供料站的plc程序设计和编程方法研究(附件)【字数：11997】
摘 要可编程控制器(PLC)在现代工业控制中起着举足轻重的作用。因为它好的通用性、高可靠性、强大的抗干扰能力、易于编程和修改已有程序、易于扩展和维护、体积小、安装测试方便等优点，所以它非常适合现代工业和市场的要求，从而激发了它强大的生命力，在现代工业自动化生产线中具有广泛应用。 本论文是用PLC比较供料站的不同编程方法的优缺点，涉及到了两种控制方法逻辑控制与顺序控制。顺序控制设计方法是顺序控制系统的一种特殊设计方法。这种设计方法非常规范，易于掌握。程序结构清晰、可读性好。对于那些按动作的先后顺序控制的系统，非常适宜使用顺序控制设计法。逻辑控制是指输入信号以及输出信号均为离散量信号的控制，是可编程序控制器通用的基本功能，任何一种PLC都能很方便地实现逻辑控制；实际生产控制过程中经常遇到的逻辑程序设计问题是要对输入设备的类型有一个全面的了解，你必须找出它是否是常闭触点，还是常开触点。供料装置的主要功能是自动将料仓中的工件推送到后续工作站。高达8工件可以存储在管状料仓。在供料过程中，按下运行按钮，系统开始运行。工件在料仓内排列，通过伸缩杆将工件推到一定位置，伸缩杆退回，然后由气动摆动装置将工件吸在吸盘上，并转送到指定位置。伸缩缸和摆动缸上有位置传感器，料仓有传感器判定料仓是否空，吸头上有传感器判定是否吸住工件。气动手具配有光电传感器，可根据测试结果区分“黑色”和“非黑色”工件，并对工件进行叠加。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景和意义 1
1.1.1 PLC的定义 1
1.1.2 PLC的主要特点 1
1.1.3 PLC应用的领域 1
1.2西门子PLC介绍 2
1.2.1 PLC的产生与发展 2
1.2.2 PLC控制系统的发展前景 3
1.2.3 PLC各组成部分的作用 4
1.3编程分析与设计对象 4
1.3.1编程语言分析 4
1.3.2设计对象 5
第二章 生产线的分析 6
2.1供料站工作单元 6
2.2供料站的组成 7
2.2.1供料站的组成器件 7
2.2.2仪器列表 8
2.2.3控制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
要求 8
第三章 逻辑控制和顺序控制的比较 9
3.1逻辑控制和顺序功能图法的比较 9
3.2逻辑控制 9
3.2.1逻辑控制的定义 9
3.2.2逻辑控制的发展史 9
3.2.3逻辑功能符号组成的功能图 10
3.3顺序控制 11
3.3.1顺序控制的定义 11
3.3.2顺序功能图的历史 11
3.3.3顺序设计法 12
3.3.4顺序功能图的表示法及绘制原则 13
3.3.5顺序功能图的结构 13
第四章 供料站运行程序的设计及分析 16
4.1供料站 16
4.2流程图 16
4.2.1供料站自动控制流程图 16
4.2.2供料站的摆动缸流程图 17
4.2.3供料站整体工作流程图 17
4.3输入/输出量 18
4.4 S7300供料站逻辑程序图 18
4.5 S7—300 graph供料站顺序控制程序 24
4.6供料站逻辑控制和顺序控制的比较 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1选题背景和意义
1.1.1 PLC的定义
可编程控制器（PLC）是一种数字运算和操作的控制装置。它能发展起来是因为它能完美的代替老式继电器。因为它使用软件来改变控制过程，所以就了有体积小，组装灵活，编程简单的优点，此外，软件自带的抗干扰能力强、可靠性也高，也因为这些特性，PLC极大地促进了机电一体化过程，是现代工业控制的三大支柱之一。在功能方面，它已经完全超越了最初的逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、速度控制、高速计数、温度控制，PID控制、位置控制、远程通信，高级语言编程等功能。PLC有十分光明的应用前景。
1.1.2 PLC的主要特点
（1）高可靠性，抗干扰能力强。PLC以现代大规模集成电路技术为核心，电路工艺技术严格，电路内部的抗干扰技术先进，因此具有较高的可靠性。
（2）通用性好。PLC为逻辑存储，控制逻辑是存储在程序存储器中，控制逻辑的改变，只需改变程序，非常适合新手，对于有经验的工程师也可以大大的提高效率。
（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎。界面容易，工程技术人员很容易接受它的编程语言，梯形图的绘制和继电器的电路图绘制相当接近。而且继电器电路的功能也可以很容易地使用少量的PLC开关量逻辑控制指令来代替。
（4）系统设计、安装、调试工作少。PLC具内嵌的软件功能，能够取代继电器控制系统中大量的继电器、计数器等装置，使控制柜的设计、安装、布线工作大大减少。
（5）体积小，重量轻，能耗低，维护工作量小。体积小易于融入机械内部。PLC的故障率很低，并且有自诊和自检功能，出现故障时可通过PLC上的发光二极管来判断故障原因从而快速修理。
1.1.3 PLC应用的领域
开关量逻辑控制
PLC应用最基本，最广泛的领域是开关量的逻辑控制，传统的接线逻辑被编程逻辑所取代。逻辑控制，顺序控制基本实现，应用于自动生产线、机床电气控制、冲压机械、铸造机械、运输带、包装机、飞剪等控制。
过程控制
简单的逻辑控制功能是PLC最早期的功能，如今，PLC的功能十分强大，大型PLC有模拟量控制单元，广泛地用于过程控制的各种专用模块，例如冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。
运动控制
不同运动轨迹的控制可由PLC来实现。从控制机构配置来看，直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行器是早期的实现方式，如今专用的运动控制模块已经成为主流。举个例子，如驱动伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界知名厂商的高性能PLC产品几乎都具备运动控制功能，PLC产品广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
（4）数据处理
数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传输、数据转换、排序、查找表、位运算为现代PLC特有的功能，PLC能采集数据，对此进行分析，然后自行处理数据。此数据可以与内存中存在的参考值作比较，或者可以把数据发送到其他智能设备。
