PLC密碼鎖設(shè)計(jì)%26%2346%3Bdoc

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目 密碼鎖控制 年 級(jí) 09 級(jí) 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 09機(jī)電（1） 學(xué) 號(hào) 070409113學(xué)生姓名 陳瑞祥 指導(dǎo)教師 胡朝斌 易峰機(jī)械工程學(xué)院2012年7月1、 設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 進(jìn)一步了解掌握定時(shí)器，計(jì)數(shù)器的應(yīng)用2. 了解定時(shí)器，計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展方法3. 應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)密碼鎖的控制二、設(shè)計(jì)要求：密碼鎖有8個(gè)鍵SB1SB8，: SB7為啟動(dòng)鍵，按下SB7鍵，才能進(jìn)行開(kāi)鎖作業(yè)：SB1，SB2，SB5為可按壓鍵。開(kāi)鎖條件為：SB1設(shè)定按壓次數(shù)為3次，SB2設(shè)定按壓次數(shù)為2次，SB5設(shè)定按壓次數(shù)為4次。如果按上述規(guī)定按壓，則5S后，密碼自動(dòng)打開(kāi)

2、。: SB3,SB4為不可按壓鍵，一按壓，警報(bào)器就發(fā)出警報(bào)。：SB6為復(fù)位鍵，按下SB6鍵后，可重新開(kāi)始開(kāi)鎖作業(yè)。如果按錯(cuò)鍵，則必須進(jìn)行復(fù)位操作，所有的計(jì)數(shù)器都被復(fù)位。：SB8為停止鍵，按下SB8鍵，停止開(kāi)鎖作業(yè)。：除了啟動(dòng)鍵外，不考慮按鍵的順序目錄一PLC的簡(jiǎn)介-41PLC的發(fā)展歷程-42PLC的構(gòu)成-53.CPU的構(gòu)成-64.I/O模塊-75.電源模塊-76.底板或機(jī)架-77.PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備-78PLC的通信聯(lián)網(wǎng)-8二.三菱FX系列PLC簡(jiǎn)介及型號(hào)說(shuō)明-91.FX系列PLC型號(hào)的說(shuō)明-102.控制說(shuō)明-113.系統(tǒng)I/O分配表-124.系統(tǒng)配電圖-135.系統(tǒng)順序流程-136.流程圖

3、-147.密碼鎖PLC控制輸入/輸出接線圖-148.控制程序梯形圖-159.指令碼-19三，設(shè)計(jì)總結(jié)-20四參考文獻(xiàn)-22一PLC的簡(jiǎn)介：1、PLC的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱ProgrammableController（PC）。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)

4、稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是P

5、LC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。2、PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底

6、板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。3、CPU的構(gòu)成CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺

7、少的組成單元。在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。4、I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換

8、成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/

9、O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。5、電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。6、底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。7、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備（1）編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所

10、控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。（2）人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。（3）輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫(xiě)入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。8、PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出網(wǎng)絡(luò)就是控制器的觀點(diǎn)說(shuō)法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，

11、它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)

12、標(biāo)準(zhǔn)。二三菱FX系列PLC簡(jiǎn)介及型號(hào)說(shuō)明FX系列PLC是由三菱公司近年來(lái)推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC產(chǎn)品。其中FX2是1991年推出的產(chǎn)品，F(xiàn)X0是在FX2之后推出的超小型PLC，近幾年來(lái)又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機(jī)殼內(nèi)的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。1.FX系列PLC型號(hào)的說(shuō)明 FX系列PLC型號(hào)的含義如下：其中系列名稱：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等單元類型： M基本單元 E輸入輸出混合擴(kuò)展單元 Ex擴(kuò)

13、展輸入模塊 EY擴(kuò)展輸出模塊輸出方式：R繼電器輸出S晶閘管輸出 T晶體管輸出特殊品種：DDC電源，DC輸出A1AC電源，AC（AC100120V）輸入或AC輸出模塊H大電流輸出擴(kuò)展模塊V立式端子排的擴(kuò)展模塊C接插口輸入輸出方式F輸入濾波時(shí)間常數(shù)為1ms的擴(kuò)展模塊如果特殊品種一項(xiàng)無(wú)符號(hào)，為AC電源、DC輸入、橫式端子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出。例如FX2N32MTD表示FX2N系列，32個(gè)I/O點(diǎn)基本單位，晶體管輸出，使用直流電源，24V直流輸出型。2控制說(shuō)明密碼鎖有8個(gè)鍵SB1SB8，: SB7為啟動(dòng)鍵，按下SB7鍵，才能進(jìn)行開(kāi)鎖作業(yè)：SB1，SB2，SB5為可按壓鍵。開(kāi)鎖條件為：SB1設(shè)定按壓次數(shù)為3次，

