篇一：plc课程设计1500
一、课程设计目的和任务
1.1设计目的PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器A》理论课
程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点：
1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法；
2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解；
3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程
加深对PLC控制系统的理解与掌握；
4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。
1.2设计任务
本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于
M340PLC对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。
二、控制对象喷雾干燥塔的分析
2.1喷雾干燥塔背景描述
喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立的系统进行成套供应。
2.2喷雾干燥塔工艺流程简介
喷雾干燥塔P&ID图如图1-1所示。按工艺流程，喷雾干燥塔控制系统可以分为燃烧系统、干燥系统、投料系统、布袋系统等。
图
例：溢流阀排风机除尘器T干燥塔PT手动阀电磁阀电动调节阀鼓风机T料浆罐助燃风机料浆泵火检探头加热器增压泵供油泵燃料油箱油包点火变压器联动调节
1-1喷雾干燥塔P&ID图
2.3燃烧系统
燃烧系统的主要设备有供油泵、增压泵、溢油阀、油包、截止阀、调节阀、点火变压器、火检探头、助燃风机等。
当系统启动后，供油泵运转，燃油通过溢油阀在回路中运行，这样第一可以加快点火时候的系统响应速度，第二可以检测回路的工作是否正常。按下点火按钮后，助燃风机启动，进行五分钟的吹扫（吹扫风量定为额定风量的35%-50%）过程在吹扫的同时点火，可以把残留的可燃物燃烧掉，防止在点火的时候由于可燃物过多，导致爆炸事故。吹扫结束后开增压泵开始投油，投油负荷定为额定负荷的45%，投油30s后断点火变压器，此时火检，若火检输入信号为1则说明点火成功，继续投油保持燃烧，然后再升负荷。若火检信号为0，则说明点火不成功，立即停止投油，助燃风机进行吹扫五分钟，为下一次的点火做好准备。主油回路采用双电磁阀串联的目的为保持截止的可靠性，燃料调节阀和助燃风机调节
阀联动，使风和燃料的按比例变化。
2.4干燥系统
干燥系统的主要设备有鼓风机、干燥塔、除尘器、排风机。
在干燥系统中，鼓风机将空气送入换热器中加热，热空气进入干燥塔干燥所需物质，接着干燥塔出口的热空气进入除尘器进行除尘，最终通过排风机排入大气。系统启动的时候运行鼓风机和排风机，因为提前开不影响系统的安全性，同使在点火的初期还有保护加热器的作用。同样在停止系统的时候最后停风机，同样使保护作用。
在干燥系统中，涉及到空气温度和干燥塔内负压控制。温度的控制包括热空气进口温度、烟气出口温度、干燥塔出口温度，其中热空气进口温度是调节燃油量（即燃油调节阀的开度）的主要依据。干燥塔的负压是改变排风机转速（主要通过变频器实现）的主要依据，干燥塔的出口温度是给料多少的主要依据，当排烟温度超过一定温度的时候声光报警，等待运行人员确认。
2.5投料系统
投料系统的主要设备有料浆灌、溢流阀、电磁阀、料浆泵、喷雾装置。
投料系统在点火成功后，温度满足一定数值的时候，启动料浆泵，经过雾化，喷入干燥塔，物料经干燥后从下面的排出合格产品。同时，根据控制目标自动增/减料枪，保证干燥效果。
投料系统的主要控制信号为料浆出口压力，根据干燥内负压和温度控制料浆出口压力在一定范围内，以确保料浆的雾化效果。
2.6除尘系统
除尘器属于喷雾干燥塔的外围设备，除尘器外壁布置了三只气锤，内部设置八个除尘布袋实现对出塔空气的过滤除尘。
除尘系统为达到除尘效果要求气锤按固定的时间间隔对塔外壁进行振打，同时8只布袋按固定的时间间隔进行反吹。除尘器布置在干燥塔旁，在负压控制中可以考虑到除尘器的反吹会造成干燥塔塔内负压的明显波动。此时应该禁止负压检测信号的信号输出，在反吹过后回复正常以后，再解除信号的输出指令。
三、控制系统的硬件设计
3.1喷雾干燥塔控制功能描述
良好的控制系统的主要指标是安全和经济，本次课程设计控制对象喷雾干燥
塔的控制目标是在安全的前提下确保对象的工艺参数稳定，并以安全作为优化目标。针对该喷雾干燥塔所提出的控制要求主要有以下方面的考虑：顺序启动功能、安全停机功能、自动点火功能、熄火保护功能、系统安全保护功能、状态监测和自动报警功能、自动投入油枪和撤除油枪功能、自动温控功能、设备离线强制启停功能、指示灯测试功能、模拟量控制功能等。喷雾干燥塔控制系统需要实现的主要功能如下：
（1）、自动顺序启动功能
系统可实现顺序启动。程序能够实现排风机，鼓风机，助燃风机，供油泵，增压泵的顺序启动。
（2）、安全停机功能
可以自动按供油泵，电磁阀，助燃风机的顺序停止系统。停机过程中提供自动吹扫和系统自动复位功能。
（3）、自动点火功能
实现系统安全点火。点火条件成立时有灯指示，此时按下“点火”按钮并保持2秒钟以上，可自动实现安全点火；不具备点火条件时，没有灯指示，操作“点火”按钮，系统不予响应。
（4）、熄火自动保护功能
点火过程和正常运行中因出现熄火信号，系统能自动保护设备安全，并恢复到点火准备状态。
（5）、系统安全保护功能
