基于西門子step7-200自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系電氣控制與PLC綜合實(shí)訓(xùn) 設(shè)計(jì)題目:基于西門子S7-200 PLC 自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn) 姓 名：李德成 學(xué) 號(hào)：2 班 級(jí)：自動(dòng)化093 指導(dǎo)教師：賴華教授 實(shí)訓(xùn)時(shí)間：2012年8月27日2012年9月7日目 錄 基于西門子S7-200 PLC自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)一、前言 1.實(shí)訓(xùn)背景可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）,是一種用于自動(dòng)化實(shí)時(shí)控制的數(shù)位邏輯控制器，廣泛應(yīng)用于目前的工業(yè)控制領(lǐng)域。在可編程邏輯控制器出現(xiàn)之前，一般要使用成百上千的繼電器以及計(jì)數(shù)器才能組成具有相同功能的自動(dòng)化系統(tǒng)，而現(xiàn)在，經(jīng)過

2、簡(jiǎn)單的可編程邏輯控制器模塊基本上已經(jīng)代替了這些大型裝置?？删幊踢壿嬁刂破鞯南到y(tǒng)程序一般在出廠前已經(jīng)初始化完畢，用戶可以根據(jù)自己的需要自行編輯相應(yīng)的用戶程序來滿足不用的自動(dòng)化生產(chǎn)要求。PLC控制功能是通過存放在存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的，主要對(duì)控制功能作必要地修改，只需改變軟件指令即可，實(shí)現(xiàn)了硬件的軟件化?？删幊绦蚩刂破鞑捎靡讓W(xué)易懂的梯形圖語言，它是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成一套獨(dú)具風(fēng)格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言，電氣操作人員使用起來得心應(yīng)手。在了解PLC簡(jiǎn)要工作原理和它的編程技術(shù)之后，就可結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，進(jìn)而將PLC用于實(shí)際控制系統(tǒng)中。我國的工業(yè)發(fā)展及自動(dòng)化

3、應(yīng)用水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有幾十年的滯后，按目前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)分析，我國將迎來一個(gè)PLC市場(chǎng)高速增長的時(shí)期。中國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定迅速增長的現(xiàn)狀，今后若干年內(nèi)中國PLC市場(chǎng)將保持持續(xù)高速增長。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，初步估計(jì)目前在我國本土銷售的PLC總量為3040億元人民幣（不含隨進(jìn)口主設(shè)備配套的PLC），年增長率為1520%。巨大的市場(chǎng)需求為發(fā)展PLC業(yè)務(wù)提供了男的的歷史機(jī)遇，國內(nèi)有實(shí)力的自動(dòng)化公司應(yīng)充分利用在市場(chǎng)、技術(shù)、行業(yè)影響和品牌等方面的積累，大力拓展PLC業(yè)務(wù)，是國產(chǎn)PLC早日成為中國PLC市場(chǎng)的主演參與者之一。西門子PLC主要產(chǎn)品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U屬于微型整體式PLC

4、；S5-100U是小型模塊式PLC，最多可配置到256個(gè)I/O點(diǎn)；S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024個(gè)I/O點(diǎn)；S5-115UH是中型機(jī)，它是由兩臺(tái)SS115U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)； S5-155U為大型機(jī)，最多可配置到4096個(gè)I/O點(diǎn)，模擬量可達(dá)300多路；SS155H是大型機(jī)，它是由兩臺(tái)S5-155U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價(jià)格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于于中小型PLC、S7-400系列屬于于中高性能的大型PLC。2.實(shí)訓(xùn)目的 該課程實(shí)訓(xùn)的目的是培養(yǎng)我們利用PLC應(yīng)用技術(shù)，設(shè)計(jì)和

5、開發(fā)自動(dòng)化控制裝置的綜合運(yùn)用能力。通過本次課程設(shè)計(jì)讓我們了解PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理，掌握S7-200可編程控制器的指令系統(tǒng)，熟悉大部分指令及其應(yīng)用，培養(yǎng)了我們利用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)控制裝置的綜合運(yùn)用能力。最重要的是能夠?qū)LC應(yīng)用于實(shí)際，根據(jù)控制要求對(duì)PLC進(jìn)行編程和使用。3.實(shí)訓(xùn)器材 1.S7-200可編程序控制器訓(xùn)練裝置 2.模擬實(shí)驗(yàn)單元板 3.導(dǎo)線若干 4.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 5.計(jì)算機(jī)（帶西門子S7-200 PLC編程軟件）二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容項(xiàng)目1: 搶答器邏輯順序 控制要求： 1.主持人按鍵處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，所有選手搶答輸入信號(hào)無效。 2.主持人按鍵復(fù)位后，滅掉所有選手的搶答指示燈。 3.第

