电大plc课程设计范文

电大plc课程设计范文第1篇

----生产过程自动化技术专业 一.课程设计目的： 按照控制要求，分析控制过程，通过可编程控制器进行系统的整体设计。通过实际工程设计，达到应用PLC技术的实际控制工程技术训练，掌握可编程序控制器控制实际过程的设计基本原则、方法和步骤，为毕业设计和实际工作技术设计打下基础。 二.课程设计时间：

20102011学年第二学期第1--2周。 三.课程设计地点：

自习教室和PLC控制实验室。 四.课程设计任务要求：

1. 任选设计内容(见第五项)中的一题，或自命题(需经指导教师审核同意)。 2. 完成设计题目内容：

熟悉题目，了解题目中生产装置或设备的控制要求。根据控制要求，给出生产装置的整体电气控制系统设计方案，采用PLC控制。要求给出I/O地址编号分配表，PLC控制梯形图，写出指令程序。通过可编程控制器实验装置模拟调试程序。 (1)画出PLC外部接线图。 (2).画出PLC梯形图。

(3)给出控制盘面板示意图、控制盘的接线图。 (4)给出课程设计报告。

(5)通过在可编程控制器实验装置上操作，验证其可编程的正确性。 五.课程设计题目：(任选一题，若自命题需经老师同意)

1.设计一个智力竞赛抢答控制装置，当出题人按下开始按钮SB1后，在10 S之内，4个参赛者只有最早按下的人抢答有效，抢答桌上的灯亮3 S，赛场上的灯亮2 S，而且SB1复位，使定时器复位。12 S后抢答无效，SB1及定时器复位，设计出原理接线图，设计出梯形图，并模拟调试。

2.

用PLC对自动售货机进行控制，根据工作要求，写出梯形图及指令表。工作要求： (1)

此售货机可投入1元、2元或10元硬币。

(2)

当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮;又投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

(3)

当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7s后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。

(4)

当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7s后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。

(5)

若投入硬币总值超过按钮所需德钱数(汽水12元，咖啡15元)时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余德钱。 (6)

I/O编号：

输入

输出

1元识别口：X0

咖啡出口：Y10 5元识别口：X1

汽水出口：Y11 10元识别口：X2

咖啡按钮指示灯：Y12 咖啡按钮：X3

汽水按钮指示灯：Y13 汽水按钮：X4

找钱指示灯：Y14 计数动复位：X5 3. 利用PLC做一电机转速检测显示及控制装置，写出梯形图及指令表。电机上装有一个转速检测装置(每转输出10个脉冲)，电机转速由PWM输出控制。设计一个程序： (1)检测电机转速，并在7段数码显示器上显示。

(2)当检测值与给定值不同时改变PWM输出，使实际转速与给定值相等。 (3)加上16键输入电路，用于输入给定值。

4. 某设备：粉末冶金制品压制，在初始状态时，冲头和模具在最上面，装好金属粉末后，按下启动按钮X0,Y0变为ON,冲头下行。将粉末压紧后，压力继电器X1为1状态，开始保压延时，5s后，Y1变为ON，冲头上行。上限位开关X2变为1状态时，冲头停止上行，Y2变为ON，模具下行。碰到下限位开关X3时，停止下行。工人取走成品后，按下按钮X5，Y3变为ON，模具上行。限位开关X4变为1状态时，系统返回初始状态。画出控制顺序功能图，原理接线图，设计出梯形图。 5. 设计某医院呼叫系统：

医院护士站，需要照顾所有多个病房的病人，请设计一个由电子电路实现的、16个病房使用的远距离传输、床位对应、集中提示的“医院病人紧急呼叫系统”，每个病房四位病床，要求：

(1)每个病床有一个呼叫的按键。

(2)能够存储医生处理之前的呼叫状态。

(3)设计优先编码电路，根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先。(此功能可选)

(4) 当病人紧急呼叫时，产生声、光提示，并按优先级别显示病人编号。

(5)设计呼叫清除电路，当医生处理完当前(最高优先级)显示的病号后，可将该呼叫清除，系统能自动显示优先级病床呼叫信号。

6.在街道、商场或公共场所，通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用可编程序控制器控制设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按如下规律依次点亮。

