1、目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc234822478 1 概述 PAGEREF _Toc234822478 h 1 HYPERLINK l _Toc234822479 2 PLC簡介 PAGEREF _Toc234822479 h 2 HYPERLINK l _Toc234822480 3硬件設計 PAGEREF _Toc234822480 h 3 HYPERLINK l _Toc234822481 3.1.控制要求 PAGEREF _Toc234822481 h 3 HYPERLINK l _Toc234822482 選擇PLC型號 PAGEREF _To

2、c234822482 h 4 HYPERLINK l _Toc234822483 3.3 控制面板 PAGEREF _Toc234822483 h 4 HYPERLINK l _Toc234822484 輸入/輸出接線列表 PAGEREF _Toc234822484 h 5 HYPERLINK l _Toc234822504 程序簡單流程 PAGEREF _Toc234822504 h 6 HYPERLINK l _Toc234822505 4軟件設計 PAGEREF _Toc234822505 h 6 HYPERLINK l _Toc234822506 設計梯形圖 PAGEREF _Toc2

3、34822506 h 6 HYPERLINK l _Toc234822507 設計指令表 PAGEREF _Toc234822507 h 10 HYPERLINK l _Toc234822508 5 程序調試 PAGEREF _Toc234822508 h 12 HYPERLINK l _Toc234822509 6結束語 PAGEREF _Toc234822509 h 13 HYPERLINK l _Toc234822510 7 參考文獻 PAGEREF _Toc234822510 h 141 概述 現代社會要求制造業對市場需求迅速的反應，生產出小批量、多品種、多規格、低成本和高質量的產品。

4、為了滿足這一需求，生產設備的控制系統必須具有極高的靈活性和可靠性，可編程控制器就順應而生。隨著微處理器、計算機和數字通信技術的飛速發展，計算機控制已擴展到所有的控制領域。在建材，化工，食品，機械，鋼鐵，煤礦等工業生產中廣泛應用帶式運輸機運送原料物品。 PLC是采用“順序掃描，不斷循環”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執行用戶程序，直至程序結束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態的刷新等工作。

5、PLC的掃描一個周期必經輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態寄存器中，即刷新輸入。隨即關閉輸入端口，進入程序執行階段。PLC在程序執行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執行每條指令，經相應的運算和處理后，其結果再寫入輸出狀態寄存器中，輸出狀態寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。此課設使用S7-200實現PID溫度控制。2 PLC簡介 隨著微處理器，計算機的和數字通訊技術的飛速發展，計算機控制技術已經滲透到所有工業領域。當前用于工業控制的計算機可分為:可編程控

6、制器,基于PC總線的工業控制計算機,基與單片機的測控裝置,用于模擬量閉環控制的可編程調節器,集散控制系統(DCS)和現場總線控制系統(FCS)等。可編程控制器是應用廣泛,功能強大,使用方便的通用工業控制裝置,已成為當代工業自動化的重要支柱.近幾年來，在國內已得到迅速推廣普及。正改變著工廠自動控制的面貌，對傳統的技術改造、發展新型工業具有重大的實際意義。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設備，改變程序即可改變生產工藝，因此可在初步設計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據用戶的要求專門設計控制器，適合批量生產。由于這

7、些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業控制界的歡迎，并得到迅速的發展。可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混淆，故人們仍習慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統中的機械

8、觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產實踐。3硬件設計3.欲使受熱體維持一定的溫度，則需一風扇不斷給其降溫。這就需要同時有一加熱器以不同加熱量給受熱體加熱，這樣才能保證受熱體溫度恒定。本系統的給定值（目標值）可以預先設定后直接輸入

9、到回路中；過程變量由在受熱體中的Pt100測量并經溫度變送器給出，為單極性電壓模擬量；輸出值是送至加熱器的電壓，其允許變化范圍為最大值的0% 至100%。選擇PLC型號S7-200PLC系列是西門子公司的可編程控制器,這一系列產品可以滿足多種多樣的自動化控制要求，由于具有緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令，使得S7-200PLC可以滿足小規模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業自動化問題時，具有很強的是適用性。1臺S7-200PLC包括一個單獨的S7-200CPU，或者帶有各種各樣的可選擴展模塊。S7-200CPU模塊包括一個中央處理單元（CPU）、

