桥式起重机的PLC控制系统设计(毕业设计)(3)

来源：网络收集时间：2026-09-22

导读： 2.2 PLC 的选型标准世界上有很多厂商生产 PLC,如德国的西门子、日本的三菱、松下，美国 GE 公司等，由于松下 FP 系列相比较有体积� ⒐δ芙隙唷⒈喑谭奖悖榷ㄐ裕送饣箍⒘� A/D 和 D/A 转换单元，主控单元通

2.2 PLC 的选型标准

世界上有很多厂商生产 PLC,如德国的西门子、日本的三菱、松下，美国 GE 公司等，由于松下 FP 系列相比较有体积小、功能较多、编程方便，稳定性，此外还开发了 A/D 和 D/A 转换单元，主控单元通过 I/O 扩展单元扩展 I/O 点数，以适应不同的需要，PLC 系统是以

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I/O 点数为核心的控制系统，系统包括 PLC 和输入输出设备。完成系统的设计主要是选型和程序设计。但是由于 PLC 应用在不同场合，有不同的工艺流程，对控制功能有不同的要求，由于各程序难易程度不一样，因此有一定的选择标准：（1）PLC 机型选择主要考虑 I/O 点数。根据控制系统所需要的输入设备（如按钮、限位开关、转换开关等）、输出设备（如接触器、电磁阀、信号指示灯等）以及 A/D、D/A 转换的个数。确定 I/O 的点数。一般要留有一定裕量（约占 10%），满足生产发展和工艺的改进。（2）随着 PLC 功能日益完善，很多小型机也具有中、大型机的功能。对于 PLC 的功能选择，一般只要满足 I/O 点数，大多数机型也能满足。目前大多数 PLC 机型都具有 I/O 扩展模块、A/D、D/A 转换模块，以及高级指令、中断能力与外设通信能力。（3）PLC 一般根据 I/O 点数的不同，内存容量会有相应的差别。在选择内存容量时同样应留有一定余量，一般时实际程序的 25%。不应单纯追求大容量，以够用为原则。（4）在 PLC 机型选取上要考虑控制系统与 PLC 结构功能的合

理性。如果是单机系统控制，I/O 点数不多，不涉及 PLC 之间的通信，但又要求功能更强，要求有处理模拟信号的能力，可选择整体式机，如松下 FP0、FP1、FP-M 系列，以及 OMRON C200H 系列等。如果仅有开关量控制，可选择 OMRON C 系列 P 型机、西门子 S7-200,三菱 F1、FX 系列等。（5）一个企业尽量选择同一类型的 PLC 同一机型 PLC 模块可互为利用，便于采购管理。同一机型 PLC 的功能、编程方法相同，有利于技术人员水平的提高。同一机型 PLC，其外围设备通用，资源共享，易于联网通信，与上位计算机配合可形成多级分布式的控制系统。由于松下 FP 系列相比较有体积小、功能较多、编程方便，稳定性，此外还开发了 A/D 和 D/A 转换单元，主控单元通过 I/O 扩展单元扩展 I/O 点数，本课题将选择松下 PLC 进行程序设计。

2.3 PLC 程序设计的基本步骤

（1）对桥式起重机工作现场的调查。程序设计要首先对现场进行调查以适应不同的工作环境，可编程控制器是专门为工业环境下应用而设计的，因此，可编程控制器一般都能满足工业场合的要求。但在一些特殊场合下，可编程控制器不能满足要求时，应对可编程控制器采取适当防护措施。现场的调查包括以下内容：

环境温度和环境湿度。可编程控制器机构的振动和冲击情况。环境内的电磁干扰情况。工作环境内有无腐蚀性气体和过量粉尘。供电电源情况

（2）确定桥式起重机系统运行方案。根据桥式起重机工作要求详细了解系统完成哪些动作，动作的先后顺序以及各动作之间的相互制约关系等。各种物理量的检测手段，如温度、压

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力、速度、位移、位置等物理量的检测。设备及人生安全的保障措施。（3）统计输入设备和输出设备的数量，规格和型号。确定该系统输入点和输出点的数量及其性质（直流量或交流量、数字量或模拟量）。（4）根据以上三项的要求，选择满足上述要求的可编程控制器的规格和型号。（5）输入输出定义。输入输出定义又叫 I/O 分配，就是把输入量分配给可编程控制器的输入点 I，把输出量分配给可编程控制器的输出点 O。（6）编辑梯形图。根据系统流程的要求和 I/O 分配，编辑满足系统要求的梯形图。首先要合理的划分功能模块，这样做的目的是使程序层次清楚，便于检查、单块调试和系统总调。其次是合理利用指令，提高内存的利用率，减少内存投资，缩短运行周期，提高系统的研制周期。

