基于组态王的Z3040摇臂钻床设计-plc课程设计

燕山大学课程设计说明书电气工程学院课程设计说明书电气控制和PLC设计主题：储物柜钻床控制器类别：器械科学和工程系学年专业： 09级检测技术和仪器一组学位： 58学生名称：邓瑾指导教师：张立国教师角色：副教授电气工程学院课程设计任务书课程名称：电气控制和PLC基础教育机构：器械科学和工学系指导教师：张立国学号8学生姓名邓瑾(专业的)班09检定一班设计主题储物柜钻床控制器设定计量器技术术参数数儿1 .设计内容见附件(28 )2 .使用环保王实现上位控制3 .公共实践(4层电梯)4 .公共实践(邮件分类)(选择)5 .查阅资料(变频器)6 .给本主题加10分设定计量器我想要求用PLC设计。 制作系统图，用梯形图编程，提供适当的构成控制工序(带主画面)。 结合公共实践部分，完成设计说明书。参参加考试资金材料“电气控制”类图书和论文资料“可编程控制器”类图书和论文资料每周二十个星期应酬结束了成内容分析设计要求，调查资料，制定计划，设计梯子，设计上级结构写课程设计书答辩指导教老师签字。张立国由基础教育机构主任签字说明： 1、本表一式三份，学部、学生各一份，提交给院教务科。2、学生的该任务书要求在课程设计报告前装订。电气工程学院教务科目录第一章摘要4第二章引言4第三章基本原理53.1 Z3040摇臂钻床53.2生态王介绍73.3层电梯8第四章整体方案设计84.1 Z3040摇臂钻床84.1.1整体构想84.1.2实现生态王84.2 DAC0832芯片介绍104.2.1设计功能和思想说明104.2.2梯形图程序114.3逆变器18第五章心得23第七章参考文献23第一章摘要可编程控制器简称PLC，是微机技术和继电器的通常控制技术相结合的，是在可编程控制器和微机控制器上发展的新型控制器，是以微处理器为中心进行数字控制的专用计算机。 利用微处理器的优点，不仅满足各种产业控制领域的实时控制要求，还考虑到现场电气操作维护人员的技能和习惯，抛弃了微机常用的计算机汇编语言的表现方式， 以独特的风格形成基于继电器梯形图的影像编程语言和模块化软件结构，使用户程序的编制明确直观，容易学习，调试和错误调查也容易。 PLC电气控制系统与继电器接触器电气控制系统相比，具有结构简单、编程简单、调试周期短、可靠性高、抗干扰能力强、故障率低、对工作环境的要求低等一系列优点，所以PLC在工业控制中的应用很少本文主要应用学到的有关PLC的知识，实现简单的PLC电气控制。 本文分为三部分，第一部分实现了生态王机械加工中常用的Z3040臂钻床控制器的上位控制，主要显示了系统图和相应的构成控制画面，第二部分用阶梯梯实现了有人四层电梯的设计，主要显示了设计逻辑、梯形程序和配线表第三部分是变频器的相关内容，目的是介绍变频器的工作原理和工作模式等。关键词： PLC Z3040摇臂钻床的梯形环保王第二章前言Z3040摇臂钻床是工厂常用的金属切削机床，能进行钻头、镗削、铰刀、螺纹等多种形式的加工。 在控制上，机械、电气、油压等系统联合使用，需要时间控制。 将PLC技术应用于Z3040摇臂钻床的电气控制系统改造方案，大幅度提高了Z3040摇臂钻床的工作性能和系统的工作稳定性，给工业生产的现代化带来了活力，节省了用户的开发时间和生产成本。 并且，提高了PLC的编程水平和实践能力，为今后在实际工作中熟练使用PLC进行产业系统的设计奠定了基础。第三章基本原理3.1 Z3040摇臂钻床3.1.1 Z3040摇臂钻床继电器的原理图中380V交流电源手持切换开关QSl，进入电机主电路和控制电路的电源变压器TC。 主轴马达M1由接触器KMl控制，臂升降马达M2由接触器KM2和KM3控制，液压马达M3由接触器KM4和KM5控制，冷却泵马达M4的功率小，通过组合开关QS23.1.2机床的工作情况为：(1)按下主轴启动按钮SB2时，接触器KMl电吸附并自我保持，主轴电机M1动作。 