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六安职业技术学院

机电系电气自动化

Plc课程设计

题目：送料小车的PLC控制

目 录

摘 要 …………………………………………………………

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第1章、可编程控制器（PLC）简况………………………… 4 第1.1节PLC的定义与发展…………………………………… 4 第1.3节PLC的特点 ………………………………………… 5 第1.4 节PLC的基本组成及各部分作用…………………… 5 第1.4节 PLC的应用领域…………………………………… 8 第2章、硬件介绍…………………………………………… 10 第3章、运料小车的程序设计………………………………16 第3.1节PLC的I/O分配表和I/O配线图…………………… 16 第3.3节 电机控制的主电路图……………………………… 17 第3.4节 控制程序功能图…………………………………… 17 第3.5节 控制程序的梯形图………………………………… 20 第3.5节 控制程序的指令语句表……………………………… 20 结束语……………………………………………………………… 23 参考文献………………………………………………………… 24 致谢……………………………………………………………… 25

摘要

可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是他的逻辑控制功能。本文以PLC控制技术为核心,采用日本三菱FX的PLC产品以及其对应的软件。论述了运料小车控制系统的软硬件设计方案及其控制原理,实现了运料小车装料、卸料过程的自动控制.通过实际应用,说明所设计的控制系运行可靠,满足了实际需要。这正是本课题研究的重点。

第一章 可编程控制器（PLC）简况 1.1 PLC的定义

国际电工委员会,1987年对PLC作了如下的定义: PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计算和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了具有特色的各种系列产品。

1.2 PLC的发展与特点

1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一土改可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。

PLC之所以越来越受到控制界人士的重视，是和它的优点分不开的: 1)功能齐全，它的适用性极强，几乎所有的控制要求，它均能满足； 2)应用灵活， 其标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合；

3)操作方便，维修容易，稳定可靠。尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境，耐热、防潮、抗震等性能也很好，一般平均无故障率可达几万小时。

1.3 PLC的基本组成及各部分作用

PLC是一种通用的工业控制装置，其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类。

整体式PLC是将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。另外还有独立的1/0扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，1/0单元是连接CPU与现场设备之间的

接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。

组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能1/0单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块，各模块插在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。装有CPU单元的底板称为CPU底板，其它称为扩展底板。CPU底板与扩展底板之间通过电缆连接，距离一般不超过10m.无论哪种结构类型的PLC，都可以根据需要进行配置与组合。 1.3.1、中央处理单元(CPU)：

CPU在PLC中的作用类似于人体的神经中枢，它是PLC的运算、控制中心。它按照系统程序所赋予的功能，完成以下任务: (1) 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；

(2) 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误。 (3) 用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来。

(4) PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作。 (5) 将用户程序的执行结果送至输出端。 现代PLC使用的CPU主要有以下几种:

(1) 通用微处理器，如8080, 8088, Z80A, 8085等。通用微处理器的价格便宜，通用性强，还可以借用微机成熟的实时操作系统、丰富的软硬件资源。 (2) 单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能UO模块。 (3) 位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。这种高运算速度与可以适应用户需要的指令系统相结合，很适合于以顺序扫描方式工作的PLC使用。 1.3.2、存储器

根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种:

(1) 系统程序存储器：系统程序存储器就是用来存放plc的系统程序的。系统程序是不能由用户更改的，故所使用的存储器为只读存储器ROM或EPROM.

(2) 用户程序存储器：用户程序存放在用户程序存储器中。由于用户程序需要经常改动、调试，故用户程序存储器多为可随时读写的RAM。由于RAM