（7）详细地对所设计的梯形图进行检查和修改，以缩短系统的研制周期。（8）程序的试运行。程序的试运行可以分两个阶段进行，

即模拟运行和现场运行。编好梯形图并输入到可编程控制器的内存中，在离线状态下，利用编程器的 OP-10,11 强制 I/O 的 ON/OFF 功能，接通某些输入点 I,观察输出点 O 的指示灯，检查是否满足系统规定的要求。模拟运行工作无误后，就可编程控制器安装到现场并与系统相连接，进行现场试运行。在实际工作中以上 8 个步骤，不是决然分开的，往往相互穿插进行，直至程序满足系统要求为止。

2.4 程序设计编程基本原则与注意问题

2.4.1 程序设计（梯形图）编程基本原则（1）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为以逻辑行，又称为

一个梯级。每个梯形图由多层逻辑行组成。每一逻辑行起于左母线，经触电、线圈终止于右母线。（2）触电不能放在线圈的右边，即线圈与右母线之间不能有任何触电。（3）线圈不能直接与左母线相接，如果需要，可通过一个没有使用的常闭触电或特殊继电器 R9010 相连接。（4）触电可以任意串联、并联，而且同一触点可以无限次使用。（5）输出线圈可以并联不能串联，同一输出线圈在同一程序中避免重复使用。

2.4.2 程序设计注意问题

1. PLC 和上位机(或触摸屏)组成监控系统时,在画面上很多时候需要有"手动","自动"等控制模式(一般都是多个只能一个时). 在程序里面可以用"MOV" 指令. 如:当选择"手动" 就将常数 1 存储到一个寄存器里面, 当选择"自动" 就将 2 存储到同一寄存器. 只要判断寄存器的数据是多少,就知道系统是那种控制方式. 这样的思路好处是容易理解,不需要互锁之类的麻烦程序. 2. 程序有模拟量控制时, 如果读取的模拟量基本上没误差, 可以采取时间滤波的方式, 延时一段时间(我做过一个系统,基本上能正常反映实际情况,但是偶尔会出现一次很大

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跳动,由于没有加滤波,引起了系统停机,其实不算故障). 如果读取的数据误差很大, 就需要采取其它的滤波方式.如算平均值等.可以查阅相关的资料. 3. 在程序调试过程中(特别是设备改造时,你的程序是加入到原来设备的程序中时), 当程序语句中出现条件满足, 而输出线圈不接通时, 可以检查你的这段程序是否是

在这样的语句之间, 还有一种可能就是在中断程序之后. 条件满足而没输出不接通,一般都是这段的程序不被扫描. 4. 在设计程序的时候, 当出现工艺上的故障 (非控制系统控制), 最好将故障现象保持, 并有灯光声音报警. 知道操作工复位 , 以让其知道系统出现了故障.不然停机了,别人还认为你的程序问题. 一般都是在设计一个新系统时,要注意到这些. 5. 当检查所设计的程序无误后，对所输入的程序进行调试和检测。

2.4.3

所用编程软件特点及界面操作

针对该课题地总体设计要求，我们应用的编程软件是松下 FPWIN GR2.0。该软件的主要特点是 1. 三种编程模式；即符号梯形编辑模式、布尔梯形图模式、布尔非梯形图模式 2. 注释功能；可以为各个继电器即输出指令添加注释文字，便于对程序进行修改 3. 查找功能；可以查找程序中使用的继电器或寄存器，也可以对注释即指令进行修改 4. 调试功能；可以在在线模式下对程序的语法错误进行检查及进行在 …… 此处隐藏：3092字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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