可编程控制器范文

可编程控制器范文（精选8篇）

可编程控制器 第1篇

《可编程控制器》课程教学大纲

一、课程性质与特点

本书将机械原理与机械设计的内容有机地结合在一起，突出应用性，加强设计技能的培养，适应了目前教学改革的需要。《机械设计基础》除绪论外共分18章，包括机械设计概述，摩擦、磨损及润滑概述，平面机构的结构分析，平面连杆机构，凸轮机构，间歇运动机构，螺纹连接与螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，齿轮系，机械传动设计，轴和轴毂连接，轴承，其他常用零部件，机械的平衡与调速，机械设计CAD简介等内容。各章内容基本上按照工作原理、结构、强度计算、使用及维护的顺序编写，并配有一定数量的思考题和复习题供学习时选用。

二、课程目标与基本要求

机械设计基础课程的开发要强调适当综合化和适当实施化。本书按照课程内容本身的内在联系和模块教学要求，建立“机械设计概论和机构结构”、“常用机构”、“机械传动”、“轴系零部件”和“机械连接”等5个模块。在教材内容上力求降低重心、拓宽面向、精选知识点，更新内容、突出应用，采用新颁布的国家标准规范。叙述简明扼要，减少对公式的推演，讲求实用，方便教学课程基本要求如下：

1、掌握杆件静力分析。

2、掌握键连接及销连接和螺纹连接的应用场合以及联轴器、离合器的区别。

3、熟练掌握平面联杆机构和吐露机构的区别及判定方法

4、熟练掌握机械传动的分类

5、熟悉轴承和轴的配合

6、熟悉液压与气压传动的种类及用途

三、教学方法与考核方式

教学方法：理论教学与实验教学相结合。考核方式：闭卷考试。

四、学时分配

总学时72学时

五、课程教学内容

绪论

0.1 机器的组成及特征

O.2 本课程的内容、性质和任务 0.3 学习方法 第1章 机械设计概述 1.1 机械设计的基本要求 1.2 机械设计的内容与步骤

1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则 1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 复习题

第2章 摩擦、磨损及润滑概述 2.1 摩擦与磨损 2.2 润滑

2.3 密封方法及装置 复习题

第3章平面机构的结构分析 3.1 机构的组成 3.2平面机构的运动简图 3.3平面机构的自由度 复习题

第4章平面连杆机构 4.1 概述

4.2平面机构的运动分析 4.3平面机构的力分析

4.4 四杆机构的基本型式及演化 4.5平面四杆机构的基本特性 4.6平面四杆机构的设计

复习题

第5章 凸轮机构 5.1 概述

5.2 常用的从动件运动规律

5.3 盘形凸轮轮廓的设计与加工方法 5.4 凸轮机构基本尺寸的确定 5.5 凸轮机构的结构和精度 复习题

第6章 间歇运动机构 6.1 棘轮机构 6.2 槽轮机构

6.3 不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构 复习题

第7章 螺纹连接与螺旋传动 7.1 螺纹连接的基本知识 7.2 螺纹连接的预紧与防松 7.3 单个螺栓连接的强度计算

7.4 螺栓组连接的结构设计和受力分析 7.5 螺纹连接件的材料和许用应力 7.6 提高螺栓连接强度的措施 7.7 滑动螺旋传动简介 7.8 滚动螺旋传动简介 复习题 课堂讨论题 附表

第8章 带传动 8.1 概述

8.2 V带和带轮的结构 8.3 带传动的工作能力分析

8.4 V带传动的设计

8.5 带传动的张紧、安装与维护 8.6 同步带传动 复习题 第9章 链传动 9.1 概述

9.2 滚子链和链轮 9.3 链传动的运动特性 9.4 滚子链传动的设计计算 9.5 链传动的布置、张紧及润滑 复习题

第10章 齿轮传动

10.1 齿轮传动的特点和基本类型 10.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比

10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 10.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 10.5 渐开线齿轮的加工方法

10.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外啮合直齿轮的最少齿数 10.7 变位齿轮传动

10.8 齿轮常见的失效形式与设计准则 10.9 齿轮的常用材料及许用应力

10.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 10.11平行轴斜齿圆柱齿轮传动 10.12 直齿锥齿轮传动

10.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率 10.14 标准齿轮传动的设计计算 复习题 课堂讨论题 第11章 蜗杆传动

11.1 蜗杆传动的类型和特点

11.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 11.3 蜗杆传动的失效形式和计算准则 11.4 蜗杆传动的材料和结构 11.5 蜗杆传动的强度计算

11.6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算

11.7 普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装和维护 11.8 常用各类齿轮传动的选择 复习题

第12章 齿轮系

12.1 定轴齿轮系传动比的计算 12.2 行星齿轮系传动比的计算 12.3 齿轮系的应用

12.4 其他新型齿轮传动装置简介 12.5 减速器 复习题

第13章 机械传动设计 13.1 概述

13.2 常用机械传动机构的选择 13.3 机械传动的特性和参数 13.4 机械传动的方案设计 13.5 机械传动的设计顺序 复习题

第14章 轴和轴毂连接 14.1 概述 14.2 轴的结构设计 14.3 轴的强度计算 14.4 轴的材料及选择 14.5 轴的设计

14.6 轴毂连接 复习题 第15章 轴承

15.1 轴承的功用和类型

15.2 滚动轴承的组成、类型及特点 15.3 滚动轴承的代号 15.4 滚动轴承类型的选择

15.5 滚动轴承的工作情况分析及计算 15.6 滚动轴承的选择 15.7 滚动轴承的组合设计 15.8 滑动轴承概述

15.9 滚动轴承与滑动轴承的性能比较 复习题 课堂讨论题 附表

第16章 其他常用零部件 16.1 联轴器 16.2 离合器 16.3 弹簧 复习题

第17章 机械的平衡与调速 17.1 概述

17.2 回转件的静平衡 17.3 回转件的动平衡 17.4 机器速度波动的调节 复习题

第18章 机械设计CAD简介 18.1 概述

18.2 典型CAD/CAM软件简介

18.3 系统间的数据转换接口技术 复习题

可编程控制器 第2篇

GX Developer:三菱全系列PLC编程软件,支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言编程，网络参数设定，可进行程序的在线更改、监控及调试，结构化程序的编写(分部编程)，可制作成标准化程序, 在其它同类系统中使用。

