三菱PLC课程设计报告.docx

可编程控制器原理及应用课程设计报告姓 名：尚 * *学 校：西安理工大学院（系）： 信控系 专 业：生产过程自动化技术班 级： 过控 3102号：指导教师：卢秀、刘战国目录第一章PLC基础知识 21.1定义 21.2 结构及工作原理…………………………………………… 21.3基础性能指标（技术指标） 3第二章PLC应用项目设计 32.1 十字路口交通灯 32.1.1 控制要求2.1.2 I/O分配表2.1.3 软件梯形图2.1.4 调试过程2.2 水塔水位控制系统 52.2.1 控制要求2.2.2 I/O分配表2.2.3 软件梯形图2.2.4 调试过程2.3 三级传送带控制 62.3.1 控制要求2.3.2 I/O分配表2.3.3 软件梯形图2.3.4 调试过程第三章总结 83.1 PLC设计及调试应用中常见问题3.2 设计体会第一章PLC基础知识1.1 定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计，它采用可编程 序的存储器存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟 式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业 控制系统连成一个整体，并易于扩充其功能。

1.2 结构及其工作原理中央处理单元(CPU)是PLC控制部件，一般由控制电路，运算器，寄存器等组成，通过地址及 数据总线与存储器，I/O接口电路连接，它主要完成从存储器中读取指令并执行，然后再取下一条指 令，处理中断等任务PLC可被看成是在系统软件支持下的一种扫描设备它一直周而复始地循环扫描并执行由系统 软件规定好的任务用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只 不过在一个周期中去除了用户程序和读输入、写输出这几部分内容典型的PLC在一个周期中可完 成以下5个扫描过程1. 自诊断测试扫描过程为保证设备的可靠性，及时反应所出现的故障，PLC都具有自监视功能 自监视功能主要由时间监视器完成WDT是一个硬件定时器，每一个扫描周期开始前都被复位WDT 的定时可由用户修改，一般在100〜200ms之间其它的执行结果错误可由程序设计者通过标志位进 行处理2. 与网络进行通信的扫描过程一般小型系统没有这一扫描过程，配有网络的PLC系统才有通信 扫描过程，这一过程用于PLC之间及PLC与上位计算机或终端设备之间的通信3. 用户程序扫描过程机器处于正常运行状态下，每一扫描周期内部包换扫描过程。

该过程在机 器运行中是可控的，即用户可以通过软件进行设定用户程序的长短，会影响过程所用的时间.4. 读输入与写输出扫描过程机器在正常运行状态下，每一时间一个扫描周期内都包含这个扫 描过程该过程在机器运行中是否被执行是可控的oCPU在处理用户程序时，使用的输入值不是直接 从输入点读取的运算的结果也不直接送到实际输出点，而是在内存中设置了两个映像寄存器：一个 为输入映像寄存器，另一个为输出映像寄存器用户程序中所用的输入值是输入映像寄存器的值， 运算结果也放在输出映像寄存器中在输入扫描过程中，CPU把实际输入点的状态锁入到输入映像寄 存器；在输出过程中，CPU把输出映像寄存器的值锁定到实际输出点为了现场调试方便，PLC具有 I/O控制功能，用户可以通过编程器封锁或开放I/O封锁I/O就是关闭I/O扫描过程下图描述了信号从输入端子到输出端子的传递过程1.3 基本性能指标1. 输入/输出点数2. PLC内部继电器的种类和点数3. 用户程序存储量4. 扫描时间5. 编程语言及指令功能6. 工作环境7. 可扩展性第二章PLC应用项目设计2.1十字路口交通灯2.1.1 控制要求手动启动进入自动模式，东西走向红灯点亮15秒，同时南北走向绿灯亮10秒，然后闪 烁3秒，绿灯灭，黄灯亮2秒。