系统出口超温保护。出口温度超过规定的故障限值5秒，打开“紧急排放阀”；出口温度超过故障限值1分钟，执行“自动停机”以保证系统安全。
（6）、状态检测和自动警报功能
系统进口温度，出口温度，排烟温度，塔内塔内负压，料浆压力异常时提供光字牌提示和声音报警，并具有报警保持，等待确认功能
（7）、自动投入喷枪和撤除喷枪功能。
在“自动模式”下，当投料温度升高时增加燃烧量，温度升高到一定值，自动增加一根喷枪；当投料温度降低时减少燃烧量，温度降低到一定值时自动减少一根喷枪。
（8）、指示灯测试功能
在任何情况下，系统都可以检测指示灯是否能够正常使用，按下“灯测试”按钮，所有指示灯点亮，取消“灯测试”按钮，所有指示灯回复原状态。
（9）、点火之后系统进入手动控制，当满足一定条件后系统自动切换到自动控制。
3.2控制网络拓扑图
大型机ModiconM340电源、CPUModiconM340输入、输出、计数模块操作员站打印机网关除尘系统干燥系统燃烧系统点火系统
系统网络拓扑图
3.3控制系统的I/O清单
（1）、离散量输入
（2）、模拟量输入
（3）、离散量输出
（4）、模拟量输出
3.4PLC的选型报告
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功
能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
1．输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。通过分析本控制系统包含13个开关量输入端口，28个开关量输出端口，4个模拟量输入端口。所以本控制系统选择16个开关量输入端口，32个开关量输出端口，4个模拟量输入端口的PLC。
2.存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。
3.控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
（1）运算功能
此控制系统PLC的运算功能包括逻辑运算、计时、计数功能、比较等运算功能，同时还有模拟量的运算和处理功能。
（2）控制功能
本控制系统的控制功能主要为PLC顺序逻辑控制和模拟量的控制。
（3）通信功能
本控制系统的PLC应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。
PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。
本控制系统的PLC通信接口选择以太网。
（4）编程功能
PLC的编程有离线编程和在线编程两种，设计时应根据应用要求合理选用。
离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，本控制系统的PLC常采用此编程功能。
同时应具有五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。
（5）诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。
PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。
（6）处理速度
PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则PLC将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。
处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前，PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。
4.机型的选择
（1）PLC的类型
PLC按结构分为整体型和组合型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；组合型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
本控制系统的PLC机型选择组合型。
（2）输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。
可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。
同时考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
（3）电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。
（4）存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
（5）冗余功能的选择
a．控制单元的冗余b．I/O接口单元的冗余
（6）经济性的考虑
选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，同时，在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。
综合以上条件，我们选择M340PLC。
配置清单如图所示
序号
1234名称
机架
电源模块
CPU模块
开关量输入模块
开关量输出模块
型号规格
BMXXBP0600BMXCPS3500BMXP342020BMXDDI1602单位
数量
块
块
块
块
1111模块说明
6槽机架，电源不占槽位
高功率电源模块，36W,100-240VAC输入