按下停止按钮SBl，主轴马达停止。(2)在需要摆动臂上升的情况下，按下摆动臂上升按钮SB3，时间继电器KT得到电，该瞬间的接触件和瞬间的关闭延迟打开的动合接触件使接触件KM4和电磁阀YA动作，液压马达M3起动，液压油从摆动臂装置的汽缸完全释放后，行程开关sQ2动作，该动断接触件被切断，接触件KM4被切断解除，液压马达M3停止，该动合接触件被接通，接触件KM2被电吸附，臂升降马达M2向正方向起动，臂上升。 上升到必要的位置后，松开上升按钮SB3，则时间继电器KT、接触器KM2解除关闭，摇臂升降电动M2停止，摇臂的上升停止。 延迟l3s后，时间继电器KT的动断接触件关闭，动合接触件打开，但是，由于夹紧行程开关SQ3的动断接触件处于导通状态，YA继续处于吸引状态，接触件KM5被吸引，液压马达M3反向启动，向夹紧气缸反向注油夹紧完成后，行程开关SQ3动作，接触器KM5断开，液压马达M3停止，电磁阀YA关闭。 时问继电器KT的作用是，适应从SB3释放到臂的上升停止为止的惯性时间，不要在臂的惯性上升中突然被夹紧。(3)需要下降摇臂时，按下摇臂下降按钮SB4，进行与摇臂上升时相同的动作。(4)同时夹紧立柱和主轴箱，同时松开。 按下立柱和主轴壳体的释放按钮SB5，接触器KM4就会电吸附，液压马达： M3会正向启动。 电磁阀YA没有供电，处于释放状态，因此，液压油通过2位置6通阀分配给立柱和主轴壳体，油缸被释放，立柱和主轴壳体的夹紧装置被释放。 按下柱和主轴箱夹紧按钮SB6时，触头KM5电吸附，M3反向启动，工作油分配给柱和主轴箱夹紧气缸，柱和主轴箱夹紧单元被夹紧。(5)摇臂升降限位器保护通过上下限位开关SQ1U和SQ1D实现。 上升到极限位置时，SQ1U的可动接触件断开，臂自动被夹紧，下降到与松开上升按钮SB3相同的动作的极限位置后，SQlD可动接触件断开，臂自动被夹紧，成为与松开下降按钮SB4相同的动作。图3.1摇臂钻床的电路图图3.2 Z3040摇臂钻床的外观和电气设备部门3.2生态王介绍该生态王开发监视系统软件是一种新的工业自动控制系统，它取代了由标准工业计算机软件、硬件平台组成的集成系统中的传统闭环系统。 具有适应性强、开放性好、容易扩张、经济、开发周期短等优点。 通常，这种系统可以分为控制层、监视层和管理层三个层。 其中，监控层下连接控制层，上连接管理层，不仅实现现场实时监控和控制，还在自动控制系统中发挥上传发布配置开发的重要作用。 尤其考虑画面、数据、动画三个问题。 通过分析监控系统的要求和实现功能，利用生态王设计监控系统。 构成软件也向受试者提供可视化监视画面，有助于受试者的实时现场监视。 此外，利用Windows的图形编辑功能，可以轻松构成监视器画面，用动画显示控制设备的状态，还可以轻松制作警报窗口和实时趋势曲线等各种报告。 它还具有丰富的设备驱动程序、灵活的配置方法和数据链接功能。3.3层电梯目前，电梯控制方式主要有继电器控制、PLC控制、微机控制三种。 PLC实际上是专用的计算机，通过循环扫描方式对各任务进行时分处理，并通过程序执行，从而能可靠地执行正确的程序，否则电梯就不能工作。 另外，PLC的内部辅助继电器和保持电器等实际上是PLC系统的存储器动作单元，是无线圈和无接点，使用次数没有限制，是无接点运行，因此比继电器控制有明显的优势，运行寿命长，工作更可靠，安全，自动化水平高。 PLC控制是三种控制方式中最可靠、实用和灵活的控制方式，适合电梯技术改造和控制系统的更新，是电梯控制系统中理想的控制新技术。第四章整体方案设计4.1 Z3040摇臂钻床4.1.1整体想法主要使用4个马达、升降马达、主动马达、液压马达、冷却马达，分别控制摇臂的升降、主轴的移动、摇臂和主轴的夹紧、放松和冷却。 