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文档简介

课程设计(论文) 题目: 配 料 车 控 制系 统 程 序 设计 设 计名称: 机电传动控制 班 级学号: 学 生姓名: 指 导教师: 2012 年 12 月 24 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大学 成 绩 评 定 表 学生姓名 班级学号 专 业 机械设计制造及 其自动化 课程设计题目 配料车控制系统程序 设计 评 语 组长签字: 成绩 日期 201 年 月 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大学 课程设计任务书 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班级学号 课程设计题目 配料车控制系统程序设计 实践教学要求与任务 : 1.设计内容: 1)完成课程设计指导书所要求的控制循环。 2)按停止按钮,完成当前循环后再停。 3)按复位按钮,立即返回原位停止。 4)要求可以实现手动、单周期、连续控制。 2.设计要求: 1)画出端子分配图和顺序功能图 2)设计并调试 PLC 控制梯形图 3)设计说明书 工作计划与进度安排 : 1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案 1 天 2) PLC 梯形图设计与调试 4 天 3)说明书撰写 1 天 4)答辩 1 天 指导教师: 2012 年 11月 27 日 专业负责人: 2012 年 11月 27 日 学院教学副院长: 201 年 月 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 1 目录 前 言 . 2 0 前言 . 2 1 课程设计的任务和基本要求 . 3 1.1 课程设计的任务 . 3 1.2 课程设计的基本要求 . 4 2 总体设计 . 5 2.1 PLC 选型 . 5 2.2 PLC 端子接线 . 7 2.3 I/O 端子图 . 8 3 PLC 程序设计 . 9 3.1 设计思想 . 9 3.2 顺序功能图 . 10 3.3 PLC 梯形图 .11 4 程序调试说明 . 16 5 结束语 . 17 6 参考文献 . 18 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 2 0 前言 随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,人们已经对越来越多事物不是进行手动操作,而是进行人工智能控制。例如智能机器人以及立体式存储仓库的产生等等,一改往日以前人们取料时间长,难度大,效率低等缺点。 本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、 PLC 控制电路的设计方法以及继电器 接触器控制电路的 PLC 改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器 接触器控制和 PLC 控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。其目的为了实现小车自动取料功能。首先确定本次课程设计的 I/O 分配,然后应用 PLC软件选址进行编程,通过串口通讯编译下载,在实验板上进行调试,通过开关控制程序,使小车按要求运行,最终实现小车配料控制。 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 3 1 课程设计的任务和基本要求 1.1 课程设计的任务 1.设计题目:配料车控制系统程序设计 2.设计任务书: ( 1) .设计内容: 1)完成课程设计指导书所要求的控制循环。 2)按停止按钮,完成当前循环后再停。 3)按复位按钮,立即返回原位停止。 4)要求可以实现手动、单周期、连续控制。 ( 2) .设计要求: 1)画出端子分配图和顺序功能图 2)设计并调试 PLC 控制梯形图 3)设计说明书 ( 3) .工作 计划与进度安排 : 1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案 1 天 2) PLC 梯形图设计与调试 4 天 3)说明书撰写 1 天 4)答辩 1 天 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 4 1.2 课程设计的基本要求 控制要求:配料车完成“从配料罐出发,到 A 处取 m 车料,再到 B 处取 n 车料,送回配料罐进行配料混合”的工作循环。配料车由三相交流异步电机驱动。 工艺流程图: 图 1 配料车工作示意图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 5 2 总体设计 2.1 PLC 选型 对于 PLC 的选择,应在满足控制要求的前提下,尽可能的选用价格低 廉、误差率低的。 随着 PLC 的推广普及, PLC 产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从美国、日本、德国等国引进的 PLC 产品及国内厂家自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。 PLC 的品种繁多,其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同,适用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高 PLC 在控制系统中的应用起着重要作用。 PLC 机型选择的基本原则是,在功能满足要求的前提下,选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。 另外, PLC 工作时,从输入到信号控制存在着滞后现象, 所以在选择 PLC 时,应根据对控制精度要求选择 PLC,控制精度高的的要选择性能更强的 PLC才可瞒住要求。 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 6 L 2Q SK M 1K M 2正 转 反 转MF R图 2 电动机正反转控制电路 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 7 2.2 PLC 端子接线 图 3 PLC 端子接线图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 8 2.3 I/O 端子图 图 4 I/O 端子图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 9 3 PLC 程序设计 3.1 设计思想 1.PLC主机:选择西门子 S7-300/SM323系列作为配料车控制系统的主控机。 