BMXP34高性能CPU，内置USB口，Modbus，EthernetTCP/IP离散量DC输入模块，16点输入24VDC，漏型，IEC3类，20点端子块
离散量DC输出模块，32点输出24VDC，晶体管，0.1A源型，通道间诊断和保护，1×FCN41点端子块
隔离模拟量输入模块，高功能快速输入，4通道，多量程(电压/电流），高速，高精度：16位，通道间隔离
隔离模拟量输出模块，2通道，多量程（电压/电流），高速，高精度：16位，通道间隔离
5BMXDDO3202K块
16模拟量输入模块
BMXAMI0410块
17模拟量输出模块
BMXAMO0210块
1M340配置清单
四、控制系统的软件设计
4.1软件说明书
1、软件名称：基于施耐德M340的喷雾干燥塔自动控制系统
2、软件用途：本软件主要致力于实现喷雾干燥塔工艺流程的自动控制，使系统能够使用最少的人力资源更加方便、快捷、精确地完成规定的任务，减少工
作强度，降低误操作率，提高工作效率，降低异常情况造成设备和人身安全的危害。
3、软件功能特性描述：
（1）、自动顺序启动功能
系统可实现顺序启动。程序能够实现排风机，鼓风机，助燃风机，供油泵，增压泵的顺序启动。
（2）、安全停机功能
可以自动按供油泵，电磁阀，助燃风机的顺序停止系统。停机过程中提供自动吹扫和系统自动复位功能。
（3）、自动点火功能
实现系统安全点火。点火条件成立时有灯指示，此时按下“点火”按钮并保持2秒钟以上，可自动实现安全点火；不具备点火条件时，没有灯指示，操作“点火”按钮，系统不予响应。
（4）、熄火自动保护功能
点火过程和正常运行中因出现熄火信号，系统能自动保护设备安全，并恢复到点火准备状态。
（5）、系统安全保护功能
系统出口超温保护。出口温度超过规定的故障限值5秒，打开“紧急排放阀”；出口温度超过故障限值1分钟，执行“自动停机”以保证系统安全。
（6）、状态检测和自动警报功能
系统进口温度，出口温度，排烟温度，塔内塔内负压，料浆压力异常时提供光字牌提示和声音报警，并具有报警保持，等待确认功能
（7）、自动投入喷枪和撤除喷枪功能。
在“自动模式”下，当投料温度升高时增加燃烧量，温度升高到一定值，自动增加一根喷枪；当投料温度降低时减少燃烧量，温度降低到一定值时自动减少一根喷枪。
（8）、指示灯测试功能
在任何情况下，系统都可以检测指示灯是否能够正常使用，按下“灯测试”按钮，所有指示灯点亮，取消“灯测试”按钮，所有指示灯回复原状态。
（9）、自动负压调整
系统正常运行中下，可以调节鼓风机的控制电压，来控制干燥塔内负压。
在点火与系统异常时屏蔽手动信号，系统按顺序启停各设备，在点火后，可以切换到手动控制，以便于人工调节系统。
（10）、自动手动切换
点火之后系统进入手动控制，当满足一定条件后系统自动切到自动控制。
4、软件操作说明：
前期准备：按照接线端子图及I/O清单正确连线，接通电源，对PLC机架通电，并将软件上传到PLC中。
正常启动操作步骤如下：
a.按下“灯测试”按钮：报警指示灯及工作指示灯全亮。
b.灯测试正常后，长按“开始”按钮2s后，自动启动排风机、鼓风机后对系统进行连续吹扫5分钟，若在吹到过程中某个开启的排、鼓风机停止，则重新吹扫。吹扫过程中，吹扫进行中指示灯亮，吹扫结束后，指示灯灭。
c.吹扫成功后在燃料供油泵不漏油的情况下，依次自动开启助燃风机、供油泵、燃料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。以上均正常投入时，点火许可，同时点火许可灯亮。
d.长按点火指令两秒，若十秒后火焰正常，则点火成功，在无急停指令和停止指令的情况下，系统准备完毕，系统准备完毕指示灯亮，等待投料，同时自动转为手动。
e.系统准备完毕后，当投料温度未达到最低值时，为手动状态，可以通过手动头料浆泵、喷枪。
f.当投料温度达到最低温度设定值时，自动由手动转到自动状态，先投入料浆泵。延时5s，自动投喷枪A，不满足时则停止，转为手动。
g.当投料温度达到中温度设定值时，自动投喷枪B。否则自动停止喷枪B。
h.当投料温度达到高温度设定值时，自动投喷枪C。否则自动停止喷枪C。
i.正常干燥过程中，若相关参数异常时，则会进行相应的报警警示。
j.当排风温度异常时，会出现声音报警，同时排风温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
k.当塔内负压异常时，会出现声音报警，同时塔内负压异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
l.当进口温度异常时，会出现声音报警，同时进口温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
m.当出口温度异常时，会出现声音报警，同时出口温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
n.点火成功系统准备完毕后，在系统未达到相关要求时，设备启动为自动状态，可以手动投入气锤和布袋。
o.当小火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋1234，延时55s，反吹布袋1234，延时5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常，则循环进行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。
p.当大火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋12345678，延时55s，反吹布袋12345678，延时5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常，则循环进行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。
