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系部名稱：機(jī)械工程系專業(yè)班級(jí)：

學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：

指導(dǎo)教師：

教師職稱：

20xx年06月29日

摘 要 PLC其外部電路簡單、模塊化結(jié)構(gòu)、可靠性高，尤其可以通過方便的編制和修改軟件來實(shí)現(xiàn)順序控制的功能等特點(diǎn)，在工業(yè)的應(yīng)用中越來越廣泛。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)融為一體。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一。該課程設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的基本知識(shí)，包括PLC的定義、特點(diǎn)、分類、技術(shù)指標(biāo)、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件知識(shí)及PLC控制系統(tǒng)等相關(guān)知識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)采用西門子的S7-200系列PLC。

關(guān)鍵字：PLC；計(jì)算機(jī)；工業(yè)

目 錄

1 了解PLC ....................................................................................................................................................... 1

1.1 概述 ..................................................................................................................................................... 1

1.2 PLC繼電器 ,晶體管 ,晶閘管的區(qū)別................................................................................................ 1

1.4 PLC的優(yōu)點(diǎn) ......................................................................................................................................... 2

1.5 PLC歷史 ............................................................................................................................................. 4

2控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn) ..................................................................................................................................... 5

2.1 學(xué)習(xí)目標(biāo) ........................................................................................................................................... 5

2.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................................................................................................... 5

2.2.1 內(nèi)容概述 ......................................................................................................................................... 5

2.2.2 所需設(shè)備 ......................................................................................................................................... 5

2.2.3 系統(tǒng)I/O口的分配 .......................................................................................................................... 5

2.2.4 梯形圖及語句表 ............................................................................................................................. 7

致 謝 ............................................................................................................................................................. 11

1 了解PLC

1.1 概述 可編程控制器，簡稱PLC（Programmable logic Controller）,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?/p>

可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。

1.2 PLC繼電器 ,晶體管 ,晶閘管的區(qū)別

1.負(fù)載電壓、電流類型不同

負(fù)載類型：晶體管只能帶直流負(fù)載，而繼電器帶交、直流負(fù)載均可。

電流：晶體管電流0.2A-0.3A，繼電器2A。

電壓：晶體管可接直流24V（一般最大在直流30V左右，繼電器可以接直流24V或交流220V。

2.負(fù)載能力不同

晶體管帶負(fù)載的能力小于繼電器帶負(fù)載的能力，用晶體管時(shí)，有時(shí)候要加其他東西來帶動(dòng)大負(fù)載（如繼電器，固態(tài)繼電器等）。

3.晶體管過載能力小于繼電器過載的能力

一般來說，存在沖擊電流較大的情況時(shí)（例如燈泡、感性負(fù)載等），晶體管過載能力較小，需要降額更多。

4.晶體管響應(yīng)速度快于繼電器

繼電器輸出型原理是CPU驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，令觸點(diǎn)吸合，使外部電源通過閉合的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，其開路漏電流為零，響應(yīng)時(shí)間慢（約10ms）。

晶體管輸出型原理是CPU通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負(fù)載，響應(yīng)時(shí)間快（約0.2ms甚至更?。＞w管輸出一般用于高速輸出，如伺服／步進(jìn)等，用于動(dòng)作頻率高的輸出：如溫度ＰＩＤ控制， 主要用在步進(jìn)電機(jī)控制，也有伺服控制，還有電磁閥控制（閥動(dòng)作頻率高）。

5. 在額定工作情況下，繼電器有動(dòng)作次數(shù)壽命，晶體管只有老化沒有使用次數(shù)限制繼電器是機(jī)械元件所以有動(dòng)作壽命，晶體管是電子元件，只有老化，沒有使用次數(shù)限制。繼電器的每分鐘開關(guān)次數(shù)也是有限制的，而晶體管則沒有。

6. 晶體管輸出的價(jià)格稍貴一點(diǎn).

1.4 PLC的優(yōu)點(diǎn) 可靠

PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的'連線大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：冗余的設(shè)計(jì)。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯(cuò)率大大降低。

易操作

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量