GX Simulator:三菱PLC的仿真调试软件，支持三菱所有型号PLC(FX,AnU,QnA和Q系列)，模拟外部I/O信号，设定软件状态与数值。GX Explorer:三菱全系列PLC维护工具,提供PLC维护必要的功能。类Windows操作，通过拖动进行程序的上传/下载，可以同时打开几个窗口监控多CPU系统的数据，配合GX RemoteService-I 使用因特网维护功能。

GX RemoteService I :三菱全系列PLC远程访问工具，安装在服务器上，通过因特网/局域网连接PLC和客户。将PLC的状态发EMAIL给手机或计算机，可以通过因特网浏览器对软元件进行监控/测试。在客户机上，可使用GXExplorer软件通过因特网/局域网进入PLC。GX Configurator-CC:A系列专用，cclink单元的设定，监控工具。用于A 系列CC-Link主站模块的CC-Link网络参数设定,无需再编制顺控程序来设定参数，在软件图形输入屏幕中简单设定。可以监控, 测试和诊断CC-Link 站的状态(主站/其它站)，可以设置 AJ65BT-R2的缓存寄存器。

GX Configurator-AD:Q系列专用，A/D转换单元的设定，监控工具。用于设置Q64AD、Q68ADV 和Q68ADI模数转换模块的初始化数据和自动刷新数据，不用编制顺控程序即可实现A/D模块的初始化功能。

GX Configurator-DA:Q系列专用，D/A转换单元的设定，监控工具。用于设置Q62DA、Q64DA、Q68DAV和Q68DAI 数模转换模块的初始化及自动刷新数据。不用编制顺控程序即可实现D/A模块的初始化功能。

GX Configurator-SC:Q系列专用，串行通信单元的设定，监控工具。用于设置串行通信模块QJ71C24(N)、QJ71C24(N)-R2(R4)的条件数据。不用顺控程序即可实现1.传送控制，2.MC 协议通讯，3.无协议通讯，4.交互协议通讯，5.PLC 监视功能，6.调制解调器设置参数设定。

GX Configurator-CT:Q系列专用，高速计数器单元的设定，监控工具。用于设置QD62、QD62E 或QD62D 高速计数模块的初始化数据和自动刷新数据，不用编制顺控程序即可实现初始化功能。

GX Configurator-PT:Q系列专用，QD70单元的设定，监控工具。用来设定QD70P4 或QD70P8 定位模块的初始化数据。省去了用于初始化数据设定的顺控程序，便于检查设置状态和运行状态。

GX Configurator-QP:Q系列专用，QD75P/DM用的定位单元的设定，监控工具。可以对QD75□□进行各种参数、定位数据的设置、监视控制状态并执行运行测试。进行（离线）预设定位数据基础上的模拟和对调试和维护有用的监视功能，即以时序图形式表示定位模块I/O 信号、外部I/O 信号和缓冲存储器状态的采样监视。

GX Configurator-TI:Q系列专用，温度输入器单元的设定，监控工具。用于设置Q64TD 或Q64RD 温度输入模块的初始化数据和自动刷新数据，不用编制顺控程序即可实现初始化功能。

GX Configurator-TC:Q系列专用，温度调节器单元的设定，监控工具。用于设置Q64TCTT、Q64TCTTBW、Q64TCRT 或Q64TCRTBW 温度控制模块的初始化数据和自动刷新数据。

GX Configurator-AS:Q系列专用，AS-I主控单元的设定，监控工具。用于设置AS-i主模块QJ71AS92自动读出/写入的通信数据、CPU软元件存储的自动刷新设置、配置数据的注册/EEPROM保存等的软件工具。GX Configurator-DP:MELSEC-PLC系列专用，Profibus-DP模块的设定，监控工具。用于设置Profibus-DP主站模块QJ71PB92D和A(1S)J71PB92D网络参数（包括主站参数设定、总线参数设定、从站设定等）的软件工具。使用QJ71PB92D时可以实现自动刷新功能，可以通过网络在线远程登入模块。

GX Converter:GX Converter软件包用于将GX Developer的数据转换成Word或Excel 数据使文档的创建简单化。把Excel数据(CSV格式)或文本数据(TXT文件)用于GPPW，把GPPW程序表和软元件注释转换为Excel数据(CSV格式)或文本数据(TXT文件).MX Component:MX Component支持个人计算机与可编程控制器之间的所有通信路径，支持VisualC++、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、VBScript。不用考虑各种通信协议的不同，只要经简单处理即可实现通信。不用连接PLC，和GX Simulator同时使用，实现仿真调试。

MX Sheet:MX Sheet是一种软件包，它使用Excel，不用编程，只要进行简单设置，即可运行可编程控制器系统的监视/记录/警报信息的采集/设置值的更改操作。将可编程控制器的软元件数据存储在Excel上，能够容易地收集和分析现场的质量、温度、试验结果等的数据。Excel上显示可编程控制器内的软元件实时状态。将可编程控制器内的位信息作为警报信息存储在Excel上，保存故障发生的历史记录。自动保存按照指定时刻或可编程控制器发出触发条件Excel上显示出来的数据，可用来实现日报和试验结果表的制作和存储的自动化。

