内燃机部件定位清洗机控制系统

1、1 课题的基本控制要求第八组 题目：内燃机部件定位清洗机控制系统清洗机主要由步进式液压输送机构、清洗泵及清洗液过滤循环系统、水位控制装置、油水分离装置、排屑装置、集中润滑系统、异常显示和事故报警系统等组成。自动运行循环流程图。如图1.1所示。图1.1 清洗机流程图2 总体设计2.1 PLC选型(1) PLC主机：选择西门子S7-200系列。PLC作为内燃机部件定位清晰系统的工作主机。根据I/0点数来确定PLC型号，为满足控制要求该系统需要有34个输入点，18个输出点。因此采用S7-200 CPU 226 AC/DA/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：

2、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：AC 85264V输入电流仅CPU/最大负载：40/160mA,AC 240V典雅范围：DC 20.428.8V电流限制：约1.5A由于该系统要求34个输入点，18个输出点S7-200 CPU 226 不能满足点数要求，因此采用EM223 DI16/DO16×DC24输入输出扩展模块增加输入点数。增加输入点16个，输出点16个，所以满足设计要求。(2)传感器：用于判读内燃机部件定位清洗系统是否有药清洗的部件。(3)启动按钮I0.0：用于内燃机部件定位清洗系统工作的开始。停止按钮I0

3、.1：用于内燃机部件定位清洗系统工作的结束。(4)转换开关：用于手动、单周期、连续的工作状态的转换选择。(5)换向阀：用于A、B位的分别清洗。(6)输送杆的上升与下降、前进与后退，喷嘴盒的上升与下降。采用电机反转进行控制。2.2 I/O点及地址分配表2.1 I/O分配表输入输出功能地址功能地址启动I0.0挡板门开启Q0.0停止I0.1输送杆上升Q0.1有工件I0.2第一组吹气Q0.2挡板门开启限位I0.3输送杆前进Q0.3输送杆上限位I0.4第二组吹气Q0.4输送杆进限位I0.5输送杆下降Q0.5输送杆下限位I0.6挡板门闭合Q0.6挡板门闭合限位I0.7喷嘴盒下降Q0.7喷嘴盒下限位I1.0

4、A位喷洗Q1.0换向阀关闭限位I1.1B位喷洗Q1.1喷嘴盒上限位I1.2换向阀关闭Q1.2输送杆退限位I1.3喷嘴盒上升Q1.3挡板门开启I1.4输送杆后退Q1.4输送杆上升I1.5声报警Q1.5第一组吹气I1.6光报警Q1.6输送杆前进I1.7换向阀开启Q1.7第二组吹气I2.0换向阀到A位Q2.0输送杆下降I2.1换向阀到B位Q2.1挡板门闭合I2.2喷嘴盒下降I2.3换向阀到A位I2.4换向阀到B位I2.5A位喷洗I2.6B位喷洗I2.7换向阀关闭I3.0喷嘴盒上升I3.1输送杆后退I3.2A限位I3.3B限位I3.4换向阀打开I3.5换向阀开启限位I3.6手动I3.7单周期I4.0连

5、续I4.12.3 PLC端子接线图图2.1 PLC端子分配图3 PLC程序设计3.1设计思想(1)工作过程的控制：在系统第一次运行时利用SM0.1给系统提供初始化脉冲。如果是连续运行状态则采用正跳变 EU提供初始化脉冲。当输送杆在最下端时，输送杆在后退限位，挡板门闭合时。说明该系统在初始位，这时如果传感器检测到要清洗的工件，按下启动按钮系统开始运行。这里采用的传感器位接近开关也可采用其他传感器。该系统的运功部分有挡板门的开启和闭合输送杆的上升与下降，输送杆的前进与后退喷嘴盒的上升与下降。以上运动部分均采用电机正反转驱动行程控制原则控制。(2)鼓风机的控制：该系统有两组鼓风机采用延时1秒控制。

6、(3)AB位喷洗控制：AB位的换向器喷洗采用换向阀控制。(4)工作状态的选择：采用转化开关对手动单周期与连续工作状态的选择控制。(5)停止：根据控制要求按下启动按钮后须执行本次循环后才结束，所以要在扫描周期的最后判读是否按下停止按钮。如果按下则回到初始状态。(6)工作情况设置：根据题目要求三种工作方式（手动、单周期、连续）设计。选择控制方案的时候，可用子程序和自动顺序控制，我选择了自动顺序控制，在设计过程中，最开始的思想是用单独的一个网络程序来控制单周期和连续，但是在设计过程中，不断的发现，最终改用一个网络程序来控制单周期和连续。(7)在这个课题中，有多种不同的工况，对本课题要求的机械手控制要

