基于PLC的花式喷水池控制系统设计.doc

可编程序控制器应用技术课程设计花式喷水池装置PLC设计目录第一章 控制系统描述11.1课程设计的目的11.2 花式喷水池示意图11.3 控制要求：11.4 设计任务21.5 可编程序控制器的使用步骤2第二章 PLC控制的实现42.1 PLC选型42.2 I/O端子接线图42.3 I/O分配表42.4 梯形图52.5设计程序15第三章 课程设计的心得体会21参考文献21第一章 控制系统描述1.1课程设计的目的1.进一步巩固本课程所学知识，了解花式喷水池的构成及控制方法。2.掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法。3.掌握一般生产机械电气线路的施工设计。4.培养查阅图书资料、工具书的能力。5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。1.2 花式喷水池示意图花式喷的示意图如下图所示，图中4号为中间喷头，3号为内环状喷泉，2号为中环喷头，1号为外环喷头。 图a）中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b）中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。1.3 控制要求：（1）控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。 （2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。 （3）方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，14号喷水管的工作方式选择如下：a）选择开关在位置“1”按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时2s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，接着一起喷水15s为一个循环。 b) 选择开关在位置“2”按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，接着一起喷水30s为一个循环。c) 选择开关在位置“3”按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后， 2、4号同时喷水，1、3号停止喷；交替运行5次后，再14号全部喷水30s为一个循环。d) 选择开关在位置“4”按下启动按钮后，喷水池14号水管的工作顺序为：1234按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s后，1、2、3和4号水管分别延时2s停水，再等待1s，由4321反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水30s为一个循环。（4）不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。1.4 设计任务（1）确定输入/输出设备，选择PLC；确定系统方案，画出PLC控制系统。 （2）绘制PLC外部接线图（含主电路，外部控制电路，I/O接线图等）。（3）根据花式喷水池的控制要求，画出系统的功能表图。（4）编制PLC梯形图程序并调试。（5）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表。（6）绘制电气接线图，接线并调试。（7）整理技术资料，编写课程设计报告。1.5 可编程序控制器的使用步骤在可编程序控制器与被控对象(机器、设备或生产过程)构成一个自动控制系统时，通常以七个步骤进行:(1)系统设计即确定被控对象的动作及动作顺序。(2)I/0分配即确定哪些信号是送到可编程序控制器的，并分配给相应的输入端号;哪些信号是由可编程序控制器送到被控对象的，并分配相应的输出端号.此外，对用到的可编程序控制器内部的计数器、定时器等也要进行分配。可编程序控制器是通过编号来识别信号的。(3)画梯形图它与继电器控制逻辑的梯形图概念相同，表达了系统中全部动作的相互关系。如果使用图形编程器(LCD或CRT)，则画出梯形图相当于编制出了程序，可将梯形图直接送入可编程序控制器。对简易编程器，则往往要经过下一步的助记符程序转换过程。(4)助记符机器程序相当于微机的助记符程序，是面向机器的(即不同厂家的可编程序控制器，助记符指令形式不同)，用简易编程器时，应将梯形图转化成助记符程序，才能将其输入到可编程序控制器中。(5)编制程序即检查程序中每条语法错误，若有则修改。这项工作在编程器上进行。(6)调试程序即检查程序是否能正确完成逻辑要求，不合要求，可以在编程器上修改。程序设计(包括画梯形图、助记符程序、编辑、甚至调试)也可在别的工具上进行。如IBM-PC机，只要这个机器配有相应的软件。(7)保存程序调试通过的程序，可以固化在EPROM中或保存在磁盘上备用。第二章 PLC控制的实现2.1 PLC选型根据以上设计可知,该系统有24个输入点, 15个输出点,由于接触器与电磁阀线圈所加电压的种类与高低不一样,故必须占用PLC的两组输出通道,并选择继电器输出型的PLC。通过对机床控制系统输入、输出电路的综合分析,本设计选择了西门子的STEP7 -200 CPU226PLC,该机型的输入点数为24,输出点数为16,完全满足本设计中的基本要求2.2 I/O端子接线图2.3 I/O分配表输入信号 启动按钮SB0 I0.0 花样选择位置1开关SB1 I0.1 花样选择位置2开关SB2 I0.2 花样选择位置3开关SB3 I0.3 花样选择位置4开关SB4 I0.4 单步/连续开关SB5 I0.5 停止按钮SB6 I0.6 输出信号 1号喷头喷水开关接触器KM1 Q0.1 2号喷头喷水开关接触器KM2 Q0.2 3号喷头喷水开关接触器KM3 Q0.3 4号喷头喷水开关接触器KM4 Q0.42.4 梯形图2.5设计程序ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.1R Q0.0, 5R T37, 4= M0.0Network 2LD I0.0O M0.0AN I0.5LPSAN M0.1= Q0.0LPP= M0.0Network 3LD I0.5LD I0.1EDOLDLD I0.2EDOLDLD I0.3EDOLDLD I0.4EDOLDR T37, 4R Q0.1, 4Network 4LD I0.6LDW= T37, 240OW= T38, 240OW= T39, 450OW= T40, 830O M0.1ALD= M0.1Network 5LD M0.0AN I0.5LPSA I0.1AN I0.2AN I0.3AN I0.4CALL SBR0LRDA I0.2AN I0.1AN I0.3AN I0.4CALL SBR1LRDA I0.3AN I0.1AN I0.2AN I0.4CALL SBR2LPPA I0.4AN I0.1AN I0.2AN I0.3CALL SBR3END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注释BEGINNetwork 1 / 网络标题/ 网络注释LDN M0.1AN T37TON T37, 240Network 2LDW T37, 0AW T37, 20AW T37, 40AW T37, 60AW T38, 0AW T38, 20AW T38, 40AW T38, 60AW T39, 0AW T39, 60AW T39, 120AW T39, 30AW T39, 90AW T39, 150AW T40, 0AW T40, 80AW T40, 510AW T40, 20AW T40, 80AW T40, 490AW T40, 530AW T40, 40AW T40, 80AW T40, 470AW T40, 530AW T40, 60AW T40, 450AW T40, 530AW T40, 830OLD= Q0.4END_SUBROUTINE_BLOCK第三章 课程设计的心得体会通过本次课程设计，我进一步提高了自己独立运用知识的能力，对PLC设计流程及应用有了更深的认识，由于本次设计内容需要自己查阅有关的资料，让我进一步提高自己查找及运用资料的能力，并提高了书写报告的能力。而且还复习巩固了机电传动控制的各方面内容，对WORD文档的相关运用有更加全面的掌握，同时让我学会了更好的独立思考并加以解决。通过本次设计实践，我学会PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解，在对理论的应用中，提高了我们的工程素质，在没做本次课程设计之前，我对PLC的掌握都知识理论上的一些知识，对一些细节更不是很了解，当我把自己的想法运用到实践的时候一些问题就出现了。例如，当我把程序运用到PLC的时候运行的结果与要求的就不相符合，经过一次次的调试，我对PLC的理解得到了加强，看到了理论与实践的差距。通过本次课程设计，我对PLC梯形图、指令表、有了更好的了解。同时了解到了PLC的设计原理。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法