可编程控制器的使用 第3篇

PLC是通过存放在存储器内的程序实现控制功能的，要改变控制方式主要是改变程序，而PLC的软件简单易学，硬件连接简单，工作可靠性高、抗干扰能力强，便于与其它网络连接等诸多的优点使PLC很快的在逻辑控制、运动控制、过程控制等领域广泛使用。因此，掌握PLC的使用有着非常重要的意义。

1 PLC的选型

PLC的选择可以从以下几方面考虑：(1)选择品牌。目前国内采用的西门子和三菱的较多，其市场占有量大，性能稳定可靠，软件指令丰富，易于扩展等优点，被大部分用户接受，美国的产品价格较高，国内产品市场占有量小等因素被采用的相对较少，应根据项目的预算和技术要求选择合适的产品。(2)类型要合适。充分考虑输入输出信号的性质。如输入信号电压类型、等级、变化率，输出端的负载特点，以此选择配置相应机型和模块。目前，PLC以开关量的控制为主，应选择继电器输出型。(3)功能要适当。可选择整体式或机架模块式。如模块式需选择具有所需功能的PLC主机，根据需要还应选择相应的模块，如输入输出扩展模块、模拟量模块、高速计数模块、通信模块和人机界面单元等。(4)确定I/O点数。准确的统计出被控制设备对输入输出点数的总需要量。在实际统计出I/O点数的基础上加15%～20%的备用量，以便今后调整和扩充。估算系统对PLC响应时间的要求。响应时间包括输入、输出滤波时间和扫描周期。尽量选择扫描速度高的PLC。

2 PLC的程序设计

PLC的控制系统是以程序形式来体现其控制功能的，因此，大量的工作将用在软件设计上，即程序设计。目前，全世界有超过上百个PLC的生产厂家，市场占有量较大的有美国的A-B公司、通用公司，德国的西门子公司，日本的欧姆龙公司、三菱公司、日立公司和法国的施耐德公司等，而它们的编程语言和软件大相径庭，因此，应先学精一个公司的软件，再和其它品牌的软件比较学习，将事半功倍。就PLC的程序表达方式而言，基本有四种：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。采用最多的是梯形图语言，它沿用了传统的继电接触器接点、线圈、串并联等术语和图形符号，并且加入了很多高级指令，将微机的特点结合进去，形象而且直观，易于熟悉继电接触控制系统的人员学习，成为PLC第一用户语言。设计过程应注重以下步骤：(1)全面了解被控系统的必须任务，需完成的动作及动作顺序。这往往都是由生产工艺和设备的实际需要提出的目标。(2)进行I/O分配（输入输出分配）。确定哪些外围设备的信号送入PLC，如启动按钮、停止按钮、行程开关、热继电器辅助触点、检测设备获得的模拟量等；哪些外围设备是接收来自PLC信号的，如接触器线圈，灯泡、变频器、控制电机、执行装置等。确定了设备的输入输出后，需要列写出这些输入输出设备所对应的实际物理地址，比如I0.0连接启动按钮，Q0.3连接接触器线圈。(3)根据分配好的物理端口的标号进行软件编程，画出梯形图。尽量利用PLC内部功能软元件，减少硬件投入，降低成本；一般应独立每一路输出，便于控制和检查；输出若为正/反向控制的负载，不仅要从PLC内部程序上联锁，还要在PLC外部采取硬件措施，使系统更安全。梯形图应按照正确的顺序要求完成全部功能。(4)用计算机或手操器将软件送入PLC器件内部。(5)安装硬件。(6)现场调试。一般应先断开输出设备，连接输入设备，待运行一遍，确定输出指示灯的通断和预先设计的动作顺序完全一致后方可连接输出设备进行调试。

3 硬件的安装

3.1 电源的连接PLC通常用单相交流电源或24V直流电源供电。接线时，要分清接线端子上“N”端“零线”和“接地”端。PLC的供电线路要与其他大功率用电设备或会产生强干扰的设备分开。PLC应远离强干扰源。电源一般用带屏蔽层的隔离变压器供电，在有较强干扰源的环境中使用时，应将屏蔽层和PLC浮动端子接地，而接地线截面积不能小于2 mm2，接地电阻小于100Ω。

3.2 接地线的连接。PLC应接专用的地线，接地点应与其他动力设备的接地点分开，禁止与其他设备串联接地及通过水管、避雷线接地。

3.3 RUN端子的接线。在RUN端和COM间接入一个铵钮或开关，可以控制PLC进入运行状态，执行控制程序。如果按钮或开关断开，则PLC停止运行。

3.4 紧急停止线路应不受PLC控制，一般可以将紧急停止开关设在输出端口的COM端。

3.5 输入输出的连接控制系统有手动和自动的工作方式，可以把手动信号和自动信号叠加起来，按不同控制状态分成两组输入PLC。多重指令控制一个任务时，可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点。PLC输出电路中没有保护，应在外部电路中串联熔断器等保护装置。有时，输出端多个相同小负载同步工作时也可将其并联接占用同一输出端子，节省输出端口（此方法慎用）。一台PLC驱动多个额定电压不同的负载时，应保证负载获得额定值，必须使不同负载用不同的COM端口。

4 PLC的调试

将编制好的程序写入PLC中，先不带负载模拟工况运行，通过输入输出信号指示灯观察各输入输出信号之间的变化关系是否符合控制要求，发现问题及时修改程序，直到满足工艺流程的要求。在模拟调试成功后，将输出端的负载接入现场实际控制系统中进行再次调试，直至完全正常。

