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集美大学可编程控制器技术课程设计（论文）题目：水塔水位控制系统院（系）：集美大学诚毅学院专业班级：机械1195学号：2011934135学生姓名：林明远指导教师：弓清忠、雷慧起止时间：目录第1章plc的发展................................................................................................................................................11.1plc的发展.............................................................................................................................1第2章课程设计目的与要求......................................................................................................32.1课程设计目的...........................................................................................................32.2课程设计的实验环境...............................................................................................32.3课程设计的预备知识...............................................................................................42.4课程设计要求...........................................................................................................4第3章课程设计内容.......................................................................................................53.1系统分析....................................................................................................................53.2I/O分配....................................................................................................................83.3系统电路图设计........................................................................................................93.4系统流程图................................................................................................................103.5系统梯形图................................................................................................................113.6系统指令表................................................................................................................12第4章调试说明与过程..................................................................................................................13第5章心得体会..................................................................................................................................14致谢..........................................................................................................................................15参考文献................................................................................................................................161第1章plc的发展早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这是的PLC多少由电继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置种的器件主要采用分离元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上采用广大电器工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指示，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言—梯形图一直沿用至今。在七十年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元（CPU）。这样，使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。再硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量快、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，是各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC的应用范围得以扩大。进入八十年代中、后期，由于插大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商纷纷开发研制了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬功能发生了巨大变化。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。1.开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。22.模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。3.运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4.过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。5.数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。6.通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便3第2章课程设计目的与要求2.1课程设计目的可编程序控制器（PLC）是以微处理器为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器—接触器控制系统与计算机控制技术紧密结合，集计算机、控制、通信于一体，为工业自动化提供了近乎完美的现代化自动控制装置。近年来，可编程序控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。为此，各高校的电气自动化、电器工程、供用电技术、机电一体化等相关专业相继开设了有关可编程序控制器原理及应用的课程。高等工科院校培养目标的首要任务是培养具有创新精神的实践能力的各类技术人才，这种人才培养的目标实现必须具有一定的实践教学环节。学生通过实践教学环节的训练与锻炼，才能在实践中不断巩固和加深理论知识，提高独立工作能力和创新能力。《可编程序控制器（PLC）》课程设计是各种实践性环节的综合训练，是工程实用技能的锻炼。可编程序控制器应用技术是先进的自动化控制技术，是亟待掌握的实用技术，对于这样一门应用性广、实践性强的专业课，必须通过各种形式的实训环节，构筑实践环境，强化工程意识，提高应用能力。具体来讲，它要达到的目的是：（1）培养学生综合运用可编程序控制器（PLC）及其他有关先修课程的知识，去分析、解决工程实际问题的能力，深化、扩展本课程的理论知识。（2）使学生掌握可编程序控制器设计的一般方法和步骤，培养学生独立的工程设计能力，树立正确的设计思想，为今后设计工作打下良好的基础。（3）课程设计贯穿PLC教学的全过程，通过分析系统工艺过程、比较设计方案、编制设计程序、上机调试程序等一系列过程，培养可编程序控制器（PLC）设计的基本技能。（4）通过这一次专业课程设计还为别的专业设计和毕业设计打下基础。2.2课程设计的实验环境硬件要求能运行Windows9.X操作系统的微机系统。三菱FX可编程控制器和仿真软件、电子元件一套、工具一套。42.3课程设计的预备知识熟悉常用电子元件的使用；电路电子技术中的相关内容；电气控制；传感器与数据采集；可编程控制器原理与应用。2.4课程设计要求1、使用三菱FX系列PLC为控制核心，选择电磁阀YV、交流接触器KM、热继电器FR、按钮、水位检测开关SL等作为外围控制器件，控制水泵启动和停止。满足水位控制要求。具体任务：（1）进水控制。当水池水位低于低水位界时，SL4为ON，电磁阀YV打开进水；当水位高于水池高水位界时SL3为ON；电磁阀YV关闭。（2）报警显示。如果电磁阀打开4s后