1.红、黄、绿三组彩灯循环闪亮，变化规律是：红灯亮0.5秒-红灯、绿灯亮0.5秒-绿灯亮0.5秒-黄灯、绿灯亮0.5秒-黄灯亮0.5秒-黄灯、红灯亮0.5秒-所有灯全亮1秒-红灯亮0.5秒，如此循环产生“流水”般的效果。 2.设计检测装置控制彩灯白天不亮，晚间自动亮。 3.能够控制停止灯亮，可以启动从初始状态开始。 六.主要参考教材

1.《可编程控制器原理及应用》上海交通大学出版社，王整风等主编。 2.《可编程控制器原理及应用方法》重庆大学出版社，廖常初 主编。 七.进度安排

第一周的周三至周日，查阅资料，设计接线图;第二周的周一到周三设计梯形图程序并模拟调试程序，周四到五编写设计说明书，考核验收答辩。 八.成绩考核

依据考核学生的可编程控制器(PLC)的编程设计能力，图纸和设计报告，结合答辩情况给定成绩。

1.设计报告 60%， 2.动手实验模拟调试 20%，3.创新能力 10%， 4.平时学习和答疑 10%。

成绩评定：优秀

良好

中等

及格

电大plc课程设计范文第2篇

----生产过程自动化技术专业 一.课程设计目的： 按照控制要求，分析控制过程，通过可编程控制器进行系统的整体设计。通过实际工程设计，达到应用PLC技术的实际控制工程技术训练，掌握可编程序控制器控制实际过程的设计基本原则、方法和步骤，为毕业设计和实际工作技术设计打下基础。 二.课程设计时间：

20102011学年第二学期第1--2周。 三.课程设计地点：

自习教室和PLC控制实验室。 四.课程设计任务要求：

1. 任选设计内容(见第五项)中的一题，或自命题(需经指导教师审核同意)。 2. 完成设计题目内容：

熟悉题目，了解题目中生产装置或设备的控制要求。根据控制要求，给出生产装置的整体电气控制系统设计方案，采用PLC控制。要求给出I/O地址编号分配表，PLC控制梯形图，写出指令程序。通过可编程控制器实验装置模拟调试程序。 (1)画出PLC外部接线图。 (2).画出PLC梯形图。

(3)给出控制盘面板示意图、控制盘的接线图。 (4)给出课程设计报告。

(5)通过在可编程控制器实验装置上操作，验证其可编程的正确性。 五.课程设计题目：(任选一题，若自命题需经老师同意)

1.设计一个智力竞赛抢答控制装置，当出题人按下开始按钮SB1后，在10 S之内，4个参赛者只有最早按下的人抢答有效，抢答桌上的灯亮3 S，赛场上的灯亮2 S，而且SB1复位，使定时器复位。12 S后抢答无效，SB1及定时器复位，设计出原理接线图，设计出梯形图，并模拟调试。

2.

用PLC对自动售货机进行控制，根据工作要求，写出梯形图及指令表。工作要求： (1)

此售货机可投入1元、2元或10元硬币。

(2)

当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮;又投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

(3)

当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7s后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。

(4)

当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7s后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。

(5)

若投入硬币总值超过按钮所需德钱数(汽水12元，咖啡15元)时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余德钱。 (6)

I/O编号：

输入

输出

1元识别口：X0

咖啡出口：Y10 5元识别口：X1

汽水出口：Y11 10元识别口：X2

咖啡按钮指示灯：Y12 咖啡按钮：X3

汽水按钮指示灯：Y13 汽水按钮：X4

找钱指示灯：Y14 计数动复位：X5 3. 利用PLC做一电机转速检测显示及控制装置，写出梯形图及指令表。电机上装有一个转速检测装置(每转输出10个脉冲)，电机转速由PWM输出控制。设计一个程序： (1)检测电机转速，并在7段数码显示器上显示。

(2)当检测值与给定值不同时改变PWM输出，使实际转速与给定值相等。 (3)加上16键输入电路，用于输入给定值。

4. 某设备：粉末冶金制品压制，在初始状态时，冲头和模具在最上面，装好金属粉末后，按下启动按钮X0,Y0变为ON,冲头下行。将粉末压紧后，压力继电器X1为1状态，开始保压延时，5s后，Y1变为ON，冲头上行。上限位开关X2变为1状态时，冲头停止上行，Y2变为ON，模具下行。碰到下限位开关X3时，停止下行。工人取走成品后，按下按钮X5，Y3变为ON，模具上行。限位开关X4变为1状态时，系统返回初始状态。画出控制顺序功能图，原理接线图，设计出梯形图。 5. 设计某医院呼叫系统：

