plc毕业设计范文（共8篇）
信息科学与工程学院
课程设计说明书
课程名称：
PLC技术课程设计
班
级：
自动化1002班
学
号：
201004134070
姓
名：
吴君
指导教师：
刘晓玉
二○一三 年 五 月
一、设计题目： 液位升降自动控制系统设计
二、设计任务和要求
某进出水系统由进水阀门、储水罐及出水阀门组成，储水罐储水高度为50cm。水位升降分为手动控制和自动控制，通过选择开关进行选择。
1、手动控制
通过上升按钮、下降按钮和停止按钮控制水位高度（1）上升过程：按下上升按钮，进水阀开，水位以1cm/s开始上升，水位满时，进水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水位停止在当前位置。（2）下降过程：按下下降按钮，出水阀开，水位以1cm/s开始下降，水位空时，出水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水位停止在当前位置。
2、自动控制
通过启动按钮和停止按钮进行控制：（1）按下启动按钮，进水阀开，水位以1cm/s开始上升；水位满时，进水阀门关，出水阀打开，水位以1cm/s开始下降，水位空，出水阀门关；然后进水阀重新打开，重复以上过程。（2）按下停止按钮，阀门全部关闭，水位停止在当前位置。
3、报警
手动和自动过程中，当液位达到高低报警值时，进行灯闪烁报警，闪烁频率位0.5s。
三、题目分析
思路
一、利用PLC模拟开关功能，进行开关量的控制，采用传感器来检测液位的位置，然后相应的模拟开关动作。
思路
二、利用PLC的模拟量输入，采用模拟，不需要采用传感器，并且需要的硬件数量较少。
现用思路一，采用分部程序设计方法，利用无参功能编写。
四、流程图和硬件图（见附录1）
五、硬件配置图，及PLC操作步骤
1、建立工程
2、选择CPU
3、添加硬件
4、符号表
5、建立模块
6、复位模块图
7、主程序模块
8，手动控制模块
9、自动控制模块
10、定时模块
六、设计心得体会
通过这次课程设计，巩固《PLC技术》课程学过的知识，了解了一些典型硬件设备，熟悉PLC系统设计流程，能简单运用基本指令。熟悉梯形图的设计和结构思路，在原有的学习基础上，了解了PLC的编程思想，编程结构，在一定程度上在加深对理论联系实际的方面有了一定的认识。
七、参考书目
西门子S7300PLC应用教程
2010年我国钢产量为6.27亿吨,居世界第一位,生产这么多的钢,需要大量的能源和原料,在目前钢铁生产成本大幅度上升的压力下,节能降耗、高效高产显得尤为重要。国内外经验表明,采用先进的自动化控制系统是达到上述要求的有效方法。在转炉炼钢生产过程中,自动化已成为提高产量、保证钢水质量、降低消耗、改善操作和延长炉龄的重要手段,并取得了显著的经济效益。
2 自动化系统构成
自动化控制系统从控制过程环节来分,可分成三部分:测控对象、监测控制及设置环节。测控对象是指氧枪、倾动装置等现场设备以及生产过程中的各种监测对象;监测控制部分包括变频器、电机、现场检测仪表、执行机构、阀门、PLC、监视器等等;设置环节主要由计算机程序来实现。监测控制及设置环节服务于测控对象。生产过程中由设置环节完成工艺参数极限位的设置和生产顺序的制定,由监测控制部分完成现场测量参数的收集、生产设备的控制及生产流程的计算机监视。
3 转炉PLC系统设计
从工艺过程对控制的要求和需求分析得知,转炉炼钢生产要有准确的速度控制和位置控制,控制系统要求稳定可靠,故障率低。据此,本工程比较了几个厂家的产品,最后选用德国西门子公司的矢量控制变频器(SIMOVERT MASTER DRIVES)作为传动装置,实现速度控制;选用德国西门子公司SIMATIC S7系列可编程控制器(PLC)完成定位控制、顺序控制和逻辑控制。
3.1 PLC系统组成
转炉PLC控制系统如图1所示,整个系统由工控机、S7-400 PLC站、S7-300 PLC站及变频控制柜等组成。各系统之间通讯通过工业以太网和Profibus网实现。
炼钢主控制室设两个PLC站,一个站负责转炉倾动、氧枪系统及散状料系统的配套设备的控制、数据采集和联锁控制;另一个站负责烟气净化系统及汽化冷却系统的配套设备的控制、数据采集和联锁控制。主控制室中设置两台上位机,实现对相应系统的实时监控。风机房控制室设一个PLC站,负责二次除尘系统及煤气回收的控制,控制室中设置一台上位机,实现实时监控。炼钢主控制室中的两个PLC站都选用S7-400,风机房控制室中的PLC站选用S7-300。
氧枪传动控制配置了两套西门子的矢量控制变频器,一用一备;转炉倾动的传动控制配置了四套西门子的矢量控制变频器,三用一备。为避免变频器高次谐波对网络产生干扰,工程设计中采用屏蔽电缆。
3.2 PLC系统控制内容
转炉PLC系统设计按三电一体化综合考虑。PLC系统控制内容主要包括:转炉倾动位置检测、控制和联锁;氧枪系统检测、控制和联锁;供氧、供氮系统有关参数的检测及联锁;各种传动设备的控制及联锁;冶炼用原材料系统的检测、控制和联锁;冶炼过程中所需的各种数据检测、记录;汽化冷却系统的检测、控制和联锁;转炉烟气净化和煤气回收系统的检测、控制和联锁等等。
倾动部分:转炉倾动分三地操作,炉前主操作室和炉后机旁操作室及主操作室,设有指令转换开关,转炉倾动操作有快速、慢速、正反转及其信号显示和炉子倾角显示。
氧枪部分:氧枪系统为单小车双卷扬系统装置,一套工作,一套备用。氧枪升降是用交流电机驱动。断电时,用气动马达提枪。操作站可显示氧枪实际枪位,可通过计算机键盘式按钮控制枪位,冶炼过程中的待吹点、氧气开闭点、氧枪变速点,吹炼点均可人工设定,并可随时修正。
仪控部分:完成对各生产流程工艺参数的检测、调节、报警、控制功能。
3.3 监控系统
监控系统采用西门子WinCC软件。工业监控组态软件WinCC(Windows Control Center)是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理(SCADA)系统,它是结合西门子公司在过程自动化领域中的先进技术和微软公司强大软件功能的产物。
生产过程的监控任务由操作站来完成,它是操作人员完成生产过程监控管理任务平台。操作站可实现生产过程的数据显示、流程图画面、报警画面、趋势曲线显示、历史数据存储、报表打印及整个过程管理的控制,通过人机对话,可修改设定值,也可直接操作控制设备的运行。根据系统要求,转炉系统主要组态画面包括:炼钢主画面、氧枪倾动合闸画面、仪表系统画面、配料系统画面、历史曲线画面、系统状态画面、报警一览画面、烟气净化画面、汽化冷却画面和供料系统画面。
通过各组态画面操作人员可方便地掌握各生产环节的运行状况。以炼钢主画面为例,主画面上主要包括内容:主令联锁信号、氧枪供电、倾动操作位置、炉体位置、氧枪操作、倾动电机、倾动操作等。通过炼钢主画面可以观察到转炉系统的整体运行情况。
4 结束语
转炉自动化控制系统实现了过程参数的集中显示和管理,在现场的终端提供了友好的人机界面,包括工艺流程模拟、参数报警、趋势曲线等,实现了数据的集成,方便了人工的操作,使工人对现场设备运行情况有了直观、准确的了解。经实际运行证明,该控制系统稳定可靠、便于操作,为转炉生产创造了良好的经济价值。
参考文献
[1]廖常初编著.S7-300/400PLC应用技术[M].机械工业出版社,2008年出版.
