課程設計 目錄
一、概述 2
二．課程設計題目及要求 3
三．設計過程 4
1. 電動機正反轉控制系統 4
1.1根據題目要求畫出i/o分配表 4
1.2功能分析和順序功能圖 4
1.3梯形圖程式 5
2. 全自動洗衣機裝置 6
2.1根據題目要求畫出i/o分配表 6
2.2 功能分析和接線端子圖 6
2.3 梯形圖程式 8
3. 加熱反應爐裝置 10
3.1根據題目要求畫出i/o分配表 10
3.2功能分析和順序功能圖 10
3.3 梯形圖程式 11
四．心得體會 14
參考文獻 14
可程式設計控制器（programmable controller）是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計製造的。早期的可程式設計控制器稱作可程式設計邏輯控制器（programmable logic controller），簡稱plc，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的範圍，因此，今天這種裝置稱作可程式設計控制器，簡稱pc。
但是為了避免與個人計算機（personal ***puter）的簡稱混淆，所以將可程式設計控制器簡稱plc。
目前，plc在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類。
1開關量的邏輯控制
這是plc最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台裝置的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合工具機、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2 模擬量控制
在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可程式設計控制器處理模擬量，必須實現模擬量（analog）和數字量（digital）之間的a/d轉換及d/a轉換。plc廠家都生產配套的a/d和d/a轉換模組，使可程式設計控制器用於模擬量控制。
3 運動控制
plc可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用於開關量i/o模組連線位置感測器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模組。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模組。
世界上各主要plc廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用於各種機械、工具機、機械人、電梯等場合。
4 過程控制
過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，plc能編制各種各樣的控制演算法程式，完成閉環控制。pid調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。
大中型plc都有pid模組，目前許多小型plc也具有此功能模組。pid處理一般是執行專用的pid子程式。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
5 資料處理
現代plc具有數**算（含矩陣運算、函式運算、邏輯運算）、資料傳送、資料轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成資料的採集、分析及處理。這些資料可以與儲存在儲存器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通訊功能傳送到別的智慧型裝置，或將它們列印製表。資料處理一般用於大型控制系統，如無人控制的柔性製造系統；也可用於過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
6 通訊及聯網
plc通訊含plc間的通訊及plc與其它智慧型裝置間的通訊。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網路發展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通訊功能，紛紛推出各自的網路系統。新近生產的plc都具有通訊介面，通訊非常方便。
根據要求我們選擇了三個題目：
1. 電動機正反轉控制系統：通過兩個接觸器來改變電動機定子繞組的電源相序來實現。
輸入訊號分正轉啟動按鈕sb1,接x0;反轉啟動按鈕sb2，接x1;停止按鈕sb3，接x2。輸出訊號有正轉線圈km1接y0；反轉線圈km2接y1。
2. 全自動洗衣機裝置: 按下啟動按鈕及水位選擇開關，開始進水直到高（中、低）水位，關水。
2秒後開始洗滌，洗滌時，正轉30秒，停2秒，然後反轉30秒，停2秒；如此迴圈5次，總共320秒後開始排水，排空後脫水30秒開始清洗；重複前面的步驟，清洗兩遍；清洗完成，報警3秒並自動停機；若按下停車按鈕，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）。
3. 加熱反應爐裝置:
第一階段：送料控制
（1）.檢測下液面、爐內溫度、爐內壓力是否都小於給定值，即下液面感測器、溫度感測器、壓力感測器都為off（邏輯值為0）。若是小於給定值，則開啟排氣閥y1和進料閥y2。
（2）.當液面上公升到上液面時，即上液面感測器為on，應關閉排氣閥y1和進料閥y2。
（3）.延遲20s，開啟氮氣閥y3，氮氣進入反應爐，內壓力上公升。
（4）.當壓力公升到給定值時，即壓力感測器為on，關閉氮氣閥。送料過程結束。
第二階段：加熱反應控制
（1）.交流接觸器km得電動作，接通加熱爐發熱器eh的電源。
（2）.當溫度公升高到給定值，即溫度感測器為on時，交流接觸器km失電，切斷加熱器的電源。
（3）.延遲10min，加熱過程結束。
第三階段：洩放控制
（1）.開啟排氣閥，使爐內壓力下降到預定的最低值，即壓力感測器為off。
（2）.開啟洩放閥，當爐內液面下降到下液面，即下液面感測器為off時，關閉洩放閥與排氣閥。系統恢復到初始狀態，準備進入下一迴圈。
正轉控制：先合上刀開關qk→按下正轉啟動按鈕sb2→接觸器km1線圈通電→km1主觸頭、常開輔助觸頭閉合且常閉輔助觸頭斷開→電動機m正轉。
反轉控制：先合上刀開關qk→按下反轉啟動按鈕sb3→接觸器km2線圈通電→km2主觸頭、常開輔助觸頭閉合且常閉輔助觸頭斷開→電動機m反轉。
停機：按下停止按鈕sb1→km1（或km2）斷電→m停轉。
x001正轉按鈕y001電動機正轉
x002反轉按鈕
x003停止按鈕y002電動機反轉
按下x001，線圈y001得電，電動機正轉。x001併聯y001的常開觸點形成自鎖，串聯y002的常閉觸點形成互鎖。
按下x002，線圈y002得電，電動機正轉。x002併聯y002的常開觸點形成自鎖，串聯y001的常閉觸點形成互鎖。
plc的工作原理與繼電器構成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣。繼電器控制是並行執行方式，即如果輸出線圈通電或斷電，該線圈的觸點立即動作或停止。而plc則不同，它是採用迴圈掃瞄技術，只有該線圈通電或斷電，並且必須當程式掃瞄到該線圈時，該線圈的觸點才會動作或停止。
也可以說繼電器控制裝置是根據輸入和邏輯控制結構就可以直接得到輸出，而plc控制則需要輸入傳送、執行、輸出3個階段才能完成控制過程。
隨著時間的推移，進料增多，反應爐裡面的液面上公升，使觸發開關i0.2關閉，q0.1和q0.
2滅，停止排氣和進料，且t37開始計時，延時20s；20s後自動開啟氮氣閥（yv3）,即q0.3亮，隨著氮氣的進入，反應爐內壓力增加，當增加到一定值時觸發壓力觸發器，使i0.4接通，此時q0.
5亮，接通接觸器km，給反應爐加熱，當加熱到一定溫度時，溫度感測器做出反應使i0.5接通，此時停止加熱，t38開始計數，延時10min。計數10min後，排氣閥開啟，即q0.
1亮；則反應爐內的壓力隨之下降，當下降到一定值時，壓力觸發器作用，使i0.4斷開，此時排氣閥依舊亮，且開啟了洩放閥，將反應爐中的所有東西排出，以便進行下一次反應。
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