PLC课程设计

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1、 1 目录目录 一 可编控制器的概述 . 1 1.1 PLC 的产生与发展 . 1 1.1.1 PLC 的定义 1 1.1.2 PLC 的发展和应用领域 1 1.1.3 PLC 的特点 1 1.2 PLC 的组成及工作原理 . 2 1.2.1 PLC 的组成 2 1.2.2 PLC 的工作原理 2 二 S7200-PLC 控制系统 3 2.1 S7200 系列 PLC 的硬件系统 . 3 2.1.1 S7200 系列 PLC 系统基本构成 3 2.1.2 CPU 模块 3 2.1.3 扩展模块 . 5 2.2 S7200 系列 PLC 的编程元件 . 6 三 硬件设计 . 7 3.1 控制要求

2、 7 3.1.1 生产工艺过程 . 7 3.1.2 设计要求 . 7 3.2 选择 PLC 型号 . 8 3.3 系统设计流程示意图 8 3.4 I/O 分配表 . 9 3.5 I/O 接线图 . 9 四 软件设计 . 10 4.1 设计梯形图 10 4.2 设计语句表 12 五 调试 . 14 2 六 结束语 . 15 七 参考文献 . 16 1 一一 可编控制器的概述可编控制器的概述 1.11.1 PLCPLC 的产生与发展的产生与发展 1.1.11.1.1 PLCPLC 的定义的定义 1968 年美国通用汽车公司（GM） ，为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不 断变化的需要，实现小批量

3、、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到 尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数 和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械 或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，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。 1.1.21.1.2 PLCPLC 的发展和应用领域的发展和应用领域 1988 年全世界总销售量达 370 亿美元。年产量 150 万台，目前世界上

4、先进工业 国家。PLC 已成为工业控制的标准设备。它的应用几乎覆盖了所有的工业、企业。 近 10 年，我国的 PLC 研制，生产、发展很快、上海宝钢第一期工程，采用了 250 台。第二期采用了 108 台，获得了令人瞩目的经济效益和社会效益。 PLC 应用越来越广泛，工业自动化程序提高一个新水平。目前，PLC 在国内外 已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱 乐等各行各业，随着 PLC 性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从 PLC 应 用类型看，大致可归纳为以下几个方面：开关量逻辑控制、运动控制、过程控制（PID 闭环控制） 、数据处理、通信联网(构

5、成 DCS、FCS 系统)。 1.1.31.1.3 PLCPLC 的特点的特点 1可靠性高、抗干扰的主要措施之一。输入输出接口电路采用光电耦合器来传 递信号。使外部电路和内部电路之间避免电的联系。 2 2编程简单、使用方便、控制程序可变。 3采用自然语言：梯形图 4功能完善、扩充方便、组合灵活、实用性强。 5体积小、重量轻、功耗低。 1.21.2 PLCPLC 的组成及工作原理的组成及工作原理 1.2.11.2.1 PLCPLC 的组成的组成 PLC 的基本组成包括硬件与软件两部分： PLC 的硬件：中央处理器（CPU） 、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、 电源等； PLC 的软件：系统

6、程序和用户程序。 1.2.21.2.2 PLCPLC 的工作原理的工作原理 当 PLC 运行时，需要进行众多的操作而 PLC 的 CPU 不可能同时去执行多个操 作，每一刻只能执行一个操作。 解决的办法：采用分时操作原理。由于 CPU 的运算处理速度很快，所以从宏观 上来看， PLC 外部出现的结果似乎是同时完成的。 这种分时操作的方法称为扫描工作 方式。 扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先 后，逐条执行执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而复始地重 复进行。 集中采样：在一个扫描周期中，对输入状态的采样只在输入处理阶段进行。当 PLC 进入程序处理阶段后输入端将被封锁， 直到下一个扫描周期的输入处理阶段才对 输入状态进行重新采样。 集中输出：在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。在一个扫 描周期内，只在输出处理阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进 行刷新。在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。 3 二二 S7200S7200-PLCPLC 控制系统控制系