徐亮常州大學PLC實習報告

常州大學硬件實習報告學號：１４４１７２２８常州大學PLC課程實習報告題目：四層電梯ＰＬＣ控制系統(tǒng)設(shè)計及十字路口交通燈控制的設(shè)計學生：徐亮學院（系）：信息數(shù)理學院專業(yè)班級：自動化１４２指導教師：張繼PLC課程實習任務(wù)書設(shè)計目的本次設(shè)計的主要目的是結(jié)合實際控制裝置，綜合所掌握的理論知識，完成一套完整的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，包括PLC模塊的選用、I/O地址分配、程序編制及外圍輸入、輸出電路的設(shè)計，以提高學生的綜合設(shè)計能力。設(shè)計題目題目一：四層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1、裝置介紹S1、S2、S3、S4分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層、四層電梯內(nèi)選按鈕；D2、D3、D4分別為二層、三層、四層電梯外下降呼叫按鈕；U1、U2、U3分別為一層、二層、三層電梯外上升呼叫按鈕；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分別為一層、二層、三層、四層行程開關(guān)，模擬實際電梯位置傳感器的作用。SL1、SL2、SL3、SL4分別為一層、二層、三層、四層電梯位置指示燈；DOWN為電梯下行狀態(tài)指示燈；UP為電梯上行狀態(tài)指示燈；SL1、SL2、SL3、SL4分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層、四層電梯內(nèi)選指示燈；DN2、DN3、DN4分別為二層、三層、四層電梯外下降指示燈；UP1、UP2、UP3分別為一層、二層、三層電梯外上升指示燈。2、控制要求電梯由安裝在各樓層門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需?？康臉菍?。SL1為一層指示、SL2為二層指示、SL3為三層指示、SL4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫。例如，電梯停在由一層運行至四層的過程中，在三層轎箱外呼叫時，若按三層上升呼叫按鈕，電梯響應(yīng)呼叫（運行至三層時三層上升呼叫指示燈滅）；若按三層下降呼叫按鈕，電梯運行至三層時將不響應(yīng)呼叫運行至四層，然后再下行，響應(yīng)三層下降呼叫按鈕（運行至三層時三層下降呼叫指示燈滅），依此類推。電梯運行前還要注意電梯門的狀態(tài)。電梯位置由行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4決定，電梯運行由手動依次撥動行程開關(guān)完成，其運行方向由上行、下行指示燈UP、DOWN決定。例如閉合開關(guān)SQ1，電梯位置指示燈SL1亮，表示電梯停在1層，這時按下四層下呼按鈕，四層下呼指示燈DN4亮，同時上行指示燈UP亮，電梯處于上行狀態(tài)。斷開SQ1、閉合SQ2，SL1滅、SL2亮，表示電梯運行至二層，上行指示燈UP仍亮；斷開SQ2、閉合SQ3，電梯運行至三層；斷開SQ3，閉合SQ4，電梯運行至四層，四層下呼指示燈DN4滅，同時上行指示燈UP滅，電梯結(jié)束上行狀態(tài)。當電梯在四層時（開關(guān)SQ4閉合），電梯位置指示燈SL4亮。按下轎廂1層內(nèi)選開關(guān)，電梯進入下行狀態(tài)。在電梯從四層運行至一層的過程中，若按下二層上呼與下呼按鈕，由于電梯處于下行狀態(tài)中，電梯將只響應(yīng)二層下呼，不響應(yīng)二層上呼。當電梯運行至二層時，二層下呼指示燈D2滅，上呼指示燈U2保持點亮。當電梯運行至一層時，一層內(nèi)選指示燈SL1滅，下行指示燈DOWN滅，上行指示燈UP亮，電梯轉(zhuǎn)為上行狀態(tài)，當電梯運行至二層時，對二層上呼響應(yīng)，二層上呼指示燈U2滅。3、輸入/輸出的分配（1）輸入序號名稱面板符號程序符號輸入點1四層下呼按鈕D4D4I0.02三層上呼按鈕U3U3I0.13三層下呼按鈕D3D3I0.24二層上呼按鈕U2U2I0.35二層下呼按鈕D2D2I0.46一層上呼按鈕U1U1I0.57一層內(nèi)選按鈕S1S1I0.68二層內(nèi)選按鈕S2S2I0.79三層內(nèi)選按鈕S3S3I1.010四層內(nèi)選按鈕S4S4I1.111開門到位OPOPI1.212關(guān)門到位CLCLI1.313一層行程開關(guān)SQ1SQ1I1.414二層行程開關(guān)SQ2SQ2I1.515三層行程開關(guān)SQ3SQ3I1.616四層行程開關(guān)SQ4SQ4I1.7（2）輸出序號名稱面板符號程序符號輸出點1四層下呼指示DN4DN4Q0.02三層上呼指示UP3UP3Q0.13三層下呼指示DN3DN3Q0.24二層上呼指示UP2UP2Q0.35二層下呼指示DN2DN2Q0.46一層上呼指示UP1UP1Q0.57一層內(nèi)選指示SL1SL1Q0.68二層內(nèi)選指示SL2SL2Q0.79三層內(nèi)選指示SL3SL3Q1.010四層內(nèi)選指示SL4SL4Q1.111開門指示LOLOQ1.212關(guān)門指示LCLCQ1.313轎箱上升指示UPUPQ1.414轎箱下降指示DOWNDOWNQ1.5題目二：十字路口交通燈控制的設(shè)計1、裝置介紹SD為啟動開關(guān)，除交通燈外，甲、乙燈分別用來模擬顯示東西、南北向車流狀況。