机电工程系

《PLC控制技术实训》总结报告

专    业：  机械制造与设计 

班    级：        

学生姓名：           

学    号：  20##       

实训时间：六周

指导教师：              

一、PLC控制技术介绍

1 概述

可编程控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列的优点。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到用户的青睐。因此在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制的三大支柱之一。

可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。在可编程控制器构成的控制系统中，要实现一个控制任务，首先要针对具体的被控对象，分析它对控制系统的要求，然后编制出相应的控制程序，利用编程器将控制程序写入可编程控制器的程序存储器中。系统运行时，可编程控制器依次读取程序存储器中的程序语句，对它们的内容加以解释并执行。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。

可编程序控制器的分类：

PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大的差异。因此，PLC的分类没有一个严格的统一标准，而是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致的分类。

1.2 PLC的结构及特点

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1、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。

2、输出寄存器

输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU可以读其值，但不可以写或进行修改。

3、输出寄存器

输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值,而程序循环执行开始时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过程中,CPU可以读其值,并作为条件参加控制,还可以修改其值,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。

4、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。

5、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。

PLC的结构决定了它有如下特点：

1、可靠性高，抗干扰能力强；

2、通用性高，使用方便；

3、程序设计简单，易学，易懂；

4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；

5、系统设计周期短；

6、安装简便，调试方便，维护工作量小；

7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产。

二．实训项目及实现

2.1  PLC认知实训

一、         实训目的

1.   了解PLC软硬件结构及系统组成

2.   掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置

二、         实训设备

2.2抢答器控制

实训目的

1.     掌握置位复位指令的使用及编程方法

2.     掌握抢答器控制系统的接线、调试、操作方法

实训设备

控制接线图

2.3装配流水线控制

实训目的

1.     掌握移位寄存器指令的使用及编程

2.     掌握装配流水线控制系统的接线、调试、操作

实训设备

接线图

2.4水塔水位控制

实训目的

1.           掌握置位较复杂逻辑程序的编写方法

2.           掌握水塔水位控制系统的接线、调试、操作方法

实训设备

接线图

2.5天塔之光

实训目的

1.     掌握移位指令的使用及编程

2.     掌握天塔之光控制系统的接线、调试、操作

实训设备

接线图

2.6自动配料装车系统控制

实训目的

1.   掌握增/减计数器指令的使用及编程

2.   掌握自动配料装车控制系统的接线、调试、操作

实训设备

接线图

2.7十字路口交通灯控制

实训目的

1.     掌握置位字左移指令的使用及编程方法

2.     掌握十字路口交通灯控制系统的接线、调试、操作方法

实训设备

接线图

三．收获与体会

    在此次PLC实训过程中，我们更进一步地了解了PLC的结构并且掌握了其操作过程以及具体的使用方法。这是我们在课堂上所不能学到的。这次实训我们见到的是实际的器件而不像课堂上那样抽象的想象，更能引发我们对PLC的兴趣。同时让我们能够利用充分利用所学过的理论知识和自己的想象能力相结合，另外还让我们学习查找资料的方法，以及自己分析问题、处理问题的能力。我相信这对自己相应能力的提高是最好的方法之一。
    虽然这次实训老师并没有给予我们太多的指导，但我想这更能锻炼我们自己分析问题、解决问题的能力，并且我得以了验证。
    实训中，在我学到了很多知识的同时也看到了自己的不足之处，让我懂得了理论和实践结合的重要性。在以后的学习生活中，我会努力学习专业知识，完善自我，为将来的发展做好充分的准备。

参考文献

1、王永华        《现代电气控制及PLC应用设计（第二版）》

2、杨后川 张学民 《SIMATIC S7-200 可编程控制器原理与应用》

3、郑凤翼 金  沙 《图解西门子S7-200系列PLC应用》