医院护士站，需要照顾所有多个病房的病人，请设计一个由电子电路实现的、16个病房使用的远距离传输、床位对应、集中提示的“医院病人紧急呼叫系统”，每个病房四位病床，要求：

(1)每个病床有一个呼叫的按键。

(2)能够存储医生处理之前的呼叫状态。

(3)设计优先编码电路，根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先。(此功能可选)

(4) 当病人紧急呼叫时，产生声、光提示，并按优先级别显示病人编号。

(5)设计呼叫清除电路，当医生处理完当前(最高优先级)显示的病号后，可将该呼叫清除，系统能自动显示优先级病床呼叫信号。

6.在街道、商场或公共场所，通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用可编程序控制器控制设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按如下规律依次点亮。

1.红、黄、绿三组彩灯循环闪亮，变化规律是：红灯亮0.5秒-红灯、绿灯亮0.5秒-绿灯亮0.5秒-黄灯、绿灯亮0.5秒-黄灯亮0.5秒-黄灯、红灯亮0.5秒-所有灯全亮1秒-红灯亮0.5秒，如此循环产生“流水”般的效果。 2.设计检测装置控制彩灯白天不亮，晚间自动亮。 3.能够控制停止灯亮，可以启动从初始状态开始。 六.主要参考教材

1.《可编程控制器原理及应用》上海交通大学出版社，王整风等主编。 2.《可编程控制器原理及应用方法》重庆大学出版社，廖常初 主编。 七.进度安排

第一周的周三至周日，查阅资料，设计接线图;第二周的周一到周三设计梯形图程序并模拟调试程序，周四到五编写设计说明书，考核验收答辩。 八.成绩考核

依据考核学生的可编程控制器(PLC)的编程设计能力，图纸和设计报告，结合答辩情况给定成绩。

1.设计报告 60%， 2.动手实验模拟调试 20%，3.创新能力 10%， 4.平时学习和答疑 10%。

成绩评定：优秀

良好

中等

及格

电大plc课程设计范文第3篇

PLC已经广泛应用于汽车、钢铁、矿山、石油、电力、化工、建材、机械制造、轻纺工业、交通运输、环境保护等各行各业。随着PLC性能价格比的不断提高, 一些使用其他计算机的场合也渐渐地转向使用PLC。

1 PLC应用系统设计原则

(1) 最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前, 应深入现场进行调查研究, 搜集资料, 并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合, 共同拟定电器控制方案, 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) 考虑到生产的发展和工艺的改进, 在选择PLC容量时, 应适当留有余量。

2 PLC控制的系统设计

(1) 选择用户输入设备 (按钮、操作开关、限位开关、传感器等) 、输出设备 (继电器、接触器、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器元件, 其选择的方法在其他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对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用。选择PLC应包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。 (3) 分配I/O点, 绘制I/O连接图。 (4) 设计控制程序。包括设计梯形图、控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的条件, 是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。控制系统的设计必须经过反复调试、修改, 直到满足要求为止。 (5) 必要时还要设计控制台 (柜) 。 (6) 编制控制系统技术文件。包括说明书、电器图及电器元件明细表等。传统的电器图, 一般包括电器原理图、电器布置图及电器安装图。在PLC控制系统中, 这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分, 因此在电器原理中应增加PLC的I/O连接图。此外, 在PLC控制系统的电器图中还应包括程序图 (梯形图) 可以称它为“软件图”。向用户提供“软件图”, 可便于用户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折和排除故障日。

3 PLC应用系统硬件设计

(1) PLC一般用于开关量控制为主兼有模拟量控制的系统, 尤其适合于动作频繁、逻辑关系复杂、程序多变的系统。应用于这样的系统, 将会最大限度发挥技术经济效果。 (2) 是否与计算机连接, 是否要求构成网络信息系统, 以及对远程站的设置要求。是否需要中断输入、位置控制、高速计数器等特殊模块和智能模块。 (3) 开关量I/O点数、模拟量I/O路数、电压等级及输出功率、内存容量。I/O点数直接关系到PLC输入/输出模块的选择, I/O点数一般要考虑10%~20%的余量, 特别是开关量输入更应考虑多些余量;合适的电压等级可提高PLC的抗干扰能力;主机用户内存容量的大小对设备费的影响不大, 故建议内存容量可选大一些。