2、控制要求信號燈受一個起動開關(guān)控制，當起動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當起動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。南北紅燈亮維持30秒，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃爍，閃爍5秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持5秒。到5秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮5秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持5秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復始3、輸入/輸出的分配（一）輸入：序號名稱面板符號程序符號輸入點0啟動開關(guān)SDI0.0I0.0（二）輸出：序號名稱面板符號程序符號輸入點0南北向紅燈南北燈RS_NRedQ0.01南北向黃燈YS_NYellowQ0.12南北向綠燈GS_NGreenQ0.23南北向汽車乙甲S_NCarQ0.34東西向汽車甲東西燈乙E_WCarQ0.45東西向綠燈GE_WGreenQ0.56東西向黃燈YE_WYellowQ0.67東西向紅燈RE_WRedQ0.7設(shè)計內(nèi)容（1）制定基于PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案：要求系統(tǒng)能完成基本功能要求，并在此基礎(chǔ)上有創(chuàng)新。（2）根據(jù)節(jié)點選擇PLC，繪制控制面板布置圖。（3）根據(jù)I/O分配表，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入輸出接線圖。（4）繪制程序流程圖，并編制PLC程序（要求梯形圖+程序注釋）。（5）調(diào)試程序。（6）整理文檔，完成設(shè)計報告。目錄TOC\o"1-3"\h\u11652PLC課程實習任務(wù)書 頁共２６頁正文1前言1.1西門子S7-200系統(tǒng)1.1.1系統(tǒng)的基本組成PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程軟件組成，S7-200CPU的控制程序由主程序、子程序和中斷程序組成。主程序是程序的主題，每個掃描周期都要執(zhí)行一次主程序。每個項目都必須有并且只能有一個主程序。在主程序中可以調(diào)用子程序，子程序又可以調(diào)用其他子程序。子程序是可選的，僅在被其他程序調(diào)用時執(zhí)行。同一個子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用。使用子程序可以簡化程序代碼和減少掃描時間。設(shè)計好的子程序容易移植到別的項目中去。中斷程序用來及時處理與用戶程序的執(zhí)行時序無關(guān)的操作，或者用來處理不能事先預測何時發(fā)生的中斷事件。中斷程序不是由用戶程序調(diào)用，而是在中斷事件發(fā)生時由操作系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序是用戶編寫的。S7-200系列PLC足SIEMENS公司新推出的種小型PLCD它以緊湊的結(jié)構(gòu)、良奵的擴展性、強大的指令功能、低廉的價格，己經(jīng)成為當代各種小型檸制:1:程的理想拉制器。S7-200PLC包含/一個單獨的S7-200CPU和斤種可選擇的擴展模塊，可以十分方便地組成不M規(guī)模的控制器=其控制規(guī)?？梢詮膬狐c上到兒百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機-PLC網(wǎng)絡(luò)，從m完成規(guī)模更大的工.程。S7-200的編程軟ff.STEP7-Micro/WlN32可以方便地在Windows環(huán)境下對PLC編程、調(diào)試、監(jiān)控，使得PLC的編程更加方便、快捷?？梢哉f，S7-200可以完美地滿足各種小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的要求。1.1.2系統(tǒng)的主要功能S7-200有6種CPU模塊，最多可以擴展7個模塊，擴展到256點數(shù)字量ＩＯ或４５路模擬量Ｉ／Ｏ，最多有２４ＫＢ程序存儲空間和１０ＫＢ用戶數(shù)據(jù)存儲空間。集成了６個有１３種工作模式的高數(shù)計數(shù)器，以及兩點高速脈沖發(fā)生器／脈沖寬度調(diào)劑器。