6、一個(gè)搶答的選手，其搶答指示燈亮，并使其他選手的搶 答鍵入無效。 硬件配置及I/O端口分配： 1.搶答器I/O分配表一 搶答器邏輯順序PLC控制 I/O端口分配表輸入電器輸入點(diǎn)輸出電器輸出點(diǎn)選手1按鈕SB1I0.1選手1指示燈KM1Q0.0選手2按鈕SB2I0.2選手1指示燈KM2Q0.1選手3按鈕SB3I0.3選手1指示燈KM3Q0.2主持人復(fù)位按鈕SB0IO.0 2.搶答器硬件配置圖1 搶答器邏輯順序硬件接線圖 梯形圖設(shè)計(jì):圖2 搶答器邏輯順序梯形圖硬件操作效果演示：圖3 搶答器邏輯順序操作部分實(shí)際效果圖項(xiàng)目2: 電機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角啟動(dòng)控制要求： 1.按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)星型啟動(dòng)，運(yùn)行4s后切換

7、至三角形運(yùn)行， 2.按下停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行，整個(gè)過程由相應(yīng)指示燈指示。硬件配置及I/O端口分配：1.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制I/O分配表二 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制I/O端口分配表輸入電器輸入點(diǎn)輸出電器輸出點(diǎn)電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1I0.1電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2I0.2電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KA2Q0.1電機(jī)停止按鈕按鈕SB3I0.3電機(jī)星型接法接觸器KM1Q0.2電機(jī)三角形接法接觸器KM2Q0.32.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制硬件配置 圖4 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制硬件接線圖梯形圖設(shè)計(jì): 為了使電動(dòng)機(jī)能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動(dòng)機(jī)三相電源的

8、相序，但兩個(gè)接觸器不能吸合，如果同時(shí)吸合將造成電源的短路事故，為了防止這種事故，在電路中應(yīng)采取可靠的互鎖，下圖為采用按鈕和接觸器雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正、反兩方向運(yùn)行的控制梯形圖。 圖5 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制梯形圖硬件操作效果演示： 按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)星型啟動(dòng)，運(yùn)行4s后切換至三角形運(yùn)行，按下停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行，整個(gè)過程由相應(yīng)指示燈指示，部分實(shí)圖如下：圖6 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制部分實(shí)際效果圖附加項(xiàng)目3：四臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)逆序停止控制要求： 1.利用西門子PLC實(shí)現(xiàn)四臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)逆序停止控制。2. 利用脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)按下順序啟動(dòng)按鈕SB0時(shí)電機(jī)的順序啟 動(dòng)，按下逆序停止按鈕

9、SB1的逆序停止，按下停止按鈕SB2時(shí) 停止。3.按下順序啟動(dòng)按鈕SBO的時(shí)候，線圈KM1得電，第一臺(tái)電機(jī)啟 動(dòng)；4.第二次按下順序啟動(dòng)按鈕SB0時(shí)，線圈KM2得電，第二臺(tái)電機(jī) 啟動(dòng)，此時(shí)若按下逆序停止按鈕SB1一、二次則第二臺(tái)，第一 臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)停止；5.按下順序啟動(dòng)按鈕SB0第三次的時(shí)候，線圈KM3得電，第三臺(tái) 電機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)若按下逆序停止按鈕SB1一、二、三次則第三 臺(tái)、第二臺(tái)，第一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)逆序停止；6.按下順序啟動(dòng)按鈕SB0第四次的時(shí)候，線圈KM4得電，第四臺(tái) 電機(jī)啟動(dòng)，若此時(shí)按下逆序停止按鈕SB1一、二、三、四次則 第四臺(tái)，第三臺(tái)、第二臺(tái)、第一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)逆序停止；7.不論操作如何，當(dāng)

10、按下停止按鈕SB2時(shí)所有運(yùn)行的電機(jī)都停 止。硬件配置及I/O端口分配： 1.電機(jī)啟停I/O分配 表三 電機(jī)啟停PLC控制I/O端口分配表輸入電器輸入點(diǎn)輸出電器輸出點(diǎn)電機(jī)正向啟動(dòng)按鈕SB0I0.0KM1接觸器Q0.0電機(jī)反向啟動(dòng)按鈕SB1I0.1KM2接觸器Q0.1電機(jī)停止按鈕按鈕SB2I0.2KM3接觸器Q0.2KM4接觸器Q0.3 2.電機(jī)啟停硬件配置： 圖7 四臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)逆序停止硬接線圖梯形圖設(shè)計(jì):圖8 三相異步電動(dòng)機(jī)啟停PLC控制梯形圖硬件操作效果演示：通過編程軟件的設(shè)計(jì)調(diào)試無誤后，下載到PLC得到部分效果圖如下圖所示： 圖9 三相異步電動(dòng)機(jī)啟停PLC控制部分實(shí)際效果圖三、實(shí)訓(xùn)過程

