1、 一. 概述2二、 課程設計題目及要求3三、 設計過程4 1. 電機順序啟停控制系統41.1根據題目要求畫出I/O分配表41.2功能分析和順序功能圖41.3梯形圖程序5 2. 小車自動往返控制系統82.1根據題目要求畫出I/O分配表82.2功能分析和順序功能圖82.3梯形圖程序9 3、 自動門控制裝置103.1根據題目要求畫出I/O分配表103.2功能分析和順序功能圖103.3梯形圖程序11四、 心得體會11 參考文獻12 一. 概述 可編程控制器（Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Pro

2、grammable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類。 1開關量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于

3、多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。2 模擬量控制 在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 3 運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。

4、世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 4 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。 5 數據處理 現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這

5、些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統；也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。 6 通信及聯網 PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2、 課程設計題目及要求根據要求我們選擇了三個題目：1、電機順序啟停控制系統：用PLC實現三臺電機的順序啟停控制，控制要求如下：

6、通過按鈕SB1按下，第一臺電動機啟動運行，運行10秒后，第二臺電動機自行啟動，運行10秒后，第一臺電動機停止運行，同時，第三臺電動機啟動，再運行10秒后，第二臺電動機和第三臺電動機同時停止運行。要求上述過程能夠自動重復進行。2、小車自動往返控制系統：用PLC實現小車的自動運行控制，控制要求如下：小車初始處于A地時，按下啟動按鈕SB1，小車自動向B地前進，到達B地后停止60秒，然后自動返回A地，停止30秒后再向B地前進。上述過程重復進行，直到按下停止按鈕SB2，小車自動停到A地。 3、自動門控制裝置。控制要求如下：自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、

7、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒

8、后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。 電機順序啟停、小車自動往返、自動門，都是通過PLC對電機進行啟停控制達到最終目的。這三個題目的共同點是：都會用到計時器進行計時實現電機的停止和啟動。由于這三個課題在工業生產和生活中應該用廣泛，操作簡單實用，因此我們選擇這三個課題進行研究和學習。希望可以通過這三個課題，更進一步加深對西門子S7-200PLC的了解和掌握。3、 設計過程1. 電機順序啟停控制系統1.1根據題目要求畫出I/O分配表SB1為啟動和停止開關，三臺電機啟動開關分別為三個輸出。下圖為電機順序啟停系統I/O分配表： 輸 入 輸 出 SB1 啟動、停止開關 I0.1 第一臺電機 Q0

9、.1 第二臺電機Q0.2 第三臺電機Q0.31.2功能分析和順序功能圖按下開關SB1 Q0.1接通，第一臺電機啟動，定時器1開始計時 計時10秒到第二臺電機啟動，定時器2開始計時 定時器2計時10秒到，第一臺電機停止，第三臺電機啟動，定時器3啟動 定時器3計時10秒到，第二、三臺電機同時停止；重復整個過程。1.3梯形圖程序通過掃描周期進行初始化進入S0.1第一臺電機啟動并啟動定時器1通過定時10s接通S0.2，并結束上一個狀態S0.2開始使第二臺電機啟動并啟動定時器2定時器2計時10秒后使S0.3接通停止第一臺電機并啟動第三臺電機和定時器3定時器3定時10s后接通S0.4同時關閉第二、三臺電機

10、接通S0.1返回到第一步 2. 小車自動往返控制系統2.1根據題目要求畫出I/O分配表 輸 入 輸 出 SB1 啟動開關I0.0 電機正轉Q0.0 A點行程開關I0.1 電機反轉Q0.1 B點行程開關I0.2 SB2 停止開關I0.32.2功能分析和順序功能圖小車停在A點，按下啟動開關SB1 Q0.0接通電機正轉，小車向B地前進 到達B地碰到行程開關I0.2，定時器1開始計時 計時時間到,Q0.1接通電機反轉，小車向A地行駛 到達A地，碰到行程開關I0.1，定時器2開始計時 計時時間到又向B地前進；循環進行AB兩地往返，直到停止開關SB2接通。 2.3梯形圖程序按下啟動開關SB1/定時器計2計

11、時，小車向B地前進碰到B地行程開關，啟動定時器 1定時器1計時時間到，小車向A地前進，碰到A地行程開關，啟動定時器2,按SB2停在A3、 自動門控制裝置3.1根據題目要求畫出I/O分配表 輸 入 輸 出 K1 門內光電探測開關I0.1 KM1 電機正轉開門Q0.0 K2 門外光電探測開關I0.2 KM2 電機反轉關門Q0.1 K3 開門限位I0.3 K4 關門限位I0.43.2功能分析和順序功能圖門內或門外光電探測有信號則K1或K2接通 KM1得電，電機正轉開門 門全開，門限位開關K3動作，電機停止轉動，定時器接通計時 計時時間8s到，KM2得電，電機反轉關門 關門過程中當門內或外檢測到信號K

12、1或K2接通KM1得電，電機反轉停止，變為正轉開門，重復整個過程；3.3梯形圖程序I0.1或I0.2接通電機正轉開門，限位開關I0.3接通，電機停止，定時器計時定時時間到，電機反轉關門，關門時若Q0.0接通則電機由關門變為開門。4、 心得體會回顧起此次西門子plc課程設計，令我仍感慨頗多。一個多星期的時間里，付出了不少時間和精力，努力地查找資料，但學到了很多很多東西。同時，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，才能提高自己的思維能力和實際應用能力。在設計的過程中常遇到問題，可以說是困難重重，第一次做此類設計，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新鞏固。 這次課程設計，我更深刻地認識到PLC技術的強大功能，它可以實現邏輯控制、順序控制、定時、計數、算術運算、數據處理、數據通信等功能，還可以處理分支、中斷、自診斷的問題。邏輯控制功能通過STEP 7 MicroWIN SP6軟件編程實現，柔性強，控制功能多，控制線路大大簡化。這次設計