关键词：PLC；控制系统；设计；交通灯
中图分类号：TH707文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0132-02
PLC（可编程序控制器）是一种新型的通用控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计。因此，学习PLC的最终目的就是能将它应用到实际的工业控制系统中去。高职院校传统的教学方法侧重于软件程序设计的教学，忽略了对PLC控制系统的整体设计，学生在学习完课程后，依然不太明白PLC到底能干什么，在实际工作过程如何应用。为了能让学生彻底理解PLC控制系统设计的全过程，必须让学生了解PLC从程序设计到硬件组成的PLC工作控制系统的整个过程。
经过多年的教学实践和不断探索，笔者进行了大胆的改革和创新，取得了良好的效果。
1在系统设计中学习PLC
在传统的教学过程中，教师侧重于介绍梯形图、指令表和顺序功能图等程序设计方法，尽管是以项目为载体，也仅仅是让学生在PLC软件仿真系统上实施软件设计，或者是在PLC实训箱上完成软件设计、PLC程序写入和简单的硬件线路连接，学生在项目任务完成之后，会有短暂的成就感，但若要学生面对一个实际的PLC控制系统的设计项目，他们往往不知如何动手。
在一个完整的PLC控制系统设计中引导学生学习PLC。在系统软件和硬件的设计过程中，会遇到很多的问题，通过引导学生主动面对这些问题，师生共同解决问题，来激发学生主动学习的积极性，也让学生逐渐清楚的了解一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法。
然而一个完整的PLC控制系统通常需要十多课时甚至更多课时才能完成，为了防止学生感觉目标遥远，因设计过程中困难重重而中途放弃，我将整个PLC控制系统的设计分割成若干个任务，让学生在每一节课完成其中一个设计任务，也就是，每次课每节课都有明确的目标，做到重点突出，使得学生在每次课每节课都有所得，即陶行知先生说的“每课有学理，有实习，二者联络无间，然后完一课即成一事。成一事再学一事，是谓升课。”
2十字路口交通灯的PLC控制系统设计
十字路口交通灯控制系统是学生比较熟悉并且容易理解的一个PLC实际应用的案例，对于较为熟悉的控制对象，学生比较容易有信心面对和解决即将到来的众多问题和困难。
基于系统设计的教学组织实施的具体做法是将顺序功能图的知识点设计成具体的十字路口交通灯的PLC控制系统设计情境，将知识与技能融合于教学中，让学生在学中做，在做中学，以学会做，做学结合。伴随着教学过程的进行，学生逐渐成为学习的主体，达到教是为了不教的目的。
2.1系统的控制要求
改系统要求用三菱FX1N-40MRPLC实现十字路口交通灯的PLC控制系统设计，包括软件程序设计和硬件电路设计与制作。十字路口交通灯的PLC控制系统模拟图如图1所示，系统控制时序图如图2所示。
具体控制要求如下：
①通过启动按钮和停止按钮实现十字路口交通灯PLC控制系统的开启和关闭。
②按下启动按钮后，东西方向红灯点亮并持续25 s，同时南北方向绿灯点亮并持续20 s后熄灭，转为绿灯闪烁3 s后熄灭，继而南北黄灯点亮并持续2 s后熄灭；南北黄灯熄灭转为红灯点亮并持续25 s同时，东西方向红灯熄灭，转为绿灯点亮并持续20 s，之后绿灯闪烁3 s后熄灭，转为黄灯点亮2 s，至此，交通灯系统完成一个周期。
③要求设计并制作出满足系统要求的硬件电路。
④要求设计出满足系统要求的软件程序。
⑤系统软硬件联调至满足十字路口交通灯的控制要求。
2.2系统的硬件设计与制作
十字路口交通灯的PLC控制系统硬件设计包括交通灯的PLC控制系统的I/O端口分配、交通灯显示装置的设计与实物制作、PLC与交通灯显示装置的硬件连接。在传统的《PLC技术》课程教学中，PLC控制系统的I/O端口分配和PLC与交通灯显示装置的硬件连接是侧重的训练任务，因此，为了让学生更清楚的理解和掌握一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法，交通灯的显示装置也要求学生自己设计与制作。图3和图4所展示的是学生自己设计和制作十字路口交通灯的显示装置。
2.3PLC程序设计与调试
根据十字路口交通灯系统的控制要求和PLC的I/O端口分配，可以写出该控制系统的PLC程序见表1。
2.4系统软硬件联调
在检查整个PLC控制系统硬件接线无误后，接通PLC的电源，将程序写入到PLC中，按下启动按钮，观察LED指示灯的点亮效果是否满足系统控制要求。若LED指示灯的点亮时序与控制要求不一致，则需要综合分析问题出现的原因。
2.5取得的效果
通过采用基于系统设计的教学组织模式，学生能通过一个完整的十字路口交通灯的PLC控制系统的设计与制作实现对PLC技术在实际生产应用的充分理解和掌握。在培养了学生的实际设计能力的同时，也为学生学习专业课程和终生学习奠定了坚实的基础。
3结语
通过多年的改革与实践证明，在《PLC技术》课程中采用系统设计的教学组织模式，能够培养学生的专业学习兴趣，增强学生的创新意识，提高学生的实际应用和动手能力。
参考文献：
[1] 张旭.在系统设计中学习PLC[J].电子设计工程,2012,(17).
[2] 谢银荣.提高PLC教学有效性的策略探析[J].高职教育,2008,(8).