5 提高PLC控制系统的抗干扰措施

5.1 工作环境安装PLC应避开大的热源，要有足够大的散热空间和通风条件。PLC的安装应避开强的振动源。尽量避免阳光直射、油雾、雨淋等；避免导电性杂物进入控制器。

5.2 输入信号抗干扰的方法当输入端有感性元件时，为防止感应电动势损坏模块，应在输入端并接RC吸收电路（交流输入信号）或并接续流二极管（直流输入信号）。

5.3 输出信号抗干扰的措施在PLC的输出端接有感性负载时，输出信号由OFF变为ON时，会产生突变电流；从ON变为OFF时，会产生反向感应电势。为防止干扰信号的影响，应在输出端，联RC吸收电路（交流负载）或并接续流二极管（直流负载）。

6 PLC的故障诊断

PLC本身具有自诊断功能，从PLC面板上指示灯的状态可以判断PLC系统的运行情况，通过更换单元或模块可以迅速排除故障。

6.1 POWER：

电源指示当PLC的电源接通，该指示灯亮。该灯不亮说明电源不通。

6.2 RUN:

运行指示当PLC基本单元的PLC端与COM端之间开关闭合或面板上RUN开关合上时，PLC即处于运行状态，RUN指示灯亮。若此灯不亮，说明基本单元出了故障。

6.3 BATT:

机内锂电池电压指示该指示灯亮说明锂电池电压不足，应该更换。

6.4 PROG.

E(CPU.E):程序出错指示。该指示灯闪烁说明出现程序语法错误，锂电池电压不足，定时器或计数器未设置常数，程序执行时间超出允许时间等问题。

6.5 输入或输出指示:

PLC有正常输入时，对应输入点的指示灯亮若PLC有输出且输出继电器动作,则对应输出点的指示灯亮。若输入指示灯不亮，应检查硬件连接是否有断路。在输出回路中，由于短路或其它原因造成PLC输出点在内部粘滞，只需将其接线换至空接线点上，同时修改相应程序。

7 结束语

综上所述，通过学通一种PLC就一通百通，应用自如显然不太可能，学习过程必须注意几大流派的代表作品，举一反三、触类旁通，通过从软件编程到硬件的安装、调试、维护、检修等一条完整的过程，不断积累经验才能提高PLC的使用技巧。

摘要：可编程序控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC,已经和机器人、计算机辅助设计与制造成为现代工业的三大支柱,是工业自动化的重要工具。它具有很强的实践性、综合性和应用性。笔者对PLC的选型、程序设计、安装、调试,抗干扰、故障诊断等方面进行了探讨。

关键词：PLC选型,程序设计,安装,调试,抗干扰,故障诊断

参考文献

[1]王兆明.电气控制与PLC技术[M].清华大学出版社.

[2]孙同景.PLC原理及工程应用[M].机械工业出版社.

[3]高勤.电器及PLC控制技术(机电技术应用专业)[M].高等教育出版社.

论可编程控制器接口 第4篇

关键词: 可编程控制器;I/O接口;输入;输出模块;扩展接口;智能接口

1 PLC的主要特点:高可靠性

(1)所有的I/O接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。

(2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为1-20ms。

(3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。

(4)采用性能优良的开关电源。

(5)对采用的器件进行严格的筛选。

(6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软、硬件发生异常情况,CPU立即采用有效措施,以防止故障扩大。

(7)大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三个CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。

2 丰富的I/O接口模块

PLC针对不同的工业现场信号,如:交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀、直接连接。另外,为了提高操作性能,它还有多种人—机对话的接口模块;为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块等。

输人/输出模块是可编程控制器与工业生产设备或工业生产过程连接的接口。现场的输人信号,如按钮开关、行程开关、限位开关以及传感输出的开关量或模拟量(压力、流量、温度、电压、电流)等,都要通过输人模块送到PLC。由于这些信号电平各式各样,而可编程控制器CPU所处理的信息只能是标准电平,所以输人模块还需将这些信号转换成CPU能够接受和处理的数字信号。

输出模块的作用是接收中央处理器处理过的数字信号,并把它转换成现场执行部件所能接受的控制信号,以驱动,如电磁阀、灯光显示、电机等执行机构。

可编程控制器有多种输入/输出模块,其类型有数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块。这些模块又分直流和交流、电压和电流类型,每种类型又有不同的参数等级。主要有数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块,部件上都设有输入接线端子排,为了滤除信号的噪声和便于PLC内部对信号的处理,这些模块上都带有滤波、电平转换、信号锁存电路。数字量输入模块带有光电耦合电路,其目的是把PLC与外部电路隔离开来,以提高PLC的抗干扰能力。数字量输出有继电器输出、晶体管输出和可控硅输出三种方式。

模拟量输入/输出模块主要用来实现模拟量——数字量之间的转换,即A/D或D/A转换。由于工业控制系统中有传感器或执行机构有一些信号是连续变化的模拟量,因此这些模拟量必须通过模拟量输入/输出模块与PLC的中央处理器连接。模拟量输入模块A/D转换后的二进制数字量,经光电耦合器和输入锁存缓冲器与PLC的I/O总线挂接。模拟量输出模块D/A转换前的二进制数字量,经光电耦合器和输出锁存器与PLC的I/O总线挂接。

现在标准量程的模拟电压主要是0-5V和0-10V两种,模拟电流主要是0-20mA和4-20mA两种。另外还有0-50mV、0-1V、-5V-+5V、-10V-+10V、0-10mA等。模拟量输入模块接收到标准量程的模拟电压或电流后,把它转换成8位、l0位或l2位的二制数字信号,送给中央处理器进行处理。模拟量输出模块将中央处理器的二进制数字信号转换成标准量程的电压或电流输出信号,提供给执行机构。