10、電源以及數字量I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中。CPU負責執行程序和存儲數據，以便對工業自動化控制任務或過程進行控制;輸入和輸出是系統的控制點:輸入部分從現場設備中采集信號，輸出部分則控制泵、電機、以及控也過程中的其他設備;電源向CPU及其所連接的任何設備提供電力;通訊端口允許將S7-200CPU同編程器或其他一些設備連起來;狀態信號燈顯示了CPU的工作模式（運行或停止），本機I/O的當前狀態，以及檢查出來的系統錯誤;通過擴展模塊可提供其通訊性能;通過擴展模塊可增加CPU的I/O點數（CPU221不擴展）;一些CPU有內置的實時時鐘，或添加實時時鐘卡;EEPROM卡可以存儲CPU

11、程序，也可以將一個CPU中的程序送到另一個CPU中;通過可選的插入式電池盒可延長RAM中的數據存儲時間;最大I/O配置。 控制面板此面板中的Pt100為熱電偶,用來監測受熱體的溫度，并將采集到的溫度信號送入變送器，再由變送器輸出單極性模擬電壓信號，到模擬量模塊，經內部運算處理后，輸出模擬量電流信號到調壓模塊輸入端，調壓模塊根據輸入電流的大小，改變輸出電壓的大小，并送至加熱器。為了使溫度變送器正常工作,還要對其參數進行設置。在基本狀態下按 鍵并保持約2秒鐘，即進入參數設置狀態。在參數設置狀態下按 鍵，儀表將依次顯示各參數，例如上限報警值HIAL、參數鎖Loc等等，對于配置好并鎖上參數鎖的儀表，只

12、出現操作工需要用到的參數（現場參數）。用 、 、 等鍵可修改參數值，按 鍵并保持不放，可返回顯示上一參數。先按 鍵不放接著再按 鍵可退出設置參數狀態。如果沒有按鍵操作，約30秒鐘后會自動退出設置參數狀態。需要設定的參數有 CTRL0 SN21 DIL000.0 DIH100.0 DIP13.4輸入/輸出接線列表加熱指示+加熱指示-冷卻風扇+冷卻風扇-保持溫度控制輸入+控制輸入-信號輸出+信號輸出-主機L+QEM235UoEM235 MoEM235 A+EM235 A-3.5程序簡單流程4軟件設計4.1設計梯形圖4.2設計指令表CALL SBR_0:SBR0MOVR 0.1985, VD104M

13、OVR 0.15, VD112MOVR 35.0, VD116MOVR 30.0, VD120MOVR 0.0, VD124MOVB 100, SMB34ATCH INT_0:INT0, 10ENIITD AIW0, AC0DTR AC0, AC0/R 32000.0, AC0MOVR AC0, VD100PID VB100, 0LPSMOVR VD108, AC0*R 16000.0, AC0ROUND AC0, AC0DTI AC0, AC0MOVW AC0, MW0MOVR VD100, AC1-R VD104, AC1MOVW +0, AQW0AENOLRDMOVW +16000, A

14、QW0AENOLPPMOVW MW0, AQW0AENO5 程序調試本程序分為三部分：主程序，子程序，中斷程序子程序主要是將各個PID運算所需的參數變量輸入寄存器中。中斷程序主要是將模擬量輸入到寄存器中，并將運算完畢的整數值寫到模擬輸出寄存器中。輸入的數據時，裝入設定值0.193，回路増溢0.15，采樣時間35秒，積分時間30分鐘，關閉微分作用。設定定時中斷0的時間間隔是100 ms設定定時中斷，以定時執行PID指令。檢查程序有無錯誤，檢查無誤后接通電源 ，將程序下載到運行模擬平臺上并運行該程序，并檢查運行情況看看是否運行正常。運行正常停止運行，關閉計算機關閉電源。結束 6結束語 通過本次課程

15、設計，使我加深了對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖的理解，還有經過在網上查找資料以及到圖書館學習，也使我更好的理解和認識了關于PLC設計原理和實際中的應用過程。在課程設計過程中我們互相討論，請教老師，在不斷的調試各自的程序中，發現了很多各自的問題并進行研究解決。我們試著用不同的設計方法來實現我們的課題，這樣不僅可以拓寬我們的思路，還可以使我們的設計成果更加嚴謹。本次課程設計可以為我以后工作打下一定的基礎，感謝本次課程設計，感謝我的指導老師！在這次課設中，我以前關于PLC的知識面得到了拓展，知道的得到了鞏固，不知道的，借助于圖書館和網絡得到解決，很多辣手的疑難雜癥在劉老師和康老師的幫助下得到了很好的解決。在相關的資料的查詢中，我對信息的篩選能力又得到了提升。再次感謝劉鳳先老師