机床电气与PLC_技术课程设计与实训

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1、 机床电气与 PLC 技术课程设计与实训 说明书 姓名 ： 班级 ： 学号 : 专业 ： 组别 ： 日期 ： 指导教师 ： 成绩： 目录目录 1.前言 . 1 2.1 题目 . 3 2.2 PLC 的选型原则 . 4 2.3 地址分配表 . 5 2.4 功能表图 . 6 2.5 梯形图 . 7 2.6 语句表 . 7 3.总结 13 1 1.1.前言前言 可编程控制器，简称 PLC ，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会将 PLC 定义为：是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用 而设计。它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的 功能，诸如逻辑运

2、算、顺序操作、定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入 /输出来控制各种类型的机械或过程。可编程序控制器及其有关的设备，都应按易 于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一 体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。 通常把 PLC 认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。 PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相 同，PLC 由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口 单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方

3、便、适应面广、可靠性高、抗干扰能 力强、编程简单等特点。PLC 软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程 序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成 机器语言，诊断机器故障。用户程序是用户根据现场控制要求，用 PLC 的程序语 言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。由于它可通过软件来改 变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等 特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。故自 60 年代末第一台 PLC 问世以 来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一 体化进程。进入 80 年代，随着

4、微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使得可编程 控制器有了突飞猛进的发展，功能日益增强，已远远超出逻辑控制、顺序控制的范 围，具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温 度控制、PID 控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。特别是 远程通讯功能的实现，易于实现时柔性加工和制造系统（FMS），使得 PLC 如虎添 翼，被人们称为现代工业控制三大支柱之一。 初期的 PLC 只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。随着微电子技 术的发展，PLC 以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已 进入过程控制和位置控制等场合的控制领域。目前，可编程

5、4 序控制器既保留了原 来可编程序逻辑控制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计 算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。在许多场合，可编程 2 序控制器可以构成各种综合控制系统，例如构成逻辑控制系统、过程控制系统、数 据采集和控制系统、图形工作站等等。 PLC 基本结构：1.中央控制单元 CPU。CPU 是 PLC 的“大脑”，通常由一个 微处理器和一个存储器组成。微处理器实现逻辑处理和控制各模块间通信的功能， 不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存由微处理 器完成的逻辑操作的结果。 2.I/O 模块 I/O 系统构成了现场设备与控制器

6、连接的接口，作用就是从使现 场接收到的信号或送到现场的信号达到处理器的要求。输入(1nput)模块和输出 (Output)模块简称为 IO 模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场 设备和 CPU 模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。开关量输入模块用 来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力 继电器等过来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和 各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。 3.编程器设备 编程设备用来向存储器中写入程序，并用它进行编辑、检查、 修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能 输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。它的体积小，价格便宜，一般用 来给小型 PLC 编程，或者用于现场调试和维护。个人计算机（PC）是最常用的编 程设备。使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功 能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的相互转换。程序被编译后下 载到 PLC，也可以将 PLC 中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网