課程設(shè)計(jì)（論文） 題目： 配 料 車(chē) 控 制系 統(tǒng) 程 序 設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì)名稱(chēng)： 機(jī)電傳動(dòng)控制 班 級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué) 生姓名： 指 導(dǎo)教師： 2012 年 12 月 24 日 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大學(xué) 成 績(jī) 評(píng) 定 表 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及 其自動(dòng)化 課程設(shè)計(jì)題目 配料車(chē)控制系統(tǒng)程序 設(shè)計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 組長(zhǎng)簽字： 成績(jī) 日期 201 年 月 日 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 課程設(shè)計(jì)題目 配料車(chē)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù) : 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）完成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。 3）按復(fù)位按鈕，立即返回原位停止。 4）要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。 2.設(shè)計(jì)要求： 1）畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖 2）設(shè)計(jì)并調(diào)試 PLC 控制梯形圖 3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排 : 1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1 天 2） PLC 梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 4 天 3）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 1 天 4）答辯 1 天 指導(dǎo)教師： 2012 年 11月 27 日 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人： 2012 年 11月 27 日 學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)： 201 年 月 日 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 1 目錄 前 言 . 2 0 前言 . 2 1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和基本要求 . 3 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) . 3 1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求 . 4 2 總體設(shè)計(jì) . 5 2.1 PLC 選型 . 5 2.2 PLC 端子接線 . 7 2.3 I/O 端子圖 . 8 3 PLC 程序設(shè)計(jì) . 9 3.1 設(shè)計(jì)思想 . 9 3.2 順序功能圖 . 10 3.3 PLC 梯形圖 .11 4 程序調(diào)試說(shuō)明 . 16 5 結(jié)束語(yǔ) . 17 6 參考文獻(xiàn) . 18 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 2 0 前言 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們已經(jīng)對(duì)越來(lái)越多事物不是進(jìn)行手動(dòng)操作，而是進(jìn)行人工智能控制。例如智能機(jī)器人以及立體式存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生等等，一改往日以前人們?nèi)×蠒r(shí)間長(zhǎng)，難度大，效率低等缺點(diǎn)。 本次課程設(shè)計(jì)的目的是掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理、 PLC 控制電路的設(shè)計(jì)方法以及繼電器 接觸器控制電路的 PLC 改造方法。掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中繼電器 接觸器控制和 PLC 控制的基本原理、設(shè)計(jì)方法及兩者的關(guān)系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計(jì)能力。其目的為了實(shí)現(xiàn)小車(chē)自動(dòng)取料功能。首先確定本次課程設(shè)計(jì)的 I/O 分配，然后應(yīng)用 PLC軟件選址進(jìn)行編程，通過(guò)串口通訊編譯下載，在實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制程序，使小車(chē)按要求運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)小車(chē)配料控制。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 3 1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和基本要求 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.設(shè)計(jì)題目：配料車(chē)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 2.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)： （ 1） .設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）完成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。 3）按復(fù)位按鈕，立即返回原位停止。 4）要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。 （ 2） .