1、PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 3 頁常州工學院緒論一 什么是 PLC 可編程控制器4 參考書及參考網址.第 23 頁3 元器件清單.第 22 頁2 設計的主電路.第 21 頁1 梯形圖.第 19 頁附錄第四章 設計小結.第 18 頁第三章 設計中碰到的問題及處理方法.第 17 頁軟件設計.第 9 頁第四節元器件選擇.第 8 頁第三節硬件設計.第 5 頁第二節課題介紹.第 4 頁第一節第二章方案設計.第 4 頁第一章 緒論.第 3 頁目錄3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pdfFac

2、tory Pro trial version 第 4 頁常州工學院可編程控制器是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和網絡通信技術等現代科技而發展起來的一種新型工業自動控制裝置，是將計算機技 術應用于工業控制領域的新產品。它從誕生至今，僅有三十年歷史。二 可編程控制器的特點1 易懂易學2 價格便宜,且可完全取代傳統的各種繼電器3 一臺便可控制數部機器亦可全廠集中控制4 無觸點配線,故信賴度極高,且壽命為半永久性5 可縮小傳統和配電控制盤之體積至 1/21/106 可省下大部分的配線與附件,并縮小控制盤,故可節省巨額的費用而使整個 系統的成本降低7 已裝置的 PC 尚可充分利用來擴充

3、與增設8 故障檢修換修容易,節省工時,減少停工損失9 增設自動控制的功能非常容易,故可縮短新機器的試車與安裝期。且隨時 增設的線路均存儲與內部，而可隨時調出或由打印機打出。10 裝配第二臺時僅需數分鐘寫入就可配好幾百個繼電器觸點的線路，并可無限制的復制11 具有運行監視，易于集中管理分散控制，并可與電腦連線控制12 具有自我診斷的功能且備份簡單，又機械雖更換或淘汰，PLC 仍可再利 用，幾乎不需折舊。三 PLC 的發展多年來，可編程控制器（以下簡稱 PLC）從其產生到現在，實現了接線邏輯到存 儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現了邏輯控制到數字控制的進步；其應用領 域從小到大，實現了單體設備簡單

4、控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等 各種任務的跨越。今天的 PLC 在處理模擬量、數字運算、人機接口和網絡的各方 面能力都已大幅提高，成為工業控制領域的主流控制設備，在各行各業發揮著越 來越大的作用。近年來，可編程控制器技術的發展異常迅猛，各生產廠家也推出 了許多功能強大的新型 PLC、各種特殊功能模塊和通信聯網器件。目前，PLC 在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 5 頁常州工學院郵件分揀機示意圖:第一章 方

5、案設計本章將介紹由 PLC 構成郵件分揀機控制的設計第一節 課題介紹郵件分揀機的功能是將北京、上海、天津、武漢、廣州的郵件進行分類。該設計要用到 高速計數功能，由 S1 產生高速脈沖，由輸入端 0000（OMRON）或 X000（FX2N）輸入。 郵件上的編碼由 0012、0013、0014、0015（OMRON）輸入或由 X012、X013、X014、X105（FX2N）輸入，模擬由傳感器識別出，該四個輸入端輸入的數為 BCD 碼，且 1、2、3、4、5 為有效編碼，僅識別這五個城市的第一位。FX2n 系列是 FX 系列 PLC 家族中最先進的系列。由于 FX2n 系列具備如下特點：最大范圍

6、的包容了標準特點、程式執行更快、全面補充了通信功能、適合世 界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自 動化應用提供最大的靈活性和控制能力。開發了各個范圍的特殊功能模塊以滿足 不同的需要-模擬 I/O，高速計器。定位控制達到 16 軸，脈沖串輸出或為 J 和 K 型熱電偶或 Pt 傳感器開度模塊。對每一個 FX2n 主單元可配置總計達 8 個特 殊功能模塊。連接到世界上最流行的開放式網絡 CC-Link，Profibus Dp 和 DeviceNet 或者采用傳感器層次的網絡解決您的通信需要。交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況主要分為如下幾類：1開關量邏輯

7、控制2工業過程控制3運動控制4數據處理5通信及聯網。四 三菱系統可編程控制器舉例3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計0001001000110100010112345北京上海 天津 武漢 廣州應輸入（0015、0014、0013、0012）（X015、 X014、X013、X012）郵編的第一位城市PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 6 頁常州工學院FX2N 配置靈活，除主機單元外，還可以擴展 I/0 模塊，A/D 模塊，D/A 模塊和其它特殊功能模塊。本系統設計需 I/0 52 點(輸入 28 點，輸出 24 點)。主機

8、采用小型化基本單元 FX2N -64MR。FX2N 指令功能豐富，有各種指令性 107 條，且指令執行速度快。FX2N PLC 可用內部輔助繼電器 M，膚態繼電器 S，定時器 T，寄存器 D， 計數器 C 的功能和數量滿足了系統控制要求的需要，尤其是高速計數器(C235 等) 能接受脈沖編碼器的脈沖。FX2N PLC 的體積比 FX2 PLC 小 50%以上，但控制功能和性能相同。表 1第二節 硬件設計根據郵件分撿機的工藝流程和控制系統?？紤]綜合情況和外部因素，我決定 采用三菱 FX2N 系列 PLC。圖 13202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pd

