天塔之光实训报告

实训报告书课程名称《可编程控制器系统及应用》班级与班级代码12021012专业电子信息工程技术指导教师学号20122750姓名提交日期2014年11月14日PLC实训任务书3一、实训任务：天塔之光控制（实验指导书第二部分实验六）二、报告要求1、封面、前言、目录、正文、总结、参考书目2、正文1）概述什么是PLC，给出CP1H、CP1E的主要编程资源（参见表3-3）2）概述PLC项目开发的过程（参考第7章）3）分析控制要求4）分配PLC的输入和输出点（做出地址分配表）5）硬件连接(画出主要的电路图)6）使用CX-PROGRAMMER编写程序(给出梯形图程序)7）下载程序并进行调试（调试通过可让老师打分）3、总结：总结必须是自己的感受，不能照抄别人的总结4、参考书目可看教材后的参考文献，从其中选择3-4本较新的就行。学生：指导教师：2014年11月前言随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是工农业发展中，PLC具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高，编程简单方便，使用方便，维护方便，设计，施工，调试周期短，易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能，高速度，高集成度，大容量，小体积，低成本，通信组网强。天塔之光控制系统主要应用在闪光灯或花样灯饰中，目前我国灯具市场的发展空间十分广阔。近年来，伴随我国人民生活水平逐年提高，城镇住宅建设以及室内装饰装修热度不减，人均住房面积的扩大，在促使一室一灯为一室多灯、增加局部照明的同时，所用灯具正逐步由低档产品向中高档产品发展，民用照明需求旺盛，因此，天塔之光具有较高的实用价值。本次设计的天塔之光的控制电路结构简单，可靠性高对各灯的规律点亮和熄灭的控制，只需要改变相应的定时器的时间接通即可，通过本设计，旨在将PLC的硬件知识与软件知识融会贯通，设计出实用的系统。目录一、PLC概述..................................11.1PLC的由来、定义及发展史...............1二、CP1H、CP1E的主要编程资源2.1CP1H的主要编程资源....................22.2CP1E的主要编程资源....................2三、PLC项目开发的过程.........................23.1控制系统的设计步骤....................23.2可编程序的控制器的选择..................4四、天塔之光项目设计..........................54、1实训器材..............................54、2实训原理..............................54、3实训内容及步骤.........................64.4天塔之光程序梯形图......................7总结..........................................9参考文献.....................................101一、PLC概述1.1PLC的由来、定义及发展史可编程控制器（ProgrammableController）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(ProgrammableLogicController)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（ProgrammableController），简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑（PersonalComputer），为了避免学术名词的混淆，在我国仍沿用PLC来表示可编程控制器。2二、CP1H、CP1E的主要编程资源2.1CP1H的主要编程资源CP1H输入继电器0.00-16.15输出继电器100.00-116.15内部辅助继电器W0.00-W511.15保持继电器H0.00-H511.15定时器T0-T4095锁存器L0-L40952.2CP1E的主要编程资源CP1H输入继电器0.00-99.15输出继电器100.00-199.15内部辅助继电器W0.00-W99.15保持继电器H0.00-H49.15定时器T0-T255锁存器L0-L255三、PLC项目开发的过程3.1控制系统的设计步骤1、分析被控对象，明确控制要求首先方向有关工艺、机械设计人员和操作维修人员详细了解被控3设备的工作原理、工艺流程、机械结构和操作方法；了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对控制系统的要求；了解设备的运动要求、运动方式和步骤，在此基础上画出被控对象的工作流程图，归纳出电气执行元件的动作节拍表。该步骤所得到的图、表，概括地反映了被控对象的全部功能和对控制系统的基本要求，是设计控制系统的依据，也是设计的目标和任务，必须仔细的分析和掌握。2、制定电气控制方案根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其他功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。