3 I/O扩展模块

当一个PLC中心单元的点数不够用时,就要对系统进行扩展,扩展接口就是用于连接中心基本单元与扩展单元的。

4 智能I/O接口模块

随着可编程控制器在工业控制中的广泛应用和发展,各可编程控制器制造厂家已经开发出一系列的智能接口模块,使可编程控制器的功能更加强大和完善。智能I/O接口模块种类很多,例如高速技术模块、PLCA控制模块、数字位置译码模块、阀门控制模块、中断控制模块、智能存贮模块以及智能I/0模块等。

5 基于可编程控制器的智能接口

由于此类PLC产品只提供最基本的操作手册。PLC的操作系统程序固化在EPR0M之中,直接利用PLC的通讯功能,组成通信网络,就显得比较困难。PLC系统的人一机接口设备为编程器,它通过只S一422接口与主机连接。因此,需要开发一种专用单片机(本项目采用80C31)系统替代编程器工作。每台PLC通过只S一422连接一台单片机,以单片机作为下位机,通过总线方式与主控计算机连接,由主控计算机完成编程、监控和数据处理功能。这样,以单片机作为“桥梁“,采用上、下位机结构,实现了PLC联网通信功能。换句话讲,将计算机联网控制监测PLC的工作,转化为计算机一单片机集散式监测、控制系统。同时,主控计算机作为局域网中的一个数据节点,可以为管理系统提供实时生产数据。

《可编程控制器》课程改革计划 第5篇

可编程控制器课程是自动化专业的核心专业课，在学生从事自动化相关工作过程中，这门课的内容将影响到学生的工作能力，依据学院的要求和我系的课程改革计划，我们制定可编程控制器课程的改革计划。

一、课程小组组成课程小组负责人：杜俊贤

成员：刘道刚、姜虎强、范长青、王宁

二、企业调研

1、主要内容：可编程控制器小组成员，走访烟台万华聚氨酯股份有限公司、LG-浪潮电子有限公司、烟台国冶自动化有限公司、烟台德尔福汽车配件有限公司、烟台首钢有限公司、依诺特电子有限公司、烟台龙腾自动化公司共七家企业技术人员、优秀毕业生，了解企业对学生的需求，了解课程在实际岗位的应用情况，并撰写调研报告。

2、时间安排：2013年8月—10月

3、验收内容：企业调研报告。

三、课程改革试验

1、主要内容：课程改革小组根据企业调研意见确定课程改革的内容，切实开展相关工作，有计划、有步骤地完成课改试验。

2、时间安排：2013年10月—2014年1月

（1）2013年11月：第一阶段

初步完成“6〃2〃1”教学模式整体设计、“6〃2〃1”教学模式单元设计。

（2）2014年1月：第二阶段

完善“6〃2〃1”教学模式整体设计、“6〃2〃1”教学模式单元设计，在授课实践过程中，完善教学资源、编写自编教材。

四、总结评价

1、主要内容：对课改工作进行总体评价，总结经验教训，提出并实施整改措施；完善课改评价体系。

2、时间安排：2014年3月

五、全面推广阶段

1、主要内容：对课改试验项目进行全面推广，总结经验教训，形成理论体系。

2、时间安排：2014年3月—2014年7月

2014年5月：第三阶段全面推广阶段

根据改革后的课程，进行全面推广，并依据推广过程中的效果整理课改推广效果材料，学生评价材料和整改意见。

2014年7月：第四阶进一步整改。

依据第三阶段的整改意见，进一步整改课程，完善课程体系。

六、全面评价阶段

1、主要内容：对课改工作展开全面评价，将课改过程中所产生的教学模式改革、校本教材开发、校企合作等经验总结提炼，形成院级科研成果，为下一阶段教育教学改革提供理论依据。

2、时间安排：2014年8月

信息与控制工程系

简要介绍可编程控制器的硬件组成 第6篇

解：中央处理器、存储器、输入输出器件、电源、编程器。

2.简述可编控制器的特点？

解：配套齐全，功能完善；适用性强，性价比高；易学易用，深受工程人员欢迎；系统的设计，建造工作量小，维护方便，改造容易；体积小，重量轻，能耗低；可靠性高，抗干扰能力强。

3.根据PLC的特点举例说明PLC的应用领域？

解：开关逻辑量控制、过程控制、运动控制、数据处理、网络应用等。

4.简述变频器的工作原理？

解：主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

5.PLC的硬件组成在设计中担任什么任务？

解:将外部电信信号转换成PLC内部的电平信号，将I/O设备与PLC进行连接，增加系统的输入输出点数，实现多种通信和数据链接，高速精确处理的控制场合。

6.简述PLC主要性能指标？

解：1．程序存储容量2．输入输出点数3．扫描速度4．编程语言及指令功能。

7.PLC用户程序完成过程分为几个基本点？

解：内部处理、通信服务、输入处理、程序执行和输出刷新五个阶段。8.群控电梯有什么优势？为什么要设计群控电梯？

解：最大最小功能。优先调速、区域优先控制。特别楼层其中控制、满载报告、主层停靠、节能运行等等。因为电梯群控是具有指层、停层召唤、选层、选向等功能，并具有集选控制的特点，为人们在平时控制电梯更加便捷。

9.在程序编写运行时有两种优势1.run 2.stop；折两种优势各有什么作用？请结合设计过程说明。

解：开关拨在RUN时，PLC程序运行，实时刷新输入输出。可以进行读取，监视，修改内部定时器时间，拷贝程序等操作。

开关拨在STOP时，PLC程序停写，停止实时刷新输入输出。可以进行读取，修改定时器时间，拷贝程序，还可以修改I/O点数，编辑PLC程序等。

10.在电气控制和PLC实验中，设计群控电梯程序实验中你是如何设计的？

解：设计出电梯的群控系统，包括它的控制决策和梯群系统的结构原理图及控制决策图，使梯群控制系统具有尽量大的运送效率，能耗尽量最小。

设计内容：1.通过对系统内外信号的分析，提出有利于运送效率和节能的决策；2.电梯控制系统的硬件组成：它是由电梯控制硬件模型，控制模块，开发平台，本地监控机四部组成；3.编辑程序；调试电梯运行，并达到所设计程序的比较理想的调试效果；验证设计的可行性。