9、fFactory Pro trial version 第 7 頁常州工學院FX2N PLC 的編程，可用編程器，也可以在 PC 機上使用三菱公司的專用編程軟件包 MELSE MEDOC 進行。編程語言可用梯形圖或指令表。尤其是可用 PC機對系統實時進行監控。為調試和維護提供了極大的方便。 機型的選擇 機型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優化機型。在工藝過程比較固定、環境條件較好（維修量較?。┑膱龊?，建議選用整體式結構的；其它情況則最好選用模塊式結構的。對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中， 一般其控制速度無須考慮

10、，因此，選用帶轉換、轉換、加減運算、 數據傳送功能的低檔機就能滿足要求。而在控制比較復雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現運 算、閉環控制、通信聯網等），可視控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機。 其中高檔機主要用于大規模過程控制、全的分布式控制系統以及整個工廠 的自動化等。根據不同的應用對象，表列出了的幾種功能選擇。1下表 PLC 的功能及應用場合1） 替代繼電器繼電器觸點輸入 / 輸出、邏輯線圈、定時器、計數器替代傳統使用的繼電器，完成條件控制和時序控制功能2）數學運算 四則數學運算、開方、對數、函數計算、雙倍精度的數學運算 設定值控制、流量計算； PID 調節、定位控制和工程量單

11、位換算3） 數據傳送 寄存器與數據表的相互傳送等數據庫的生成、信息管理、 BAT-CH （批量）控制、診斷和材料處理等4） 矩陣功能 邏輯與、邏輯或、異或、比較、置位（位修改）、移位和變反等 這些功能通常按“位”操作，一般用于設備診斷、狀態監控、分類和報警處理等5） 高級功能3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計008us/指令基本指令批處理方式（在執行 END 指令時）但有輸入輸出刷新指令輸入輸出控制方式FX2-48MR項 目PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 8 頁常州工學院表與塊間的傳送、校驗和、雙倍精度運算、對數和反

12、對數、平方根、 PID 調節等 通信速度和方式、與上位計算機的聯網功能、調制解調器等2輸入輸出的選擇是一種工業控制系統，它的控制對象是工業生產設備或工業生產過 程，工作環境是工業生產現場。它與工業生產過程的聯系是通過接口模塊 來實現的。通過接口模塊可以檢測被控生產過程的各種參數，并以這些現場數據 作為控制信息對被控對象進行控制。同時通過接口模塊將控制器的處理結 果送給被控設備或工業生產過程，從而驅動各種執行機構來實現控制。從 現場收集的信息及輸出給外部設備的控制信號都需經過一定距離，為了確保這些 信息的正確無誤，的接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據實際 需要，一般情況下，都有許多接口模塊，包

13、括開關量輸入模塊、開 關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其它一些特殊模塊，使用 時應根據它們的特點進行選擇。確定點數根據控制系統的要求確定所需要的點數時應再增加的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，點數也應有所不同。為了對三相步進電動機的轉速進行控制，可實現對三相步進電動機的正、反 轉控制和對三相步進電動機的步數進行控制，結合設計方案，選擇三菱系列可編 程控制器 FX2-48MR，輸入點數 16，輸出點數 16，輸入輸出總點數 32，繼電器 輸出，通信功能較強，基本指令執行時間/us1.63.6。3202 機雙 Y2電氣控制與 P

14、LC 課程設計4 點 T246T2491ms46 點 T200T24510ms200 點 T0T199100ms定時器存儲程序，反復運算方式運算控制方式繼電器符號語言+步進方式程序語言數 1.52數百 us/指令應用指令1SITOP電源71LA25啟動按鈕6134EF30-E10B電磁閥51DV60傳送帶45WBC01傳感器35Y250M-4電動機21FX2N-48MRPLC1數量型號名稱序號PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 9 頁常州工學院元器件選擇列表一元器件選擇第三節表 23202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計3JR

15、16-20/3熱繼電器143JT4-22A壓力繼電器132LA25按鈕123JR0時間繼電器113HD-11低壓隔離器103RL6-25熔斷器92燈泡8Y004M2X004復位Y002M4Y003M1X002S2Y006M4Y000L2X000S1Y005M3Y001L1X007啟動輸出輸入PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 10 頁常州工學院二 根據以下要求編制梯形圖接通電源后，電機 M6 運行。按下啟動按鈕后，綠燈 L2 亮，表示可以進行表 4 I/O 分配一 PLC 的 I/O 資源配置第四節 軟件設計表 3 元器件選擇3202

