《可编程控制器原理与应用》课程设计指导书

可编程控制器原理及应用

课程设计指导书

一、可编程控制系统设计概要

《可编程控制器原理及应用课程设计》是通过课堂所学的可编程控制器（PLC）的基础知识以及可编程控制器（PLC）的基本实验的体会，来进行分析综合、全面地考虑问题，联系实际，设计一个经济、实用及可靠的控制系统。

（一）、可编程控制器（PLC）控制系统设计的基本原则

在可编程控制器（PLC）控制系统设计时，应遵循以下基本原则：

1、最大限度地满足被控对象或生产过程的控制要求。设计前，应进行调查研究，搜索资料，有条件的话可与现场工作人员共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

2、在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便。

3、保证控制系统的安全可靠。

4、考虑到生产发展和工艺的改进，在选择可编程控制器（PLC）容量时，应适当留有余量。

（二）、可编程控制器（PLC）控制系统设计的基本内容

可编程控制器（PLC）控制系统是由可编程控制器（PLC）与用户输入、输出设备连接而成的。因此，可编程控制器（PLC）控制系统的基本内容包括：

1、硬件设计

（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其它课程及有关书籍中已有介绍。

（2）可编程控制器（PLC）的选择。选择可编程控制器（PLC）应包括机型的选择、容量的选择、I/O点数（模块）的选择、电源模块以及特殊功能模块的选择等。本设计要求选择课堂所讲的FX系列PLC。

（3）分配I/O点，绘制电气连接接线图，考虑必要的安全保护措施。

（4）必要时还需设计控制台（柜）。（本设计不要求)

2、程序设计：包括顺序功能图、梯形图、语句表（即程序清单）。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统正常工作、安全可靠的关键。因此，控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。

3、编制系统的技术文件。包括设计说明书、电气图及电气元件明细表等。传统的电气图，一般

包括电气原理图、电

气布置图及电气安装

图。在PC控制系统

中，这一部分图可以

统称为“硬件图”。它

在传统电气图的基础

上增加了可编程控制

器（PLC）部分，因此，

在电气原理图中应增

加可编程控制器

（PLC）的I/O输入、

输出电气连线图（即

I/O接口图）。此外，

在可编程控制器

（PLC）控制系统中，

电气图还应包括程序

图（梯形图），可以称

之为“软件图”。向用

户提供“软件图”，可

便于用户在生产发展

或工艺改进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。

（三）、可编程控制器（PLC）控制系统设计和调试的一般步骤

设计可编程控制器（PLC）控制系统的一般步骤见下图所示。

1、流程图功能说明：

① 根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件及必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动；连续、单周期及单步等）。

② 根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。确定可编程控制器（PLC）的I/O点数。

③ 可编程控制器（PLC）硬件系统配置，含选择可编程控制器（PLC）。 ④ 分配可编程控制器（PLC）的I/O点，设计I/O电气接口连接图（这一步也可结合第2步进行）。

⑤ 进行可编程控制器（PLC）程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和现场施工。

在设计传统继电器控制系统时，必须在控制线路（接线程序）设计完成后，才能进行控制台（柜）设计和现场施工。可见，采用可编程控制器（PLC）控制，可以使整个工程的周期缩短。

2、可编程控制器（PLC）程序设计的步骤

①对于较复杂的控制系统，需绘制系统流程图，用以清楚的表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，也可省去这一步。

②设计梯形图。这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

③根据梯形图编制程序清单。

④用编程器将程序键入到可编程控制器（PLC）的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。

⑤对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。

⑥待控制台（柜）及现场施工完成后，就可以进行联机调试。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足为止。

⑦编制技术文件。

⑧交付使用。

二、课程设计成果编写要求

1．纸 型：A4、纵向

2. 封皮、《课程设计成绩评定表》和设计任务书均打印输出

页边距：上2.5 cm 下2. 5cm 左2.5 cm 右2cm

页眉1.5cm (设计名称：宋体小五，居中) 页脚1.75cm（页码）

左侧装订，顺序如下：

（1） 封皮

要求包括如下各项：

可编程控制其原理及应用课程设计（按教务处下发的教学任务填写）

题目：X X X X X X X X（不超过20个字，黑体小二字，居中）

指导教师：X X X（宋体小三字，居中）

班 级：X X X（宋体小三字，与上行首字对齐）

学 号：X X X（宋体小三字，与上行首字对齐）

（2） 教务科下发的《课程设计成绩评定表》

学期、姓名、专业、班级、课程设计及题目（学生完成）

评分及评语（指导教师填写）

任课教师和时间（学生填写）

（3） 设计任务书

设计题目、设计任务、设计计划和内容（和各自指导教师联系后，学生自己填写） 教研室主任：李雅梅

3. 正文

手写。每页21-25行，5000字左右。具体内容如下：

（1）摘要（独占一页）

用300字左右概述设计题目的特点，重点概述设计方案采用的分析、设计方法，得出的结论等。

（2）前言（独占一页）

围绕选定的设计题目，写出设计综述。主要包括选题的理论研究价值和工程实践意义等。

（3）方案设计与分析

在计算分析的基础上提出若干设计方案；经分析、比较选出最佳设计方案。

（4）课程设计具体内容（重要）

设计中出现的顺序功能图、梯形图等要求手绘。表格和图表均有名称对应。

（5）结论（独占一页）。

结论是正文中的一部分，结论不得写成心得体会或收获、感想，应是对本设计内容的总结。

（6）本设计的体会（独占一页）。

（7）参考文献（独占一页）

列出参考文献(包括书、期刊、报告等)

参考文献格式：

[1] 夏小华，高为柄.非线性系统控制及解耦[M].第2版.北京：科学出版社，2001.

2．期刊

顺序号 作者.题名[J].其他责任者.刊名，年，卷(期)：页码.

示例：

[2] 高为柄，程勉，夏小华，(等).非线性控制系统的发展[J].自动化学报，2003，17(4)： 513～523.

3．论文集

顺序号 作者.题名[A].见：编者.文集名[C].出版地：出版者，出版年.页码. 示例：

[3] Fox R L， Willmert K D.不等式约束的连杆曲线最优化设计[A].见：机构学译文集编写组. 机构学译文集[C].北京：机械工业出版社，2002.232～242.

4．技术标准

顺序号 标准代号 标准顺序号—发 …… 此处隐藏：1568字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……