11.电梯的平层方式有几种？你选择何种方式进行设计？为什么？

解：

1、靠井道内的隔磁板与轿顶上的永磁感应器实现减速平层。

2、靠井道内的隔磁板与轿顶上的永磁感应器实现平层，控制系统脉冲实现减速。

3、完全靠控制系统脉冲实现减速平层

选择靠井道内的隔磁板与轿顶上的永磁感应器实现平层，控制系统脉冲实现减速，因为他具有可靠性高，响应快，寿命长，不耗电，安装简单等优势。

12.简述在电气控制和PLC实验中，你在设计全梯程序的思路？

解：一.电梯的硬件设计：1.选择PLC及输入输出分配2.画出电梯监控系统的结构图3.电梯桥箱设计。二.电梯的控制要求：实现电梯的自主运行，接受包括内外呼叫的呼梯信号的呼叫指令，记忆次呼叫，使相应指示灯灯亮，并作出相应的相应；2.按照不换向原则控制电梯向上向下运行；3.指示桥箱所在的位置。

13.什么是群控电梯？群控电梯有什么好处？你是怎么理解的？

解：群控电梯就是多台电梯集中排列，共有厅外召唤按钮，按规定程序集中调度和控制的电梯，并且多了很多单电梯功能外的功能，如：。最大最小功能。优先调速、区域优先控制。特别楼层其中控制、满载报告、主层停靠、节能运行等等。

因为电梯群控是具有指层、停层召唤、选层、选向等功能，并具有集选控制的特点，为人们在平时控制电梯更加便捷。

14.主梯和副梯是如何协调工作的？你是如何设计的？

解：依据主程序和子程序的指令来协调工作。

编写主程序和子程序，以主程序为主，子程序为辅来设计，并在编写时编写。高峰，低峰时的主副梯的协调程序，以达到节能的目的。

15.在电气控制欲PLC实验中旋转编码器是如何工作的？在你的设计中式如何利用编码器做输出工作的。

解：利用编码器中的输出脉冲信号直接输入PLC，利用PLC的高速计数器对其信号进行计数，以获得测量结果。

16.你是如何设计主梯程序的？分析一下你设计的优缺点？

解：高层建筑一般都是分区设计的：高低分区，单双分区，功能分区等。但是在设计时必须要设计一步消防电梯也满足消防验收需要，楼层的高速度自然要求高，但是价格也就贵了。当然具体的要求最好要有建筑设计提供的功能要求和人流量，然后由电梯厂家来进行专业的分析，合理的布局后得出满意的结果，然后选择电梯。优点：电梯是作为高层建筑里的重要一部分，与人们的工作生活紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，它以可靠性高，技术行进，在电梯领域中得到广泛应用，从而使电梯有传统的继电器控制发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前的改革热点之一。

缺点：能耗大，不绿色环保，做不到绿色电梯；人性化不够，电梯的维护力度不强，除了大型重点现场之外，基本上可以说是脏乱差来形容。

17.请就你的理解说明PLC的内部运作方式？

解：步骤一“输入状态检查”：PLC首先检查输入端元件所连接之各点开关或传感器状态（1或0代表开或关），并将其状态写入内存中对应的位置Xn；

步骤二“程序执行”：将阶梯图程序逐行取入CPU中运行，若程序执行中需要输入接点状态，CPU直接自内存中查询取出。输出线圈之运算结果则存入内存中对应的位置，暂不反应至输出端Yn;步骤三“输出状态刷新”将步骤二中的输出状态刷新至PLC输出部接点，并且重回步骤一。

18.在你的设计中，输入输出点是如何分配的？

解：事前列张I/O分配表，看看需要多少I/O点，然后再选择合适的PLC。如果I/O点数不够的话需要加扩展模块。

19.在你的设计中，电梯的运动控制是如何实现的？请分析一下优缺点。

解：由曳引系统，导向系统，桥厢，门系统，重量平衡系统，电力拖动系统，电气控制系统，安全保护系统来实现的。

优点：可以很好的到达所想要的目的，方便人们的日常生活，并用PLC控制代替传统的继电器控制。缺点：能耗大，不能达到绿色电梯的要求，不够人性化。

20.电梯设计中，软件安全设施有哪些？如何设计？

解：呼叫信号登记并保持信号，检测电梯当层的位置，决定运行的方向和终点，驱动电梯上升或下降，决定那一层停，驱动门机动作，驱动数码管显示桥厢位置等。施工时安装时要特别注意安全，正确，可靠，合理，并要提高系统的抗干扰能力。

先列出输入输出端及符号和I/O点数机符号，在画出梯形图，把相应的符号代入进出，最后调试程序。

21.旋转编码器会存在积累误差，在你的设计中式如何清除积累误差的？

解：如果是通用口脉冲控制：用DOG+Z方式回原点，可以保证每次起始点都是一样的，但可以用一次绝对值定位零点来替代，如果前进了很多，这个动作一般是无法接受的； 如果是位置信息反馈到控制器，或者是运动总线伺服的，那么改变下编程，用相对运动方式，命令脉冲=目标位置-当前位置。这样可以补偿累积误差。

