plc课程设计模压机控制

燕山大学课程设计说明书题目：模压机控制学院（系）：电气工程学院年级专业：09级仪表（2）班燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：组长：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日摘要PLC有成熟的技术和完善的质量保障体系，其硬件部分在其寿命期内基本不需要维护。PLC适应24V,36V,48V电池供电，超低电源规格甚至能在DC8-30V电压下工作。PLC的几何尺寸都不大。体积小的PLC可以装入机器设备内部，使机器结构紧凑，便于实现机电一体化。用PLC实现某模压机的工作过程通过内部的电子线路来模拟，并且用各个发光二极管LED来指示其工作情况。通过工作方式选择开关Autom或Hand来选择自动运行或手动调整方式。工作电压为+24V。选择自动运行或手动调整，就是分别见+24V电压通过Autom或者Hand加到模压机上。在自动运行的工作方式下，通过操作启动按钮Start（加+24V电压）或停止按钮Stop（加0V电压），完成对模压机的控制。在手动调整方式下，有４个操作按钮S1、S2、S3和S4，分别控制相应的阀门Y1、Y2、Y3和Y4。阀门打开时，相应的红色LED指示灯亮。模压机的3个气缸（推进器、模压机、弹出器）及喷嘴是由阀门Y1—Y4控制的，通过一列LED指示灯表示气缸的运动过程。通过紧凑的装配，在气缸运动的终点位置安装的行程开关S8—S13，由模拟器自动地检测并产生+24V信号，并可用于进一步的处理。这些终点位置用LED指示。关键词：PLC，模压机，手动，自动；目录摘要…………………2第一章设计过程和有关说明………41、任务描述…………42、对模压机的控制要求……………53、硬件选型…64、I/O连接图………9第二章PLC软件设计…101、程序结构方案的选择及梯形图……………102、模压机的状态转移图…………133、指令表………14第三章调试说明及注意事项…………16…………16………16第四章学习心得…………17参考文献…………………18设计过程和有关说明1、任务描述①某模压机的工作过程是通过内部的电子线路来模拟，并且用各个发光二极管LED来指示其工作情况。②通过工作方式选择开关Autom或Hand来选择自动运行或手动调整方式。③工作电压为+24V。选择自动运行或手动调整，就是分别见+24V电压通过Autom或者Hand加到模压机上。④在自动运行的工作方式下，通过操作启动按钮Start（加+24V电压）或停止按钮Stop（加0V电压），完成对模压机的控制。⑤在手动调整方式下，有４个操作按钮S1、S2、S3和S4，分别控制相应的阀门Y1、Y2、Y3和Y4。阀门打开时，相应的红色LED指示灯亮。⑥模压机的3个气缸（推进器、模压机、弹出器）及喷嘴是由阀门Y1—Y4控制的，通过一列LED指示灯表示气缸的运动过程。⑦通过紧凑的装配，在气缸运动的终点位置安装的行程开关S8—S13，由模拟器自动地检测并产生+24V信号，并可用于进一步的处理。这些终点位置用LED指示。⑧用按钮B1模拟光电传感器，只要不按B1，当前的输出为24V。图（1）为模压机结构图图1模压机结构图2、对模压机的控制要求①当工作方式选择开关从手动方式切换到自动方式时，模压过程开始，阀门Y1打开，推进器向前运动。当推进器前进到行程开关S9处时，阀门Y1关闭，在弹簧的作用下，推进器后退。②当推进器后退到行程开关S8时，阀门Y2打开，模压器向下运动，对工件进行模压操作。当模压器运动到行程开关S11处时，阀门Y2关闭，在弹簧的作用下，模压器返回。③当模压器返回到行程开关S10处时，阀门Y3打开，弹出器向上运动，将工件推出。④当弹出器向上运动到行程开关S12处时，阀门Y4打开，喷嘴开始喷吹，将模压好的工件经过光电传感器B1吹到收集箱中。⑤在喷嘴启动后15S内，按下按钮B1（模拟光电传感器检测到工件经过），阀门Y3、Y4关闭5S，弹出器向下运动，喷嘴关闭。⑥当弹出器返回到行程开关S13处时，自动开始下一个模压过程。⑦如果在模压机自动运行期间，将工作方式宣纸开关切换到手动调整工作方式，则程序运行到当前模压过程结束，不启动下一个模压过程。3、硬件选型3.1PLC的优点1）维护性好PLC有成熟的技术和完善的质量保障体系，因此PLC出故障的可能性很小，其硬件部分在其寿命期内基本不需要维护。PLC是一种长线产品，备品备件都有保障，可维护性好。2）宽输入电源范围AC220V规格在50V能正常工作更拥有500V输入电源技术(非必须技术,选配)能适应AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各种照明/动力输入电源规格

