PLC可编程序控制器 课程设计报告.doc

可编程序控制器 课程设计报告 学 校： 院 系： 班 级： 学 号： 姓 名： 可编程控制器课程设计 设计题目 某一十字交叉道口交通灯控制系统PLC设计 设计任务 要求南北向亮绿灯（东西向亮红灯）55秒后，南北向黄灯闪烁5秒（此时东西向仍亮红灯），然后东西向亮绿灯（此时南北向红灯），经过55秒后，东西向黄灯闪烁（此期间南北向仍为红灯），然后转为南北向绿灯（东西向红灯），55秒后，重复以上，……。如遇紧急情况，可由交警将某一方向强制为绿灯，另一个方向强制为红灯，以利于急救车、消防车通行。列出输入输出分配表，PLC硬件接线图和PLC程序清单及注释。 系统总体方案 我们在学习了PLC的大量的相关知识后，要能够把其运用在实际训练当中。根据这学期学习的PLC控制系统设计的基本规则、基本内容和步骤以及相关知识。进行设计十字交叉交通灯控制系统的PLC设计。 1、PLC控制系统设计的基本原则 ⑴最大限度地满足被控对象的控制要求。使交通灯按要求合理工作。 ⑵保证控制系统的高可靠、安全。交通灯闪烁有规律，不误动，错动。 ⑶满足上面条件的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用和维修方便。 ⑷选择PLC时，要考虑生产和工艺改进所需的余量。 2、PLC控制系统设计的一般步骤 ⑴流程图功能 ①分析生产工艺过程。说明按照任务书给出的交通灯闪亮方式，完成流程图，见图1。 ②根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，分配I/O。输入设备5个控制开关，分别控制启动，紧急模式（2个），夜间模式，停止。输出设备4盏红灯，4盏绿灯，4盏黄灯。 ③选择PLC的CPU的类型（CPU224CN）。 ④设计PLC硬件接线图。 ⑤程序设计，及控制柜设计，编写编写系统使用的文件，说明书、电气图、电气元件明细表。 ⑵PLC程序设计的步骤 ①对于复杂的控制系统，最好绘制编程流程图，相当于设计思路。 ②设计梯形图。 ③程序输入PLC模拟调试，修改，直到满足要求为止。 ④现场连线完毕后进行联机调试，直至满足控制要求实验成功。 ⑤编写报告。 3、PLC是一种工业控制装置，从装置的组成来说，PLC是由硬件系统和软件系统组成的。 ⑴PLC的硬件系统主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元和输出单元等部分组成，其中CPU是PLC 的核心；输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，也称为输入接口和输出接口。 ⑵PLC的软件系统由系统程序、硬件系统、组态信息和用户程序三部分组成。 PLC的选择及I/O的确定和PLC其他元件的分配 1、PLC机型的选择步骤与原则PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点： ⑴ 合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。 ⑵ 安装方式的选择PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。 ⑶相应的功能要求一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。 ⑷响应速度要求PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。 ⑸系统可靠性的要求对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。 ⑹机型尽量统一一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：①机型统一，其模