直接讀寫模擬量模塊，不需要復雜的編程。使用ＰＩＤ控制面板，可以實現(xiàn)ＰＩＤ參數(shù)自整定。Ｓ７－２００的ＣＰＵ模塊集成了很強的位置控制功能，此外還有位置控制模塊ＥＭ２５３.使用位置控制向?qū)Э梢苑奖闶孪任恢每刂频木帉?。有配方和?shù)據(jù)記錄功能，以及相應(yīng)的編導向?qū)?，配方?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)記錄用存儲卡保存。稱重模塊可以用來作電子秤、料斗秤、臺秤、吊車秤，或監(jiān)測輸送帶張力、測量工業(yè)貨梯或軋制生產(chǎn)線的負荷。1.1.3系統(tǒng)的使用方法位邏輯指令位邏輯指令主要包括：位邏輯運算指令、位操作指令和位測試指令，邏輯操作結(jié)果(RLO)用以賦值、置位、復位布爾操作數(shù)，也控制定時器和計數(shù)器的運行。一．位邏輯運算指令位邏輯運算指令是“與”(AND)、“或”(OR)、“異或”(XOR)指令及其組合。它對“0”或“1”這些布爾操作數(shù)掃描，經(jīng)邏輯運算后將邏輯操作結(jié)果送入狀態(tài)字的RLO位。1.“與”和“與非”(A，AN)指令邏輯“與”在梯形圖里是用串聯(lián)的觸點回路表示的，如果串聯(lián)回路里的所有觸點皆閉合，該回路就通“電”了。2.“或”和“或非”(O，ON)指令邏輯“或”在梯形圖里是用并聯(lián)的觸點回路表示的，被掃描的操作數(shù)標在觸點上方二．位操作指令1.輸出指令邏輯串輸出指令又稱為賦值操作指令，該操作把狀態(tài)字中RLO的值賦給指定的操作數(shù)(位地址)。一個RLO可被用來驅(qū)動幾個輸出元件。在LAD中，輸出線圈是上下依次排列的。在STL中，與輸出信號有關(guān)的指令被一個接一個地連續(xù)編程，這些輸出具有相同的優(yōu)先級。2.置位／復位指令置位／復位指令根據(jù)RLO的值，來決定被尋址位的信號狀態(tài)是否需要改變。若RLO的值為1，被尋址位的信號狀態(tài)被置1或清0；若RLO是0，則被尋址位的信號保持原狀態(tài)不變。1.2實習1.2.1實習內(nèi)容本次實習內(nèi)容為四層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計和十字路口交通燈控制的設(shè)計電梯由安裝在各樓層門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需?？康臉菍?。SL1為一層指示、SL2為二層指示、SL3為三層指示、SL4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫。例如，電梯停在由一層運行至四層的過程中，在三層轎箱外呼叫時，若按三層上升呼叫按鈕，電梯響應(yīng)呼叫（運行至三層時三層上升呼叫指示燈滅）；若按三層下降呼叫按鈕，電梯運行至三層時將不響應(yīng)呼叫運行至四層，然后再下行，響應(yīng)三層下降呼叫按鈕（運行至三層時三層下降呼叫指示燈滅），依此類推。電梯運行前還要注意電梯門的狀態(tài)。電梯位置由行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4決定，電梯運行由手動依次撥動行程開關(guān)完成，其運行方向由上行、下行指示燈UP、DOWN決定。例如閉合開關(guān)SQ1，電梯位置指示燈SL1亮，表示電梯停在1層，這時按下四層下呼按鈕，四層下呼指示燈DN4亮，同時上行指示燈UP亮，電梯處于上行狀態(tài)。斷開SQ1、閉合SQ2，SL1滅、SL2亮，表示電梯運行至二層，上行指示燈UP仍亮；斷開SQ2、閉合SQ3，電梯運行至三層；斷開SQ3，閉合SQ4，電梯運行至四層，四層下呼指示燈DN4滅，同時上行指示燈UP滅，電梯結(jié)束上行狀態(tài)。當電梯在四層時（開關(guān)SQ4閉合），電梯位置指示燈SL4亮。按下轎廂1層內(nèi)選開關(guān)，電梯進入下行狀態(tài)。在電梯從四層運行至一層的過程中，若按下二層上呼與下呼按鈕，由于電梯處于下行狀態(tài)中，電梯將只響應(yīng)二層下呼，不響應(yīng)二層上呼。當電梯運行至二層時，二層下呼指示燈D2滅，上呼指示燈U2保持點亮。當電梯運行至一層時，一層內(nèi)選指示燈SL1滅，下行指示燈DOWN滅，上行指示燈UP亮，電梯轉(zhuǎn)為上行狀態(tài)，當電梯運行至二層時，對二層上呼響應(yīng)，二層上呼指示燈U2滅信號燈受一個起動開關(guān)控制，當起動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當起動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。南北紅燈亮維持30秒，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃爍，閃爍5秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持5秒。