S7-200-PLC-四级传送带控制

目录 第一章绪论1.1PLC的产生和定义......................................................................................................11.1.1PLC的产生...........................................................................................................11.1.2PLC的定义...........................................................................................................11.2PLC组成及特点..........................................................................................................21.3PLC的工作原理..........................................................................................................31.4PLC的编程语言..........................................................................................................4第二章四级传送带的控制要求与分析2.1四级传送带的控制要求.............................................................................................52.2四级传送带的控制分析.............................................................................................62.2.1项目初步分析.....................................................................................................62.2.2项目实际应用功能完善.......................................................................................62.2.3设计流程图.........................................................................................................7第三章PLC程序设计3.1输入/输出点的地址分配...........................................................................................83.2PLC的选择与外围接线图...........................................................................................83.3PLC程序设计思想......................................................................................................93.4程序设计（一）........................................................................................................93.5程序设计（二）......................................................................................................15第四章PLC程序上级调试及修改4.1PLC的上机调试及出现的问题.................................................................................204.2问题处理与解决方法..............................................................................................204.3PLC运行时程序状态监控图.....................................................................................20总结....................................................................................................................................23致谢....................................................................................................................................24参考文献............................................................................................................................25四级传送带PLC控制系统设计1江苏师范大学现代人教育培训中心第一章绪论1.1 PLC的产生和定义 1.1.1PLC的产生20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，为了适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：（1）编程方便，可现场修改程序；（2）维修方便，采用插件式结构；（3）可靠性高于继电器控制装置；（4）体积小于继电器控制盘；（5）数据可直接送入管理计算机；（6）成本可与继电器控制盘竞争；（7）输入可以是交流市电（115V）（美国电压标准）（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；（9）扩展时原系统改变小；（10）用户程序存储器至少能扩展到4KB。这就是著名的“GM十条”。1969年美国数字设备公司（DEC）中标后，制造出世界上第一台可编程序控制器。（ProgrammableLogicController,简称PLC）16位和32位微处理器的应用，使PLC得到了惊人的发展，现在已经成为自动化技术的三大支柱之一1.1.2PLC的定义PLC一直在飞速发展中，很长时间后才有了一个比较明确的定义。1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC作出的定义如下：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。四级传送带PLC控制系统设计2江苏师范大学现代人教育培训中心它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械和生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”定义强调了:（1）PLC直接应用于工业环境。（2）PLC是“数字运算操作的电子系统”，即计算机。（3）PLC是用软件方式来实现“可编程”的。1.2 PLC组成及特点 主要由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。PLC结构框图如图1-1所示。图1-1PLC结构框图PLC能如此迅速发展，除了工业自动化的客观需求外，还因为他具有许多独特的优点。他较好到解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。以下是其主要特点。（1）编程方法简单易学（2）功能强，性能价格比高（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强（4）可靠性高、抗干扰能力强（5）系统的设计、安装、调试工作量少（6）维修工作量小，维修方便（7）体积小、耗能低四级传送带PLC控制系统设计3江苏师范大学现代人教育培训中心1.3 PLC的工作原理 继电器控制系统是“硬连线逻辑系统”，采用的是并行工作方式；而PLC是一种工业控制计算机系统，采用的是串行工作方式。概括而言，PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC工作的全过程可分为三部分：（1）上电处理（上电初始化）（2）扫描过程（3）出错处理当PLC正常工作时，它将不断重复上图中的扫描过程。如果暂不考虑对远程I/O特殊模块和通信服务，扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容。（1）输入采样阶段PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段，在此阶段和输出刷新阶段，输入映像寄存器与外界隔离，无论输入信号怎样变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。（2）程序执行阶段根据PLC梯形图程序扫描原则，PLC按从左到右、从上到下的顺序执行用户程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应的状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。因此，每一个元件（不包括输入继电器）的状态会随着程序执行过程而变化的。(3)输出刷新阶段在所有用户程序的指令执行完毕后,元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通/断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中,最后经过输出端子驱动外部四级传送带PLC控制系统设计4江苏师范大学现代人教育培训中心负载,实现控制命令的输出.1.4 PLC的编程语言 PLC提供的编程语言通常有:梯形图(LAD)、语句表（STL）、功能图（SFC）和功能块图（FBD）。1.梯形图（LAD）梯形图（Ladder)编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。两者基本思想一致，只是在使用符号和表达式上有一定区别。梯形图中一个关键概念是“能流”（PowerFlow），这只是概念上的“能流”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励。如没有“能流”，则线圈未被激励。梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首选。2.语句表（STL）语句表(StatementsList)类似于计算机中的助记符语言，它是用一个或几个容易记忆的字符来代表PLC的某种操作功能。3.顺序功能流程图（SFC）顺序功能流程图(SequenceFunctionChart)编程是一种图形化的编程方法，亦称功能图。使用它可以对具有并行发生、多种选择等复杂结构的系统进行编程。许多PLC提供了用于SFC编程的指令。第六章详述。4.功能块图（FBD）S7-200的PLC专门提供了功能块图（FunctionBlockDiagram)编程语言，利用FBD可以查看到像普通逻辑门图形的逻辑框指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈，但有与之等价的指令，这些指令是作为逻辑框指令出现的，程序逻辑由这些逻辑框指令之间的连接决定。四级传送带PLC控制系统设计5江苏师范大学现代人教育培训中心第二章四级传送带的控制要求与分析2.1 四级