[3] 赵瑞林.基于工学结合的PLC课程改革及实践效果[J].黑龙江教育,2011,(6).
endprint
摘要：文章通过十字路口交通灯的PLC控制系统设计与制作的实施，具体阐述了该课程的组织过程。通过突出PLC控制系统设计与制作，培养了实际设计能力，为专业课的学习奠定了坚实的基础。
关键词：PLC；控制系统；设计；交通灯
中图分类号：TH707文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0132-02
PLC（可编程序控制器）是一种新型的通用控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计。因此，学习PLC的最终目的就是能将它应用到实际的工业控制系统中去。高职院校传统的教学方法侧重于软件程序设计的教学，忽略了对PLC控制系统的整体设计，学生在学习完课程后，依然不太明白PLC到底能干什么，在实际工作过程如何应用。为了能让学生彻底理解PLC控制系统设计的全过程，必须让学生了解PLC从程序设计到硬件组成的PLC工作控制系统的整个过程。
经过多年的教学实践和不断探索，笔者进行了大胆的改革和创新，取得了良好的效果。
1在系统设计中学习PLC
在传统的教学过程中，教师侧重于介绍梯形图、指令表和顺序功能图等程序设计方法，尽管是以项目为载体，也仅仅是让学生在PLC软件仿真系统上实施软件设计，或者是在PLC实训箱上完成软件设计、PLC程序写入和简单的硬件线路连接，学生在项目任务完成之后，会有短暂的成就感，但若要学生面对一个实际的PLC控制系统的设计项目，他们往往不知如何动手。
在一个完整的PLC控制系统设计中引导学生学习PLC。在系统软件和硬件的设计过程中，会遇到很多的问题，通过引导学生主动面对这些问题，师生共同解决问题，来激发学生主动学习的积极性，也让学生逐渐清楚的了解一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法。
然而一个完整的PLC控制系统通常需要十多课时甚至更多课时才能完成，为了防止学生感觉目标遥远，因设计过程中困难重重而中途放弃，我将整个PLC控制系统的设计分割成若干个任务，让学生在每一节课完成其中一个设计任务，也就是，每次课每节课都有明确的目标，做到重点突出，使得学生在每次课每节课都有所得，即陶行知先生说的“每课有学理，有实习，二者联络无间，然后完一课即成一事。成一事再学一事，是谓升课。”
2十字路口交通灯的PLC控制系统设计
十字路口交通灯控制系统是学生比较熟悉并且容易理解的一个PLC实际应用的案例，对于较为熟悉的控制对象，学生比较容易有信心面对和解决即将到来的众多问题和困难。
基于系统设计的教学组织实施的具体做法是将顺序功能图的知识点设计成具体的十字路口交通灯的PLC控制系统设计情境，将知识与技能融合于教学中，让学生在学中做，在做中学，以学会做，做学结合。伴随着教学过程的进行，学生逐渐成为学习的主体，达到教是为了不教的目的。
2.1系统的控制要求
改系统要求用三菱FX1N-40MRPLC实现十字路口交通灯的PLC控制系统设计，包括软件程序设计和硬件电路设计与制作。十字路口交通灯的PLC控制系统模拟图如图1所示，系统控制时序图如图2所示。
具体控制要求如下：
①通过启动按钮和停止按钮实现十字路口交通灯PLC控制系统的开启和关闭。
②按下启动按钮后，东西方向红灯点亮并持续25 s，同时南北方向绿灯点亮并持续20 s后熄灭，转为绿灯闪烁3 s后熄灭，继而南北黄灯点亮并持续2 s后熄灭；南北黄灯熄灭转为红灯点亮并持续25 s同时，东西方向红灯熄灭，转为绿灯点亮并持续20 s，之后绿灯闪烁3 s后熄灭，转为黄灯点亮2 s，至此，交通灯系统完成一个周期。
③要求设计并制作出满足系统要求的硬件电路。
④要求设计出满足系统要求的软件程序。
⑤系统软硬件联调至满足十字路口交通灯的控制要求。
2.2系统的硬件设计与制作
十字路口交通灯的PLC控制系统硬件设计包括交通灯的PLC控制系统的I/O端口分配、交通灯显示装置的设计与实物制作、PLC与交通灯显示装置的硬件连接。在传统的《PLC技术》课程教学中，PLC控制系统的I/O端口分配和PLC与交通灯显示装置的硬件连接是侧重的训练任务，因此，为了让学生更清楚的理解和掌握一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法，交通灯的显示装置也要求学生自己设计与制作。图3和图4所展示的是学生自己设计和制作十字路口交通灯的显示装置。
2.3PLC程序设计与调试
根据十字路口交通灯系统的控制要求和PLC的I/O端口分配，可以写出该控制系统的PLC程序见表1。
2.4系统软硬件联调
在检查整个PLC控制系统硬件接线无误后，接通PLC的电源，将程序写入到PLC中，按下启动按钮，观察LED指示灯的点亮效果是否满足系统控制要求。若LED指示灯的点亮时序与控制要求不一致，则需要综合分析问题出现的原因。
2.5取得的效果
通过采用基于系统设计的教学组织模式，学生能通过一个完整的十字路口交通灯的PLC控制系统的设计与制作实现对PLC技术在实际生产应用的充分理解和掌握。在培养了学生的实际设计能力的同时，也为学生学习专业课程和终生学习奠定了坚实的基础。
3结语
通过多年的改革与实践证明，在《PLC技术》课程中采用系统设计的教学组织模式，能够培养学生的专业学习兴趣，增强学生的创新意识，提高学生的实际应用和动手能力。
参考文献：
[1] 张旭.在系统设计中学习PLC[J].电子设计工程,2012,(17).
[2] 谢银荣.提高PLC教学有效性的策略探析[J].高职教育,2008,(8).
[3] 赵瑞林.基于工学结合的PLC课程改革及实践效果[J].黑龙江教育,2011,(6).