到5秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮5秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持5秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復始1.2.2實習意義本次設(shè)計的主要目的是結(jié)合實際控制裝置，綜合所掌握的理論知識，完成一套完整的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，包括PLC模塊的選用、I/O地址分配、程序編制及外圍輸入、輸出電路的設(shè)計，以提高學生的綜合設(shè)計能力。雖然本次課程設(shè)計是要求自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流，也在老師的幫助下完美的完成。再這次的PLC實訓里張老師對我們要求了很多，比如在作圖中他要求我們把圖看清楚理清思路，最好把順序指令先寫出來再作圖等等一些要求跟技巧。這次實訓我學了很多知識，給了我很多啟示。在今后的學習過程中，我想我要更加努力的學習自己的專業(yè)知識，多多與同學和老師交流。而且，這次實訓給與我不同的學習方法和體驗，讓我深刻的認識到實踐的重要性。所以，在以后的學習的過程中，我會更注重自己的操作能力和應(yīng)變能力。２硬件電路設(shè)計及描述１四層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計１．１裝置介紹S1、S2、S3、S4分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層、四層電梯內(nèi)選按鈕；D2、D3、D4分別為二層、三層、四層電梯外下降呼叫按鈕；U1、U2、U3分別為一層、二層、三層電梯外上升呼叫按鈕；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分別為一層、二層、三層、四層行程開關(guān)，模擬實際電梯位置傳感器的作用。SL1、SL2、SL3、SL4分別為一層、二層、三層、四層電梯位置指示燈；DOWN為電梯下行狀態(tài)指示燈；UP為電梯上行狀態(tài)指示燈；SL1、SL2、SL3、SL4分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層、四層電梯內(nèi)選指示燈；DN2、DN3、DN4分別為二層、三層、四層電梯外下降指示燈；UP1、UP2、UP3分別為一層、二層、三層電梯外上升指示燈。１．２輸入輸出分配（1）輸入序號名稱面板符號程序符號輸入點1四層下呼按鈕D4D4I0.02三層上呼按鈕U3U3I0.13三層下呼按鈕D3D3I0.24二層上呼按鈕U2U2I0.35二層下呼按鈕D2D2I0.46一層上呼按鈕U1U1I0.57一層內(nèi)選按鈕S1S1I0.68二層內(nèi)選按鈕S2S2I0.79三層內(nèi)選按鈕S3S3I1.010四層內(nèi)選按鈕S4S4I1.111開門到位OPOPI1.212關(guān)門到位CLCLI1.313一層行程開關(guān)SQ1SQ1I1.414二層行程開關(guān)SQ2SQ2I1.515三層行程開關(guān)SQ3SQ3I1.616四層行程開關(guān)SQ4SQ4I1.7（2）輸出序號名稱面板符號程序符號輸出點1四層下呼指示DN4DN4Q0.02三層上呼指示UP3UP3Q0.13三層下呼指示DN3DN3Q0.24二層上呼指示UP2UP2Q0.35二層下呼指示DN2DN2Q0.46一層上呼指示UP1UP1Q0.57一層內(nèi)選指示SL1SL1Q0.68二層內(nèi)選指示SL2SL2Q0.79三層內(nèi)選指示SL3SL3Q1.010四層內(nèi)選指示SL4SL4Q1.111開門指示LOLOQ1.212關(guān)門指示LCLCQ1.313轎箱上升指示UPUPQ1.414轎箱下降指示DOWNDOWNQ1.5２十字路口交通燈控制的設(shè)計２．２．１裝置介紹SD為啟動開關(guān)，除交通燈外，甲、乙燈分別用來模擬顯示東西、南北向車流狀況。２．２．２輸入/輸出的分配（一）輸入：序號名稱面板符號程序符號輸入點0啟動開關(guān)SDI0.0I0.0（二）輸出：序號名稱面板符號程序符號輸入點0南北向紅燈南北燈RS_NRedQ0.01南北向黃燈YS_NYellowQ0.12南北向綠燈GS_NGreenQ0.23南北向汽車乙甲S_NCarQ0.34東西向汽車甲東西燈乙E_WCarQ0.45東西向綠燈GE_WGreenQ0.56東西向黃燈YE_WYellowQ0.67東西向紅燈RE_WRedQ0.7３軟件設(shè)計流程及描述１四層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計１．１設(shè)計思想由設(shè)計要求準確畫出設(shè)計流程圖，四層電梯可由一個主程序和三個子程序與中斷程序構(gòu)成，三個子程序分別為呼叫電梯、開關(guān)門控制和上升下降三個。呼叫電梯控制電梯內(nèi)呼叫和外呼叫，按用戶按鍵存儲信號，用該信號控制電梯的上下行與啟停開關(guān)門。開關(guān)門控制控制電梯門的開與關(guān)，當?shù)竭_相應(yīng)的樓層，由中間寄存器存儲的信號控制電梯