設(shè)計(jì)要求： 1）畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖 2）設(shè)計(jì)并調(diào)試 PLC 控制梯形圖 3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 3） .工作 計(jì)劃與進(jìn)度安排 : 1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1 天 2） PLC 梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 4 天 3）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 1 天 4）答辯 1 天 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 4 1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求 控制要求：配料車(chē)完成“從配料罐出發(fā)，到 A 處取 m 車(chē)料，再到 B 處取 n 車(chē)料，送回配料罐進(jìn)行配料混合”的工作循環(huán)。配料車(chē)由三相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 工藝流程圖： 圖 1 配料車(chē)工作示意圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 5 2 總體設(shè)計(jì) 2.1 PLC 選型 對(duì)于 PLC 的選擇，應(yīng)在滿足控制要求的前提下，盡可能的選用價(jià)格低 廉、誤差率低的。 隨著 PLC 的推廣普及， PLC 產(chǎn)品的種類(lèi)和數(shù)量越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。近年來(lái)，從美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品及國(guó)內(nèi)廠家自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列、上百種型號(hào)。 PLC 的品種繁多，其結(jié)構(gòu)型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各不相同，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選擇PLC，對(duì)于提高 PLC 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用起著重要作用。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比的最優(yōu)化機(jī)型。 另外， PLC 工作時(shí)，從輸入到信號(hào)控制存在著滯后現(xiàn)象， 所以在選擇 PLC 時(shí)，應(yīng)根據(jù)對(duì)控制精度要求選擇 PLC，控制精度高的的要選擇性能更強(qiáng)的 PLC才可瞞住要求。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 6 L 2Q SK M 1K M 2正 轉(zhuǎn) 反 轉(zhuǎn)MF R圖 2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 7 2.2 PLC 端子接線 圖 3 PLC 端子接線圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 8 2.3 I/O 端子圖 圖 4 I/O 端子圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 9 3 PLC 程序設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)思想 1.PLC主機(jī)：選擇西門(mén)子 S7-300/SM323系列作為配料車(chē)控制系統(tǒng)的主控機(jī)。 2.限位開(kāi)關(guān) SQ1,SQ2,SQ3 用來(lái)指示配料 車(chē)已到達(dá)左位或者是中位，右位，準(zhǔn)備下一動(dòng)作。 3. 手動(dòng)程序：選擇開(kāi)關(guān)選擇手動(dòng)檔位（ I0.4），執(zhí)行程序的每一步都是由手動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)裝 A 點(diǎn)（ I0.5）或 B(I0.6)點(diǎn)料，手動(dòng)右行 A 點(diǎn) (I1.0)或 B（ I1.1）點(diǎn)，手動(dòng)左行 (I1.2)，手動(dòng)卸料 (I1.3)，手動(dòng)混料（ I1.7）。 4. 復(fù)位按鈕 I0.7：按動(dòng)此按鈕，終止一切動(dòng)作，直接通 Q0.4，使其回原點(diǎn)停止。 5. 啟動(dòng)按鈕 I0.0：用于使配料車(chē)初始上電工作。 6. 停止按鈕 I0.1：用于使整個(gè)工作過(guò)程結(jié)束。 7. 連續(xù)選擇開(kāi)關(guān) I0.3：使整個(gè)工作過(guò)程循環(huán)幾個(gè)周期。 8. 單周期選擇開(kāi)關(guān) I0.2：使整個(gè)工作循環(huán)一周期后回原點(diǎn)。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 10 3.2 順序功能圖 M 0 . 0M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6M 0 . 7M 1 . 0M 1 . 1M 1 . 2M 1 . 3Q 0 . 3Q 0 . 0 T 3 7Q 0 . 4Q 0 . 2 T 3 8C 1Q 0 . 3Q 0 . 1 T 3 9Q 0 . 4Q 0 . 2 T 4 0C 2Q 0 . 5( I 0 . 2 + I 0 . 3 ) ( S M 0 . 1 + M 2 . 1 )I 1 . 4 * I 0 . 0T 4 0I 1 . 5T 3 7I 1 . 4T 3 8C 1C 1-I 1 . 6T 3 9I 1 . 4T 4 0C 2T 4 1 * M 2 . 0T 4 1 * M 2 . 0C 2-圖 5 順序功能圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 11 3.3 PLC 梯形圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 12 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 13 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 14 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 15 圖 6 梯形圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 16 4 程序調(diào)試說(shuō)明 1.