q.手动投入气锤后，则气锤变为自动状态，每20s自动击打5s。
r.按下“急停按钮”或火焰熄灭时，依次停止供油泵、燃料电磁阀、助燃风机、增压泵、调节阀、点火变压器，吹扫后恢复到点火准备状态。若有停止指令，鼓风机、排风机也依次停止。延时一段时间后停止喷枪、布袋。
5、调节与异常情况操作规范如下：
（进口温度信号、烟气温度信号、负压信号、排风温度信号都转换为电压信号）
进口温度：正常范围为1~4V，进口温度进口温度>4V或<1V(由正常值跌落)，对应报警指示灯闪，蜂鸣器报警，按下“确认”按钮后，对应报警指示灯变为平光，蜂鸣器停止报警。
烟气温度：上限值为3.5V，烟气温度>3.5V持续5秒，自动开启紧急排放阀来降低烟气温度，若开了紧急排放阀后烟气温度>3.5V持续1分钟，系统进行安全停机，停机顺序为：助燃风机和供油泵、燃料增压泵、电磁阀（间隔1秒顺序关闭），鼓风机和排风机按吹扫规格持续工作5min。烟气温度>3.5V会立即使对应报警指示灯闪烁，蜂鸣器报警，按下“确认”按钮后，对应报警指示灯变为平
光，蜂鸣器停止报警。
负压：正常范围为0~4V，负压>4V或<1V(由正常值跌落)，对应报警指示灯闪，蜂鸣器报警，按下“确认”按钮后，对应报警指示灯变为平光，蜂鸣器停止报警。
排风温度：正常范围为0~4V，排风温度>4V或<1V(由正常值跌落)，对应报警指示灯闪，蜂鸣器报警，按下“确认”按钮后，对应指示灯变为平光，蜂鸣器停止报警。
（注:各模拟量信号电压大小都可以通过旋钮来调节；按下“确认”按钮后，若有第二个异常信号，可以不受前一个信号影响，正常报警）
熄火：火焰状态信号由1变为0，相应报警指示灯闪，蜂鸣器报警，系统进行安全停机，按下“确认”按钮，报警指示灯熄灭，蜂鸣器停止报警
油压不正常：工作过程中油压不正常超过1min，系统进行安全停机，熄火报警
点火失败：点火变压器投入工作超过30秒，未检测到火焰信号，系统进行安全停机
启动过程油压不正常：顺序启动燃料泵、燃料增压泵、燃料电磁阀后，油压持续保持不正常状态超过2分钟，系统进行安全停机
若发生其它严重的未知异常状况，系统又无法识别，操作人员可以按下“急停”键进行紧急停机，此时系统同样会按安全停机顺序停机
4.2控制系统软件程序
手自动.72ANDKPFJSZDIN1IN2.73ANDKGFJSDPFJIN1IN23SR11SR1FBI_166RSKS4Q1SDGFJFBI_165RSKS2Q1SDPFJOUTOUT
顺启顺停.71ANDKSSZDIN1IN25FBI_29RSJTSR16Q1T#2SFBI_0TONINPT7QETFBI_30RSSR1ORKSDCSIN1IN289Q1OUT.64OUT.1.9ANDPFJTIN1IN210PFJT#2SINPTFBI_1TON11QETIN1IN2.19ANDGFJT12GFJIN1IN2AND13OUTOUTOUTFBI_5TONT#12SFBI_3TONT#2SINPT15QETDCST#0.1SIN1IN2INPT14QET.3AND16.23ORCSJXZZFBI_149TONINPT17QETIN1IN2IN318CSJXZ.4NOTIN19OUTOUTOUT.14.5ANDIN1IN220XHHSQIN1IN2OR21.16ANDRLDCFTIN1IN222RLDCFT#2SINPTFBI_167TON23QETIN1IN2.21ANDRLBT24RLBOUTOUTOUTOUT
FBI_6TONRLBT#2SINPT25QETIN1IN2.18ANDRLZYBT26RLZYBT#2SINPTFBI_7TON27QETINPTFBI_8TONT#2S28QETIN1IN2.13ANDZRFJT29ZRFJOUTOUTFBI_40RSYYZCJTFWFBI_41RSFYZCJTFWSR131Q1T#2SINPTFBI_191TON32QETIN1IN2IN3.11ANDDHBYQT33DHBYQSR130Q1.7ANDIN1IN234OUTOUTFBI_10TONT#2SINPT35QET.44ANDIN1IN2ANDHYZTIN1IN23738.10ANDPFJGFJRLBRLZYBRLDCFZRFJDHBYQFYZCYYZCIN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7IN8IN9IN10IN1143OUTOUTFBI_85RSDHZLKSSR136Q1.6OUT.57ORFBI_14840QETIN1IN244DHXKFBI_12739F_TRIGHYZTCLKQFBI_128RSSR142Q1DCST#0.1SOR41INPTTONOUT.65KSXHHSQIN1IN2OUT
FBI_12RSSR148Q1XT.20OR47INPTFBI_13TONT#2S49QETIN1IN2.31ANDLJBT50LJBFBI_11TONDHZLT#2SINPT45QET.8ANDHYZTIN1IN246JTXHHSQZDTJIN1IN2IN3OUTOUTOUTFBI_83RSSR1RSPQAJTSR151.58Q1FBI_148TONDCST#0.1SINPT53QETIN1IN2OR54XTZBWB52Q1FBI_91OUT