16、 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 11 頁常州工學院圖 2 郵件分揀機梯形圖33，44，5n5）時刻動作，將郵件退11）或（22，入相應在郵箱內。郵件分揀，當有郵件到來（S2 為 ON）時，郵件的郵碼由撥碼器輸入，從撥碼器讀到的郵碼的正常值為，若非這五個數，則紅燈 L1 亮，表 示出錯，電機 M6 停止；重新啟動后，能重新運行，若是此五個數中的一個，則 紅燈 L1 亮，電機 M6 運行，電機 M6 速度恒定，因此，在 n1（或 n2，n3，n4， n5）時刻，S2 檢測到郵碼為或（，）的郵件時

17、，如果高速計數器的值為1（2，3，4，5），則，1（或2，3，4，5）在（3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 12 頁常州工學院續續3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計X3AND10X2AND9X1AND8X0LD7M10OUT6X5ANI5X6LD4Y0OUT3X0OR2X6OR1X4LD0PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 13 頁常州工學院郵件分揀機系統指令如下三續續3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程

18、設計X4AND39X3AND38X1AND37X2AND36X0LD35M4OUT34X5AND33X4AND32X3AND31X1AND30X0AND29X2LD28M3OUT27X5AND26X4AND25X3AND24X2AND23X1AND22X0LD21M2OUT20X5AND19X4AND18X3AND17X2AND16X0AND15X1LD14M1OUT13X5AND12X4AND11PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 14 頁常州工學院3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計M3OR71M1LD70C1OUT6

19、7X7LD66C1RST64M5OR63M4OR62M3OR61M2LD60Y2OUT59M12LD58Y1OUT57M20ANID56M12RST55M5ANI54M4ANI53M2ANI52M3ANI51M1LDI50M12SET49Y1OUT48Y1OR47M5OR46M4OR45M3OR44M2OR43M1LD42M5OUT41X5AND40PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 15 頁常州工學院3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計Y3LD112Y3OUT111C1LD110C5OUT107X7LD106C5RST1

20、04M1OR103M4OR102M3OR101M2LD100C4OUT97X7LD96C4RST94M5OR93M1OR92M3OR91M2LD90C3OUT87X7LD86C3RST84M5OR83M4OR82M1OR81M2LD80C2OUT77X7LD76C2RST74M5OR73M4OR72PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 16 頁常州工學院3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計M2ANI151M1LDI150Y7RST149T7LD148T7OUT145X7LD144Y7OUT143C5LD142Y6RST141

21、T6LD140T6OUT137Y6LD136Y6OUT135C4LD134Y5RST133T5LD132T5OUT129Y6LD128Y6OUT127C3LD126Y4RST125T4LD124T4OUT121X4LD120Y4OUT119C2LD118Y3RST117T3LD116T3OUT113PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 17 頁常州工學院3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計END164M20OUT163T1OUT160TOLD159T0OUT156TIANI155M5ANI154M4ANI153M3ANI15

22、2PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 18 頁常州工學院1根據課題要求需要繪制設計的主電路和 PLC 控制電路，我參考教科書和借閱的書籍沒有查到符合課題的設計要求的相關控制電路，書籍上對這部分內容 的介紹較少,主要通過與其它同學交流，把問題落到實處，自己先做一些，最后 同學指導完成。2選擇元器件時，對某些元器件不熟悉，尤其是在選擇 PLC 主機時發現有 很多的 PLC 廠商生產的主機，各個 PLC 廠商生產的 PLC 也不盡相同，各有特點， 選擇上遇到了困難。這些問題主要通過參照參考書和手冊，根據自己課題的具體 要求，選用一些較為合理

23、的元器件。最后將所選元器件放入系統進行測試，符合 條件后，設計其進入系統。3在畫完梯形圖并測試后，本系統的梯形圖較復雜，難以嵌入電子檔文本。 經訊問同學，學習是用了超級屏捕這個軟件，對本系統梯形圖進行優化后，在嵌 入文本 WORD。4根據郵件分揀控制系統示意圖畫流程圖時，出現了許多平時學習中最容易忽略的問題，在認真學習課本的一些知識后順利完成流程圖。設計中碰到的問題第三章3202 機雙 Y2電氣控制與 PLC 課程設計PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 19 頁常州工學院第四章 設計小結本次設計，頗有感悟，課程設計是實踐性很強的一個環

24、節，是對理論學習的補充，檢驗理論知識的較理想的途經。 本次設計，對我來說是比較困難的，在設計過程中感到自己的知識的匱乏，但我認為這并不是壞事，這對我以后的學習很有幫助，很受啟發。這次設計中， 我感到，在學校里的課程設計，能不能設計出好的作品不能放在首要的地位，最 重要的是體會其中的過程，一個運用知識的過程，一個培養思維的過程。這對走 上工作崗位幫助很大。近年來，可編程控制器技術的發展異常迅猛，各生產廠家也推出了許多 功能強大的新型 PLC、各種特殊功能模塊和通信聯網器件，使可編程控制器 成為集微機技術、自動化技術、通訊技術于一體的通用工業控制裝置，成為 實現工業自動化的一種強有力的工具，在工業控制的各個領域得到了廣泛的 應用。對于以我們學機械的人來說，學不好這方面的知識，在工作崗位上是不能