endprint
摘要：文章通过十字路口交通灯的PLC控制系统设计与制作的实施，具体阐述了该课程的组织过程。通过突出PLC控制系统设计与制作，培养了实际设计能力，为专业课的学习奠定了坚实的基础。
关键词：PLC；控制系统；设计；交通灯
中图分类号：TH707文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0132-02
PLC（可编程序控制器）是一种新型的通用控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计。因此，学习PLC的最终目的就是能将它应用到实际的工业控制系统中去。高职院校传统的教学方法侧重于软件程序设计的教学，忽略了对PLC控制系统的整体设计，学生在学习完课程后，依然不太明白PLC到底能干什么，在实际工作过程如何应用。为了能让学生彻底理解PLC控制系统设计的全过程，必须让学生了解PLC从程序设计到硬件组成的PLC工作控制系统的整个过程。
经过多年的教学实践和不断探索，笔者进行了大胆的改革和创新，取得了良好的效果。
1在系统设计中学习PLC
在传统的教学过程中，教师侧重于介绍梯形图、指令表和顺序功能图等程序设计方法，尽管是以项目为载体，也仅仅是让学生在PLC软件仿真系统上实施软件设计，或者是在PLC实训箱上完成软件设计、PLC程序写入和简单的硬件线路连接，学生在项目任务完成之后，会有短暂的成就感，但若要学生面对一个实际的PLC控制系统的设计项目，他们往往不知如何动手。
在一个完整的PLC控制系统设计中引导学生学习PLC。在系统软件和硬件的设计过程中，会遇到很多的问题，通过引导学生主动面对这些问题，师生共同解决问题，来激发学生主动学习的积极性，也让学生逐渐清楚的了解一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法。
然而一个完整的PLC控制系统通常需要十多课时甚至更多课时才能完成，为了防止学生感觉目标遥远，因设计过程中困难重重而中途放弃，我将整个PLC控制系统的设计分割成若干个任务，让学生在每一节课完成其中一个设计任务，也就是，每次课每节课都有明确的目标，做到重点突出，使得学生在每次课每节课都有所得，即陶行知先生说的“每课有学理，有实习，二者联络无间，然后完一课即成一事。成一事再学一事，是谓升课。”
2十字路口交通灯的PLC控制系统设计
十字路口交通灯控制系统是学生比较熟悉并且容易理解的一个PLC实际应用的案例，对于较为熟悉的控制对象，学生比较容易有信心面对和解决即将到来的众多问题和困难。
基于系统设计的教学组织实施的具体做法是将顺序功能图的知识点设计成具体的十字路口交通灯的PLC控制系统设计情境，将知识与技能融合于教学中，让学生在学中做，在做中学，以学会做，做学结合。伴随着教学过程的进行，学生逐渐成为学习的主体，达到教是为了不教的目的。
2.1系统的控制要求
改系统要求用三菱FX1N-40MRPLC实现十字路口交通灯的PLC控制系统设计，包括软件程序设计和硬件电路设计与制作。十字路口交通灯的PLC控制系统模拟图如图1所示，系统控制时序图如图2所示。
具体控制要求如下：
①通过启动按钮和停止按钮实现十字路口交通灯PLC控制系统的开启和关闭。
②按下启动按钮后，东西方向红灯点亮并持续25 s，同时南北方向绿灯点亮并持续20 s后熄灭，转为绿灯闪烁3 s后熄灭，继而南北黄灯点亮并持续2 s后熄灭；南北黄灯熄灭转为红灯点亮并持续25 s同时，东西方向红灯熄灭，转为绿灯点亮并持续20 s，之后绿灯闪烁3 s后熄灭，转为黄灯点亮2 s，至此，交通灯系统完成一个周期。
③要求设计并制作出满足系统要求的硬件电路。
④要求设计出满足系统要求的软件程序。
⑤系统软硬件联调至满足十字路口交通灯的控制要求。
2.2系统的硬件设计与制作
十字路口交通灯的PLC控制系统硬件设计包括交通灯的PLC控制系统的I/O端口分配、交通灯显示装置的设计与实物制作、PLC与交通灯显示装置的硬件连接。在传统的《PLC技术》课程教学中，PLC控制系统的I/O端口分配和PLC与交通灯显示装置的硬件连接是侧重的训练任务，因此，为了让学生更清楚的理解和掌握一个完整的PLC控制系统的设计和调试方法，交通灯的显示装置也要求学生自己设计与制作。图3和图4所展示的是学生自己设计和制作十字路口交通灯的显示装置。
2.3PLC程序设计与调试
根据十字路口交通灯系统的控制要求和PLC的I/O端口分配，可以写出该控制系统的PLC程序见表1。
2.4系统软硬件联调
在检查整个PLC控制系统硬件接线无误后，接通PLC的电源，将程序写入到PLC中，按下启动按钮，观察LED指示灯的点亮效果是否满足系统控制要求。若LED指示灯的点亮时序与控制要求不一致，则需要综合分析问题出现的原因。
2.5取得的效果
通过采用基于系统设计的教学组织模式，学生能通过一个完整的十字路口交通灯的PLC控制系统的设计与制作实现对PLC技术在实际生产应用的充分理解和掌握。在培养了学生的实际设计能力的同时，也为学生学习专业课程和终生学习奠定了坚实的基础。
3结语
通过多年的改革与实践证明，在《PLC技术》课程中采用系统设计的教学组织模式，能够培养学生的专业学习兴趣，增强学生的创新意识，提高学生的实际应用和动手能力。
参考文献：
[1] 张旭.在系统设计中学习PLC[J].电子设计工程,2012,(17).
[2] 谢银荣.提高PLC教学有效性的策略探析[J].高职教育,2008,(8).
[3] 赵瑞林.基于工学结合的PLC课程改革及实践效果[J].黑龙江教育,2011,(6).
一、实验目的：
1.熟悉典型继电器电路的工作原理及电路接线。2.熟悉西门子PLC 的组成，模块及电路接线。3.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。
4.熟悉利用STEP 7 建立项目、硬件组态、编程、编译、下载和运行等设计步骤。
5.学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程，完成三相异步电机单向运行控制程序的编制及调试。
二、实验设备：
1.个人PC 机 1 台
2.西门子1214C AC/DC/RLY PLC 1 台 3.西门子CM1241 RS485通信模块 1 台 4.实验操作板 1 块 5.线缆若干
三、实验步骤：
1.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，可以上电试验。
2.了解西门子PLC 的组成，熟悉PLC的电源、输入信号端I 和公共端COM、输出信号端Q 和公共端COM；PLC 的编程口及PC 机的串行通讯口、编程电缆的连接；PLC 上扩展单元插口以及EEPROM 插口的连接方法；RUN/STOP开关及各类指示灯的作用等。
2.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，并将RUN/STOP 开关置于STOP 后，方可接入220V交流电源。
3.在PC 机启动 西门子STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。4.根据实验内容，在西门子STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后，下载到PLC中。5.程序运行调试并修改。6.写实验报告。
四、实验内容：
实验
1、三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制
图 1 三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制接线图
