机电传动控制论文1

1、沈阳理工大学课程设计专用纸 No“机电传动控制”课程设计任务书第五组1设计题目：超声波清洗机控制系统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，完成当前循环后再停。3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。4）循环5次，停止循环，声光间断报警5秒。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 1天2）PLC梯形图设计与调试 3天3）说明书撰写 0.5天4）答辩 0.5天指导教师： 专业负责人： 主管院长： 年 月 日0前言本课程设计的教学目标是使学生掌握机电传动控制系统的基本

2、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。基本要求1、掌握机电传动控制系统中固定程序的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。2、掌握常用的电气元件的选用方法。3、具备一定的控制电路的分析能力与设计能力（包括继电器接触器和PLC）。设计步骤和方法如下：1、 任务分析及方案确定根据控制要求进行如下工作：1） 任务分析，然后确定主电路，注意考虑设备的保护;2） 确定控制规则；3） 选择PLC，包括PLC点数、类似及扩展模块的类型，注意操作方式及控制电路的保护；4） PLC输入输出点的确定及分配。2、 电路图的确定1） 画出主电路原理图；2） 画出

3、PLC原理及接线图。3、 控制软件的设计及调试根据控制规则进行如下工作：1） 画出顺序功能图；2） 设计PLC控制梯形图；3） 程序调试说明。4、 电气元件的选择主要包括各种开关、继电器、接触器、指示灯、热继电器、熔断器等。选择依据为电网标准电压，电机功率根据题目或自己定。元件选择见：机电传动控制课程设计指导书 陈白宇 段智敏 编著 沈阳理工大学机械工程学院 二00八年九月目录0前言11课程设计的任务和要求31.1课程设计的任务31.2课程设计的基本要求32总体设计42.1.PLC选型42.2.PLC端子接线43PLC程序设计53.1.设计思想53.1.1设计思路53.1.2命令理解53.1.

4、3电气元件选择63.2.顺序功能图73.3.PLC梯形图74程序调试说明135结束语145参考文献141课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务1. 该系统可以进行清洗、漂洗还有超声，有进水（液）阀、排水（液）阀，水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位；2要求有3种工作方式：手动、单周期、连续。3连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。图1. 超声波清洗机工艺流程图 1.2课程设计的基本要求 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）要求可以实现手动、单周期、连续控制。4）循环5次，停止循环，声光间断报警5秒。2总体设计2.1.

5、PLC选型由设计思路可以知道超声波清洗机控制系统有启动、停止、回原点、连续、单周期、手动、清洗液冲洗、进清洗液、超声漂洗、超声清洗、排液（水）、清水冲洗、进清水、到上限位、到下限位共15个输入和进清洗液阀、进清水阀、排液（水）阀、液（水）泵电动机、超声、声报警、光报警共7个输出，所以应该选择S7-200系列 CPU226 AC/DC/继电器 24输入/16输出。2.2.PLC端子接线PLC端子分配见图2。PLC外部接线图见图3.图2. PLC端子分配图图3. 外部接线图3PLC程序设计3.1.设计思想3.1.1设计思路由设计的任务和基本要求可知系统有手动、单周期、连续和回原点4种工作方式。主程

6、序中包括公用、手动、回原点和自动4个子程序。手动工作方式下，7个按钮分别对应7个输出：清洗液冲洗，清水冲洗，进清洗液，进清水，排水（液），超声漂洗和超声清洗。单周期和连续属于自动，可先画出顺序功能图再画梯形图。3.1.2命令理解（1）清洗液冲洗：进液阀与出液阀同开（2）清水冲洗：进水阀与出水阀同开（3）进清洗液：进液阀开（4）进清水：进水阀开（5）排水（液）：出液阀开（6）超声漂洗：超声开（漂洗-所有阀门均闭浸泡）（7）超声清洗：超声开 电动机开（清洗-电动机搅拌）3.1.3电气元件选择启动：带灯平行按钮 绿 INO+INC 3SB32 05-0AA41 0.052；停止：带灯平行按钮 红 I

7、NO+INC 3SB32 05-0AA21 0.052；清洗液冲洗、进清洗液、超声漂洗、超声清洗、排液（水）、清水冲洗、进清水：带灯平行按钮 蓝 INO+INC 3SB32 05-0AA51 0.052；回原点、连续、单周期、手动：产品类别：旋转开关 产品名称：多档位选择开关 产品型号：多档位选择开关；到上限位、到下限位：传感器；光报警：信号灯 红 24VDC/AC 3SB32 17-6AA20 0.036；电动机（如图4）：西门子 1LA7系列 AC50Hz400V 标准4极电机；电动机的断路器：3VU1340； 电动机接触器：3TB42 22-0X； 电动机过载保护继电器：与3TB42相配