急停FBI_16455R_TRIGZDTJCLKQJT.38ORIN1IN2IN359FBI_122RSSR160Q1T#1SFBI_45TONINPT61QETLJBTOUTFBI_15956R_TRIGXHBJCLKQFBI_158RSSR158Q1XHHSQKSDCS.17ORIN1IN2IN357OUTFBI_46TONT#1SINPT62QETPQATT#1SFBI_25TONINPT63QETDHBYQTT#1SFBI_26TONINPT64QETZRFJTT#1SFBI_32TONINPT65QETRLZYBT.24FBI_33TONT#1SINPT66QETRLBTT#1SINPTFBI_31TON67FBI_38QETRLDCFTINPTTONT#1SFBI_12472R_TRIGXHBJ.22ORKSJTIN1IN273SR1CLKQFBI_125RS74Q1ZDTJIN1IN2IN3.15AND81XHHSQ.26ANDIN1IN271IN1IN2.12AND7569QETIN1IN2AND70CSJXZZOUTOUTOUTOUTOUTFBI_34TONT#1SINPT76QETGFJTT#1SFBI_27TONINPT77QETPFJTT#1SFBI_48TONINPT78QETBDZT1TT#1SFBI_49TONINPT79QETQCATT#1SFBI_44TONINPT80QETJTFW
声光报警FBI_180.29GTJKWD2000.46LTJKWD500IN1IN2106FBI_150109TONDCST#0.1SINPTQETIN1IN2.75OR110JKWDYCIN1IN2105IN1IN2.47OR107AAQR1T#0.5ST#0.5SSSPGI4TT1TT2I3108OUTOUTQ1OTT1OTT2OUTOUT
FBI_183SSPGBBQR1T#0.5ST#0.5SI4TT1TT2I3.74124.48GTPFWD2000IN1IN2.49LTPFWD500IN1IN2122121.50ORIN1IN2123OUTOUTQ1OTT1OTT2FBI_151125TONDCST#0.1SINPTQETIN1IN2OUTOR126CKWDYCOUT
FBI_184SSPG102.51GTFY2000IN1IN2.52LTFY500IN1IN2100FBI_15299.53ORIN1IN2101OUTOUTQR1T#0.5ST#0.5SCCI4TT1TT2I3Q1OTT1OTT2.76103TONDCST#0.1SINPTQETORIN1IN2104GZTFYYCOUTOUT
FBI_185SSPG102.54GTYQWD2000IN1IN2.55LTYQWD500IN1IN210099.56ORIN1IN2101OUTOUTQR1T#0.5ST#0.5SDDI4TT1TT2I3Q1OTT1OTT2.77FBI_153103TONDCST#0.1SINPTQETIN1IN2OR104PYWDGOUTOUT
FBI_93117R_TRIGJTFBI_88119F_TRIGHYZTCLK.2FBI_123120F_TRIGJTCLKQJCIN1IN2OR121QCLKQKSFBI_90RSSR1118Q1.37FBI_89RSSR1122Q1ZRFJIN1IN2IN3123ANDOUTQR1T#0.5ST#0.5SFBI_186SSPGI4TT1TT2I3.60FBI_156125TONDCST#0.1SINPTQETIN1IN2OR126XHBJ124Q1OTT1OTT2OUTOUT
.59ANDDCSZRFJ.28ORCKWDYCJKWDYCGZTFYYCPYWDGXHBJLJYLGLJYLDIN1IN2IN3IN4IN5IN6IN789SR1RSQRJCFBI_95RSSR1FBI_94127TONCKWDYCT#5SINPTQETDCSFBI_96135TONCKWDYCT#10SINPTQETSR1FBI_162RS138Q1DCS.69FBI_163136F_TRIGDCSCLKQKSIN1IN2OR137PFWD500IN1IN2IN1IN2.63139ANDOUTZDTJPFWD2000IN1IN2.67LT132.66GT131.68ORIN1IN2133FBI_161128F_TRIGCLKQZDTJIN1IN2.62OR129DCSIN1IN2IN3130Q1.61134ANDOUTJJPFF90IN1IN2IN3OUTFBI_73RS92Q1BJSYOUTFBI_8491Q1SR1系统安全保护功能OUTOUTOUTOUTOUT
投喷枪、布袋.25GTPFWD500IN1IN2140.35141ANDHYZTIN1IN2OUTPQAPFWD1000.30GTIN1IN2142.33143ANDHYZTIN1IN2OUTPQBPFWD1500.39GTIN1IN2144.41145ANDHYZTIN1IN2OUTPQCOUTOUTOUT.27GTPFWD500IN1IN2146.36147ANDHYZTIN1IN2OUTQCAPFWD1000.32GTIN1IN2148.34149ANDHYZTIN1IN2OUTQCBPFWD1500.40GTIN1IN2150.42151ANDHYZTIN1IN2OUTQCCOUTOUTOUT
