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《PLC控制系统》 课程设计指导书 编制 自动化教研室PLC控制系统的设计,使学生进一步熟悉有关PLC控制的理论知识,PLC的结构?组成?工作原理,掌握根据生产工艺过程和自动控制要求用PLC进行控制的PLC系统及控制程序设计方法和步骤,培养同学们的工程意识和工程实践能力? 学生初步掌握PLC控制系统的设计方法,编程技巧以及电气常用元器件的选型;初步具有控制系统主电路?控制程序的分析和设计能力,为今后走上工作岗位应用PLC控制奠定良好的基础? 二?PLC控制系统设计概要 学习PLC的最终目的是能把它应用到实际控制系统中去?对于初学者来说,不知如何入手设计一个控制系统?若遇到实际的工业控制项目,需采用PLC控制,往往不知所措?本指导书将课程设计的题目提供给大家,就是通过自己所学的PLC的基础知识以及PLC的基本实验的体会,来进行分析综合?全面地考虑问题,联系实际,设计一个经济?实用及可靠的控制系统? (一)PLC控制系统设计的基本原则PLC控制系统设计时,应遵循以下基本原则: 1.?最大限度地满足被控对象或生产过程的控制要求?设计前,应深入现场进行调查研究,有哪些信誉好的足球投注网站资料,并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合,共同拟定电气控制方案,协同解决设计中出现的各种问题? 2.在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单?经济?使用及维修方便? 3.保证控制系统的安全可靠? 4.考虑到生产发展和工艺的改进,在选择PLC容量时,应适当留有余量? (二)PLC控制系统设计的基本内容PLC控制系统是由PLC与用户输入?输出设备连接而成的?因此,PLC控制系统的基本内容包括: 1.硬件设计 (1)选择用户输入设备(按钮?操作开关?限位开关和传感器等)?输出设备(继电器?接触器和信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机?电磁阀等)?这些设备属于一般的电气元件,其选择的方法在其它课程及有关书籍中已有介绍? (2)PLC的选择?PLC是PLC控制系统的核心部件,正确选择PLC,对于保证整个系统技术经济性能指标起着重要作用?选择PLC应包括机型的选择?容量的选择?I/O点数(模块)的选择?电源模块以及特殊功能模块的选择等? (3)分配I/O点,绘制电气连接接线图,考虑必要的安全保护措施? (4)必要时还需设计控制台(柜)? 2.程序设计(即程序清单)或控制系统流程图?控制程序是控制整个系统工作的软件,是保证系统正常工作?安全可靠的关键?因此,控制程序的设计必须经过反复调试?修改,直到满足要求为止? 3.编制系统的技术文件,一般包括电气原理图?电气布置图及电气安装图?在PLC控制系统中,这一部分图可以统称为“硬件图”?它在传统电气图的基础上增加了PLC部分,因此,在电气原理图中应增加PLC的I/O输入?输出电气连线图(即I/O接口图)? 此外,在PLC控制系统中,电气图还应包括程序图(梯形图),可以称之为“软件图”?向用户提供“软件图”,可便于用户在生产发展或工艺改进时修改程序,并有利于用户在维修时分析和排除故障? (三)PLC控制系统设计和调试的一般步骤 PLC控制系统的一般步骤见下图所示? 1. 根据生产的工艺过程分析控制要求?如需要完成的动作(动作顺序?动作条件及必须的保护和联锁等)?操作方式(手动?自动;连续?单周期及单步等)? 2. 根据控制要求确定所需的用户输入?输出设备?据此确定PLC的I/O点数? 3. PLC机型的选择? 4. 分配PLC的I/O点,设计I/O电气接口连接图(这一步也可结合第2步进行)? 5. 进行PLC程序设计,同时可进行控制台(柜)的设计和现场施工? 在设计传统继电器控制系统时,必须在控制线路(接线程序)设计完成后,才能进行控制台(柜)设计和现场施工?可见,采用PLC控制,可以使整个工程的周期缩短? PLC程序设计的步骤: ① 对于较复杂的控制系统,需绘制系统流程图,用以清楚的表明动作的顺序和条件?对于简单的控制系统,也可省去这一步? ② 设计梯形图?这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步?要设计好梯形图,首先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验? ③ 根据梯形图编制程序清单? ④ 用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中,并检查键入的程序是否正确? ⑤ 对程序进行调试和修改,直到满足要求为止? 6. 待控制台(柜)及现场施工完成后,就可以进行联机调试?如不满足要求,再回去修改程序或检查接线,直到满足为止? 7. 编制技术文件? 8. 交付使用? 三?课程设计报告编写要求 (一)内容要求课程设计报告: (1)封面(见附件1) (2)课题名称及要求 (3)设计方案论证(包括流程图或时序图) (4)PLC的选择 (5)I/O地址分配 (6)PLC的I/O接线图 (7)程序设计(梯形图