机电传动控制课程设计.doc

目 录1.设计题目及要求22.可编程控制技术介绍23. I/O电器接口图.54. 流程图.65.控制系统梯形图76.总结.10参考目录.10布料车控制系统程序设计1. 设计题目及要求：布料车的工作行程按“进二退一”的方式往返行使于四个光电开关之间，使得物料在传送带上分布更加合理。布料车由三相交流异步电机驱动。布料车可以实现单周期、连续两种种方操作式。1.1单周期循环控制要求：按下单周期循环控制按钮SB1，布料车由起始位置，即光电开关SQ1处，向右运行到光电开关SQ3处，然后向左回到光电开关SQ2处；再向右运动到行程开关SQ4处，再向左运动到光电开关SQ2处，然后向右运动到光电开关SQ3处，最后向左回到开始位置，光电开关SQ1处停止，完成单周期循环控制过程。1.2连续循环控制要求：按下连续循环控制按钮SB2，布料车将反复执行单周期循环控制过程，按下停止按钮SB3后，布料车运行到开始位置，即光电开关SQ1处停止。要求循环50次后终止循环，发出声光简短报警，按停止按钮终止报警。工艺流程图如下：2可编程控制技术介绍2.1 PLC的定义及特点 2.1.1 PLC的定义可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计。 2.1.2 PLC的特点PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。（1） 可靠性高，抗干扰能力强（2） 通用性强，使用方便（3） 采用模块化结构，使系统组合灵活方便（4） 编程语言简单、易学，便于掌握（5） 系统设计周期短（6） 对生产工艺改变适应性强（7） 安装简单、调试方便、维护工作量小2.2 PLC的基本组成及工作原理 2.2.1 PLC的基本组成PLC的主机由微处理器（CPU）、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出模块、外设I/O接口、通信接口及电源组成。对于整体式的PLC，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式结构的PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。 主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，可构成不同的PLC控制系统。下面分别介绍PLC各组成部分及其作用：（1） 处理单元CPU） CPU是PLC的控制中枢，PLC在CPU的控制下有条不紊的工作，从而实现对现场的各个设备进行控制。 （2） 存储器 可编程控制器有两种存储器，即系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM）。系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区。它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前的数据区，存放中间结果的缓冲区。 （3） 输入/输出模块 PLC的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的CPU所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的I/O模块作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。 2.2.2 PLC的基本工作原理PLC是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到PLC的用户程序存储器中寄存。PLC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。3.I/O电器接口图根据课程设计要求来设定I/O电器接口，如下图所示：4.流程图在单周期工作方式下，在初始步时按下启动按钮I0.0后，Q0.0线圈“通电”，小车向右运动，到达SQ3位置，碰到限位开关I0.6，Q0.1线圈“通电”，这时小车向左运动，到达SQ2位置，碰到限位开关I0.5，这时小车向右运动，到达SQ4位置，碰到限位开关I0.7，小车开始向左运动，到达SQ2位置，碰到限位开关I0.5，小车向右运动，到达SQ3位置，碰到限位开关I0.6，小车向左运动，到达SQ1后，碰到限位开关I0.4后返回初始步，停止运动 在连续工作方式下， I0.1为1状态，在初始步变为活动步时，按下启动按钮I0.0,与此同时，控制连续工作的线圈M1.1通电并自保持，前面执行步骤和单周期工作模式一样，在线圈M0.7通电后，计数器开始工作，根据课程设计说明书要求，设定循环50次，在循环结束后，M0.7变为0状态，这时系统返回并停留在初始步。5控制系统梯形图6.总结这次课程设计给我留下了深刻的印象，使我懂得了如何设计布料车控制系统，使我理解了布料车控制系统的工作原理，也学会了PLC梯形图的编辑。使我综合分析问题和解决问题的能力有了很大的提高。PLC原理及应用课程设计是一门技术性、工艺性、应用性很强的工程实践课程。在设计中我们应用到在课堂上所学到的知识，要考虑到布料车控制系统的整体设计，在老师的细心指导下，使我对课程设计有了很好的了解。设计的同时，也使我感到了自己的不足以及对知识理解的不全面。在今后的学习中，我将更加的努力，使自己更上一层楼。参考书目：1 段智敏，陈白宁，机电传动控制课程设计指导书沈阳理工大学 2005年