机电传动控制课程设计说明书

机电传动控制课程设计说明书机电传动控制课程设计说明书 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 081411 学 号 28 姓 名 张军 指导教师 陈白宁 成 绩 沈阳理工大学应用技术学院 机电传动控制 课程设计任务书 第七组 1 设计题目 四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计 2 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 立即停 3 按复位按钮 所有滑台回原位 动力头电动机停止 4 要求可以实现手动 单周期和连续 3 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 4 进度安排 1 理解题目要求 查阅资料 确定设计方案 2 天 2 PLC 梯形图设计 5 天 3 说明书撰写 2 天 4 答辩 1 天 指导教师 陈白宁 专业负责人 陈白宁 2010 年 12 月 29 日 目录 1 前言 2 2 课程设计的任务和要求 7 2 1 课程设计的任务 7 2 2 课程设计的基本要求 7 3 总体设计 7 3 1 PLC 选型 7 3 2 PLC 端子接线 8 4 PLC 程序设计 8 4 1 设计思想 9 4 2 顺序功能图 10 4 3 PLC 梯形图 11 5 语句表 13 6 结束语 14 7 参考文献 14 前言前言 可编程序逻辑控制器简称 PLC 是专门为工业控制设计的通用自动控制装置 它将计算机技术 自动控制技术和通讯技术融为一体 成为实现单机 车间 工厂自动化的核心设备 在各个行业中得到了广泛的应用 PLC 产品种类较多 硬件与软件系统各具特色 可编程序控制器在我国的应用也相当广泛 在冶金 化工 印刷生产线等领域都有应用 西门子 S7 系列 PLC 体积小 速度快 标 准化 具有网络通信能力 功能更强 可靠性更高 S7 系列 PLC 产品可分为 微型 PLC 如 S7 200 小规模性能要求的 PLC 如 S7 300 和中 高性能要 求的 PLC 如 S7 400 等 SIMATIC S7 200 PLC 是超小型化的 PLC 它适用于各行各业 各种场合中的 自动检测 监测及控制等 S7 200 PLC 的强大功能使其无论单机运行 或连 成网络都能实现复杂的控制功能 S7 200PLC 可提供 4 个不同的基本型号与 8 种 CPU 可供选择使用 SIMATIC S7 300 PLC 是模块化小型 PLC 系统 能满足中等性能要求的应用 各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统 与 S7 200 PLC 比 较 S7 300 PLC 采用模块化结构 具备高速 0 6 0 1 s 的指令运算速度 用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算 一个带标准用户接口的 软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值 方便的人机界面服务已经集成在 S7 300 操作系统内 人机对话的编程要求大大减少 SIMATIC 人机界面 HMI 从 S7 300 中取得数据 S7 300 按用户指定的刷新速度传送这些数据 S7 300 操作系统自动地处理数据的传送 CPU 的智能化的诊断系统连续监控 系统的功能是否正常 记录错误和特殊系统事件 例如 超时 模块更换 等 等 多级口令保护可以使用户高度 有效地保护其技术机密 防止未经允许 的复制和修改 S7 300 PLC 设有操作方式选择开关 操作方式选择开关像钥 匙一样可以拔出 当钥匙拔出时 就不能改变操作方式 这样就可防止非法删 除或改写用户程序 具备强大的通信功能 S7 300 PLC 可通过编程软件 Step 7 的用户界面提供通信组态功能 这使得组态非常容易 简单 S7 300 PLC 具 有多种不同的通信接口 并通过多种通信处理器来连接 AS I 总线接口和工业以 太网总线系统 串行通信处理器用来连接点到点的通信系统 多点接口 MPI 集成在 CPU 中 用于同时连接编程器 PC 机 人机界面系统及其他 SIMATIC S7 M7 C7 等自动化控制系统 SIMATIC S7 400 PLC 是用于中 高档性能范围的可编程序控制器 S7 400 PLC 采用模块化无风扇的设计 可靠耐用 同时可以选用多种级别 功能逐步 升级 的 CPU 并配有多种通用功能的模板 这使用户能根据需要组合成不同 的专用系统 当控制系统规模扩大或升级时 只要适当地增加一些模板 便能 使系统升级和充分满足需要 课程设计的任务和要求课程设计的任务和要求 1 1 课程设计的任务课程设计的任务 题目 题目 四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计 1 2 课程设计的基础要求课程设计的基础要求 要求 该机床有四个工位 三个动力头 第一工位是装卸工位 第二工位到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上 的工件进行加工 工作台每次转位 90 度 转过 360 度完成一 个工件的所有加工 机床的动作包括 工作台的抬起 回转 落下夹紧 夹具的夹紧 松开 三个滑台各自的向前切削 向 后退回 流程图如图所示 2 总体设计 总体设计 2 1 PLC 选型选型 主机 选择西门子 系列 作为系统的工作 主机 根据 I O 点数来确定 PLC 型号 为满足控制要求该系统需要有 33 输入点 16 个输出点 因此采用 S7 200 CPU 226 AC DC 继电器型工作主机 其基本参 数如下 本机数字输入 24 路数字量输入 本机数字输出 16 路数字量输出 内部存储器位 256 位 定时器总数 256 定时器 计数器总数 256 计数器 电源电压允许范围 AC85 264V 输入电流仅 CPU 最大负载 40 160 mA AC240V 电压范围 DC20 4 28 8V 电流限制 约 1 5A 由于该系统要求 33 个输入点 16 个输出点 S7 200 CPU226 不能满足点数要求 因此采用 EM223DI8 DO8 DC24 继电器型和 EM221DI8 DC24 继电器型扩展模块 增加输入输出点数 CPU 总 I O 点数为 64 点 系统要求的 I O 总点为 49 点 CPU 总 I O 点数 1 1 1 3 系统要求的 I O 总点数 所以满足设计要求 2 2PLC 端子分配端子分配 3PLC 程序设计程序设计 3 1 设计思想设计思想 本题是由题意与机床总控流程图设计出来的 由题可知该机床有四个工位 三个动力头 第一工位是装卸工位 可以理解为首先由机械手将工件放入工作 台夹紧工件后 工作台抬起 碰到限位开关 进行工作台回转 转过 90 度后 工作台落下夹紧 落到位碰到限位开关进行第二工位到第四工位的三个动力头 可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工 工作台每次转位 90 度 转过 360 度完成一个工件的所有加工 同时设计还分为连续与手动 本次实训最重要的 涉及到六个限位器 首先先进行了顺序功能图的设计 之后又是设计 PLC 控制 梯形图的编写 最后才写出指令 进行说明书的编写 3 2PLC 顺序功能图设计顺序功能图设计 3 3PLC 梯形图设计梯形图设计 3 4PLC 指令指令 3 5 控制图如图所示 控制图如图所示 4结束语结束语 通过这次实训课 我受益颇丰 学到了书本里根本学不到的东西 在为期 两周的实习期间 我们学习了初步的 plc 程序设计 一开始这门课程所散发出 的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我 最终圆满顺利的完成了 这次课程设计 这次的实习也几近完结 总的来说 我在这次的实习中学到了 很多课堂上没有的知识 并且我对这次的实习是热情高涨的 第一 通过实践 觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西 那种小小的自豪感 不言而喻 第二 通过小实习 加强了我们的动手实践能力 作为机械专业的大学生 基 本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件 第三 在课程设计的这些 日子里 培养了我们独立思考 勇于克服困难 团队协作的精神 大家互帮互 助在