電氣控制與plc結(jié)課論

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1、電氣控制與PLC結(jié)課論文15目錄1.可編程序控制器（PLC）31.1PLC的產(chǎn)生31.2PLC的基本特點(diǎn)31.3PLC的主要功能31.4PLC的硬件組成31.5PLC的工作原理41.6PLC的編程基礎(chǔ)42.S7-200介紹42.1S7-200的編程原件42.2S7-200的編程語言42.3S7-200的基本指令43.基于S7-200的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)53.1實(shí)驗(yàn)原理53.2實(shí)驗(yàn)方案53.3實(shí)驗(yàn)流程53.4實(shí)驗(yàn)步驟63.4.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備63.4.2實(shí)驗(yàn)接線原理及功能圖63.4.3實(shí)驗(yàn)仿真73.4.4實(shí)驗(yàn)代碼83.4.5程序調(diào)試133.4.6實(shí)物

2、連接143.5結(jié)果分析143.6實(shí)驗(yàn)總結(jié)144.課程總結(jié)14151.可編程序控制器（PLC）1.1PLC的產(chǎn)生可編程序控制器簡稱PC，在它發(fā)展的初期，主要用來取代繼電器接觸器控制系統(tǒng)，即用于開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)，因此，可編程序控制器也成可編程序邏輯控制器，簡稱PLC。1969年，DEC公司研制成功第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14，1971年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)由日立公司研制出第一臺(tái)PLC，型號(hào)為DSC-8,1973-1974年，法國和德國也相繼研制出了自己的PLC。1974年，我國開始引進(jìn)，研制，1977年開始工業(yè)應(yīng)用，但僅僅是初步

3、認(rèn)識(shí)與消化階段。1.2PLC的基本特點(diǎn)當(dāng)今，PLC之所以得到迅速發(fā)展，是由于它具備了許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，能較好的解決工業(yè)控制領(lǐng)域普遍關(guān)心的可靠，抗干擾，安全，靈活，方便及經(jīng)濟(jì)等問題，PLC的主要特點(diǎn)如下：（一）可靠性極高，抗干擾能力很強(qiáng)（二）編程簡單，使用方便（三）功能齊全，通用性強(qiáng)，靈活性好（四）設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量小（五）體積小，耗能低，便于機(jī)電一體化（六）聯(lián)網(wǎng)方便，便于系統(tǒng)集成，性價(jià)比高1.3PLC的主要功能隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，它與3C技術(shù)逐漸融為一體，PLC已從原先的小規(guī)模的單機(jī)開關(guān)量控制，發(fā)展到包括過程控制，運(yùn)動(dòng)控制等場合

4、的所有控制領(lǐng)域，能組成工廠自動(dòng)化的PLC綜合控制系統(tǒng)，PLC的主要功能有，開關(guān)量邏輯控制，模擬量控制，數(shù)字量控制機(jī)器人控制，分布式控制系統(tǒng)，監(jiān)控功能等其他功能。1.4PLC的硬件組成從廣義上講，PLC是一種特殊的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，只不過比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言。所以PLC系統(tǒng)與微機(jī)控制系統(tǒng)十分相似。PLC的基本組成（最小系統(tǒng)）由以下四部分組成：（1）中央處理單元（CPU）（2）存儲(chǔ)器（RAM、ROM）15（3）輸入輸出電源（I/0接口）（4）電源（開關(guān)式穩(wěn)壓電源）1.5PLC的工作原理

5、PLC采用了循環(huán)掃描的的工作方式，即在每一次循環(huán)掃描中采樣所有的輸入信號(hào)，隨后轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行，最后把程序執(zhí)行結(jié)果輸出去控制現(xiàn)場的設(shè)備。PLC在運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部要進(jìn)行一系列操作，大致包括初始化處理、系統(tǒng)自診斷、通信與外設(shè)服務(wù)、采樣輸入信號(hào)、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新6個(gè)方面的內(nèi)容。1.6PLC的編程基礎(chǔ)目前各種類型的PLC，一般都同時(shí)具備兩種及兩種以上的編程語言，而且大多數(shù)PLC都同時(shí)具備和使用LAD語言和STL語言LAD——與繼電器控制電路圖類似，容易掌握，各種PLC均將其作為第一語言。STL——又稱助記符語言或指令表語言，容易記憶和掌握，比梯形

6、圖語言更能編制復(fù)雜的，功能多的程序。2.S7-200介紹2.1S7-200的編程原件PLC在其系統(tǒng)軟件的管理下，講將用戶程序存儲(chǔ)器劃分出若干個(gè)區(qū)，并賦予這些區(qū)不同的功能，分別稱為輸入繼電器（I），輸出繼電器（Q），輔助繼電器（M），變量寄存器（V），定時(shí)器(T)，計(jì)數(shù)器（C），數(shù)據(jù)寄存器等。在PLC內(nèi)部，并不真正存在這些實(shí)際的物理器件，與其對(duì)應(yīng)的只是存儲(chǔ)器中的某些存儲(chǔ)單元。2.2S7-200的編程語言PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應(yīng)編制用戶程序的需要。PLC提供的編程語言通常有梯形圖，指令表，順序功能流程圖和功能塊圖等。2.3S7

7、-200的基本指令在S7-200中，位邏輯指令是最為重要的，它是其他所有指令應(yīng)用的基礎(chǔ)。位邏輯指令包括標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令，輸出指令，置位和復(fù)位指令，立即觸點(diǎn)指令，立即輸出指令，立即置位和立即復(fù)位指令，邏輯堆棧指令，上升沿檢測指令和下降沿檢測指令，非指令，置位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令和復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令以及空操作指令。15定時(shí)器是PLC中最常見的原件之一，用以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的控制。計(jì)數(shù)器利用輸入脈沖上升沿累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中用來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或完成復(fù)雜的邏輯控制任務(wù)。3.基于S7-200的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)3.1實(shí)驗(yàn)原理PLC采用周期性循環(huán)掃描的工

8、作方式，對(duì)每一個(gè)周期按照要求進(jìn)行按部就班的做完全相同的工作，從始至終進(jìn)行五個(gè)過程：內(nèi)部處理，通信操作，輸入處理，程序執(zhí)行，輸出處理。3.2實(shí)驗(yàn)方案通過PLC與計(jì)算機(jī)的通信連接，模擬十字路口紅綠