4 输入/输出块的选择

(1) 模块电源:在选择交流I/O模块时宜采用隔离变压器为其供电, 这样可防止外部电路故障冲击模块。电源线采用双绞线。隔离变压器的容量按PLC电源组件容量的1.5~2倍选择。直流模块的外接电源其波纹值应满足模块要求;若是模拟量直流模块, 尚需用稳压电源。 (2) 电压等级:在选择I/O模块时, 电压等级是一个比较重要的参数, 它要根据现场设备与模块之间的距离来选。当外部线路较长时, 可选用AC220V模块;当外线短并且控制相对集中时可选择DC24v模块。 (3) 输出电路:PLC的模块输出方式一般有3种:晶体管输出、继电器输出、双向可控硅输出。确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型、还是交流型, 是大电流还是小电流, 以及PLC输出点动作的频率等, 从而确定输出端采用继电器输出, 还是晶体管输出, 或者晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式对系统的稳定运行是很重要的。每个输出点、每组输出点、每个输出模块的负载电源不得超过额定电流。其中继电器输出模块的负载电流以不能太接近额定电流, 当接近额定电流时, 最好先带动一个小型中继, 再通过中继扩展输出模块的输出容量。采用双向可控硅输出模块, 其负载电流必须大于双向可控硅的维持电流, 否则应在负载上并联电阻。对于动作频繁、电感性或功率因素低的负载, 不宜选用继电器输出模块, 而应该采用晶体管输出模块。 (4) 输入电PLC输入电路电源一般应采用DC24V, 这对系统供电安全和PLC安全至关重要, 同时其带负载 (接近开关等) 时要注意容量, 同时作好防短路措施 (因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行) , 建议该电源的容量为输入电路功率的两倍, PLC输入电路电源支路加装适宜熔丝, 防止短路。

5 抗干扰措施

PLC系统设计时主要考虑硬件和软件的抗干扰措施。

6 硬件措施

屏蔽:采用屏蔽有两个目的;一是减小本设备向外辐射电磁能量;二是减小吸收外来的辐射能量。可采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理, 以防止外界干扰信号的影响。在设计时将PLC控制系统单独成柜, 同时要保证机柜的电磁密封性能良好。滤波:对供电系统的输入线路采用带静电屏蔽的隔离变压器和噪声滤波器等处理, 以消除和抑制高频干扰信号。电源部分:如果电源波动较大, 超出了PLC电源模块的输入范围, 将对PLC及I/O模块工作产生不良影响。此时需要在PLC电源前端加装稳压装置, PLC的供电模块也可采用低压直流模块, 采用直流24V开关稳压电源供电。另外, PLC电源模块上有接壳端, 注意接壳的连接。采用模块式结构:模块结构有助于在故障发生时进行短时期修复, 一旦查出某一模块出现故障, 可迅速更换, 使系统恢复正常工作, 同时也有助于加速查找系统故障。

软件措施信号保护和恢复:当干扰发生引发故障发生时, 只要不破坏PLC内部的信息, 一旦故障现象消失, 就可以恢复正常, 继续原来的工作。设置“看门狗”时钟:如果程序循环扫描执行时间超过了规定的时间, 程序进入死循环, 立即重新启动。加强对程序的检查和校验:一旦程序有错, 立即报警, 并停止执行程序。对程序及动态数据进行后备:当停电时利用存储卡或后备电池, 保持有关数据不丢失。

摘要：可编程序控制器简称PLC (Programmable Logic Controller) , 是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统。它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体。