14、SB2設(shè)定按壓次數(shù)為2次，SB5設(shè)定按壓次數(shù)為4次。如果按上述規(guī)定按壓，則5S后，密碼自動(dòng)打開(kāi)。: SB3,SB4為不可按壓鍵，一按壓，警報(bào)器就發(fā)出警報(bào)。：SB6為復(fù)位鍵，按下SB6鍵后，可重新開(kāi)始開(kāi)鎖作業(yè)。如果按錯(cuò)鍵，則必須進(jìn)行復(fù)位操作，所有的計(jì)數(shù)器都被復(fù)位。：SB8為停止鍵，按下SB8鍵，停止開(kāi)鎖作業(yè)。：除了啟動(dòng)鍵外，不考慮按鍵的順序3.系統(tǒng)I/O分配表根據(jù)控制要求，在密碼鎖控制中，有8個(gè)輸入控制元件：案件SB1-SB8。有2個(gè)輸出原件，密碼鎖和報(bào)警器。編程原件的地址分配表。輸入輸出輸入繼電器電路元件作用輸出繼電器電路元件作用X000SB1可按壓鍵Y000KM接通密碼鎖X001SB2可按壓

15、鍵Y001HA報(bào)警器X002SB3不可按壓鍵X003SB4不可按壓鍵X004SB5可按壓鍵X005SB6復(fù)位鍵X006SB7起動(dòng)鍵X007SB8停止鍵4.系統(tǒng)配電圖該設(shè)計(jì)針對(duì)要求，需要使用一臺(tái)電機(jī)，電機(jī)主電路如圖1所示。5. 系統(tǒng)順序流程圖6.流程圖7.密碼鎖PLC控制輸入/輸出接線圖8. 控制程序梯形圖：9. 指令碼三設(shè)計(jì)小結(jié)這個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)了PLC實(shí)訓(xùn)的課程，跟以前所有開(kāi)設(shè)的課程有很大的區(qū)別，這門課程的靈活性很強(qiáng)，充分發(fā)揮自己的潛力；其實(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中并不一定要學(xué)到多少東西，個(gè)人覺(jué)得開(kāi)散思維怎樣去學(xué)習(xí)，這才是最重要的，而這門課程正好體現(xiàn)了這一點(diǎn)。此次的實(shí)訓(xùn)以班級(jí)為主體，以小組為單位而開(kāi)展的一次

16、綜合的實(shí)踐，老師也給予我們足夠的空間讓我們完成此次的實(shí)訓(xùn)，這讓我們覺(jué)得壓力減輕不少。這次實(shí)訓(xùn)從程序上面看起來(lái)很復(fù)雜，但我們組進(jìn)行了任務(wù)的分工，所以一下子就變的簡(jiǎn)單化了。真正讓自己參與本次實(shí)訓(xùn)的話就會(huì)發(fā)現(xiàn)本次實(shí)訓(xùn)樂(lè)趣無(wú)窮，收獲多多。就如第一天，老師給我們講了最簡(jiǎn)單的PLC編程，接線。就這么簡(jiǎn)單的編程與接線，可我們做時(shí)卻出現(xiàn)了這樣那樣的問(wèn)題，其實(shí)問(wèn)題就在于剛開(kāi)始做的時(shí)候?qū)σ晥D的用法不夠熟練，什么時(shí)候用常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)，什么時(shí)候用上升沿常開(kāi)觸點(diǎn)，還有輸出的就一定要用小括號(hào)的，還有最后一定要用中括號(hào)的END。當(dāng)然畫(huà)了幾遍后就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)真的簡(jiǎn)單，之后就一畫(huà)就對(duì)。第一天就讓我們對(duì)這次的實(shí)訓(xùn)充滿興趣還有對(duì)接下來(lái)幾天所實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的期盼。通過(guò)這次的實(shí)訓(xùn)，讓我們受益匪淺。第一，認(rèn)識(shí)了團(tuán)結(jié)合作的力量，要完成一個(gè)項(xiàng)目不是一個(gè)人的事情，當(dāng)中我們有過(guò)分歧但最終達(dá)成共識(shí)，不管結(jié)果怎樣，至少我們?cè)?jīng)在一起努力過(guò)，體驗(yàn)其中的過(guò)程才是真正的收獲。第二，通過(guò)這次的實(shí)踐操作，我們認(rèn)識(shí)到了自己的不足，更感覺(jué)到了自己與別人的差距。為了明年的畢業(yè)而做準(zhǔn)備，從各方面充實(shí)自己，使自己適應(yīng)這個(gè)社會(huì)。總之，這次的實(shí)訓(xùn)給予了我們不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn)，讓我們深切的認(rèn)識(shí)到了實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們會(huì)更加注重自己的設(shè)計(jì)能力，