以PLC为核心，配合智能仪表，主要完成系统功能控制、状态显示、信息检测和报警硬件组建所需要的PLC和传感器等元器件的选择。并完成系统控制软件设计。实現对掺混的自动控制以及运行状态的检测功能和显示功能。             
设计的主要内容是完成自动控制功能、状态显示和信息检测所需要的硬件和传感器等元器件的选择。并完成控制软件设计和PLC与单片机通讯的通信协议的设计。                                                                  
包括：1、总体方案的确定；2、PLC的选择； 3、各模块电路的设计；4、软件设计；5、编写设计说明书等。                                                                   
控制系统概况见附件。
结合生产线系统的要求，考虑到本系统控制要求高，人员集中的特点。利用PLC丰富的内部资源及其强大的功能的特点，以编程的方法，实现其外部输入控制设备和输出执行机构故障的检测报警，介绍了新颖的故障检测报警编程方法。根据系统控制的特点，给出了故障检测实用的梯形图程序，采用这些方法对提高系统的可靠性是行之有效的。在工业控制领域中的应用日愈广泛。PLC为工业自动控制提供了十分完善的控制手段。但随着工业生产过程的复杂化和可编程控制器(PLC)的智能化，把自动化技术、计算机技术、通迅技术融为一体的功能要求的不断提高，PLC控制系统的要求也越来越高。总线技术的开发应用，更使PLC控制系统不断扩大化了，因而对远程控制、群控、数控、数据的修改与交换、故障的自动检测、自动报警、各控制点的状态显示以及历史事件记录的查询等智能化控制技术提出了新的更高的要求。生产厂家已使PLC是有自我诊断功能来检测其自身的故障，检测外部设备故障的途径有二：一是设计专门的故障检测装置对外部设备故障进行检测。此举必须增加硬件设备，PLC的输入接点也相应要增加，即应以昂贵的费用为代价；其二是利用PLC丰富的内部资源及强大的功能指令，编制故障检测程序，即以软件方法实现外部故障的自动检测与自动报警。此举虽然使用户程序复杂化，但却能节省成本，使PLC控制系统的性能价格比提高。
开发利用PLC丰富的内部资源，充分有效地发挥其先进的控制功能，给生产线设置如下的故障检测。
（1)、I/O设备的故障分析与检测
I/O设备的故障分析现象比较复杂，种类繁多，但主要是有短路故障、开路故障、机械卡阻故障以及负载的过电流等故障，工业自动控制系统控制电器较多，所以控制电器的短路的开路故障是影响系统可靠性的主要原因。
（2)、输入控制电器短路故障的检测
为检测出控制电器短路如霍尔元件的短路故障，可在梯形图有关逻辑行中串上被测电器的触点，在该输入元件未操作时，而触点闭合即判定短路，如出现短路故障时，当接通输出继电器，进行故障报警告知。为避免步序转换瞬间的错误检测，可设置时间继电器T。T时间设置略大于步序转换时间。
（3)、输入控制电器开路故障检测
输入控制电器开路时，控制系统无法转入下一步，要检测开路故障，只要将输入控制电器的触点或的关步序的步序状态指示器的触点和下一步的步序状态提示器的触点及定时器T线圈串联，在当步序开始时立刻计时，该步结束转入下一步时复位。定时器T时间的选取应考虑：(1)保证系统能迅速检测出开路故障(2)准确的计时时间需现场调试确定。
(4)、负载过电流故障检测
负载过电流故障的检测，采用美国HONEYWELL公司生产的CSD系列霍尔集成电流开关器件，先检测出电流开关立即闭合，为PLC的一个输入端点发出过电流信号。这一动作过程等效于输入控制电器的短路故障，故其检测方法同上述短路故障检测。基于上述故障检测分析，给出实用的故障检测报警梯形图程序。
 
目录
摘要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪 论 1
1.1本课题的目的和意义 1
1.2 PLC的发展及前景展望 1
1.2.1PLC的历史 1
1.2.2PLC的应用领域 2
1.2.3PLC的国内外发展状况 2
1.2.4PLC的发展趋势 3
1.3 系统的工艺要求 4
第2章 系统的控制方案 7
2.1 方案的选择 7
2.2 程序控制器的选择（PLC的选型） 8
2.3 方案结构图 9
2.4 系统工作原理 9
第3章 系统的硬件设计 10
3.1 硬件的构成 10
3.2 通信协议 10
3.3 M68HC11单片机通信编程 13
3.3.1 通信方式设置 13
3.3.2 M68HC11单片机通信流程 13
3.4 元件的选择 14
3.4.1 电磁式交流接触器 15
3.4.2 热继电器 16
3.4.3 熔断器 16
3.4.4 塑料刀开关 17
3.4.5 控制按钮 17
3.4.6 光电传感器 17
3.4.7 电源 19
第4章 系统的软件设计 20
4.1 PLC的时间设定与控制 20
4.2 显示电路 22
4.3 抗干扰可靠性措施 23
4.4 故障检测与报警电路 26
总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
 

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