实验
2、三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制
图 2 三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制梯形图
五、实验总结与思考：
1.简述S7-1200 PLC的硬件由哪几部分组成。
2.请简要叙述从硬件组态开始到程序下载到PLC进行调试的整个过程。3.做完本次实验的心得体会； 注：
实验报告要求
本次实验为学生第一次实验，实验类型为验证型实验，在实验过程中重点是熟悉编程环境、如何编写程序、下载程序、调试程序、观察结果、修改程序。
1.书写规范，版面整洁。
2.做好实验总结，回答思考题，写出心得体会。3.不准相互抄袭实验报告。
4.按照教师指定的时间完成并上交实验报告。
实验报告的内容主要
1.实验目的：本次实验主要达到的要求及目的。2.实验设备：本次实验的主要设备。
3.实验具体步骤及内容：如何联机、编写程序、下载程序、调试程序、观察结果、修改程序。
4.实验程序上机验证：写出运行后得到的结果，并分析与理论分析的结果是否相同，做思考题。
5.心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。
实验二：PLC基本指令应用编程练习（三学时）
一、实验目的：
1.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。2.掌握基本指令应用的编程方法。3.掌握PLC程序调试的基本步骤及方法 4.熟悉典型继电器电路的工作原理。5.学会把典型继电器电路改造成PLC控制回路
二、实验设备：
1.个人PC 机 1 台
2.西门子1214C AC/DC/RLY PLC 1 台 3.西门子CM1241 RS485通信模块 1 台 4.实验操作板 1 块 5.线缆若干
三、实验步骤：
1.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。2.基本逻辑指令编程练习。
3.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，并将RUN/STOP 开关置于STOP 后，方可接入220V交流电源。
3.在PC 机启动 西门子STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。4.根据实验内容，在西门子STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后，下载到PLC中。5.程序运行调试并修改。6.写实验报告。
四、实验内容：
实验
1、三相异步电机正反转运行控制
图1 三相异步电机正反转运行控制接线图
图 2 三相异步电机正反转运行控制梯形图
实验2.多地点控制（选作）
图3 三相异步电机多地点控制接线图
图 4 三相异步电机多地点控制梯形图
实验3.抢答器设计（选作）
有I0.0，I0.1 和I0.2三个抢答输入，对应输出分别为Q4.0，Q4.1和 Q4.2。要求：三人任意抢答，谁先按动瞬时按钮，睡得指示灯优先亮，且只能亮一盏灯，进入下一个问题时，主持人按复位按钮，抢答重新开始。
图 5 三相异步电机多地点控制梯形图
五、实验总结与思考
1.简述PLC与外部设备的接线过程及注意事项； 2.做完本次实验的心得体会。
六、实验报告要求
1.书写规范，版面整洁。
2.做好实验总结，回答思考题，写出心得体会。3.不准相互抄袭实验报告。
4.按照教师指定的时间完成并上交实验报告。
实验三：基于PLC的三相异步电机双机运行控制（三学时）
一、实验目的：
1.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。
2.掌握基本指令（边沿指令及定时器）的应用编程方法。3.掌握PLC程序调试的基本步骤及方法。
4.熟悉基于PLC的电气控制系统的安装与调试方法。
二、实验设备：
1.个人PC 机 1 台
2.西门子1214C AC/DC/RLY PLC 1 台 3.西门子CM1241 RS485通信模块 1 台 4.实验操作板 1 块 5.线缆若干
三、实验步骤：
1.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。2.基本逻辑指令编程练习。
3.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，并将RUN/STOP 开关置于STOP 后，方可接入220V交流电源。
3.在PC 机启动 西门子STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。4.根据实验内容，在西门子STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后，下载到PLC中。5.程序运行调试并修改。6.写实验报告。
四、实验内容：
实验
1、电动机的延迟启动与延迟停止控制
按下瞬时启动按钮I0.0，延时5s后电动机启动，按下瞬时停止按钮I0.1，延时10s后电动机停止。
图 1 电动机的延迟启动与延迟停止控制梯形图
实验
2、用接通延迟定时器和脉冲定时器分别实现一个周期振荡电路（选作）
图 2 用接通延迟定时器实现一个周期振荡
图 3 用脉冲定时器实现一个周期振荡
五、实验总结与思考
目 录
1前言-------3 2 可编程逻辑控制器-------------------------4
2.1可编程逻辑控制器的特点---------------------------4 2.2可编程逻辑控制器的原理---------------------------4 2.3洗衣机的工作的流程5 2.4 洗衣机的工作原理--6 系统程序设计-----------------------------7
3.1 设计好的系统程序流程图设计----------------------7 3.2 设计外部输入/输出点（I/0）----------------------8 3.3 PLC外部接线图---8 指令表、控制系统梯形图设计----------------9 4.1指令表-------------9 4.2控制系统程序流程图-9
1.前言
该设计描述了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程，并设计相应的系统软件，结合相应的硬件系统，提高控制系统的可靠性，全自动洗衣机应用了可编程控制器，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。它结合全自动洗衣机控制系统的要求，进行程序的设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。从而实现对可编程控制。
该系统由可编程控制器、变频器、触摸屏等控制元件组成，可编程控制器完成整个系统逻辑控制、各运行相关参数传送与读写、设备运行状态显示功能。变频器与可编程控制器利用自由口通讯协议通讯完成设备的启/停、简易PLC程序的执行及其它相关运行参数的传送。PLC与触摸屏通讯实现人机对话，完成相关参数设置、启停操作与状态显示。
全自动洗衣机利用可编程控制器、变频器与人机界面等自动化产品的有机结合来实现对工业洗涤设备的自动控制，其主要控制思路是对洗涤设备的进水/出水、洗涤模式、洗涤时间、脱水频率的设定、可编程控制器通讯功能的应用、变频器简易PLC功能的应用进行有机的组合与设计。