升降马达正反转，可以分别控制摇臂的上升和下降，按下摇臂上升按钮SB3或摇臂下降按钮SB4时，液压马达正转，松开立柱，摇臂上升或下降，SB3或SB4被松开若按下主动马达启动按钮SB2，则主轴使钻头旋转，若按下停止按钮SB1，则钻头停止旋转。 如果柱和主轴同时按下夹紧按钮SB8，柱和主轴同时按下夹紧按钮SB3、SB4、SB2等也不起作用，因此必须再次按下并继续运行。 按下组合开关QS2后，冷却马达启动。4.1.2实现生态王图4.1 Z3040摇臂钻床的环保王实现图4.2控制台室的映像图4.3控制面板图像4.2层电梯4.2.1设计思想和功能说明图5.4层电梯的示意图本电梯是4层电梯的电气控制系统。 电梯的上下通过电动机的正反转来控制，转为上升，反转转为下降，上升后上升箭头点亮，下降后下降箭头点亮。 电梯停在某一层时，千分表表示层。 电梯的位置用行程开关作出反应。 内层呼叫用与各层对应的灯表示。 一楼只能上行呼叫，四楼只能下行呼叫，二三楼能上行呼叫。执行逻辑：1电梯上行：电梯停在一楼(1F )或者2F、3F时，4楼会叫你。 上四楼，触摸行程开关后停止。电梯在1F或2F停止，在3F呼叫时上升，3F行程开关控制停止。电梯因1F、2F呼叫而停止时，上行、2F行程开关控制停止。电梯用PS、PS、PS同时呼叫的话，电梯上升到PS后，停止5秒种，上升到PS停止。电梯同时按1F、3F、4F呼叫，电梯上升到. 3F，停止5秒，持续上升到4F。电梯同时用1F、2F、4P呼叫，电梯上升到2F，停止5秒，持续上升到4F电梯同时叫1F、2F、3F、4F，电梯上升到2F，5秒钟停止，3F上，5秒钟停止，持续上升到4F。电梯同时呼叫2F、3F、4F，电梯到3F为止停止5秒，持续上升到4F。2电梯下行：电梯在4F或者3F或者2F、1F呼叫时停止，电梯在1F停止。电梯因呼叫4F或3F、2F而停止，电梯因呼叫2F而停止。电梯在4F、3F呼叫时停止，电梯在3F停止。电梯同时呼叫4F、3F、2F，电梯下降到3F，停止5秒，持续下降到2F电锑同时呼叫4F、3F、1F时停止，电梯下降到3F，停止5秒，持续下降到1F电梯同时叫4F、2F、1F，电梯下降到2F，停止5秒，持续下降到1F。电梯同时叫4F、3F、2F、1F，电梯下行到3F，5秒下行，5秒下行到2F，一直下行到lF。3各层的运行时间必须在15秒以内，才能认为是故障。4电梯应停在某一层，数字码管理员应显示该层的层数。电梯停在2F、3F时，设计电梯的运行状态。 (上下同时调用时，采取上下原则)4.2.2梯形图程序对应接线图为：表4.1层电梯的接线对应表输入。输出主机实验模块注释主机实验模块注释X1la1y1一楼的行程开关y1.y1DJA发动机启动。X2第二天二楼行程开关Y0PS发动机的下行X3第三层三楼行程开关COM124VX4第四层四楼行程开关X12系列2DN在一楼叫喊Y6甲组联赛数字代码。X13系列3dbn在楼上叫Y7乙级联赛X14系列4DN二楼下呼Y10c.cX11系列1UP三级跳高叫Y11德. dX12系列2UP低三级叫Y12eX13系列3UP从四楼往下叫Y13f.fPS 224VY14gCOM324VLED COMGNDPSPSGNDY2-Y5LED1-LED54.3逆变器4.3.1概要逆变器(Variable-frequency Drive，VFD )是一种应用逆变器技术和微电子技术，通过改变电动机的工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。 逆变器主要由整流(交流直流)、滤波器、逆变器(直流交流)、制动单元、驱动单元、检测单元的微处理器单元等构成。 通过改变电源频率实现了改变电源电压的目的，根据电动机的实际需要提供必要的电源电压，进一步实现了节能、调速的目的，并且逆变器具有过电流、过电压、过载保护等多种保护功能。 随着工业自动化程度的提高，变