电气工程及其自动化毕业论文基于PLC的设计毕业论文.doc

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1、电气工程及其自动化毕业论文基于PLC的设计毕业论文目录第一章西门子S7-200PLC概述11.1可编程控制器概述11.1.1PLC的组成21.1.2PLC的功能31.1.3PLC的特点31.1.4PLC的发展状况和前景31.2西门子S7-200系列PLC概述4第二章主控制器的选择52.1喷泉控制系统的设计要求52.1.1花式喷泉系统整体设计概况52.1.2花式喷泉的具体控制要求62.2主控制器选择72.3系统主电路设计8第三章喷泉控制系统设计83.1喷泉控制系统的控制原理83.2喷泉系统控制的输入输出点分配93.3

2、系统接线分布93.4梯形图分析103.5程序运行分析18第四章喷泉控制系统设计程序调试19总结25参考文献28致谢29第一章西门子S7-200PLC概述1.1可编程控制器概述ProgrammableLogicController，即可编程控制器，是在结合了微型计算机原理和继电器常规控制原理的前提下、充分吸收利用微型处理器控制和继电器顺序控制的优点，并将其运用到数字控制领域的新型控制器[2]。作为一种新的控制器，可编程控制器有着自身独特的编程方法，不同于一般微型计算机编程语言，而是另辟蹊径，采用梯形图这种象形编程方法

3、。独特的编程语言，配合其自身的模块化构造，从而形成了清晰明了、直观易懂、便于学习、易于维修的特点[3]。可编程控制器不仅可以借助其微处理器的优点，来满足工业应用的需求，而且可以方便专业人员的维护与检查[4]。1.1.1PLC的组成PLC分为两类。其中，单元式也可称作整体式，模块式也可称作组合式[5]。单元式PLC的机箱内不仅装有其各个部件，也可加装扩展模块。模块式PLC则将单元式PLC的每一个部件分别做成与之对应的电路模块，并用总线连接起来，组成一个完整的PLC。单元式PLC的外观较小，多用于小型机。而模块式PLC

4、的体积较大，配置也相对灵活，可以根据不同用户的不同需求，配置不同的模块，以满足广大用户[6]。29图1-1单元式PLC构造示意图图1-2模块式PLC构造示意图1.1.2PLC的功能PLC自1969年问世以来，40余年间，获得了极大的发展，已经成为一个独立的行业，成为自动控制装置的主导。这与其强大的功能是分不开的[7]。PLC的主要功能如下：1）多种控制功能。2）数据处理功能。3）通信联网功能。291.1.3PLC的特点作为一种新的控制器，可编程控制器有着自身独特的一些优点，这些优点不仅促进了PLC的开发和利用，也给

5、用户提供了良好的用户体验[8]。1）可靠性强，抗干扰。2）功能相对较多、适用性强。3）简单易学、便于使用。4）功耗低、性价比高。5）易于安装、调试、维护。1.1.4PLC的发展状况和前景在PLC诞生之前，工业上借助于继电器电路和接触器电路构成的控制系统来满足工业电器生产的需要。由于受到自身缺点的限制，继电器控制系统在对顺序、时序等动作进行控制和对开关量、模拟量等信号量进行处理时，有着明显的不足[9]。在1969年，美国DEC公司研发了第一台PLC，开辟了计算机技术在工业控制领域应用的新局面。在随后的七十年代，PLC

6、技术逐渐发展并走向成熟。到了九十年代，PLC的运算速度有了更进一步的提高，功能有了更加全面的开发，在工业控制领域的应用也越来越广泛[10]。近年来，随着技术发展，PLC的运行速度也越来越快。在未来，PLC的发展方向将沿着其规模和功能大致分为两个方向。其中，大型PLC将沿着运行速度更快、运行容量更大的方向发展[11]。与之对应，小型PLC将会衍生出一种体积更小、成本更低、功效却得到提高的系列，以适应小型控制系统自动化的需要。1.2西门子S7-200系列PLC概述西门子S7-200系列PLC，属于单元式，主要用于中小型

7、系统[12]。其基本组成包括五大部分。29图1-3西门子S7-200系列PLC的系统结构基本模块也称作CPU模块。主要包括CPU、电源、输入输出单元等部件。这些单元都安装在一个集成模块内，构成了PLC的核心控制装置[12]。其CPU模块技术指标如下：表1-1S7-200PLC的CPU模块技术指标29第二章主控制器的选择在考虑到花式喷泉的控制要求和控制元件的性能体现之后，本设计选定西门子S7-200系列PLC为控制元件。2.1喷泉控制系统的设计要求本设计的重点在于控制系统的开发设计。接下来就具体的参数和设计标准做一个

8、探讨。2.1.1花式喷泉系统整体设计概况花式喷泉系统主要有五种不同大小的喷头组成，五个喷头分布在一个圆心和四个同心圆上，由内而外分别标定为ABCDE。从喷头A到喷头E，喷水的高度和强度依次递减，而每一种型号的喷头数目依次递增。花式喷泉系统的喷水花式由不同的喷头组合喷水而成。比如：花式一由喷头A单独喷水，花式三由花式喷头ACE组合喷水，花式六由喷头BCD组合喷