2.限位开关 SQ1,SQ2,SQ3 用来指示配料 车已到达左位或者是中位,右位,准备下一动作。 3. 手动程序:选择开关选择手动档位( I0.4),执行程序的每一步都是由手动来实现的,可以实现手动装 A 点( I0.5)或 B(I0.6)点料,手动右行 A 点 (I1.0)或 B( I1.1)点,手动左行 (I1.2),手动卸料 (I1.3),手动混料( I1.7)。 4. 复位按钮 I0.7:按动此按钮,终止一切动作,直接通 Q0.4,使其回原点停止。 5. 启动按钮 I0.0:用于使配料车初始上电工作。 6. 停止按钮 I0.1:用于使整个工作过程结束。 7. 连续选择开关 I0.3:使整个工作过程循环几个周期。 8. 单周期选择开关 I0.2:使整个工作循环一周期后回原点。 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 10 3.2 顺序功能图 M 0 . 0M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6M 0 . 7M 1 . 0M 1 . 1M 1 . 2M 1 . 3Q 0 . 3Q 0 . 0 T 3 7Q 0 . 4Q 0 . 2 T 3 8C 1Q 0 . 3Q 0 . 1 T 3 9Q 0 . 4Q 0 . 2 T 4 0C 2Q 0 . 5( I 0 . 2 + I 0 . 3 ) ( S M 0 . 1 + M 2 . 1 )I 1 . 4 * I 0 . 0T 4 0I 1 . 5T 3 7I 1 . 4T 3 8C 1C 1-I 1 . 6T 3 9I 1 . 4T 4 0C 2T 4 1 * M 2 . 0T 4 1 * M 2 . 0C 2-图 5 顺序功能图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 11 3.3 PLC 梯形图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 12 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 13 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 14 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 15 图 6 梯形图 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 16 4 程序调试说明 1.程序启动前,先选择手动、单周期或者连续。 2.按启动按钮 I0.0,执行下列程序: ( 1) .Q0.3 线圈通电并向右运行,到 A 地点后停止并进行装料,待时间到后,向左运行,到原位后开始卸料并计时,计数器 C1 记录其次 数。小车开始循环,直至等于计数器的设定值,才执行下一程序。 ( 2) .当循环次数等于计数器的设定值时,循环结束,接通 Q0.3 线圈,使小车右行到达 B 处,同样装料并定时,时间一到,小车左行并到指定位置开始卸料,并开始循环,待等于计数器 C2 设定值时,执行下一程序。 ( 3) .计数器的次数等于设定值,接通 Q0.5 开始搅拌。 3.循环:如果选择开关选择单周期档位,则 Q0.5 搅拌时间到后,开始回到初始状态,等待下一次接通。如果选择的的是连续档位,则搅拌完后就会回到M0.1 状态自动开始下一周期循环。如果选的是手动档位,每 一步都是由手动按钮开关控制。复位:按动 I0.7,停止一切操作,同时接通 Q0.4,小车左行,并停止于初始状态。停止:按动停止按钮 I0.1,需运行当前循环后再停。 4.在仿真软件中执行菜单命令“文件”“装载程序”,在出现的对话框中选择下载什么块,点击“确定”按钮后,在出现的“打开”对话框中双击要下载的 *.awl文件,开始下载。下载成功后, CPU 模块上出现下载的 ASC 文件名称,同时会出现下载的程序代码文本框和梯形图。 执行菜单命令“ PLC”“运行”,开始执行用户程序。如果用户程序中有仿真软件不支持的指令或功能 ,执行菜单命令“ PLC”“运行”后,出现的对话框显示出仿真软件不能识别的指令。点击“确定”按钮,不能切换到 RUN 模式, CPU 模块右侧的“ RUN” LED 的状态不会变化。 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO _ 沈阳理工大 学 17 5 结束语 本次课设就要结束了, 真不好意思说自己学会了多少关于 PLC 的知识!不是我不努力学习,时间实在是有点短,向往深一点的地方挖挖,感觉到时间真的是不够用。学习什么都要有一个好的方法,好方法在学习过程中起到事半功倍的效果,由此可见我这次的学习多少有点白费力气的感觉。 PLC 是应用于工业环境的东西,是模拟量和数字量转换的应 用。学习 PLC 不光学习 PLC 的编程,从给出任务开始一直到调试完成都是我们的任务。老师告诉了我们任务,我们就完成它不光完成还要保质保量的完成,可是我感觉我没有做到,我甚至还有点缺斤少两的意思。这是老师说的态度上的问题,比能力上的问题更严重! 通过学习,让我对 PLC 有了初步的认识,机电是一门实践性很强的专业课,可 PLC 编程控制器技术在当今社会发展异常迅速,各生产厂家也推出了许多强大的新型 PLC、各种特殊模块和通信联网器件,使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置,成 为实现工业自动化的一种强有力的工具。 通过这次,还是学到了不少知识! 不仅纠正了课程学习过程中出现的许多错误,还在试验中验证了自己的一些猜想。在学习的过程中有失败,当然也有困惑,有成功,当然就有喜悦。虽然只是课程设计,但我拿出了自己的全部精力去对待,能学到知识固然值得骄傲,能认识到自己的过错和不足不也是一件幸事吗! 通过这次的课程设计让我对本门课程有了更加的认知和了解,也更加熟练地运用软件 ,对我今后的工作非常的重要,通过本次的设计让我知道了作为一名出色的设计者应该要有多么高的要求,使自

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