FBI_134152R_TRIGXHWZCLKFBI_135153F_TRIGHYZTCLKQFBI_140160R_TRIGFBI_142DHWZCLKQSR1FBI_139RS164DHWZQ1FBI_146FBI_137FBI_133RSSR1154Q1I1T#2ST1T#2ST2FBI_173SS155156R_TRIGXHWZCLKFBI_138157F_TRIGHYZTCLKFBI_145166R_TRIGCLKQSR1.45ORIN1IN2169T#2ST#2SI1T1T2FBI_136RSSR1158Q1FBI_174SSI1T#2ST1T#2ST2159QQQBDZT1OT1OT2QBDZT2OT1OT2QFBI_144RS170Q1FBI_176SS171BDZT4161F_TRIGDHWZCLKFBI_143162F_TRIGHYZTCLKQIN1IN2Q.43OR163167F_TRIGFBI_175SST#2ST#2SI1T1T2165DHWZCLKFBI_147168F_TRIGCLKQQOUTQOT1OT2OUTQOT1OT2BDZT3HYZTFBI_0SSENI3I4ENOQ1I1TT1T1TT2T2I4QOTT1/OT1OT2OTT2启动
延时2s投排风机
10s后火焰正常
延时2s投鼓风机
长按点火指令2s
否
是
是
点火成功，在吹扫条件满足条件下，连续吹扫5分钟
否
系统准备好
否
否
是
吹扫成功
紧急停炉或停机指令
是
停止燃料泵
投料系统
延时2s投燃料电磁阀
停止燃料电延时2s投燃料泵
磁阀
停止助燃风机
延时2s投燃料增压泵
停止增压泵、调节阀、延时2s投助燃风机
否
点火变压器
停止指令
风压正常时延时2s投点火变压器
是
停止鼓风机延时2s后停以上均满足的情况下点火许可
止排风机
结束
点火成功，系统准备完毕
投料温度达
到最低值
手动状态
自动状态
投料浆泵，延时2s料浆泵
喷枪A、B、C喷枪A，否则停止料浆泵，喷枪A当投料温度达到中等温度设定值时，投喷枪B，否则停止喷枪B当投料温度达到最高温度设定值时，投喷枪C，否则停止喷枪C结束
工作时出现相关参数异常
排风温度异常
塔内负压异常
进口温度异常
出口温度异常
声音报警同时闪光报警
报警确认
闪光变为平光
故障解除
报警灯熄灭
结束
系统准备完毕，正常运行时
已投入气锤A已投入气锤B已投入小火位置
气锤C大火位置
手动状态
自动状态
自动状态
自动状态
自动状态
自动状态
投入正吹布袋1、投入正吹布袋1、2、3、4，延时55s气锤A、B、正吹布袋1、2、3、4反吹布袋1、2、3、4每20s气锤A自每20s气锤B自每20s2，延时55s气锤C自C投入反吹布袋1、2，延时5s投入反吹布袋1、2、3、4，延时5s动击打5s动击打5s动击打5s
急停指令、熄火信号或停止
手动状态
自动状态
延时1分钟，停止各设备
结束
燃烧系统流程图:1.
当按下开始按钮2s后，启动排风机，延时2s后，启动鼓风机，使干燥塔内保持负压。
2.
启动排风机、鼓风机后对系统进行连续吹扫5分钟，若在吹到过程中某个开启的排、鼓风机停止，则重新吹扫。吹扫过程中，吹扫进行中指示灯亮，吹扫结束后，指示灯灭。
3.
吹扫成功后在燃料供油泵不漏油的情况下，依次开启助燃风机、供油泵、燃料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。以上均正常投入时，点火许可，同时点火许可灯亮。
4.
长按点火指令两秒，若十秒后火焰正常，则点火成功，在无急停指令和停止指令的情况下，系统准备完毕，系统准备完毕指示灯亮，等待投料，同时自动转为手动。否则依次停止供油泵、燃料电磁阀、助燃风机、增压泵、调节阀、点火变压器，若有停止指令，则依次停止鼓风机、排风机。否则，依次开启助燃风机、供油泵、燃料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。恢复到点火准备状态。
投料系统流程图:1.
系统准备完毕后，当投料温度未达到最低值时，为手动状态，可以通过手动头料浆泵、喷枪。
2.
当投料温度达到最低值时，自动由手动转到自动状态，先投入料浆泵。延时5s，投喷枪A，不满足时则停止，转为手动。
3.
当投料温度达到中温度值时，投喷枪B。否则停止喷枪B。
4.
当投料温度达到高温度值时，投喷枪C。否则停止喷枪C。
报警系统流程图:1.
正常干燥过程中，若相关参数异常时，则会进行相应的报警警示。
2.
当排风温度异常时，会出现声音报警，同时排风温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
3.
当塔内负压异常时，会出现声音报警，同时塔内负压异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
4.
当进口温度异常时，会出现声音报警，同时进口温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
5.
当出口温度异常时，会出现声音报警，同时出口温度异常灯闪烁报警，按下报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。
除尘系统流程图:1.
点火成功系统准备完毕后，在系统未达到相关要求时，设备启动为自动状态，可以手动投入气锤和布袋。
2.
当小火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋1、2，延时55s，反吹布袋1、2，延时5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常，则循环进行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。
3.
当大火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋1、2、3、4，延时55s，反吹布袋1、2、3、4，延时5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常，则循环进行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。
4.