电大plc课程设计范文第4篇

“电气技术及PLC”是我校自动化专业和机械电子工程专业一门重要的技术基础课, 是后续学习航空地面机电设备等课程的基础。该课程经过2008年专业教学计划和教学大纲的重新修订, 进一步加强了本课程的前续知识低压电气控制和强调PLC的发展应用趋势PLC网络控制等方面的内容, 学时从原来的36学时 (含主要是PLC10学时单机实验) , 发展为教学46学时 (含6学时低压电气控制实验) 和为期一周的更侧重于PLC网络控制的课程设计。本课程目前建有网络化综合实验室, 可以开展PLC单机控制、多级网络控制、上位监控等方面的实验和科学研究。通过该课程学习, 使学生既能掌握低压电气控制和PLC控制的基础知识, 又能了解电气和PLC控制的新发展和新趋势。在前期教学实践中, 我们感到课程的实际教学效果没有达到预期的理想目标, 究其原因, 一是课程内容体系实践性较强, 实践性环节还要进一步加强, 理论与实践的统一还需有机结合;二是学生和教师之间的沟通渠道单一, 信息不能及时、通畅地到达彼此, 问题不能及时解决, 三是学生自主学习能力要锻炼和加强, 因此有必要有针对性地加以研究和解决。

2 教学模式设计与实施

2.1 基于Bb平台的网络课程建设与教学

在传统的教学模式中, 教师课上讲授、学生课堂学习、定期定点答疑是其学习的主要方式, 存在时间和空间上的局限性, 有想法、有问题不能及时沟通和解决的缺点, 也谈不上个性化教学与学习。如今网络技术迅速发展, 使之成为一种全新的教学媒体, 它具有信息丰富、交互性强、灵活性大、形式多样、施教者和学习者不受时间、地域的限制, 具有传统课堂教学不可比拟的优越性。同时在网络教学设计和学生网络学习过程中, 信息沟通、信息反馈及时, 学生自主学习的能力可得到进一步的锻炼和加强。因此, 在“电气技术及PLC”课程建设中, 建立基于校园网Bb平台的网络教学平台, 一方面教师可以根据课程的特点, 有针对性和侧重点设计网络教学内容, 一方面学生能够根据自己的实际情况, 自主地进行学习。在这一教学和学习过程中, 可以有针对性地开展个性化教学, 同时锻炼和提高学生的自主学习能力。在网络教学的设计上, 采用教学内容、课件上网、相关教学资料上网、教师针对性的思考问题上网、网上辅导答疑等形式做到资源共享、信息及时沟通与反馈、问题及时反映与解决。

2.2 理论与实践密切结合的教学设计

“电气技术及PLC”是实践性很强的课程, 必须加强学生实践能力的培养, 提高其理论联系实际、理论指导实践、实践进一步促进理论的理解和掌握能力。在教学过程中如果仅以图示的方法讲解低压电气控制线路工作原理和设计方法, 仅以语言描述的方式讲解PLC各指令的功能和使用, 既抽象又难于理解。因此在本课程的实践环节设计中, 一方面低压电气控制的实验开设从无到有, 从典型的实验应用环节入手, 进行实践能力的锻炼与培养和理论知识的理解与消化吸收, 一方面对于PLC基本指令的讲授在实验室或课堂实机演示进行, 并将原来侧重于PLC单机实验的实验内容如一些基本指令定时、计数、移位指令等的功能训练结合、移植到课程内容中来, 起到相当于PLC基本单机实验环节的作用, 这样既有效地解决了理论学时和实践学时的安排矛盾, 又使得在课堂教学中直观、生动、便于理解, 实现理论和实践有机结合, 为后续偏重于网络控制的PLC课程设计奠定了很好的基础。

2.3 实验室开放教学

“电气技术及PLC”作为实践性很强的课程, 同时作为在工业控制领域广泛应用并迅速发展的实用技术, 通过课堂讲授、实验设计与操作、课程设计等环节可以对学生进行知识培养和能力训练, 但可以说仍然满足不了少数的对此领域有着浓厚兴趣的学生的个性化培养。因此在本课程的教学体系之外, 结合实验室建设和实际需求, 对上述学生开设实际项目专题和综合性强的设计型、研究型实验项目, 同时密切结合专业领域知识, 达到学以致用、融会贯通。例如对于自动化专业学生在其专业课“供电技术”中涉及到很多基于继电器控制的二次装置、如保护装置和自动化装置。在了解其工作原理的基础上, 尝试采用PLC控制方式实现其功能, 如自动化重合闸装置、备用电源自动投入装置等设计。这样, 学生既对电气控制知识进行了温习, 又锻炼了用PLC知识解决生产实际问题的能力。又如自动化和机械电子专业都开设机场机电设备类课程, 其中涉及到许多电气控制及PLC技术在民航领域的应用, 如廊桥控制、飞机轮胎分解机/装配机、飞机轮胎自动充放气装置、飞机集中除冰系统等。在实验开放教学方面可开设民航应用专题, 对复杂的大型网络系统进行深入研究, 同时加强其基本科研能力训练, 为后续的工作和学习打下坚实的基础。可见实验开放教学在强化学生专业知识理解与应用、提高自身综合能力的同时, 能有效地、有针对性地实施个性化教育和培养。