22.在电梯运行过程中启动和运行要进行速度控制，在你的设计中式如何设计的？

解：设计出一条电梯的运行速度曲线，使电梯桥厢按照设计的速度曲线运行。将电梯的起动，制动速度曲线设计成由两段抛物线（S曲线）及一段直线构成。仿真与分析本设计利用的三极管的特性，调节高低电平的输出频率，得到设计出的PWM输出波形，从而实现电机的无线调速。为电机PWM调速的仿真结果，示波器显示出电压的PWM波形。

23.在你的设计中硬件安全设施有哪些？如何设计？

解：由PLC控制器，接口，升降机构，门机，信号检测与显示部分等构成。施工时安装时要特别注意安全，正确，可靠，合理，并要提高系统的抗干扰能力。

先列出输入输出端及符号和I/O点数机符号，在画出梯形图，把相应的符号代入进出，最后调试程序。

24.你设计副梯时的设计思路？

《可编程控制器》实训任务书 第7篇

（电气122）

一、实训的目的

通过典型PLC控制环节的设计与实现，加深理解与巩固电气控制与PLC控制的基本知识，提高PLC应用编程的实际技能，初步具备PLC逻辑控制系统的设计与调试能力，以及工程实践能力。

二、实训内容与要求

1、实训内容

设计题目1 电动机的Ｙ-△起动控制

控制要求：

（1）电动机M能实现正、反向Y-△启动。（2）电气操作流程说明：

按动正向启动按钮SB2，KM1和KM4闭合（Y型起动），经3秒后KM4断开，KM3闭合，实现正向△型运行；按动反向启动按钮SB3，KM2和KM4闭合（Y型起动），经3秒后KM4断开，KM3闭合，实现正向△型运行，按停车按钮SB1，电动机M停止运行。

设计要求:（1）根据电动机Y-△起动要求，设计PLC外部电路（配合通用器件板开关元器件）；（2）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果。

设计题目2 自动送料装车系统

控制要求 : 初始状态：绿灯（L1）亮，红灯（L2）灭，允许汽车开进装料，此时，进料阀门（k1），料斗阀门（k2），电动机（M1，M2，M3）皆为OFF状态。

当汽车到来时，检测开关S3接通（负载板上未设，可从通用器件板选取），红色信号灯L2亮，绿色L1灭，传送带驱动电动机M3运行；2秒后，电动机M2运行；再经过2秒钟M1运行，依次顺序起动送料系统。

电动机M3运行后，进料阀门K1即可打开料斗进料，（设1料斗物料足够装满1车）当料斗装满，检测开关S1=1时，要将进料阀门K1关闭；料斗出料阀门K2在M1运行及料满（S1=1）后，打开放料，物料通过传送带的传送，装入汽车。（编程注意当K2动作、装车开始后，K1=0即料不满属于正常动作，不必再进料，也不要停止装车）。

当装满汽车后，称重开关S2动作，料斗出料阀门K2关闭，同时电动机M3断电停止，2秒后M2停止，再过2秒M1停止，L1亮，L2灭，表示汽车可以开走。

设计要求:（1）根据自动送料装车系统的控制要求，设计PLC外部电路，；

（2）连接PLC外部（输入、输出）电路（配合通用器件板开关元器件），编写用户程序；

（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果。

设计题目3 多种液体自动混合系统

控制要求:（1）液体自动混合系统的初始状态：

在初始状态，容器为空，电磁阀Y1，Y2，Y3，Y4 和搅拌机M以及加热元件R均为OFF，液面传感器L1，L2，L3和温度检测T均为OFF。

（2）液体混合操作过程：

按动启动按钮，电磁阀Y1闭合（Y1为ON），开始注入液体A，当液面高度达到L3时（L3为ON）→ 关闭电磁阀Y1（Y1为OFF），液体A停止注入，同时，开启电磁阀门Y2（Y2为ON）注入液体B , 当液面升至L2时（L2为ON）→ 关闭电磁阀Y2（Y2为OFF），液体B停止注入，同时，开启电磁阀Y3（Y3为ON），注入液体C，当液面升至L1时（L1为ON）→ 关闭电磁阀Y3（Y3为OFF），液体C停止注入，然后开启搅拌电动机M，搅拌10秒 → 停止搅拌，加热（启动电炉R）→ 当温度（检测器T动作）达到设定值时 → 停止加热（R为OFF），并放出混合液体（Y4为ON），至液体高度降为L3后，再经5秒延

时，液体可以全部放完 → 停止放出（Y4为OFF）。液体混合过程结束。

按动停止按钮，液体混合操作停止。

设计要求:（1）按液体混合要求，设计PLC外部电路;（2）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果。

设计题目4 水塔水位自动控制系统

控制要求:（1）初始状态：水箱没有水，液位开关S4断开（S4为OFF）。

（2）控制要求：本装置上电后，按动启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON）水箱开始注水，水箱水位达到S4高度后，液位开关S4闭合（S4为ON），水箱水位达到S3高度(水满)时，液位开关S3闭合（S3为ON）→ 注水电动阀Y断电（Y为OFF），水箱停止注水。此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3（S3＝OFF）复位，随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S4时，液位开关S4复位（S4为OFF）→ 电动+阀Y再次通电（Y为ON）水箱(自动)注水，水位达到S3时再次停止注水。如此循环，使水箱水位保持在S3～S4之间。

当水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于水塔最低允许液面开关S2时（液位开关S2为OFF）→ 水泵电动机M开始运行，向水塔抽水。当液面达到最高液位开关S1时 → 水塔电机M停止抽水（M为OFF）；循环控制使得水塔水位自动保持在S1～S2之间变化。

设计要求:（1）按水塔水位的控制要求，设计PLC外部电路；（2）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果。