手动投入气锤后，则气锤变为自动状态，每20s自动击打5s。
篇二：plc课程设计1500
未知驱动探索，专注成就专业
PLC课程设计
1.简介
本文档是针对PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）课程设计的详细说明文档。PLC是一种常用于自动化控制系统中的硬件设备，它通过逻辑控制算法实现对工业过程和设备的控制。本课程设计旨在通过实际案例，帮助学生了解PLC的工作原理和应用，提高他们在自动化控制领域的实践能力。
2.目标
本课程设计的目标主要有以下几点：
了解PLC的基本原理和组成结构；
掌握PLC的编程方法和技巧；
能够独立完成一个实际的PLC应用项目；
培养学生对自动化控制领域的兴趣和实践能力。
未知驱动探索，专注成就专业
3.课程设计内容
本课程设计主要分为以下几个阶段：
3.1理论学习
在本阶段，学生将通过课堂教学和自学的方式，学习PLC的基本原理和编程方法。教师将讲解PLC的基础知识，包括PLC系统结构、输入输出模块、编程软件等内容。学生还需要自行阅读相关教材、教程，深入理解PLC的工作原理和应用领域。
3.2实际操作
在本阶段，学生将使用PLC编程软件，通过模拟器或实际硬件设备，进行实际的PLC编程操作。学生将根据给定的案例，设计并实现一个自动化控制系统，包括输入输出模块的配置、逻辑控制程序的编写等。学生需要根据实际要求，完成各种功能的PLC程序，并进行测试和调试。
3.3报告撰写
在本阶段，学生需要根据他们完成的实际项目，撰写一份详细的报告。报告应包括以下内容：
未知驱动探索，专注成就专业
题；
设计思路和方法：描述学生采用的设计思路和实现项目背景和目标：说明项目的背景和需要解决的问方法；
系统结构和功能：介绍控制系统的结构和各个功能模块的实现；
程序代码和调试过程：展示程序的代码，并描述程序的调试过程；
实验结果和分析：展示实验结果，并对实验结果进行分析和总结；
悟。
4.考核方式
本课程设计的考核方式主要有以下几点：
实验报告评分：根据学生的实验报告质量，评分学设计心得和体会：学生对本次课程设计的体会和感生对PLC的理解和实际操作能力；
未知驱动探索，专注成就专业
实际操作能力考核：通过对学生实际操作的观察和评估，考核学生的PLC编程技能；
综合能力考核：综合考评学生在课程设计过程中的综合能力，包括团队合作能力、问题解决能力等。
5.参考资料
在本课程设计过程中，学生可以参考以下资料：
6.结语
通过本次PLC课程设计，学生将在理论学习和实际操作中，全面了解和掌握PLC的基础知识和编程技巧，提高他们在自动化控制领域的实践能力。希望本文档能够为学生顺利完成PLC课程设计提供指导和参考，并在今后的学习和工作中发挥积极的作用
《PLC原理与应用》
《PLC编程与实例训练》
PLC厂家提供的技术手册和编程软件的使用说明
篇三：plc课程设计1500
课题1：饮料自动售货机的的PLC控制
一、控制要求
1.控制要求
某饮料售货机设有3个投币口（0.5元、1元、5元，分别用三个按钮模拟），可以出售3种饮料（价格1.5元、2元、2.5元）。
1）每按一次相应按钮（投币），存储钱数累加。
2）按下饮料选择按钮（3个），若钱数不够，一输出灯闪烁2下，若钱数够，给出饮料，相应输出灯亮2秒。
3)按找零按钮，剩余钱按1元优先找出硬币，相应输出灯亮一秒灭一秒表示找出1个硬币，直至找完。
2.提示：
投币时，让存储钱数加相关数值，按饮料选择按钮先与对应钱数比较，满足要求再给出饮料，给出饮料后再将存储钱数减去响应值，若在按按钮时扣钱可能唇线连续按按钮多扣钱少给饮料的情形。找零时先与一元比较决定找一元零钱，少于一元时再与0.5元比较。找零与出三种饮料时过程状态用中间继电器存储并互锁，防止出错。
3.饮料自动售货机程序流程图
开始
投币
投币计数
金额计算
N可买吗
1.5元饮料计算余额
输出
2元饮料
计算余额
输出
2.5元饮料
计算余额
输出
Y余额=0？
Y余额=0？
Y余额=0？
N退币程序
余额为0N退币程序
余额为0N退币程序
余额为二、控制系统设计分析
1、设计思路
1）通过分析，取最有把握的思路，故采取一般梯形图进行程序设计。
2）本自动售货机可使用0.5元、1元、5元硬币，计币时用ADD指令进行累加从而得到一个投币总额；比较币值时使用CMP指令来判断是否符合可乐排出、绿茶排出或奶茶排出的条件；余额计算时用SUB指令从投币总额中扣除顾客所消费的币值总额；退币计算时用到触点型比较指令。
3)退币时要实现循环比较，并相应给出余额。
2.设计步骤
可通过操作属性把把自动售货机分为四个过程：
(1)投币过程
(2)价格比较过程
(3)选择商品过程
(4)退币过程
可把自动售货机工作过程分为4个状态：
(1)初始状态
(2)投币状态
(3)购买状态
(4)退币状态
投币状态。按下投币按钮，显示投币框，按下所投币显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。
购买状态。按下可以购买的选择按钮，所选的商品出现在出货框中，同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。取走商品后出货框消失。
退币按钮。按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。按下确认钮，则恢复初始状态。
