《可编程控制器原理与应用》课程设计指导书.doc

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1、可编程控制器原理及应用课程设计指导书一、可编程控制系统设计概要可编程控制器原理及应用课程设计是通过课堂所学的可编程控制器（PLC）的基础知识以及可编程控制器（PLC）的基本实验的体会，来进行分析综合、全面地考虑问题，联系实际，设计一个经济、实用及可靠的控制系统。（一）、可编程控制器（PLC）控制系统设计的基本原则在可编程控制器（PLC）控制系统设计时，应遵循以下基本原则：1、最大限度地满足被控对象或生产过程的控制要求。设计前，应进行调查研究，搜索资料，有条件的话可与现场工作人员共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。2、在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方

2、便。3、保证控制系统的安全可靠。4、考虑到生产发展和工艺的改进，在选择可编程控制器（PLC）容量时，应适当留有余量。（二）、可编程控制器（PLC）控制系统设计的基本内容可编程控制器（PLC）控制系统是由可编程控制器（PLC）与用户输入、输出设备连接而成的。因此，可编程控制器（PLC）控制系统的基本内容包括：1、硬件设计（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其它课程及有关书籍中已有介绍。（2）可编程控制器（PLC）的选择。选择可编程控制器

3、（PLC）应包括机型的选择、容量的选择、I/O点数（模块）的选择、电源模块以及特殊功能模块的选择等。本设计要求选择课堂所讲的FX系列PLC。（3）分配I/O点，绘制电气连接接线图，考虑必要的安全保护措施。（4）必要时还需设计控制台（柜）。（本设计不要求)2、程序设计：包括顺序功能图、梯形图、语句表（即程序清单）。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统正常工作、安全可靠的关键。因此，控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。3、编制系统的技术文件。包括设计说明书、电气图及电气元件明细表等。传统的电气图，一般包括电气原理图、电气布置图及电气安装图。在PC控制系统中，这一部分图可

4、以统称为“硬件图”。它在传统电气图的基础上增加了可编程控制器（PLC）部分，因此，在电气原理图中应增加可编程控制器（PLC）的I/O输入、输出电气连线图（即I/O接口图）。此外，在可编程控制器（PLC）控制系统中，电气图还应包括程序图（梯形图），可以称之为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户在生产发展或工艺改进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。（三）、可编程控制器（PLC）控制系统设计和调试的一般步骤设计可编程控制器（PLC）控制系统的一般步骤见下图所示。1、 流程图功能说明： 根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件及必须的保护和联锁等）、操

5、作方式（手动、自动；连续、单周期及单步等）。 根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。确定可编程控制器（PLC）的I/O点数。 可编程控制器（PLC）硬件系统配置，含选择可编程控制器（PLC）。 分配可编程控制器（PLC）的I/O点，设计I/O电气接口连接图（这一步也可结合第2步进行）。 进行可编程控制器（PLC）程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和现场施工。在设计传统继电器控制系统时，必须在控制线路（接线程序）设计完成后，才能进行控制台（柜）设计和现场施工。可见，采用可编程控制器（PLC）控制，可以使整个工程的周期缩短。2、可编程控制器（PLC）程序设计的步骤对于较复杂的控制系统，需绘

6、制系统流程图，用以清楚的表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，也可省去这一步。设计梯形图。这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。根据梯形图编制程序清单。用编程器将程序键入到可编程控制器（PLC）的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。待控制台（柜）及现场施工完成后，就可以进行联机调试。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足为止。编制技术文件。交付使用。二、课程设计成果编写要求1纸 型：A4、纵向2. 封皮、课程设计成绩评定表和设计任务书均打印输出页边距：上2

7、.5 cm 下2. 5cm 左2.5 cm 右2cm 页眉1.5cm (设计名称：宋体小五，居中) 页脚1.75cm（页码） 左侧装订，顺序如下：（1） 封皮要求包括如下各项：可编程控制其原理及应用课程设计（按教务处下发的教学任务填写）题目：X X X X X X X X（不超过20个字，黑体小二字，居中）指导教师：X X X（宋体小三字，居中）班 级：X X X（宋体小三字，与上行首字对齐）学 号：X X X（宋体小三字，与上行首字对齐）（2） 教务科下发的课程设计成绩评定表学期、姓名、专业、班级、课程设计及题目（学生完成）评分及评语（指导教师填写）任课教师和时间（学生填写）（3） 设计任务

8、书设计题目、设计任务、设计计划和内容（和各自指导教师联系后，学生自己填写）教研室主任：李雅梅3. 正文手写。每页21-25行，5000字左右。具体内容如下：（1）摘要（独占一页） 用300字左右概述设计题目的特点，重点概述设计方案采用的分析、设计方法，得出的结论等。（2）前言（独占一页） 围绕选定的设计题目，写出设计综述。主要包括选题的理论研究价值和工程实践意义等。 （3）方案设计与分析 在计算分析的基础上提出若干设计方案；经分析、比较选出最佳设计方案。（4）课程设计具体内容（重要）设计中出现的顺序功能图、梯形图等要求手绘。表格和图表均有名称对应。（5）结论（独占一页）。结论是正文中的一部分，

9、结论不得写成心得体会或收获、感想，应是对本设计内容的总结。（6）本设计的体会（独占一页）。（7）参考文献（独占一页）列出参考文献(包括书、期刊、报告等)参考文献格式：1 夏小华，高为柄.非线性系统控制及解耦M.第2版.北京：科学出版社，2001.2期刊顺序号 作者.题名J.其他责任者.刊名，年，卷(期)：页码.示例：2 高为柄，程勉，夏小华，(等).非线性控制系统的发展J.自动化学报，2003，17(4)： 513523.3论文集顺序号 作者.题名A.见：编者.文集名C.出版地：出版者，出版年.页码.示例：3 Fox R L， Willmert K D.不等式约束的连杆曲线最优化设计A.见：机

10、构学译文集编写组. 机构学译文集C.北京：机械工业出版社，2002.232242.4技术标准顺序号 标准代号 标准顺序号发布年 标准名称示例：4 GB3100310293 量和单位.5学位论文 顺序号 作者.题名：D.保存地：保存者，年份. 示例：5 陈淮金.多机电力系统分散最优励磁控制器的研究：D.北京：清华大学电机工程系，2004.6会议论文顺序号 作者.题名Z.会议名称，会址，会议年份.示例：6 夏小华，高为柄.稳定设计中的分解和参数化方法Z.全国控制与决策会议，黄山，2005.三、其他要求1.设计时间为：5月7日-5月13日2. 绝对不能出现雷同设计，否则都按不及格处理。与指导教师联系，题目及设计内容可由指导教师指定，或者学生自选的、经教师认可的课题。要求每人一题，或题目相同设计方案不同。3设计指导教师分配：