PLC课程设计报告-智能竞赛抢答器显示系统设计.doc

第一章 概述
近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时监测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心的部件来使用，针对具体应用对象的特点，配以其他器件来加以完善。
PLC是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。可编程序控制器是随着技术的进步与现代社会生产方式的转变，为适应多品种，小批量生产的需要，生产发展起来的一种新型的工业控制装置。PLC自1969年问世以来，虽然仅40多年，但是由于在工业自动化各领域取得了广泛的应用。有人将它与数控技术、CAD/CAM技术工业机械人技术并称为现代工业自动化技术的四大支柱。可编程控制器在我国已经广泛应用国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球一体化经济的发展，努力发展可编程控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应是广大技术人员努力的方向。所以作为未来技术领域的核心人员，现在我们应该全面学****和应用PLC方面的知识。
现代电气控制与PLC应用技术是我们上学期开的一门技术课，也是一门非常重要的专业课，对于以后的工作有很大的帮助。为了能更好的认识和理解PLC方面的知识，学校为我们安排三周这反面的课程设计，以便能更好的掌握和应用这门技术。
这次课设目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，了解使用PLC解决一个实际问题的全过程。课设的任务在完成“可编程控制器及应用”课程学****的基础上，应用该课程知识并结合相关专业课程知识，实现顺序控制系统设计,达到：掌握控制系统工艺流程的分析方法，掌握PLC设计的CPU模块选型、I/O配置、顺序功能流程图及电气控制接线图设计基本方法；掌握PLC基于顺序功能流程图的梯形图设计方法；最终使学生在完成PLC专题以后，加深理解和巩固课程知识，培养运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。
第二章 PLC介绍
PLC的基本概念
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,plc自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。
PLC的基本结构
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 　
a、电源 　　PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 　　
b. 中央处理单元(CPU) 　　中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 　　为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 　
c、存储器 　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 　　存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 　　
d、输入输出接口电路 　　1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 　　2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 　
e、功能模块 　　如计数、定位等功能模块。 　
f、通信模块 　　如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。
PLC的工作原理
一. 扫描技术 　　当PLC投入运行后，其工作过程一