到此为止，自动售货机的一个完整工作过程结束。
3.数字量输入部分
饮料自动售货机控制系统的输入有投币按钮，选择饮料按钮，找零按钮等输入点。具体的输入分配如表2-1所示。
表1-1输入地址分配
名称
符号
地址
投币0.5元
SB1I0.0投币1元
SB2I0.1投币5元
SB3I0.2选择1.5元饮料（可乐）按钮
SB4I0.3选择2元饮料（绿茶）按钮
SB5I0.4选择2.5元饮料（奶茶）按钮
SB6I0.5找零按钮
SB7I0.64.数字量输出部分
全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表1-2所示。
表1-2输出地址分配
名称
地址
送出1.5元饮料指示灯
送出2元饮料指示灯指示灯
送出2.5元饮料指示灯
买饮料钱不够闪烁指示灯指示灯
找零出1元：
硬币提示灯
找零出0.5元硬币提示灯
Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5三、PLC硬件配置表
槽号
1234SM321DI16xDC24V
I0.0—I1.75SM322D016xDC24V/0.5AQ4.0—Q5.7模块
PS307CPU31选择
I/O点范围
5A
4-2DP
四、主电路设计及说明
无
五、输入输出接线图
I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5六、PLC的程序设计部分
投币，有三个投币口（I0.0，I0.1，I0.2),每投入一次，加法器将相应值加入到存储单元MW20中，作为投入的总币值。
饮料选择按钮（I0.3，I0.4，I0.5）,若选择1.5元饮料（I0.3），当MW20中的存储值大于3时则给出相应的饮料，且指示灯亮两秒，并减去饮料价格；若存储值不足3则提示钱不够，指示灯Q4.3闪烁两次。
按下找零按钮，即M10.0得电自锁，M10.0通电1秒后断电一秒，如此循环，直至找钱完毕。
按下退币按钮（I0.6）后，则存储器中买完饮料的钱循环与2进行比较，大于等于2则找出1元硬币，指示灯亮一秒灭一秒，直至小于2，再与1进行比较，等于1则找出0.5元，相应指示灯亮一秒后熄灭，此时找零完毕，存储器MW20清零，准备下次投币买饮料。
七、调试过程
由于实验室没有相应的实物控制模型(自动售货机)，因此在调试系统控制程序时，所有的输入信号均用开关信号和复位按钮来代替，所有的输出均用指示灯来表示。调试时，首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误，特别要注意接线时不能出现短路、断路及反接等情况，否则会造成硬件损坏及人身意外。
开始程序调试：首先将PLC控制程序写入到PLC机器中，再选择监控状态，使PLC处于“RUN”状态，然后逐一按投币感应器（即硬币识别机构用I0.0~I0.2按钮信号来表示硬币的输入），观察有没有进行累加币值；或按选择饮料按钮I0.3~I0.5，观察输出指示灯是否按预计效果闪灭（即显示饮料选择提示、饮料送出、送出时间和退币提示），并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、内部描述实际出现的问题及解决方案。对报警部分进行调试，只需给相应的输入端口信号，然后相应的指示灯变亮即可。要对照设计控制要求，逐一检验设计功能是否能有效的实现，并对程序进行改进和完善。
例如，调试过程中，发现重复线圈问题，需将程序进行合并，避免重复线圈等等。总而言之，对程序必须要反复调试，不断改进，以获得既完全实现功能，而又简单、严谨性高的PLC控制程序。
又如，为了实现可以多次买饮料，所以将买完饮料的余额存在同一个存储单
元里（MW20）。在最后找零中，要循环与找1元，所以要设计一个循环比较的过程，于是用了两个时间继电器，通过通电延时与断电延时的设定完成了循环比较的程序。为了防止在扣钱时选择选择饮料，在选择饮料和扣钱中加入互锁，保证程序的安全可靠性。在三种饮料选择中，每次只能选择一种饮料，于是加入另外两种的互锁。
八、总结
两周的PLC课程设计结束了，在这两周内，我基本掌握了PLC设计的一般方法。8人做相同的课题，所以我们自己成立了小组，同学们一起参与讨论，遇到不懂的还可以请教老师。在短短的两周时间内，我们很多时间都在实验室里，对课题进行分析，初步设计，然后对程序分成四个部分进行设计
①投币过程
②价格比较过程
③选择商品过程
④退币过程，我们小组共同编程，调试，修改。经过大家共同努力，最终我们设计出了一个能够实现功能的程序，几次的修改，简化，调试后得到了令人比较满意的结果。至此，我们基本上完成了本次课程设计。两周过得很快，大家都融入在浓浓的学习氛围中，不断的研究和改进，讨论与交流，更是拉近了同学之间的距离。通过这次的课程设计，最大的收获就是锻炼了我们的设计能力，拓宽了学习思路，灵活的运用书本知识，熟练操作技能，提高了团队协作能力，学会了理论与实际相结合。当然课程设计主要是考查我们对所学知识的掌握、运用能力，另外不能仅仅满足于课程设计要求的内容，还要考虑实践操作现场会遇到的各种问题，力求程序更加贴近实践。此外，多总结实验中遇到的种种问题，并且通过讨论，查资料，问老师等方式解决问题，培养真正把知识能够熟练应用到实践当中的能力，为以后独立设计打下了坚实的基础。
推荐访问:plc课程设计1500 课程设计 plc