3 结语

“电气技术及PLC”是我校自动化、机械电子工程专业的技术基础课, 是一门实践性很强的课程。结合该课程现状和在教学中遇到的问题, 探讨采用网络化教学、理论和实践密切结合教学和实验室开放教学等多种教学模式, 在明确教师在教学实施中的作用和地位同时, 有针对性地加强学生的理论与实践能力、自主学习能力的培养, 进一步推进课程建设, 提高教学质量, 实现人才的更好培养。

摘要：“电气技术及PLC”是实践性很强的课程, 本文结合该课程现状、在教学中遇到的问题, 探讨采用网络化教学、理论与实践密切结合教学和实践开放教学等教学模式, 推进课程建设, 提高教学质量。

关键词：电气技术及PLC,教学模式,课程建设,教学质量

参考文献

[1] 祖国强.网络环境下学生自主学习模式研究[J].中国科教创新导刊, 2009 (2) :55.

电大plc课程设计范文第5篇

PLC聚集了结构简单、编程简单、可靠性高、性能价格比高、抗干扰能力强、通用灵活、体积小等一系列优点, 使其在工业生产过程的自动化控制领域得到了广泛的应用。如果程序过于简单, 学生就没兴趣设计, 相反如果程序过于复杂, 不容易设计, 又会打击学生的积极性, 所以一个好的设计课题对于提高学生对PLC的程序设计能力, 至关重要。

1 PLC应用设计步骤

首先要让学生了解PLC的程序设计步骤, 设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤:

1.1系统设计与设备选型

a.分析所控制的设备或系统。PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器, 机群或一个生产过程。

b.判断一下所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。 (选型要求)

c.判断一下所要控制的设备或系统的复杂程度, 分析内存容量是否够。

1.2 I/O赋值 (分配输入输出)

a.将所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值, 与PLC的输入编号相对应。 (列表)

b.将所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值, 与PLC的输出编号相对应。 (列表)

3.设计控制原理图

a.设计出较完整的控制草图。

b.编写控制程序。

c.在达到控制目的的前提下尽量简化程序。

4.编辑调试修改程序

a.程序查错 (逻辑及语法检查)

b.在局部插入END, 分段调试程序。

c.整体运行调试

5.程序写入PLC

将程序写入可编程控制器。

6.监视运行情况

在监视方式下, 监视一下控制程序的每个动作是否正确。如不正确返回步骤5, 如果正确则作第七步。

7.运行程序 (千万别忘记备份程序)

显然, 在建立一个PLC控制系统, 必须首先把系统需要的输入、输出数量确定下来, 然后按需要确定各种控制动作的顺序和各个控制装置彼此之间的关系。确定控制上的相互关系之后, 就可以分配输入输出设备, 之后就可以设计PLC程序画出梯形图。梯形图画好后, 可以使用专用软件直接把梯形图输入计算机并下装到PLC进行模拟调试、修改直到符合要求。这便是程序设计的整个过程。

2 程序设计案例

学生在了解了PLC的应用设计步骤后, 我们就可以设计程序了。本文以三菱FX2N机型PLC为例进行介绍, 以人行横道交通灯控制为例进行探讨, 其他项目可举一反三, 触类旁通。

2.1 问题的提出

在只需要纵向或横向行使的交通系统中, 也需要考虑另一方向的人行道, 在这种情况下, 利用十字路口交通灯控制系统显然不合适, 那么必须考虑新的控制系统。交通情况如图1所示, 由图可见, 东西方向是车道, 南北方向是人行道。正常情况下, 车道上有车辆行事, 如果有行人要过交通路口, 先要按动按钮, 等到绿灯亮时, 方可通过, 此时东西方向车道上红灯亮。延时一段时间后, 南北方向的红灯亮, 东西方向的绿灯亮。各段时间由图2所示。

