plc可编程控制实验论文

1、扬州大学本科生课程设计报告题目超声波清洗机控制系统设计课程电气控制及可编程控制器专业电气工程及其自动化班级电气81201学号120010108姓名凡磊指导老师陈云云完成日期2015年6月刖§设计任务书目录摘要超声波清洗机原理题目地址分配表i/o端口分配图和plc型号的选择程序流程图梯形图总结参考文献“机电传动控制”课程设计任务书第一组1. 设计题目：超声波清洗机控制系统设计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，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) 按设计任务

2、的要求，列出所需plc的外部输入输出设备清单。 在尽量少占用i/o点的前提下，计算所需i/o点数，选择plc机型 (cpm1a系列),进行plc的i / 0分配。(2) 画出plc的i/o接线图。(3) 画出外部设备的主电路图。(4) 按设计任务的要求，绘制控制流程图，设计控制程序，画出梯 形图并加以说明，并给出指令助记符程序。4. 课题要求设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。设计范围：控制系统主电路及控制电路设计、plc控制程序设计。设计成果：课程设计报告含输入输出设备清单、主电路、控制流 程图、i/o接线图、梯形图及程序说明、指令助记符程序、设计心得 等。(所有成果均应为打

3、印稿)5、日程安排本次课程设计时间共1周，进度安排如下：设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉课题设计要求及内容，查找相关技术资料。（1天）分析控制要求确定主电路方案设计，绘制控制流程图、i/o接线图。（0. 5 天）梯形图设计、编制程序及程序说明，在plc实验室进行模拟调试。（3天）整理计算书及图纸、写课程设计报告。（0.5天）刖s可编程序控制器(programmable logic controller)是以微 处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术 于一体的通用工业控制装置。英文缩写为pc或plc。它具有体积 小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等系列优点, 特别

4、是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到 用户的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到 了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱(plc,机器 人和 cad/cam)之一。初期的plc只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。 随着微电了技术的发展，plc以微处理器为核心，适用于开关量、 模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等场合的 控制领域。目前，可编程序控制器既保留了原来可编程序逻辑控 制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计 算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。在 许多场合，可编程序控制器可以构成各种综合控制系

5、统，例如构 成逻辑控制系统、过程控制系统、数据采集和控制系统、图形工 作站等等。这次课程设计主要对超声波清洗机的原理和plc应用作了简 要的说明和概述。摘要在日益机械化的工业环境中，自动化清洗机的积极作用正日益为 人们所认识，本设计的目的就是研制自动化程度高、工作可靠、稳定 的超声波清洗机控制系统，使其完成超声波清洗的全自动的机械设 计。本文详细阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编 程控制器s7-200系列plc控制系统。该系统充分利用了学习中讲述 的可编程控制器(plc)的多方面的设计知识和方法。这一控制系统 的实现和应用，充分体现了 plc系统在工业的应用，以及根据设计和 不同

6、的需求改变数据和状况，还可以使其应用的范围更加广泛。超声波清洗机原理超声波清洗机清洗原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号， 通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质一一清洗溶剂中，超声 波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直 径为50-500 p m的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作 用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正 压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡 闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而 使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面 时，油被乳化，固体粒子及脱离，

7、从而达到清洗件净化的目的。在这种 被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超 过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小 “爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥 落，从而达到物件表面清洗净化的目的。第二超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起 振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频 率，所以人们就听到嗡嗡声。另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡, 而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体 中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效 果。题目超声波

8、清洗机控制系统1、 控制对象及要求超声波清洗机是利用超声波将零件缝隙中不易清洗的异物（例如 用回丝或毛刷清洗不到的地方）清洗干净，为下一道工序（例如电镀或 零件装配）做好准备工作。工艺流程图见下图。本系统要达到下列要 求： 门开关受压时才能启动。在运行中，若打开门，则系统处于暂 停状态。门一合上，程序继续运行。 在运行过程，才有暂停功能。在暂停状态，才能进行排液、排 水和超声手动操作。这三种操作都处于自动状态时，暂停才会转为继 续运行。 若运行中停电，应有自停电记忆。恢复供电后，程序能继续进 行。 正常运行不得使用复位，只供调试用。本系统需要11个输入点和8个输出点。进備水306且 上橄位？