此设计的初始对自动洗衣机进行了分类。按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。并依次做了简单的介绍，同时全自动洗衣机应用了可编程控制器，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，然后主要是介绍全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制。
2可编程控逻辑制器
2.1可编程控制器的特点
硬件配置灵活，编程方法简便，抗干扰能力强，能适应较恶劣的工业环境（工作室温度可在0-60℃，存放温度可为-40～80℃,相对湿度可达95%），体积小，维护费用低。
（1）PLC能接收、处理和输出各种开关量、模拟量和不同码制的数码，除能实现一般的逻辑控制（顺序、步进、时序、条件和锁存等）功能外，还能实现数值运算、数据转换及数据通信等功能，配备适当的外围设备可以进行打印。（2）由于编程软件化（可新编程序、可修改程序和数据处理的可接口性），当生产工艺（或流程）改变时只需要修改软件，而不需要改变硬件即可满足新的控制要求，大大方便了设计和现场使用，缩短了设计施工和调试周期。
（3）PLC能与上一级计算机直接相连，在综合自动化控制系统中可以合理地实现分级控制，作为基础控制级使用。
（4）PLC采用独特而简便的编程方法，并采用与工艺流程相适应的一般符号。编程方法简明通俗，易学、易编、易改，很容易将原来的继电器控制线路直接翻译到PLC软件上。
2.2可编程控制器的特点与原理
可编程控制器是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、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、模拟式的知识界面输出，控制各种类型的机械或生产过程。plc扩充其功能的原则进行高度人性化。因此，可编程控制器以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长
等一系列优点，在汽车、钢铁、航空航天、船舶、化工、纺织、食品、造纸、军工等工业领域获得了广泛的应用。本书以我国目前应用最广泛的三种高性能小型机为背景，系统阐述了可编程控制器的结构、工作原理、硬件和软件系统以及plc控制系统从设计到安装到维护的系统设计过程，并对plc的组网技术进行了详细介绍。本书内容新颖，深入浅出，语言通俗易懂，理论联系实际。通过实例，详细地介绍了plc在不同行业中的具体应用，在编写形式上，注重理论与实践的结合，不但在各章节适时插入实例，使读者加深理解和掌握具体内容，而且以综合举例作为最后一章，以便于读者参考和提高综合应用可编程控制器的能力。本书可作为高等学校机电一体化专业、自动化专业、电气技术专业及其他相关专业的教材，也可作为广大工程技术人员的参考用书。
2.3 洗衣机的工作流程
1.正常运行：
PLC投入运行，系统处于初始状态（低水位）准备好启动: 1）启动时开始进水；
2）水满高水位（上限位）时停止进水并开始洗涤正转； 3）正转10s后暂停； 4）暂停3s开始洗涤反转 5）反转10s后暂停；
6）暂停2s后，若正、反洗涤未满3次时，返回从正洗开始动作； 7）若正反转满5次时则开始排水； 8）水排空以后开始脱水并继续排水；
9）脱水10s即完成一次从进水到排水的大循环过程； 10）若完成两次大循环，洗完报警3s后停机
11）可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警 12）可以按“排水”按钮手动排水
13）可以按“脱水按钮”按钮实现手动脱水； 2.强制停止：
“强制停止”方式具体控制要求如下：
（1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；
（2）用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。
2.4洗衣机的工作原理
当洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。洗涤完成由蜂鸣器报警。
按下启动按扭,开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转15S后,停止洗涤,开始洗涤反转;15S后,计数器加1,累计洗涤次数;若未满3次则重复进行洗涤,直至洗涤达到3次,开始排水.由于排水,水位降低,当水位低于规定下限水位时,低水位开关接通,开始脱水,脱水10S后,计数器加1,脱水停止.然后再返回到进水动作 重复上述过程3次,报警并停机
系统程序设计
3.1 设计好的系统程序流程图
图4.2 PLC 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。按下启动按钮时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水，开始正转洗涤。正转洗涤10s后，暂停3S，马上开始反转洗涤。反转洗涤10s 后暂停3S，转完后则开始排水。排水10秒后停止出水，同时声光报警器报警，叫工作人员来取衣服；按停止按钮声光报警器停止，并结束整个工作过程。
3.2 设计外部输入/输出点（I/0）
输入点：
输出点：
启动点--------------XO
报警------------------------Y0
高水位--------------X1
进水阀门-------------------------Y1
低水位--------------X2
正转-------------------------Y2
停止---------------X3
反转------------------------Y3
排水阀门---------------------------Y4
启动洗衣机--------------------------Y 3.3 PLC外部接线图
图4.5
指令表、控制系统梯形图设计
4.1指令表
3.2控制系统梯形图设计
关于开展《可编程序控制系统（PLC）设计师》
职业资格认证培训的通知：
各企事业单位人事部处、培训中心、设备动力处科、技术中心：
可编程序控制系统（PLC）设计师是人力资源和社会保障部发布的第七批新职业，是指从事可编程序控制器选型、编程，并对应用系统进行设计、集成和运行管理的人员。
现代PLC应用综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术，其应用越来越广泛。
2012年的第七期国家项目试点考试的开始，也是为我国前期控制类电气类的技师
人员缺乏的迫切需求，同时必须完善和规范技师技能的职业素质，是后期技师持证考评
招聘升迁的首要条件！规范可编程序控制系统设计人员的从业行为，把教育与培训工
作逐步纳入标准化、制度化的轨道，对提高行业职工队伍的整体素质，进而促进行业的大发展有着不可忽视的作用。本中心与人力资源和社会保障部合作开展职业资格《可编
程序控制系统（PLC）设计师》认证培训考试工作。
考试合格者，可获得由人力资源和社会保障部颁发的《可编程序控制系统（PLC）设计
师》职业资格证书，请各企（事）业单位抓住机会认真做好相关组织工作，现将具体
事项通知如下：
一．培训鉴定对象：
1、欲取得可编程序控制系统设计师职业资格证高技能人才。
2、解决工程自动化技术难题的工程技术精英。
3、全国电工、制冷、电梯等工种技师和高级技师论文创作的高技能人才。
4、爱好工厂自动化技术的工程人员。
5、有意在工业自动化方向自主创业的工程技术人员。
6、电气或自动化工程设计的工程师。
7、电气或自动化工程维修的技术人员。