3）高速率PLC能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备厂家的不同而在1M－200Mbps之间。远远高于拨号上网和ISDN，比ADSL更快！足以支持现有网络上的各种应用。4）PLC的体积小PLC的几何尺寸都不大。体积小的PLC可以装入机器设备内部，使机器结构紧凑。便于实现机电一体化。5）低功率消耗3.2输入输出点数的确定输入有手动/自动切换、启动、停止按钮、四个手动控制阀S1-S4、行程开关S8-S13和光电传感器B1共14个输入信号。输出有Y1、Y2、Y3、Y4四个电磁阀。输入共14个点，输出共4个点。3.3PLC的选型根据输入输出的点数可以选择三菱FX2N（C）型PLC。由任务描述知，模压机系统的控制分手动和自动模式，需要手动/自动切换、启动、停止按钮、四个手动控制阀S1-S4、行程开关S8-S13和光电传感器B1共14个输入信号。输出则简单，4个控制阀Y1-Y4共4个输出信号（用LED灯指示）。故选用三菱FX2N（C）型PLC。输入输出端口配置如下：表1 输入端口配置输入设备输入端口编号输入设备输入端口编号Autom/ManualX000推进器原始位S8X007StartX001推进器终点位S9X010StopX002模压器原始位S10X011推进器阀门Y1X003模压器终点位S11X012模压器阀门Y2X004弹出器原始位S13X013弹出器阀门Y3X005弹出器终点位S12X014喷嘴阀门Y4X006光电传感器X015表2输出端口配置输出设备输出端口编号输出设备输出端口编号推进器阀门Y1Y000弹出器阀门Y3Y002模压器阀门Y2Y001喷嘴阀门Y4Y0034、I/O连接图I/O连接图如下图1所示

因此可得出模压器系统的配置示意图如下：推进阀门 模压阀门 弹出阀门 喷嘴000 001 002 003000 001 002 003FX2N（C）COM000001002007010011012013014015003004005006手动启动停止S8S9S10S11S12S13B1S1S2S3S4光电传感器推进器原始位推进器终点位模压器原始位弹出器原始位弹出器终点位模压器终点光电传感器推进器原始位推进器终点位模压器原始位弹出器原始位弹出器终点位模压器终点位手动模式下控制按钮手动模式下控制按钮图1PLC输入输出配置图

第二章PLC软件设计2.1程序结构方案的选择及梯形图顺序控制设计法。根据功能要求，通过顺序功能图直接将其转化梯形图。顺序控制就是按照生产工艺预先规定顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动的有秩序的经行操作。先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图。这种设计法对于程序的调试、修改和阅读很方便。因此采用这种方法作为设计的主要方法。图2为步进梯形图（图见下两页）2、模压机的状态转移图启动按钮启动按钮 X001S010S010 X001 X007S1~S4控制阀按钮X005X006SY000X003X004X000S000 EQ\*jc0\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(————),X400)S1~S4控制阀按钮X005X006SY000X003X004X000S000推进器动作 X010推进器动作S006S005S004S003S002S001 X007S006S005S004S003S002S001RY000RY000 X011 X007手动模式下回到原始状态自动模式下循环SY001手动模式下回到原始状态自动模式下循环SY001模压器动作 X011模压器动作 X012RY001RY001 X011 X014SY002SY002弹出器动作 弹出器动作 X013T000K15T000K15喷嘴吹气SY003喷嘴吹气SY003X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000 X015X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000图3模压机的状态转移图注：模压机原始状态时，行程开关X007、X011和X014处于按下状态，导通。3、指令表根据梯形图，容易得出指令表如下：00LDX40100SS610STLS610LDX401ANDX407ANIX400SS600LDX400ANDX40110ANDX40710ANDX403SS600LDX401ANDX407ANDX400ANDX404SS602LDX400ANDX40120ANDX40720ANDX405SS604LDX400ANDX401ANDX407ANDX406SS605STLS600SY430LDX50030ANIX40730SS601STLS601RY430LDX407ANDX501SS602第三章调试说明及注意事项3.1调试说明1）根据逻辑原理图，逐个检查逻辑点。可断开式接通各输入触点，测试检查输入量的变化，每个逻辑点的测试必须覆盖所有输入触点的各种变化组合。2）由于考虑到程序运行过程中要两个接通延时器，所以在调试的时候添加添加T00、T01。3）测试过程模拟的进行。输入量可用测试开关、标准信号发生器模拟，输出可通过CRT检查，其他功能测试可直接通过CRT检查。3.2注意事项（1）调试的时候要全面彻底地把调试时要的地方改掉。（2）其余程序指令按软件转换来的指令，防止梯形图编写程序指令出现错误。（3）在输入指令的时候要仔细，防止不必要的输入失误。第四章学习心得PLC有成熟的技术和完善的质量保障体系，其硬件部分在其寿命期内基本不需要维护。PLC适应24V,36V,48V电池供电，超低电源规格甚至能在DC8-30V电压下工作。PLC的几何尺寸都不大。体积小的PLC可以装入机器设备内部，使机器结构紧凑，便于实现机电一体化。本文是在老师的悉心指导下完成的。每当有什么不解之处，老师总是给予详细的解答，而老师对于我们未来的生活更是给予了耐心的指