学 生 实 习 报 告
实 习 名 称 PLC 实训 院 部 名 称 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 实 习 地 点 指 导 教 师
实习起止时间:2011年12月 26日至 2011年12月30 日
一、实习目的与要求
(1)深刻理解三菱PLC的工作原理,熟练掌握了它的编程方法。
(2)了解常用电气控制装置的设计方法、步骤和设计原则。
(3)学以致用,巩固书本知识。
通过训练,使学生初步设计具有电气控制装置的能力,从而培养学生独立工作和创造的能力。
(4)培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力,上网查询信息的能力,运用计算机进行工程绘图的能力,编制技术文件的能力等,从而提高学生解决实际工程技术问题的能力。
二、总体设计方案与说明
本次跑马灯的设计是基于彩灯亮的效果以及程序编写,这两个方面来设计的。
我们设计的跑马灯,首先是最外面得两排弧形彩灯亮即A、G亮,且A接Y0,G接Y11;经一秒后B、F亮,B接Y1,F接Y10; 经一秒后C亮,C接Y2;经一秒后D、E亮,D接Y3,E接Y4;经一秒后K、N、T亮,一秒后K、N、T灭,一直闪烁。
电源
三菱PLC
跑马
灯
图一、总体系统框图
三、系统硬件部分设计
3.1、PLC的选择
3.1.1、PLC的介绍
编程控制器(Programmable Controller)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(Programmable Logic Controller),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(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC,PLC自1966年出现,美国,日本,德国的可编程控制器质量优良,功能强大。
3.1.2 PLC的选型
在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
1.输入输出(I/O)点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%-20%的可扩展。
余量后,作为输入输出点数估算数据。
2.存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。
设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。
为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来代替。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10-15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数位内存的总字数(16位为一个字),另外再按次数的25%考虑余量。
因此本课题的PLC内存容量选择应能存储2000条梯形图,这样才能在以后的改造过程中有足够的空间
3.控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(1)控制功能
PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专门的只能输入输出单元完成所需的控制功能,提高PLC的处理速度和节省存储器容量。
(2)编程功能
离线编程方式:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。
完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。
离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。
在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场总线控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到逐句,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。
这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型PLC 中常采用。
五种标注化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。
选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以满足特殊控制场合的控制要求。
4.机型的选择
通过对输入输出点的选择、对存储容量选择、对I/O响应时间的选择以及输出负载的特点选型的分析。
该控制系统选用三菱公司FX2N系列的PLC。
它体积小,重量轻,使用寿命长,编程和维护方便,故障率低,通过扩展模块链接,可以增加输入/输出点。
效果图
实物连接图
四、系统软件部分设计
4.1、I/O 地址分配
I/O地址分配表
4.2、I/O连线图
工作原理:
按下启动按钮→AG亮→BF亮→C亮→DE亮→KNT亮→KNT灭→KNT闪烁。
按下停止按钮→结束
4.2、程序梯形图
延时1S
DE 亮
BF 亮
AG 亮 C 亮
KNT 闪烁
系统软件流程图如下:
五、总结
系统调试:线连好后,发现有的灯不亮。
解决方法:通过用万用表检查,发现原来是连接线有问题,换了根线,灯亮了。
通过这次实习,我了解了PLC的用途及工作原理,熟悉了PLC的应用,锻炼了实践能力,培养了自己独立设计能力通过一周的实习,不仅让我学会了如何用PLC做一个跑马灯,还可以引伸到其他的一些东西,如用PLC设计一个送料小车。
这次实习我学会了按照自己的思路去编程来控制跑马灯的效果。
与此同时,也培养了我的动手能力。
学会了整体的布局,排线,还要显得整齐和美观。
在设计过程中也遇到了不少问题,通过和同学讨论,向别人请教。
我的团队精神也得到了提高。
还培养了我做事要有认真负责的态度。
在以后的学习中,我会认真学好理论知识,做好每个实验,为自己以后走上工作岗位打好基础。
六、参考文献
[1]陈建明:电气控制与PLC应用.北京:北京电子工业出版社,2001
[2]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器.北京:机械工业出版社,2004
[3]宋伯生,主编《PLC.编程理论.算法及技巧》[J].机械工业出版社2005年。