7、求我按以下几种工况设置：手动工作：利用按钮清洗机循环单独进行控制。例如，按“挡板门开启”按钮，挡板门由闭合状态改为开启；按“输送杆上升”按钮，驱动输送杆上升。单周期工作：按下启动按钮，从原点开始，机械手按工序自动完成一个周期的动作，返回原点后停止。连续工作：按下启动按钮，清洗机从原点开始按照工作顺序自动反复连续循环工作，直到按下停止按钮或者自动循环5次声光报警结束。所以在设计中，设计了一个“启保停回路”来判断有没有按停止按钮。3.2 内燃机部件定位清洗机控制系统顺序功能图图3.1 顺序功能图3.3 PLC梯形图主程序图3.2 主程序梯形图公共程序图3.3 公共程序梯形图手动程序图3.4 手动程

8、序梯形图自动程序图3.5 自动程序梯形图3.4 按钮操作面板图3.6 控制面板4 程序调试说明4.1初始状态清洗系统通电初始化，输送杆在最低端即输送杆下降限位I0.6有效，输送杆在后退到位即输送杆退限位I1.3有效，挡板门闭合状态即挡板门闭合限位I0.7有效时。当传感器检测到有工件时该系统处于初始位。4.2自动过程按下启动按钮I0.0，选择连续模式，该系统按以下步骤连续运行。(1)延时2秒后，挡板门开启。(2)挡板门开启到位后，输送杆上升。(3)输送杆上升到位后，驱动第一组鼓风机吹气，延时1秒。(4)1秒延时结束后，驱动输送杆前进，自动关闭第一组鼓风机。(5)输送杆前进，前进到位后，驱动第二组

9、鼓风机吹气，延时1秒。(6)1秒延时后，输送杆下降。(7)输送杆下降到位后，驱动挡板门闭合。(8)挡板门闭合到位后，驱动喷嘴盒下降。(9)喷嘴盒下降到位后，换向阀开启。(10)开启后，换向阀转到A位，喷洗，延时7秒。(11)7秒延时结束后，驱动换向阀到B位，喷洗。延时7秒。(12)7秒延时结束后，再执行一次(10)(11)步骤。(13)当(10)(11)步骤执行两次后，驱动换向阀关闭。(14)换向阀关闭到位后，驱动喷嘴盒上升。(15)喷嘴盒上升到位后，驱动输送杆后退。(16)输送杆后退到位后，连续运行模式下，有工件的情况下则循环执行步骤(1)。如果选择单周期模式，则系统运行一遍后返回到初始步。

10、4.3停止过程按下停止按钮I0.1后需要执行完本周期后回到初始步（初始状态）。若不按停止按钮，则循环执行5次之后声光报警，自动回到初始步。4.4手动过程按照清洗机的流程可以手动执行每一步。按钮由开始启动I0.0，按照控制面板上的按钮顺序，可依步执行。结束语为期两周的课程设计就这样结束了，这一次让我收获了不少。本次课设的题目为：内燃机部件定位清洗及控制系统设计，通过本次设计让我学会了如何合理正确的选用PLC和设计时应用到的软件，对我今后的学习起到了很大的作用。通过这次的课设使我学到了很多，同时也让我意识到我还需要学习更多的知识来丰富自己。从程序的设计到编写、画图、调试、修改、完善、以及现在的任务

11、说明书，每个人都付出了时间和精力来做好一切，尽量做到尽善尽美。这次的课设让我更深一步的对自己的专业，对自己的能力，以及对自己所学的知识有了正确的认识，并且能在以后的学习工作中不断提高和完善自己。总的来说，这次课设还是比较成功的，无论是知识掌握还是对于未知的探索以及在图书馆里翻阅自己能找到的尽可能多的资料，给了我很好的锻炼。这次课设过程中，老师也交给我们很多的简单实用的技巧。我们也学习到做好一个项目确实很重要，但是美观得体也是必不可少的，无论是从参观者的角度还是自己看的角度都很重要。经过这次两周的课设过程，我不仅学习了不少与自己专业相关的知识，而且也通过与同学的探讨，研究，知道了集体的力量，并且让自己更相信一分努力，一分收获，积极的学习态度在以后的学习工作中更是永远不可或缺的。通过这次课设让我对本科课程有了更深的认识和了解，也更加熟练的运用软件，对我今后的工作非常重要，经过这次设计让我知道了作为一名出色的设计师应该有多么高的要求，使自己更加有动力和信心学好本门课程，日后可以熟练的运用自己的所学知识为自己创造财富，这次也让我知道了现代化机电行业是多么的重要，自己也应该好好的学好，现在为以后要走向社会做准备，现在社会竞争激烈，自己也应该把自己所学到的好好的应用，这才不会被社会所