2.2 设计步骤

1) 设备选型

硬件及接线

根据上述要求可见, 系统所需车道 (东西方向) 红、绿、黄各2只信号灯, 人行道 (南北方向) 红、绿各2只信号灯, 南北方向各需一只按钮。本案除PLC主机外, 尚需配备两个信号灯箱和一个按钮箱。

2) I/O赋值 (分配输入输出)

可编程控制器的输入/输出端子分配及硬件连接分别由表1及图3所示。其中SA开关代表可编程控制器自身的运行开关。

3) 系统软件设计

在本模块中, 采用步进梯形指令并联分支、汇合编程的方法来实现人行横信号灯的功能。其状态转移图如图4所示。由图可知, 把车道 (东西方向) 信号灯的控制作为左面的并联分支, 人行道 (南北方向) 信号灯的控制作为并联分支的右面支路, 并联分支的转移条件是人行道南北两只按钮的或关系, 灯亮到长短利用定时器控制, 人行道绿灯闪是利用子循环加记数器了实现。

本状态转移图总体上讲为一个并行分支、汇合流程, 只是在S33处有一个选择性分支, 在编程时应引起注意。

程序如表下所示。

4) 编辑调试修改程序

用软件本身功能进行逻辑及语法检查, 可以在局部插入END, 分段调试程序, 然后进行整体运行调试, 达到控制目标。

5) 程序写入PLC

将程序按照操作规定:停止写入运行方式写入可编程控制器。

6) 监视运行情况

在监视方式下, 监视一下控制程序的每个动作是否正确。如不正确返回步骤5, 如果正确则作第七步。

7) 运行程序

接好输入输出点, 观察PLC指示灯, 运行指示灯点亮, 表明程序开始运行, 有关的指示灯将显示运行结果。

以上七个程序由浅到深, 不但具有针对性而且具有启发性, 变复杂为简单, 既激发了学生钻研的兴趣, 增强了自信心, 同时教学效果也能够得到很大提高。

本例具有一定的代表性, 其应用到的常用基本指令也很全面。

实践证明, 要提高编程技巧, 必须在学习PLC原理的基础上, 不断地进行编程操作训练、指令系统训练、程序设计训练, 才能加深对各种指令的功能及其特点的理解, 达到熟练地掌握编程方法, 提高编程技巧, 从而可以提高PLC技术的综合应用设计能力。

摘要：PLC的程序设计是控制技术的核心, 一个与生活有关的设计项目, 能够迎合学生的好奇心, 唤醒自信心, 满足探索的要求, 对提高学生能力, 至关重要。本文从PLC设计步骤出发, 用案例讨论PLC的程序设计的应用技巧。

关键词：PLC,程序设计,步骤

参考文献

[1] 三菱可编程控制器FX2N编程手册.三菱电机.

[2] 阮友德.电气控制与PLC实训教程[M].北京:人民邮电出版社, 2006.

[3] 可编程控制器与变频技术, 刘守操等编.广东省电工技能鉴定所.

[4] 王兆义.小型可编程控制器实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[5] 张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京:化学工业出版社, 2003.

电大plc课程设计范文第6篇

1系统供电方式概述

就目前来看, DCS/PLC/ESD系统的供电方式可以划分成两种, 即系统外部供电和系统内部供电。其中, 外部供电方式就是对主机电源模块供电, 并且对输入/输出模块的负载供电。而内部供电方式则是对机架上的模块供电。从电源种类角度来看, 系统的选择方式可以划分成几类, 即220VAC、110VAC和24VDC。而在进行电源种类选择时, 则主要需要考虑系统内部电源的配置问题。

在系统同时包含220VAC和24VDC的两类电源时, DCS/ESD系统电源冗余结构的本质特点遭到了忽略。在这样的供电方式下, 主电源和冗余电源得到了合并, 继而使供电回路各环节的风险遭到了忽略。所以, 这种供电方式有可能引发UPS系统故障、AC/DC转换器故障、主控开关故障和电缆故障。而任何一个环节发生故障, 都将造成系统停车。因为, 供电系统故障的产生, 将导致所有的flex操作站黑屏, 继而造成装置处于失控状态[1]。而在这种情况下, 联锁回路电磁阀动作将出现, 继而造成装置的全面停车。