9、ty情水307排水 310清水冲洗311塁y 延时2min?排水丄 v下液位;怜响，灯亮313超声波清洗机工艺流程图地址分配表:输入输岀功能地址功能地址手动10. 0进水阀q0. 0单周期10. 1进液阀q0. 1连续10.2排水、液阀q0. 2启动10.3水泵q0. 3停止t0. 4液泵q0. 4上限位10. 5超声清洗q0. 5下限位10. 6超声漂洗q0. 6手动进液阀11.0光q1.0手动排水、液阀11. 1超声清洗11.2超声漂洗11. 3i/o端口分配图:plc的选型原则：在plc系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是plc 工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型

10、的主要依据。 plc及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成 一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用plc应是在相关工业领 域有投运业绩、成熟可靠的系统，plc的系统硬件、软件配置及功能 应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能表图及有 关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时， 应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所 需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储 器容量、确定plc的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价 格比的plc和设计相应的控制系统。一般在选择plc时考虑以下几方 面：一、输入输出

11、（i/o）点数的估算二、存储器容量的估算三、控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能和处理速 度等特性的选择。plc型号的选择：本题目的设计为满足设计要求共分配有21个i/o点，输入11个, 输出8个。基本参数如下：100230v ac 电源；24v dc输入;继电器输出；本机集成14输入/10输出；共24个数字量i/o点；可连接7个扩展模块；最大扩展至168路数字量i/o点或35路模拟量i/o点；13 k字节程序和数据存储空间；6个独立的30khz高数计数器；2个独立的20kiiz高数脉冲输出；具有pid控制器；1个rs485通讯/编程口；具有ppi通讯协议。程序流程图

12、:(iq i+10.2)(smojfz. i)m2.0 como. i t37mo210.5mo.3 t38m0.4t39mo.5 10.6m0.6t40q0.1q0.2q0斗t37q0.1q043sq0.6t385sq05t39q0.22sqo.oq0.2q03t40qo.oq0.3q0.5t4im0.710.5m1.0 mli+iq6q022 sm12qo.oq0.2q0.3t42t41mi3q02t42m1.410.6co加1m2-0ml5t43梯形图:aool ao12 071 ao74boo3 aou «015 bo57 a!28bo13 a017 a020a!31b018

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18、. 7anto. 5m2. 5lrda11.0anio. 5m2. 6lrda11. 1an10.6m2. 2lrda11.2二m2. 3lppa11.3m2. 4ld10.3a10.20m2. 0an10.4m2. 0ldio. 1010.2eum2. 1ldto. 1010.2ldsmo. 10m2. 1aldldml. 4anm2. 0ldml. 5at43old0mo. 0anm1.0mo. 7ldmo. 7ato. 50m1.0anml. 1ml. 0tont41, 60ldm1.0at410ml. 1anml. 2ml. 1ldml. 1a10.60ml. 2anml. 3ml.

19、2tont42, 20ldml. 2at420ml. 3anml. 4ml. 3ldml. 3a10.60ml. 4anmo. 0anmo. 1anml. 5二ml. 4ldml. 4ldmo. 0ctuco, 5ldml. 4am2. 0aco0ml. 5anmo. 0lps二ml. 5asmo. 5qo. 7q1.0lpptont43, 50ldmo. 60mo. 70ml. 20m2. 5qo. 0ldmo. 10mo. 20m2. 6二qo. 1ldmo. 10mo. 50mo. 60ml. 10ml. 20ml. 30m2. 2qo. 2ldmo. 60mo. 70ml. 20m2. 5qo. 3ldmo.