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PLC原理及应用课程设计

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PLC控制技术课程设计说明书

专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 姓 名 ： 指导教师 ： 提交日期 ：

PLC原理及应用课程设计

目 录

第一部分 设计任务和要求

1.1 PLC系统设计内容与步骤……………………………………………3 1.2 系统控制要求…………………………………………………………3 第二部分 设计方案

2.1 总体设计方案说明……………………………………………………4 2.2 PLC系统组成方框图…………………………………………………5 第三部分 系统硬件设计

3.1 PLC的选型和硬件配置………………………………………………6 3.2 主电路设计……………………………………………………………6 3.3 输入输出地址分配……………………………………………………6 3.4 PLC的控制电路………………………………………………………7 第四部分 PLC控制软件设计与调试

4.1 系统程序设计…………………………………………………………7 4.2 调试结果与分析 ……………………………………………………10 第五部分 课程设计总结………………………………………………………10 第六部分 参考文献……………………………………………………………11

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PLC原理及应用课程设计

第一部分 设计任务和要求

1.1 PLC系统设计内容与步骤

PLC课程设计主要步骤如下：

1、分析被控对象的工艺条件和控制要求。被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等

2、选择I/O设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。

3、选择PLC的型号。根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。

4、分配I/O点。只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。

5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。

6、输入程序后调试程序。调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。

7、编写技术文件。则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。

1.2 系统控制要求

五相十拍步进电动机的控制要求：

1．五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,

正转顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB 反转顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB 2．用五个开关控制其工作： 1 号开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

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2 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 秒)。 3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 秒)。 4 号开关控制其高速运行 (转过一个步距角需 0.03 秒)。 5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

第二部分 设计方案

2.1 总体设计方案说明

五相十拍步进电动机有五个绕组，分别为A,B,C,D,E。根据设计要求，可以将其一个工作过程（周期）分为十个相对独立的状态，这样就可以用辅助继电器来完成设计，又因为题目要求要用三个开关来控制电动机的低（X2），中（X3），高(X4)三个等级的转速，一个启动停止开关(X1),还有控制电动机正反转的开关（X5为ON则正转为OFF则反转），所以总体思路分别用X2，X3，X4来控制三个频率不等的脉冲信号，还有题目中要求高速运行时，时间间隔为0.03S，在做脉冲信号时，要用到延时性的定时器T246~T250。在用到延时性定时器时要注意对其进行复位，任何时刻只允许电动机工作在低中高速三种状态之一，所以，在编程时就用到X2，X3，X4三个开关相互互锁，要消工作在多种状态的冲突。因为有十种状态，所以考虑用以为指令，这也很好的解决了控制电动机正反转的问题，但是移位信号的控制用单纯的秒脉冲来控制是不行的，所以就用到PLS指令，将其转化为尖峰脉冲再来控制，另外，题目中没有出现5个绕组都不工作的情况，所以在控制移位信号时还应注意一下（正反转情况不同）才完全符合要求。因为要可以实现停止其工作，所以在程序中要在适当的时候对五个绕组进行复位，这样一来，程序的基本框架就出来了。

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PLC控制系统组成方框图

图1-1 程序结构框图

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