（5）通信联网
PLC与PLC或其他智能设备之间的通信是PLC的重要功能。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展迅速，PLC厂商非常重视PLC的通信功能。新型PLC具有通讯接口，通讯方便。
1.2西门子PLC介绍
1.2.1 PLC的产生与发展
1.西门子SIMATIC PLC，成立于1958，到目前为止已经经历了C3、S3、S5、S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。西门子PLC的发展如图11所示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景和意义 1
1.1.1 PLC的定义 1
1.1.2 PLC的主要特点 1
1.1.3 PLC应用的领域 1
1.2西门子PLC介绍 2
1.2.1 PLC的产生与发展 2
1.2.2 PLC控制系统的发展前景 3
1.2.3 PLC各组成部分的作用 4
1.3编程分析与设计对象 4
1.3.1编程语言分析 4
1.3.2设计对象 5
第二章 生产线的分析 6
2.1供料站工作单元 6
2.2供料站的组成 7
2.2.1供料站的组成器件 7
2.2.2仪器列表 8
2.2.3控制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
要求 8
第三章 逻辑控制和顺序控制的比较 9
3.1逻辑控制和顺序功能图法的比较 9
3.2逻辑控制 9
3.2.1逻辑控制的定义 9
3.2.2逻辑控制的发展史 9
3.2.3逻辑功能符号组成的功能图 10
3.3顺序控制 11
3.3.1顺序控制的定义 11
3.3.2顺序功能图的历史 11
3.3.3顺序设计法 12
3.3.4顺序功能图的表示法及绘制原则 13
3.3.5顺序功能图的结构 13
第四章 供料站运行程序的设计及分析 16
4.1供料站 16
4.2流程图 16
4.2.1供料站自动控制流程图 16
4.2.2供料站的摆动缸流程图 17
4.2.3供料站整体工作流程图 17
4.3输入/输出量 18
4.4 S7300供料站逻辑程序图 18
4.5 S7—300 graph供料站顺序控制程序 24
4.6供料站逻辑控制和顺序控制的比较 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1选题背景和意义
1.1.1 PLC的定义
可编程控制器（PLC）是一种数字运算和操作的控制装置。它能发展起来是因为它能完美的代替老式继电器。因为它使用软件来改变控制过程，所以就了有体积小，组装灵活，编程简单的优点，此外，软件自带的抗干扰能力强、可靠性也高，也因为这些特性，PLC极大地促进了机电一体化过程，是现代工业控制的三大支柱之一。在功能方面，它已经完全超越了最初的逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、速度控制、高速计数、温度控制，PID控制、位置控制、远程通信，高级语言编程等功能。PLC有十分光明的应用前景。
1.1.2 PLC的主要特点
（1）高可靠性，抗干扰能力强。PLC以现代大规模集成电路技术为核心，电路工艺技术严格，电路内部的抗干扰技术先进，因此具有较高的可靠性。
（2）通用性好。PLC为逻辑存储，控制逻辑是存储在程序存储器中，控制逻辑的改变，只需改变程序，非常适合新手，对于有经验的工程师也可以大大的提高效率。
（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎。界面容易，工程技术人员很容易接受它的编程语言，梯形图的绘制和继电器的电路图绘制相当接近。而且继电器电路的功能也可以很容易地使用少量的PLC开关量逻辑控制指令来代替。
（4）系统设计、安装、调试工作少。PLC具内嵌的软件功能，能够取代继电器控制系统中大量的继电器、计数器等装置，使控制柜的设计、安装、布线工作大大减少。
（5）体积小，重量轻，能耗低，维护工作量小。体积小易于融入机械内部。PLC的故障率很低，并且有自诊和自检功能，出现故障时可通过PLC上的发光二极管来判断故障原因从而快速修理。
1.1.3 PLC应用的领域
开关量逻辑控制
PLC应用最基本，最广泛的领域是开关量的逻辑控制，传统的接线逻辑被编程逻辑所取代。逻辑控制，顺序控制基本实现，应用于自动生产线、机床电气控制、冲压机械、铸造机械、运输带、包装机、飞剪等控制。
过程控制
简单的逻辑控制功能是PLC最早期的功能，如今，PLC的功能十分强大，大型PLC有模拟量控制单元，广泛地用于过程控制的各种专用模块，例如冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。
运动控制
不同运动轨迹的控制可由PLC来实现。从控制机构配置来看，直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行器是早期的实现方式，如今专用的运动控制模块已经成为主流。举个例子，如驱动伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界知名厂商的高性能PLC产品几乎都具备运动控制功能，PLC产品广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
（4）数据处理
数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传输、数据转换、排序、查找表、位运算为现代PLC特有的功能，PLC能采集数据，对此进行分析，然后自行处理数据。此数据可以与内存中存在的参考值作比较，或者可以把数据发送到其他智能设备。
（5）通信联网
PLC与PLC或其他智能设备之间的通信是PLC的重要功能。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展迅速，PLC厂商非常重视PLC的通信功能。新型PLC具有通讯接口，通讯方便。
1.2西门子PLC介绍
1.2.1 PLC的产生与发展
1.西门子SIMATIC PLC，成立于1958，到目前为止已经经历了C3、S3、S5、S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。西门子PLC的发展如图11所示。
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