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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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PLC课程设计指导书2016

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PLC课程设计指导书2016

摘要：PLC课程设计指导书2016旨在为学习PLC（可编程逻辑控制器）的学生提供一套完整的课程设计指导。本文首先介绍了PLC的基本概念、发展历程以及在我国的应用现状，随后详细阐述了PLC课程设计的目的、原则和方法。本文重点介绍了PLC课程设计的步骤、常用软件和硬件设备，并对实际案例进行了分析。最后，本文总结了PLC课程设计的关键点和注意事项，为读者提供了有益的参考。

随着工业自动化技术的不断发展，PLC作为工业自动化领域的关键技术之一，在我国得到了广泛的应用。为了培养适应时代发展需求的高素质技术人才，PLC课程设计成为高校自动化专业教学的重要组成部分。本文将针对PLC课程设计进行深入研究，旨在提高PLC课程设计的质量和效果，为我国工业自动化事业的发展贡献力量。

第一章PLC概述

1.1PLC的基本概念

(1)可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种广泛应用于工业自动化控制领域的数字运算控制器。它以微处理器为基础，通过编程实现各种逻辑、顺序、定时、计数等功能，实现对工业生产过程的自动控制。PLC具有高度模块化、可编程、易于维护和扩展等优点，是现代工业自动化控制的核心设备之一。据统计，全球PLC市场在2018年达到约150亿美元，预计到2025年将达到约220亿美元，年复合增长率约为6.1%。

(2)PLC的基本工作原理是利用输入模块接收来自工业现场的传感器信号，经过内部处理后，通过输出模块控制执行机构，实现对生产过程的自动化控制。PLC的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、输入输出模块（I/O模块）、存储器、编程器等部分。CPU是PLC的核心，负责处理输入信号、执行程序以及输出控制信号；I/O模块负责与现场设备进行信号交换；存储器用于存储程序和用户数据；编程器用于编写和调试PLC程序。以某大型钢铁厂为例，PLC在钢铁生产过程中发挥着重要作用，通过对生产线的温度、压力、流量等参数进行实时监测和控制，确保生产过程的安全、稳定和高效。

(3)PLC的程序设计采用类似于汇编语言的高级语言，如梯形图、指令表、功能块图和结构化文本等。这些编程语言具有直观、易懂、易于调试的特点，使得PLC程序设计变得简单、高效。在实际应用中，PLC编程人员需要根据生产需求，设计合理的控制逻辑，编写出满足生产要求的程序。例如，在自动化立体仓库中，PLC通过对货架、输送带、升降机等设备的控制，实现货物的自动入库、出库、存储等功能。据相关数据显示，采用PLC进行自动化控制的系统，相较于传统的继电器控制，可提高生产效率30%以上，降低能耗20%左右，显著提升企业的经济效益。

1.2PLC的发展历程

(1)PLC的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时美国通用电气公司（GE）首先推出了世界上第一台可编程控制器。这一技术的出现，标志着工业自动化控制进入了一个新的阶段。在随后的几十年里，PLC技术经历了快速的发展。根据国际自动化协会（ISA）的统计，到1990年，全球PLC市场已经达到约10亿美元，而在2010年，这一数字已经增长到约50亿美元。

(2)20世纪70年代，PLC技术开始广泛应用于汽车、食品加工、制药等行业。这一时期，PLC的性能得到了显著提升，特别是随着微处理器技术的进步，PLC的计算能力和存储容量大大增强。例如，德国西门子公司在1975年推出的SIMATICS5系列PLC，成为了当时市场上最受欢迎的PLC之一。这一时期的PLC，其编程语言主要是梯形图和指令表。

(3)进入21世纪，PLC技术进一步成熟，出现了基于PC的PLC、网络PLC和嵌入式PLC等新型产品。这些新型PLC不仅继承了传统PLC的优点，还具备了更高的可靠性、灵活性和扩展性。例如，2000年，美国RockwellAutomation公司推出的ControlLogix系列PLC，采用了模块化设计，使得系统配置更加灵活。同时，随着物联网（IoT）和工业互联网（IIoT）的兴起，PLC开始与其他智能设备进行数据交换，实现了更加智能化的工业生产控制。据国际自动化协会预测，到2025年，全球PLC市场将超过100亿美元。

1.3PLC在我国的应用现状

(1)我国PLC应用始于20世纪80年代，随着改革开放的深入和工业自动化技术的推广，PLC在我国得到了迅速发展。目前，我国已经成为全球最大的PLC市场之一。据中国自动化学会发布的《中国自动化产业发展报告》显示，2019年我国PLC市场规模达到