8、电子电工、电气设备维护的人员。
9、从事自动化控制教学的人员。
二． 培训鉴定内容：
1、三菱可编程基本逻辑指令、功能指令的应用，编程技巧应用和实训操作；
2、西门子可编程基本逻辑指令、功能指令的应用，编程技巧应用和实训操作；
3、机电传动控制理论和实训：伺服电机控制，变频器综合应用技术；
4、三菱和西门子触摸屏应用技术，触摸屏与变频器通讯技术，触摸屏与PLC通讯技术；
5、PLC与PLC的数据通讯、PLC与变频器通讯、PLC变频器与触摸屏应用通讯技术；
6、现场总线技术理论和应用技术；
7、特殊功能模块的使用和PLC综合应用控制；
8、学习WinCC flexible、GT-designer、GX-Developer、STEP7-MircoWIN等软件的使用；
9、工厂自动化综合应用技术等；
三．培训鉴定时间及地点：
2012年5月 9日北京市 报到 2012年6月13日深圳市 报到
四．培训费用：
可编程序控制系统（PLC）设计师：5900元/人，上述费用包括：报名费、培训费、鉴定考试费、证书费等。食宿统一安排，费用自理。前50名办理费用的学员，免400元资料费。
五．证书颁发
鉴定合格者可获得由国家人力资源和社会保障部所属试点省市颁发的可编程序控制系统（PLC）设计师《中华人民共和国职业资格证书》。该证书实行统一编号登记管理和网上查询，全国通用。其可作为招聘录用、考核晋升、岗位续聘、职称评定、加薪的重要参考依据。
六．鉴定方式
分为理论知识考试和专业能力考核。理论知识考试采用闭卷笔试方式，专业能力考核采用现场实际操作方式进行。理论知识考试和专业能力考核均实行百分制，成绩皆达60分及以上者为合格。
七．申报条件
可编程序控制系统（PLC）设计师申报条件 1：从事相关工作5年以上；
2：具有大专及本科学历，从事相关工作3年以上； 3：硕士学位，从事工作1年以上。符合以上条件之一者，均可申报；
八．报名办法
提交本人身份证复印件、学历复印件、各单位开具的工作年限证明（原件）、蓝底两寸免冠证件照四张（1张需要扫描版），请参考人员于报名截止结束前10天将上述资料及相关 费用上报至我中心。（本次培训班限内部名额100位学员,培训班按报名先后顺序安排座位）
九．联系方式
联系人：李航老师手机：***电 话：010-52489583Q Q：1793962515传真：010-83613582邮 箱：zypx_liyan@163.com
网址：
国家职业资格培训鉴定申请表
申请日期：年月日联系人：李航（老师）电 话：010-5248958
3注：
1、考生有关证明资料（身份证、学历证书复印件、工作年限证明等）由培训机构粘贴附后；
2、申报鉴定、鉴定结果及以下内容均由培训机构填写；
3、本表一式三份，每一项应填写工整、准确；
4、存本人档案一份。
电梯是一种典型的随机逻辑控制对象,非常适合作为教学模型。该模型接近工程实际,可增强动手能力。
PLC控制的电梯自动控制系统是楼宇智能控制、工业过程控制的典型实例,是近年来机电一体化、电气自动化、智能楼宇控制等专业的配套教学和实验装置,是PLC、电气控制等课程实践教学的一个必不可少的重要内容。为满足可编程控制器技术及应用课程实验教学的需要,有必要开发一套PLC控制电梯实验教学模型。
2 外围设计
2.1 模型结构设计框架
设计模型结构框架时主要考虑教学实验功能要求,同时要考虑到实际制作可行和安装布线方便的原则。电梯结构框图如图1,模型电梯主要由电动机、轿厢、支架、滑轮、吊绳、车轮、传感器(限位器)、呼叫按钮、楼层指示灯等组成。
图1中,L1—L4为电梯所在楼层指示灯;K1—K4为内呼叫按钮(带灯);M电动机;T1—T4外呼叫按钮(带灯);1F—4F电梯楼层;S1—S4为传感器位置检测。
2.2 控制系统设计框架
设计系统框架时,注意考虑信号的延时和系统电路的抗干扰等。电梯控制系统框图如图2,控制系统主要由外呼梯信号、内呼梯信号、传感器检测信号、开关门信号、PLC控制器、电机拖动、楼层显示等组成。通过框图可以看出电梯的控制系统可分为三个部分:(1)信号输入部分:外呼梯信号、内呼梯信号、传感器检测信号、开关门延时信号;(2)PLC控制器;(3)信号输出控制部分:电机拖动、楼层显示。
3 电路设计
传感器原理图见图3。经过测试PLC的电阻约为3K左右,从24V输入端到OUT端经2K的两个电阻并联分流后电阻为1K。分流使得两个2K电阻不易发热,PLC上能分到的电压约为18V左右能驱动PLC。在通电的情况下,当J1(红外发光接收管的封装)红外接收器没有接收到信号时,比较器LM324的2脚是通过R3接地,此时LM324的3脚电压要大于2脚,LM324的输出为了1,D1发光,同时9013导通,OUT几乎为0,不能驱动PLC工作;当J1红外接收器接收到信号时,比较器LM324的2脚是通过R3接地,此时LM324的3脚电压要小于2脚,LM324的输出为了0,D1不发光,同时9013截止,24V电流通过两个并联电阻,流经PLC到地,此时OUT为18V左右,能驱动PLC工作。原理图中VCC为5V。红外检测的距离通过两个电位器进行调节控制。
按钮灯的设计为常开继电器,并且灯是不带自锁的,通过程序使灯亮与灭。由于电路中的5 V,1 2 V,2 4 V电压需求,选项用GZM-H100T5+24+1(新星牌)直接提供输出,继电器选用JQX-13F DC24V。
4 程序设计
本设计采用OMRON SYSMAC CP1H系列PLC。它是用于实现高速处理,高功能的小型高端单元型P L C,具体型号是CP1H-X40DT-D(晶体管输出漏型)来构建实验平台。通过CX-Programmer7.1上编写梯形图程序,可参见文献[1]。本设计为四层电梯模型及其控制系统。根据随机的输入信号以及电梯的相应的状态适时控制电梯的运行与停止。轿厢的位置由每层的传感器行程开关来检测,当轿厢经过或停在某一层时,传感器检测到该信号,则将其输入到PLC相应行程开关的KEEP位。为了观察方便,对电梯所在楼层采用指示灯显示,对按钮信号用指示灯显示(带灯按钮不自锁)。按钮灯的控制,通过输入呼叫使其灯亮,并保持该状态至对应行程开关到,则其灯灭,在中间层要串入上下行标志。
当电梯响应呼梯信号到达所需楼层时,同时楼层显示的指示灯亮,电梯开关门延时。经过延时,电梯继续执行输入的呼梯信号,同时该楼层相应的指示灯灭。内呼叫的响应不考虑上下行标志,只要到达该层则响应。共需要10个输入与16个输出。编写程序时充分利用PLC的内部继电器。内部辅助继电器(WR)区域CP1H:字地址W000-W511(W0.00-W511.15)和保持继电器(HR)区域:存储/操作各种数据,可按字或位存取。操作方式改变,电源中断或PLC停止操作时,HR区域能保持状态。CP1H:字地址H000-H511(H0.00-H511.15)。可参见图4第二层的部分设计思路,其它层类似。
4.1 上行状态
轿厢停于1楼,当2、3楼有上行呼叫或者4楼有下行呼叫时,轿厢上行。轿厢停于2楼,当3楼有上行呼叫或者4楼发出下行呼叫时,轿厢上行。轿厢停于3楼,当4楼有下行呼叫时,轿厢上行。所有上行记入不同内部辅助继电器(WR)区域,再相或后,汇总计入标志位H0.10和上行位H1.00置1,该位由总停来复位。
4.2 下行状态
轿厢停于4楼,当2、3楼发出下行呼叫或者1楼发出上行呼叫时,轿厢下行。轿厢停于3楼,当2楼发出下行呼叫或者1楼发出上行呼叫时,轿厢下行。轿厢停于2楼,当1楼发出上行呼叫时,轿厢下行。所有下行记入不同内部辅助继电器(WR)区域,再相或后,汇总计入标志位H0.10置0和下行位H1.01置1,该位由总停来复位。同时也可参阅文献[2]的上下行控制。
4.3 停靠楼层控制