3、确定输入/输出设备及信号特点根据系统的控制要求，确定系统的输入设备的数量及其种类，如开关、按钮、传感器等；明确各个输入信号的特点，如是开关量还是模拟量、直流还是交流、电压等级、信号幅度等；确定系统的输出设备的数量及其种类，明确这些设备对控制信号的要求，如电压电流的大小、直流还是交流、电压等级、开关量还是模拟量等，由此确定PLC的I/O设备的类型及其数量，分类统计出各个输入输出量的性质及数量。4、选择可编程序控制器选择合适的PLC型号并确定各种硬件配置，具体见后面说明。5、分配输入/输出点地址根据已经确定的输入/输出设备和选定的可编程控制器，列出输入/输出设备与PLC的I/O点的地址对照表，以便于编制控制程序、设计接线图及其硬件安装。所有的输入点和输出点分配时要有规律并考虑信号特点及PLC公共端（COM）的电流容量。6、设计电气电路电器电路包括：被控制设备的主电路及其PLC外部的其他控制电4路图，PLC输入/输出接线图，PLC主机/扩展单元及输入/输出设备供电系统图,电气控制柜结构及电气设备安装图等。7、设计控制程序控制程序的设计包括状态表、顺序功能图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个控制体统设计的核心。8、调试调试包括模拟调试和联机调试。模拟调试是根据输入/输出模块的指示灯的显示，不带输出设备进行调试。联机调试分两步进行，首先连接电气柜，不带负载，（如电动机，电磁阀等），检查各个输出设备的工作情况。待各部分调试正常后，再带上负载运行调试直到完全满足设计要求为止。全部调试完成后还要经过一段时间的运行以检验系统的可靠性9、技术文件整理技术文件包括设计书名，电器原件明细表电气原题图和安装图状态表梯形图及其软件资料使用说明书等。3.2可编程序的控制器的选择1）基本单元的选择①响应速度②存储器容量③扩展能力④结构形式⑤特殊功能⑥通信功能2）指令系统的选择①总指令数5②指令种类③表达方式④编程工具3）I/O模块的选择I/O模块的选择主要是根据输入信号的类型（开关量、数字量、模拟量、电压类型、等级和变化频率），选择与之匹配的输入模块。四、天塔之光项目设计4、1实训器材1、欧姆龙可编程控制器实训装置1台2、对应实训单元1个3、PC机1台若干4、2实训原理1、控制对象（实训模块）说明该实训模块模拟灯塔、电视塔、铁塔、气象塔等高层建筑的灯光闪亮造型，面板中L0－L8为九个发光二极管，每一个发光二极管由一个PLC的输出端口进行控制。通过编写不同的程序，可以实现各种不同的灯光闪亮造型。2、控制要求：1）按下启动按钮，LED按照如下顺序循环亮：L0（亮1S）→L1、L2、L3、L4（亮1S）→L5、L6、L7、L8（亮1S）→L1、L2、L3、L4（亮1S）→L0（亮1S）→L0、L1、L2、L3、L4（亮1S）→L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8（亮1S）→L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8（闪烁3S）→L0（亮1S）……循环。2）按下停止按钮，所有LED灯灭。64、3实训内容及步骤1、理解实训的原理及控制要求，列出I/O分配表并根据分配表编写实训程序。2、将USB连接线一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机USB接口连接。3、按I/O分配表接线，如下面表4-3给出程序的I/O分配表。表4-3I/O分配表输入输出启动——0.00L0——100.00停止——0.01L1——100.01L2——100.02L3——100.03L4——100.04L5——100.05L6——100.06L7——100.07L8——101.00其他接线：PLC主机+——输入COM——输出COM1-COM6；PLC主机-——挂箱XCOM——挂箱YCOM。4、打开电源，输入编好的实训程序并下载到PLC中。5、当PLC指示RUN状态时，表明程序开始运行，观察运行的结果。若结果与控制要求不符，则根据观察到的现象修改程序，重新下载进行调试，直至满足控制要求为止。74.4天塔之光程序梯形图图4-1梯形图8图4-2梯形图9总结本次课程设计实训，收获很大，在之前的学习中，由于学习的不认真，留下了很多问题，在处理很多实际操作上总觉得自己不会，对知识的掌握不是很熟悉。所以在这次课题实训中，由于要做出实训的功能以及要求，又对书本上的知识再次进行学习和复习，当自己用心复习后，发现本次的课题不是很难，虽然对知识的掌握不是很熟悉，但复习后就有了信心做好。此次的天塔之光设计中，我觉得最难的是课题实际效果和理论设计的联系。要实现功能，要如何去画出梯形图。想了很久之后，我们去问了老师。最后做出了梯形图，并实现了课题要求的功能，出现这个问题，主要还是因为对书本上的知识不够了解。实训完成后需要对梯形图附加一些必要的系统设计及功能说明。这些问题看起来简单，然而做起来并没有那样的轻而易举，对格式的要求，对步骤的操作都需要我们仔细，耐心的完成。另外，在实际写程序时虽然有思路，但是感觉较为复杂，结果放弃了这种方法。最后用了很多定时器实现了功能，虽然看起来程序很多，但是思路简单明了，只要耐心写就可以实现其功能。10参考文献[1]戴一平.可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京：高等教育出版社，2007.[2]林育兹，鲍平，等.可编程序控制器原理及逻辑控制[M].北京：机械工业出版社，2006.[3]宋伯生.PLC编程理论.算法及技巧[M].北京：机械工业出版社，2007.[4]戴一平.可编程序控制技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2004.11