2秒后东西走向红灯灭，南北走向红灯亮且持续15秒，同时东西绿 灯亮十秒，然后闪烁3秒后灭，继而东西走向黄灯亮2秒；如此循环2.1.2 I/O分配表输入地址输出地址自动模式启动开关X5南北绿灯Y1手动模式启动开关XI南北红灯Y5夜间模式启动开关X2南北黄灯Y3东西绿灯Y2东西红灯Y6东西黄灯Y42.1.3 软件梯形图打II「Rr 1 { Fl 山}2.1.4 调试过程按照I/O分配表连接电路，确认无误后，按下X5按钮，启动交通灯自动模式，交通灯 按照设定程序正常运行；再释放X5,按下XI,启动自动模式（由于实验设备限制，所以只能南北走 向的路通行）；释放XI,按下X2，启动夜间模式，只有南北东西的黄灯闪烁2.2 水塔水位控制系统2.2.1 控制要求系统分为水塔和水池两部分组成，控制要求水塔达到下限，指示灯L1长亮报警同时启动水泵从水池 中往水塔中抽水，一直达到水塔上限水泵停止，在这期间如果 2 秒没有达到上限就说明水泵出故障 了，指示灯 L1 闪烁报警水池达到下限，启动电磁阀给水池蓄水，一直达到上限停止，如果在这期 间5秒没有达到上限就说明电磁阀出现故障，指示灯L2闪烁报警当水泵从水池中抽水时要检测 水池里面的水没有低于下限，一旦达到下限立即停止水泵2.2.2 I/O 分配表输入地址输出地址X7水塔下限液位开关Y2电机MX6水塔上限液位开关Y3电磁阀X5水池下限液位开关Y7水塔报警指示灯L1X14水池上限液位开关Y1水池报警指示灯L22.2.3 软件梯形图2.2.4 调试过程I首先，根据I/O分配表连接好电路，仔细检查，当确认无误后，方可上电。

此系统采用经验设计 法， 在调试过程中,先保持水池中的水没有低于下限，然后闭合下限水塔模拟开关，水泵开始往 水塔中抽 水，同时指示灯L1长亮报警当超过下限（闭合X7）后，等待2秒后水塔未达到上限指 示灯L1闪烁报警，然后打开上限的模拟开关，水泵停止抽水因水池的调试方法和这个类似，故不再重复II在试验中所存在的问题：由于设备问题，导致系统一直（从早上调到下午）调试不正常，当然， 也怪自己的粗心大意，以至于犯这样的低级错误后来更换了接口后调试正常2.3 三级传送带控制2.3.1 控制要求控制要求：＜1＞初始状态料斗、皮带1和皮带2全部处于关闭状态＜2＞起动操作起动时为了避免在前段运输带上造成物料堆积，要求逆送料方向按一定 的时间间隔顺序起动其操作步骤为：皮带3 延时10秒 皮带2 延时10秒皮带1 延时10秒 料斗在启动前应检测是否有车，红灯亮时视为有车有车再启动运输带〈3〉停止操作停止时为了使运输机皮带上不留剩余的物料，要求顺物料流动的方向按 一定的时间间隔顺序停止其停止的顺序为料斗 延时10秒 皮带1 延时10秒皮带2 延时10秒 皮带3启动后5秒后自动停止〈4〉故障停车在皮带运输机的运行中，若出现皮带1过载时，应把料斗和皮带1同时 关闭，皮带2应在皮带1停止10秒后停止；皮带3应在皮带2停止10秒后停止；若出现皮带2过 载时，应立即关闭皮带1、皮带2和料斗，皮带3应在皮带2停止10秒后停止；若出现皮带3过载时，应立即关闭皮带1、皮带2、皮带3和料斗。

若在装料过程中小车开走，则所有传送带和料斗 立即停止<5>附加功能：若在装满料之后小车还停在原处未开走，则整个系统马上停止运作2.3.2 I/O分配表输入地址输出地址XO手动启动按钮Y5送料口XI传送带1故障开关Y1传送带1X2传送带2故障开关Y2传送带2X3传送带3故障开关Y3传送带3X4手动停止按钮Y8红指示灯X5车辆行程开关Y7绿指示灯2.3.3 软件梯形图 1 Y003 ]

设计出的梯形图进行模拟调试时，设备故障是常见问题，一定要仔细检查好3.2 设计体会通过本周的实训，使我更好的了解PLC在日常生活中的应用，特别是在工业现场的应用 同时，由于本周的设计项目（交通灯、水塔自动自动上水系统、多级传送带系统），让我比较全面的 掌握了三菱PLC控制系统，并且一定要勤思考，多动手在PLC设计中，设计之前在大脑中一定要 有清晰的思路，设计中要顾全大局，记得PLC是一个整体，而不是孤立的部分还有就是要感谢卢 老师和刘老师的在我遇到问题时的指导。