当电梯运行到达某一楼层,检测到该楼层有呼叫信号输入,则电梯停靠在该楼层,通过定时器定时来延时5秒钟,通过延时可以进行其它的操作[3]。若电梯上行,当某一楼层有上行呼梯信号时,电梯停靠在该楼层并延时,响应该楼层的呼梯信号(当上行呼叫信号要大于当前楼层时,否则不响应,如上升到三楼,二楼有上呼叫则不响应);若某一楼层有下行呼梯信号,则也不响应。下行与此类似。所有停计入不同内部辅助继电器(WR)区域然后相或,得到一个总停的内部辅助继电器(WR),并将其取反后串入上下行位。
4.4 轿厢内的运行控制
在没有其它呼叫时,当进入轿厢后,如果输入比当前楼层号小的楼层号,则轿厢会下行,反之上行。处于上行状态时,当进入轿厢后,如果按下比当前楼层号大的楼层号,当楼层到达所呼叫的楼层时,停靠,开门。如果按下比当前楼层号小的楼层号,程序会通过KEEP记忆该呼叫状态,在响应完上行对应呼叫后再响应下行呼叫;下行时,与此类似。
4.5 优先级的判定
在设计中是采用楼层检测判断,加入上下行标志位,设计中主要选用KEEP指令,因其指令周期短,能很好节省时间,尤其用于更多层电梯时。电梯实行顺向优先执行的功能,即首先判断电梯在哪一层。例如:当电梯在上行过程中,优先响应轿厢所在楼层以上的同向呼梯信号(如本层有呼叫则延时再响应上呼叫),直到轿厢以上楼层无呼梯信号或轿厢已到达顶楼时,电梯才会换向,执行下行的呼梯信号;当电梯在下行过程中,优先响应该楼层以下的同向呼梯信号,直到轿厢以下楼层无呼梯信号输入或者轿厢已经到达底层,电梯才会换向行使,若无呼梯信号输入,则轿厢停在该楼层。
5 问题讨论
调试顺序:先是楼层指示灯,内选层指示灯,到所在楼层后,则其所对应层的指示灯灭;外呼叫上指示灯,到所在楼层后,则其所对应层的指示灯灭。同理调试外呼叫下指示灯。保证外围灯都没有问题时,再调试控制运动部分的程序,这是关键部分,也是最难部分,因为电梯到每一层后,它的所有情况都要考虑到,而且还不能有冲突。
调试过程中所遇到的问题:(1)对于本层有呼,如果是外二上呼叫,上到二楼后,停下,延时,延时时间到后,还要使停止部分断开,不然停的优先级更高,会使得电机一直停下去,而没有动作。解决方法为在相应停操作中加入延时位的常闭继电器。(2)对上下行要进行标识,这就涉及到一个优先级的问题,如上行到二楼,标志1,如果此时有二楼下呼叫按下,则不响应,让其保持.再在下中检测下呼叫。(3)当电梯在三楼或四楼时,一楼下呼叫时,下到二楼就停了,解决方法是把二楼的行程开关换为点动的,不能保持,并且并联上一三楼的行程开关取反。(4)在设计二三楼时,遇到一个逻辑相冲突的问题,同一条线路的,矛盾即同时为一个KEEP的置1与置0,则由于置0的优先级更高始终置0,从而导致错误。加入一个自锁,从而使得问题解决。
6 结束语
本次设计完成了四层电梯的自动控制功能。能实现电梯在上下行优先级的控制和电梯开关门延时的控制以及楼层显示等功能。该控制系统适用于四层电梯的控制,并在功能上有良好的扩展性。加入开关门光电检测可参阅文献[4]和[5],加入行进中的加减速可参阅文献[6],要进行更多层的设计可以通过加入编码、译码功能进行I/O中的扩展,亦可参见文献[7]所述方法,同时其它更多层的中间层类似于四层楼的中间层二、三层编程方法串入即可,顶层与底层也做相应的变化。因此,本系统经过适当的修改和扩展,可适用于大型高层建筑中使用的电梯。
摘要：本文主要完成了基于PLC的实验室电梯模型的设计,并对设计中的相关问题作了较细致的探讨。通过搭接外围硬件电路与编写程序,做出了实体模型,工作情况稳定,可靠,为在此平台上进行其它设计提供了条件。
关键词：电梯模型,PLC,传感器
参考文献
[1]章丽芙.基于PLC的电梯控制系统[J].电气开关.2006.(2):21-23.
[2]王恒升,李丹峰,龙迎春.PLC电梯控制系统设计[J],工业仪表与自动化装置.1999(6):25-27.
[3]黄桂梅,刘永立.PLC电梯控制系统的设计与实践[J].制造业自动化.2007.29(4):81-90.
[4]范玉萍.PLC在电梯载员限额自动检测系统中的应用[J].自动化与仪表.1998.13(6):60-63.
[5]张计科,王志和,贺澎.基于PLC电梯模型控制策略设计与实现[J].工业控制计算机.2007.20(2):64-65.
[6]赵晶.PLC电梯模型设计的几点思考.厦门理工大学学报.2006.14(3):44-47.
关键词：智能网关；工业PLC；通讯协议；接口
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0097-02
智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，它是在数字化工厂的基础上，依据工业4.0概念，利用物联网技术和设备监控技术，加强信息管理和服务。清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预，及时正确的采集生产控制、状态、图像数据，根据合理的生产计划编排生产进度。由于我国的工业系统主要是以PLC为核心的控制系统，研制多PLC的智能网关，对我国的智能工业有重要意义。
1 工业智能网结构拓扑
智能网关拓补图，如图1所示，其主要描述了工业智能网关的在工业应用中的实际所在的位置，其可以实时获取在其下层的任意一套PLC的运行状态和数据。并将数据分析包装上传至上层路由器，而后被传输到后台服务器，服务器上的应用程序会实时处理传输来的PLC数据并加以反馈。同时服务器可以实时向指定设备发送控制指令，经由路由器将数据分发到各路网关，而后各个网关会自行侦测此数据是否是其子层的PLC的数据。并将其分拣包装转化成MODBUS协议格式发送到指定的PLC控制系统。
2 工业智能网关软件
对于工业现场应用的任何系统不仅要求硬件达到一定的抗干扰级别，同时软件的稳定性和高效性也有着举足轻重的作用。为使得软件系统能与硬件系统达到完美的匹配，该系统采用了前后台处理方式，同时在引入使用DMA[3]，并且牺牲了一定的时钟速度的前提下，为该系统虚拟出一套6核处理器一般的性能，系统软件结构图，如图2所示，由于该系统主通道通讯吞吐量较大，故模拟传统PC通讯中的队列式FIFO数据存储结构[4]，该系统的主通道默认容量高达20 KB，在配合于200 MHz的时钟速度的主控DSP，完全可以胜任2.5 MB/s的主通道数据吞吐速度。对于四路子通道而言，各子通道吞吐速度也已高达
0.6 MB/s。子通道同样采用与主通道同样的队列式FIFO的数据存储结构[5]。
系统启动以后，会进行系统异常自检，检测各个通道通讯是否异常，隔离是否出现故障等。系统指示灯会根据预设的只是方式闪烁或者常亮。由于系统是前后台模式，故在无通讯数据时有一定的循环周期，该系统经测试得知系统的新任务最长响应速度仅为4 ns。当主通道获取新的数据之后，系统会在最慢4 ns之内响应，并对其进行解析，根据命令或者数据内容将数据打包分派到指定通道，对应通道上对应的设备会再一定时间时候响应该命令，并作出响应的应答，智能网关便会将应答数据打包上传到后台服务器上[6]。当子设备在某一时刻有异常情况出现时，智能网关能够实时获取上传来的数据并将其打包上传至服务器，等待服务器做出相应的回复[7]，指示该设备应该如何处理，系统软件流程，如图3所示。
3 性能测试与结论
该系统与传统的操作系统式智能网关性能对比，见表1。
作为物联网时代的智能网关控制系统，有其存在的必然性，对工业智能网关的研究也有其实际应用价值。
参考文献：
[1] 苏进.异步FIFO存储器的设计[J].微电子学与固体电子学，2007，（3）.
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