11、總結(jié)1.實(shí)訓(xùn)收獲 為期兩周的基于西門子S-200 PLC自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束。從內(nèi)容上來看，這個(gè)PLC課程實(shí)訓(xùn)與以往的課程有較大的區(qū)別。PLC控制的靈活性很強(qiáng)，能夠充分發(fā)揮自己的潛力；在實(shí)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中通過與同學(xué)之間的交流，發(fā)現(xiàn)PLC是一個(gè)非常具有發(fā)散性思維的學(xué)科，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，我們的設(shè)計(jì)方案各不相同。在互相學(xué)習(xí)的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)許多設(shè)計(jì)方案，各有各的優(yōu)點(diǎn)。通過這次的實(shí)訓(xùn)，讓我收獲了不少，真是受益匪淺。 第一 認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)合作的力量，要完成一個(gè)完美的項(xiàng)目不是一個(gè)人的事情。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目期間我們有過分歧但最終達(dá)成共識(shí)，各自完成了小組的分配任務(wù)。在不斷的學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，這對(duì)以后

12、走上工作崗位有很大的幫助，因?yàn)樵诠た仡I(lǐng)域中的很多項(xiàng)目和我們的這個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目相比，都是比較復(fù)雜而龐大的工程，靠一個(gè)人的力量很難完成。在經(jīng)濟(jì)化要求講究效益的時(shí)代里，為了能夠更快的完成任務(wù)，我們必須依靠團(tuán)隊(duì)合作的力量。在短短的實(shí)訓(xùn)期間，讓我們學(xué)會(huì)如何處理團(tuán)隊(duì)成員之間存在的問題，如何發(fā)現(xiàn)各個(gè)成員的優(yōu)勢(shì)，從而更好的完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。第二 通過這次實(shí)訓(xùn)，讓我深入了解了PLC與PC之間的硬件通訊。在實(shí)訓(xùn)過程中，通過實(shí)際的操作，了解了PLC與外接設(shè)備的通訊與及其硬接線方式。在實(shí)訓(xùn)過程中，發(fā)現(xiàn)了PLC的強(qiáng)大功能，并通過各種媒體了解到其在工業(yè)中的普遍運(yùn)用。第三 通過這次的實(shí)踐操作，讓我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，更感覺到了自己

13、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)?？傊?，這次的實(shí)訓(xùn)給予了我不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn)，讓我深切的認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力，多與這個(gè)社會(huì)進(jìn)行接觸，讓自己更早適應(yīng)這個(gè)陌生的環(huán)境，相信在不久的將來，可以打造一片屬于自己的天地。2.存在的問題及解決思路剛開始的時(shí)候，對(duì)西門子S-200編程軟件不是很熟悉，在軟件的安裝過程中遇到了一些問題。比如說軟件在64位操作系統(tǒng)中存在一些兼容性問題，軟件的漢化問題。但通過同學(xué)之間的交流與合作，一切問題都迎刃而解。因?yàn)樵趯W(xué)校里開設(shè)的PLC課程用的是三菱的，一開始接觸西門子PLC編程指

14、令，還有點(diǎn)不適應(yīng)。但是不管是哪一家的PLC，其編程思想都是一樣的，只需對(duì)指令熟悉一下就可以進(jìn)行各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)了。在編程過程中發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候按照三菱的編程思想來會(huì)出現(xiàn)編程語法錯(cuò)誤，但是一直檢查不出來。最后與各個(gè)小組的項(xiàng)目設(shè)計(jì)程序進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不能出現(xiàn)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在第一列。雖然在實(shí)訓(xùn)過程中遇到諸多的問題，但還是給我們的學(xué)習(xí)帶來了巨大的幫助，其實(shí)要想真正的掌握PLC技術(shù)，僅靠幾周的實(shí)訓(xùn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要我們不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己。 3.結(jié)束語 “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！痹诙虝旱膶?shí)訓(xùn)過程中,我深深的感覺到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識(shí)的匱乏，特別是對(duì)PLC硬件知識(shí)知之甚少。在實(shí)訓(xùn)過程中讓我及早發(fā)現(xiàn)自己的不足，在以后的學(xué)習(xí)過程中，要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，彌補(bǔ)自己的不足。經(jīng)過此次兩周的實(shí)訓(xùn)，我不僅學(xué)習(xí)了不少與自己專業(yè)相關(guān)的知識(shí)