 3.2顺序功能图

3.4PLC 梯形图

灯光循环控制

4. 程序调试说明

调试过程中,四个颜色一起亮

解决办法:

打开监控程序, 仔细检查程序的执行过程, 同时对照已经设计好的梯形图, 找出问题的所在。最后,经过几次反复排查,在执行每个颜色输出时,应用其他颜色输出的常闭触点串联。将程序修改后重新运行, 观察各步执行情况, 均满足课程设计的功能要求。

结束语

通过本次课程设计的学习和研究, 我发现自己在 PLC 的顺序功能图的设计方面还存在不足之处, 并以此次的课程设计为契机, 努力打好对机电传动设计方面的基础。与此同时, 我更加深刻的体会到将所学到的知识应用到实际设计之中时的那份喜悦之情。在这次课程设计过程中,我不仅更加牢固的掌握了 PLC 控制电路的设计和调试的方法,还了解到 PLC 的应用对生产实践的意义重大。更好的掌握和运用先进的 PLC 技术,将对我国的工业化发展起到积极地推动作用。最后,也是最重要的,感谢指导老师一直以来的细心指导。老师教给我的不仅是一种严谨的治学态度,更是一种对工作认真负责的良好作风。

参考文献

(1)陈白宁,段智敏,刘文波, 《机电传动控制基础》东北大学出版社

(2) 《 PLC 编程及应用》廖常初机械工业出版社

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