设计题目5 十字路口交通灯控制系统（采用步进控制指令编程）

控制要求

(1)系统受一个启动按钮控制，按下启动按钮，信号灯系统开始工作，直到按下停止按钮，系统停止工作。

(2)系统启动后，南北红灯亮25秒，在此同时东西绿灯亮20秒，到20秒时东西绿灯开始闪亮，闪亮3秒后绿灯熄灭、东西黄灯亮，东西黄灯亮2秒后熄灭，然后东西红灯亮，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

(3)东西红灯亮30秒，在此同时南北绿灯亮25秒，到25秒时南北绿灯开始闪亮，闪亮3秒后熄灭、南北黄灯亮，南北黄灯亮2秒后熄灭，又回到南北红灯亮，东西红灯熄灭，东西绿灯亮的状态。

(4)两个方向的绿灯闪亮间歇时间均为0.5秒。

(5)两个方向的信号灯，按上面的要求周而复始地进行工作。

参考接线图

设计题目6 机械手控制系统设计

三、实训参考

电气控制与可编程控制器

四、实训考核办法

1、爱护实验设备、遵守纪律、学习态度端正（20%）

2、各阶段程序任务完成情况（60%）

一个可编程控制器的应用 第8篇

可编程控制器(PLC)是一种新型的通用控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性强、环境适应性好、编程简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。近年来，随着PLC的日渐成熟，越来越多控制系统都采用PLC来代替传统的继电器控制。特别是在安全联锁保护系统中，PLC以其可靠性强、动作速度快、安全性能好的特点得到了各行各业广泛的应用。

二、S7-300PLC简介

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合而构成不同要求的系统。S7-300PLC采用模块化结构，具备高速的指令运算速度;能用浮点数运算实现较为复杂的算术运算;带标准用户接口的软件工具可以方便地给所有模块进行参数赋值;S7-300操作系统内已经集成了方便的人机界面，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如：超时，模块更换，等等);多级口令保护可以高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改;S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。S7-300PLC具备强大的通信功能，可通过编程软件Step7的界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。SIMATICS7300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能有高速的指令处理、浮点数运算、人机界面(HMl)、诊断功能、程序保护。完全能实现列车自动防护系统ATP (AutomaticTrainProtection)的功能。在线实现火车的运行速度、轴温、电流等重要参数测控及紧急状态下安全联锁保护。如果加上人机界面(HMl)和存储设备，可以实现显示和记录功能，能有效防止列车超速，还能以图形曲线、数字报表等形式再现列车运行过程。

三、机车保护系统概述

对于一些机车控制、传动控制及重要岗位的操作人员身体状态在线检测是非常重要的。例如高速运行的火车驾驶司机由于突发疾病晕倒而无法操作，那么整列火车乘客的生命安全是非常危险的。所以在一些国际先进的动车组机车控制室内的操作岗位上，安装了操作人员检测的设备。在操作人员的脚下有了一个像“油门”式的踏板，操作人员每隔三十秒必须踩一下这个踏板，证明操作人员身体状态良好或在操作岗位上。否则，超过三十秒没有检测到踏板返回信号，蜂鸣器就会发出报警，提醒操作人员踩踏板。如果操作人员由于身体突发疾病或擅自离岗，报警超过两分钟，机车就会自动刹车，保证整列火车乘客的人身安全;还有一种情况，如果操作人员由于身体突发疾病晕倒，正好压在踏板上面，或者有东西压在踏板上，这样踏板就一直有返回信号。在程序设计时考虑到这点，当踏板连续三十秒有返回信号时，蜂鸣器同样会发出报警，并且报警超过两分钟自动刹车。本文以这个连锁保护为例，介绍PLC在安全连锁保护中的应用。

四、编程实现

PLC控制系统的设计主要包括硬件和软件两部分，而程序的设计是控制系统中工作量最大、最重要的一项工作。一个好的程序不仅可以减少I/O点数，节省硬件成本，而且可以减少PLC程序步骤和占用的空间，收到事半功倍的效率。在本程序中，由于踏板有无信号定时器都要启动，也就是说无论是踩踏板的时间还是不踩踏板的时间都不能超过30秒，如果超过30秒报警就要启动，因此在写程序时把上升沿和下降沿边沿检测指令并联。这样无论踏板得信号的开始还是失信号的开始都能激发30秒的定时器启动。当扩展脉冲定时器定时到30秒后，报警线圈得电，蜂鸣器报警，提醒操作人员踩踏板。

当报警启动后，接通延时定时器启动，定时两分钟。如果在两分钟之内，操作人员踩了踏板，报警解除。T1重新定时，T2停止定时。如果在两分钟之内操作人员没有踩踏板，T2接通延时定时器定时到两分钟后，杀车启动。机车紧急停车，连锁保护乘客安全。

五、PLC的程序执行过程

PLC在运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作(串行工作)方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，因此从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时(并行)完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。用扫描工作方式执行用户程序时，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，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后从头开始扫描执行，周而复始重复运行。

PLC的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作;而PLC采用扫描工作方式(串行工作方式)，如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常PLC与电器控制装置在I/O的处理结果上并没有什么差别。

六、结语

以PLC为控制核心的连锁保护系统已经应用到各行各业，从欧洲各大公司生产的联锁系统可以看出，计算机连锁的进一步发展方向是：编制程序采用SIMATIC编程技术，使设备复杂程度低、规格小、灵活性大，价钱便宜，且能确保安全。

摘要：可编程控制器自问世以来, 发展极其迅速, 已经运用在很多领域中。本文以西门子S7—300为例, 介绍其在机车保护系统中的具体应用。

关键词：可编程控制器,机车保护系统,编程实现,程序实行

参考文献

[1]宋建成编著.可编程序控制器原理与应用, 科学出版社.