2 系统供电方案改进

对DCS/PLC/ESD系统的供电方式进行分析可以发现, 想要确保装置的安全稳定运行, 则可以用两台同样的UPS进行并联供电的实现。具体来讲, 就是在一台UPS系统出现故障后, 由另一台UPS完全承担装置的负荷供电。所以, 每台UPS额定功率必须要大于总的负载功率。而两台UPS同时工作, 系统的输出功率将小于额定功率的50%。首先, 在进行两台独立的UPS供给时, 可以选择两路独立的电源。而想要进行费用的节省, 则可以将其中一路采用市电供电。其次, UPS电源需要分别向DCS系统中的控制器、防火墙和底板等单元供电, 并给冗余控制器的电源单元供电。再者, 在进行flex操作站划分时, 需要按照装置区域对每个区域中的flex进行供电, 并且保证有两路独立的电源供给。此外, 针对系统的各个模件, 需要向主控器和冗余控制器提供两路独立UPS电源[2]。最后, 系统的HM模件没有冗余结构, 所以只需要提供一路电源。

3 系统供电方式改进

在进行DCS/PLC/ESD系统供电方式设计时, 可以进行MFT硬联锁回路供电方式的改进。因为, MFT的供电系统是经过AC/DC转换器的, 所以系统在接受24VDC电源的同时, 会存在多方面的问题。一方面, 系统是由单路电源供电。所以, 一旦UPS、电缆和主开关等任何一个设备发生故障, 就会导致系统失电。另一方面, 在AC/DC转换器发生故障时, 系统将会失电。而为了解决这一问题, 则可以采用双路独立供电的AC/DC电源进行联锁系统的供电。就目前来看, 具有这种供电方式的电源种类较多。但是, 想要确保MFT硬联锁回路的稳定性, 就需要采用两种容量完全一致的电源。

4 系统供电设计

作为安全控制的计算机系统, ESD系统对电源有着十分严格的要求。在进行系统的供电设计时, 可以将系统的电源模块划分成两块冗余结构。但是, 也可以将电源模块分成三种结构, 即220VAC/110VAC和24VDC。而在进行UPS配置时, 除了要考虑品牌问题, 还要注意几方面的问题。首先, 需要使UPS在良好的工作环境中工作, 并定期进行UPS内部运行状态和蓄电池状况的检查。其次, 在进行UPS到ESD系统的输出连接时, 需要使用电缆, 并尽量进行二者之间的距离的缩短。再者, 在采取三取二的控制方式时, 需要使控制的三个输出点在不同的三块卡上, 从而避免卡电源故障和卡件损坏给系统带来的隐患。此外, 针对UPS供电回路中的电气设备, 需要进行优质的产品的选择和整定, 从而避免供电回路故障造成的供电中断[3]。就实际情况而言, 一些ESD系统设计还对电源的相关参数和状态信息有所要求。具体来讲, 就是在参数与系统信息输入到ESD中后, 一旦发生电源故障, 系统就能及时进行系统信息的内部处理, 并完成故障的报警提示。所以, 在对DCS/PLC/ESD供电方式进行改进时, 还可以从这一方面着手。

5 结语

总而言之, 想要进行仪表计算机系统的供电不合理问题的解决, 则需要做好DCS/PLC/ESD系统的供电方式的设计。从本文的研究来看, 在进行供电设计时, 需要按最小单元进行分散供电, 以便使供电结构具有冗余性。此外, 还要采取直流原则进行供电方式的设计, 以便确保装置的稳定运行。

摘要：在石油和化工行业, 仪表自动化技术得到了广泛的应用。就目前来看, DCS、PLC和ESD等系统在装置控制和机组控制等方面得到了有效的应用。因此, 基于这种认识, 本文对DCS/PLC/ESD系统的供电方式进行阐述, 并提出了几种改进方案, 以便进行DCS/PLC/ESD系统供电方式设计问题的研究。

关键词：DCS,PLC,ESD,供电方式,设计

参考文献

[1] 葛树俊.DCS中嵌入式通信管理机的设计与开发[D].山东大学, 2010.

[2] 杨帆.仪表系统接地和供电方案探讨[J].仪器仪表用户, 2013, 04:72-73+38.