8、的为3UA52 40-0A；图4. 电动机原理图3.2.顺序功能图 自动程序的顺序功能图见图8。 返回原点的顺序功能图见图12。3.3.PLC梯形图 主程序结构梯形图见图5。 公用程序的梯形图见图6。 手动程序的梯形图见图7。 自动程序的梯形图见图9、图10和图11。 返回原点的梯形图见图13。图5. 主程序结构图6. 公用程序图7. 手动程序图8.自动程序的顺序功能图图9. 自动程序的梯形图（a）图10. 自动程序的梯形图（b）图11. 自动程序的梯形图（c）图12.返回原点的顺序功能图图13.返回原点的梯形图4程序调试说明（1）公用程序 主程序（图4）的SM0.0的常开触点一直闭合，公用程

9、序（图5）时无条件执行的。公用程序用于处理各种方式都要执行的认务，以及处理不同工作方式之间的相互切换。清洗机的原点条件是：下限位开关的常开触点闭合，此时“原点条件”M0.5为ON。在开始执行用户程序（SM0.1为ON）,或者系统处于手动状态或回原点状态（I0.4或I0.1为ON）时，初始步对应的M0.0将被置位，为进入单周期和连续工作方式做准备。如果此时M0.5为OFF状态，M0.0被复位，初始步为不活动步，无法进入单周期和连续的方式工作。当系统处于手动状态时，图7中除初始步以外的各步对应的存储器位（M2.0-M3.3）复位。（2）手动 使选择开关I0.4为ON，执行手动子程序。当按下按钮I0

10、.5时进行清洗液冲洗，松开后停止清洗液冲洗；当按下按钮I1.2时进行清水冲洗，松开后停止清水冲洗；当按下按钮I0.6时开始进清洗液，松开或到达上限位后停止进清洗液；当按下按钮I1.3时开始进清水，松开或到达上限位后停止进清水；当按下按钮I1.1时开始排水（液），松开或到达下限位后停止排水（液）；当清洗机中的清洗液到达上限位时按下按钮I0.7开始清洗液超声漂洗，松开按钮后停止清洗液超声漂洗；当清洗机中的清洗液（清水）到达上限位时按下按钮I0.7开始清洗液（清水）超声清洗，松开按钮后停止清洗液（清水）超声清洗。为了安全使清洗液冲和洗清水冲洗互锁；进清洗液、进清水和排水（液）互锁；超声漂洗与超声清洗

11、互锁。（3）返回原点 使选择开关I0.1为ON，执行返回原点子程序。当按下启动按钮I0.0后清洗机开始排水（液），是清洗机中的液体开始下降，降的下限位开关时I0.5为ON,即常闭触点I1.5断开，使线圈M1.0和Q0.2断电停止排液，满足了原点条件，在公用程序中M0.0被置位，为单周期和连续做好了准备。（4）自动当M0.5为ON时，使选择开关I0.2或I0.3为ON,执行自动子程序。按下启动按钮I0.0后计数器C1被复位，同时线圈M2.0得电自锁断开线圈M0.0，开始清洗液冲洗并使T37计时， 4S后线圈M2.1得电自锁断开线圈M2.0，开始进清洗液，到上限位后线圈M2.2得电自锁断开线圈M2

12、.1，开始清洗液超声漂洗并使T38计时，3s后线圈M2.3得电自锁断开线圈M2.2，开始清洗液超声清洗并使T39计时，5S后线圈M2.4得电自锁断开线圈M2.3，开始排清洗液，到下限位后线圈M2.5得电自锁断开线圈M2.4，开始清水冲洗并使T40计时， 2S后线圈M2.6得电自锁断开线圈M2.5，开始进清水，到上限位后线圈M2.7得电自锁断开线圈M2.6，开始清水超声清洗并使T41计时，6s后线圈M3.0得电自锁断开线圈M2.7，开始排清水，到下限位后线圈M3.1得电自锁断开线圈M3.0，开始清水冲洗并使T42计时， 2S后线圈M3.2得电自锁断开线圈M3.1，开始排清水，计数器计一次数。1、

13、单周期当使选择开关I0.3为ON时，M0.7为OFF。排水到下限位后不能使线圈M3.3和M2.0得电，只能使线圈M0.0得电自锁断开线圈M3.2，又I0.0为按钮，此时为OFF，所以单周期到此结束。2、连续 当使选择开关I0.2为ON时，M0.7为ON。排水到下限位后使M2.0得电自锁断开线圈M3.2，开始第二次循环，直到计数器计够5次使M3.3得电自锁断开线圈M3.2，开始声光报警并计时，5s后线圈M3.3失电结束循环。 当计数器未计够5次按下停止按钮后手M0.7失电，停止循环，在执行完此次循环后停车。5结束语通过此次设计使我学会了怎么去分析认务和任何确定方案，加深了机电传动控制系统和PLC控制电路以及继电器接触器的认识，使本身具备了一定的控制电路分析能力与设计能力，更深入的掌握了I/O端子分配图和外部接线图、顺序功能图和PLC控制梯形图。并且还联