基于PLC的升降机控制系统设计毕业设计.doc

目 录 第一部分 设计任务与调研 2 1.1PLC的简介 2 1.2可编程序控制器的设计任务 3 1.2.1设计目标 3 1.2.2设计任务的调研 4 1.2.3设计思路（方法） 5 第二部分 设计说明 7 2.1升降机控制设计步骤 7 2.2写入程序步骤 7 2.3程序控制步骤 8 2.4设计结构流程 8 2.5硬件材料 9 第三部分 设计成果 10 3.1基于PLC的升降机控制模拟图 10 3.2基于PLC的升降机控制梯形图 10 3.3/O分配表 12 3.4硬件接线图 13 第四部分 结束语 14 第五部分 致谢 15 第六部分 参考文献 16 第一部分 设计任务与调研 1.1PLC的简介 PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器， 定义：一 种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境中而设计的。它采用一类可编程的控制器 ，用于其内部存储程序执行逻辑运算，顺序控制，定时，技术与运算操作等面向用户的 指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程 20世纪60年代以前，对工业生产进行自动控制的最先进装置就是继电器控制盘，它 对当时生产力的发展确实发挥了很大的作用。但是当人类历史进入20世纪60年代以后， 工业生产随着市场的转变，开始由大批量少品种的生产转变为小批量的多品种的生产。 在这种转变的过程中，继电器控制的许多固有弊端越发显得突出，成为了生产转变的一 大障碍。如继电器控制系统中，使用了大量的机械触点，系统的可靠性较差；功能局限 性大、体积大、耗能多，特别是生产工艺要求变化时，控制柜内的原件和接线也必须作 相应的变动，这种变动的工期长，费用高，有的用户宁愿扔掉旧的控制柜，另外再作一 台新的控制柜。总之，20世纪60年代后期，市场所需的"柔性"生产线呼唤新型控制系统 的诞生。 PLC采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时 、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类 型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整 体，易于扩展其功能的原则而设计。 国际电工委员会(IEC)在其标准中将PLC定义为:可程式逻辑控制器是一种数位运算操 作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内 部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并 通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可程式逻辑控制器及其有 关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 1.2可编程序控制器的设计任务 1.2.1设计目标 设计一个使用升降机将物件搬运到3个不同位置 基本要求：大部件：上层的传送带 中部件：中部的传送带 小部件：下层的传送带 具体要求： （1）采用三菱FX2系列PLC控制。 （2）设计PLC控制系统硬件电路。 （3）在三菱PLC学习仿真软件中编写程序，并进行模拟调试。 （4）撰写毕业设计成果报告书 1.2.2设计任务的调研 可编程控制器是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机，其出现后就受到普遍 重视，发展也十分迅速，在工业自动控制系统中占有极其重要的地位。它与现有的各种 控制方式相比较，具有以下优点： 1、可靠性高对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。 PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统 的维修简单，维修时间短； PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余 设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了ml TR使可靠性提高。 PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特 点，一般不易发生操作的错误。 PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它 具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言， 编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。 在PLC的 硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先进的工艺 制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电保护;对存储器内容的保护 等。 PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波;软 件自诊断;简化编程语言等。 2、易操作性，PLC的易操作性表现在下列几个方面: 操作方便对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行输 入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了C RT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的 随着工业自动化水平的不断提升，自动化控制系统在生产过程中的作用日益凸显。可编程逻辑控制器（PLC）作为自动化控制的核心组件之一，在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。本文档详细介绍了基于PLC的升降机控制系统设计过程，从设计任务与调研到设计成果的展现，全面阐述了PLC控制系统的设计理念及其在升降机控制中的应用。 PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。与以往继电器控制相比，PLC不仅解决了可靠性差、功能局限性大、体积大、耗能多等问题，而且还带来了更高的柔性与可维护性。20世纪60年代后，随着市场对“柔性”生产线的需求，PLC应运而生，成为工业自动控制的主流。 本设计的任务目标是构建一个基于PLC的升降机控制系统，用于将物品搬运至三个不同高度的位置，具体为上层、中层和下层的传送带。设计要求使用三菱FX2系列PLC，并涉及硬件电路的设计，程序的编写与模拟调试，最终完成毕业设计报告书。 在设计任务调研阶段，我们了解到PLC以其高可靠性、易操作性在工业控制领域占有重要地位。PLC的可靠性体现在其采用了冗余设计、断电保护、故障诊断以及信息保护和恢复等措施，大大提高了平均无故障时间（MTBF），降低了平均维修时间（MTTR）。而PLC的易操作性则体现在其简化的编程语言、直观的操作界面、便捷的维护过程等方面。 在设计说明部分，文档详细描述了升降机控制设计步骤、程序编写步骤以及程序控制步骤。这些步骤包括了硬件选型、输入/输出（I/O）分配、硬件接线以及软件编程等关键环节。设计结构流程清晰地展示了PLC升降机控制系统的各个组成部分如何相互协作以完成控制任务。 设计成果部分是本设计的核心，通过模拟图、梯形图以及I/O分配表和硬件接线图，使得整个PLC控制系统设计过程和结果可视化。模拟图和梯形图清晰地展示了控制逻辑的实现，而I/O分配表和硬件接线图则确保了系统硬件的正确配置和稳定运行。 结束语部分对整个设计进行了总结，并对PLC升降机控制系统设计的未来应用前景进行了展望。本设计不仅提升了生产效率，而且增强了生产过程的安全性和可控性，体现了PLC在工业自动化领域的核心作用。 致谢部分表达了对指导老师、同学们以及参与项目的人员的感激之情，他们的帮助和支持对完成这项设计至关重要。 参考文献部分列出了在设计过程中引用的资料，为本设计提供了理论基础和技术支持。 这份基于PLC的升降机控制系统设计文档不仅展示了PLC在控制升降机中的应用，还反映了现代工业自动化中PLC技术的重要性。通过这样一套系统，可以有效地提升物料搬运的效率和安全性，是工业自动化系统中不可或缺的一部分。随着工业自动化技术的不断发展，PLC及其相关控制系统将继续在工业生产中扮演更为重要的角色。