程序啟動(dòng)前，先選擇手動(dòng)、單周期或者連續(xù)。 2.按啟動(dòng)按鈕 I0.0，執(zhí)行下列程序： （ 1） .Q0.3 線圈通電并向右運(yùn)行，到 A 地點(diǎn)后停止并進(jìn)行裝料，待時(shí)間到后，向左運(yùn)行，到原位后開(kāi)始卸料并計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)器 C1 記錄其次 數(shù)。小車(chē)開(kāi)始循環(huán)，直至等于計(jì)數(shù)器的設(shè)定值，才執(zhí)行下一程序。 （ 2） .當(dāng)循環(huán)次數(shù)等于計(jì)數(shù)器的設(shè)定值時(shí)，循環(huán)結(jié)束，接通 Q0.3 線圈，使小車(chē)右行到達(dá) B 處，同樣裝料并定時(shí)，時(shí)間一到，小車(chē)左行并到指定位置開(kāi)始卸料，并開(kāi)始循環(huán)，待等于計(jì)數(shù)器 C2 設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行下一程序。 （ 3） .計(jì)數(shù)器的次數(shù)等于設(shè)定值，接通 Q0.5 開(kāi)始攪拌。 3.循環(huán)：如果選擇開(kāi)關(guān)選擇單周期檔位，則 Q0.5 攪拌時(shí)間到后，開(kāi)始回到初始狀態(tài)，等待下一次接通。如果選擇的的是連續(xù)檔位，則攪拌完后就會(huì)回到M0.1 狀態(tài)自動(dòng)開(kāi)始下一周期循環(huán)。如果選的是手動(dòng)檔位，每 一步都是由手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)控制。復(fù)位：按動(dòng) I0.7，停止一切操作，同時(shí)接通 Q0.4，小車(chē)左行，并停止于初始狀態(tài)。停止：按動(dòng)停止按鈕 I0.1，需運(yùn)行當(dāng)前循環(huán)后再停。 4.在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”“裝載程序”，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇下載什么塊，點(diǎn)擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開(kāi)”對(duì)話框中雙擊要下載的 *.awl文件，開(kāi)始下載。下載成功后， CPU 模塊上出現(xiàn)下載的 ASC 文件名稱(chēng)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖。 執(zhí)行菜單命令“ PLC”“運(yùn)行”，開(kāi)始執(zhí)行用戶程序。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能 ，執(zhí)行菜單命令“ PLC”“運(yùn)行”后，出現(xiàn)的對(duì)話框顯示出仿真軟件不能識(shí)別的指令。點(diǎn)擊“確定”按鈕，不能切換到 RUN 模式， CPU 模塊右側(cè)的“ RUN” LED 的狀態(tài)不會(huì)變化。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 NO _ 沈陽(yáng)理工大 學(xué) 17 5 結(jié)束語(yǔ) 本次課設(shè)就要結(jié)束了， 真不好意思說(shuō)自己學(xué)會(huì)了多少關(guān)于 PLC 的知識(shí)！不是我不努力學(xué)習(xí)，時(shí)間實(shí)在是有點(diǎn)短，向往深一點(diǎn)的地方挖挖，感覺(jué)到時(shí)間真的是不夠用。學(xué)習(xí)什么都要有一個(gè)好的方法，好方法在學(xué)習(xí)過(guò)程中起到事半功倍的效果，由此可見(jiàn)我這次的學(xué)習(xí)多少有點(diǎn)白費(fèi)力氣的感覺(jué)。 PLC 是應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的東西，是模擬量和數(shù)字量轉(zhuǎn)換的應(yīng) 用。學(xué)習(xí) PLC 不光學(xué)習(xí) PLC 的編程，從給出任務(wù)開(kāi)始一直到調(diào)試完成都是我們的任務(wù)。老師告訴了我們?nèi)蝿?wù)，我們就完成它不光完成還要保質(zhì)保量的完成，可是我感覺(jué)我沒(méi)有做到，我甚至還有點(diǎn)缺斤少兩的意思。這是老師說(shuō)的態(tài)度上的問(wèn)題，比能力上的問(wèn)題更嚴(yán)重！ 通過(guò)學(xué)習(xí)，讓我對(duì) PLC 有了初步的認(rèn)識(shí)，機(jī)電是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，可 PLC 編程控制器技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展異常迅速，各生產(chǎn)廠家也推出了許多強(qiáng)大的新型 PLC、各種特殊模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，成 為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具。 通過(guò)這次，還是學(xué)到了不少知識(shí)！ 不僅糾正了課程學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的許多錯(cuò)誤，還在試驗(yàn)中驗(yàn)證了自己的一些猜想。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有失敗，當(dāng)然也有困惑，有成功，當(dāng)然就有喜悅。雖然只是課程設(shè)計(jì)，但我拿出了自己的全部精力去對(duì)待，能學(xué)到知識(shí)固然值得驕傲，能認(rèn)識(shí)到自己的過(guò)錯(cuò)和不足不也是一件幸事嗎！ 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)本門(mén)課程有了更加的認(rèn)知和了解，也更加熟練地運(yùn)用軟件 ,對(duì)我今后的工作非常的重要，通過(guò)本次的設(shè)計(jì)讓我知道了作為一名出色的設(shè)計(jì)者應(yīng)該要有多么高的要求，使自