1、下載可編輯.專業(yè).整理.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目小車運(yùn)行方向控制學(xué)生姓名張銀鵬學(xué)號(hào) 20090212066指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)指導(dǎo)教師簽名：年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯教師簽名：年 月 日教研室意見(jiàn)總成績(jī)：室主任簽名：年 月日目 錄引言31課程設(shè)計(jì)目的4 TOC o 1-5 h z 1.1課程設(shè)計(jì)描述和目標(biāo) 4 2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 5系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5PLC的選型5 S7-200224 簡(jiǎn)介5系統(tǒng)變量定義及分布表 6 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)73控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)8控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 8 五工位送料小車自動(dòng)控制主電路圖 9PLC控制梯形圖設(shè)計(jì) 10 4.系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 14系統(tǒng)調(diào)試及解

2、決的問(wèn)題 14 結(jié)果分析14設(shè)計(jì)總結(jié)15參考文獻(xiàn)16致謝17引言自動(dòng)控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系 統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過(guò)采用數(shù)字計(jì)算機(jī)還建立起了控制性能更好和自動(dòng)化程 度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過(guò)程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)操作系統(tǒng)等。在軍事技術(shù)方面，自動(dòng)控制的應(yīng)用實(shí)例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面，除了各種形式的控 制系統(tǒng)外，應(yīng)用的領(lǐng)域還

3、包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。止匕外， 在辦公室自動(dòng)化、圖書管理、交通管理乃至日常家務(wù)方面，自動(dòng)控制技術(shù) 也都有著實(shí)際的應(yīng)用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的 應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等所有 領(lǐng)域。運(yùn)料小車是工業(yè)運(yùn)料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線冶金、 有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來(lái) 轉(zhuǎn)運(yùn)。小車通常采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)小車 后退。本文采用PLC技術(shù)，研究了運(yùn)料小車的控制方法。.課程設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)綜合運(yùn)用PLC及有關(guān)先修課程的基礎(chǔ)知識(shí)，去解決某一實(shí)際問(wèn)題 的基本訓(xùn)練。通過(guò)電路設(shè)計(jì)，

4、了解單片機(jī)的工作特征，掌握單片的工作原 理，從而加深對(duì)該課程知識(shí)的理解。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生以下能力：(1)查閱資料：收集與本設(shè)計(jì)有關(guān)的資料(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中收集的)。(2)方案選擇：樹(shù)立即考慮技術(shù)的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性。并注意提高分析和實(shí)際解決問(wèn)題的能力。(3)迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力。(4)用簡(jiǎn)潔的文字，清晰的圖表來(lái)自己設(shè)計(jì)思想的能力。課程設(shè)計(jì)描述和目標(biāo)課程設(shè)計(jì)描述1、控制要求：一架運(yùn)料小車可以在1#5#工位之間自動(dòng)移動(dòng)，只要對(duì)應(yīng) 工位上有呼叫信號(hào)，小車便會(huì)自動(dòng)向呼叫工位移動(dòng)，并在到達(dá)呼叫工位后 自動(dòng)停止，示意圖入下圖所示：33238OOOO

5、O2、使用設(shè)備：PLC試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)任務(wù)：畫出主電路圖，控制電路圖，并編寫PLC程序.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PLC的選型在PLC日益成為工廠自動(dòng)化基本技術(shù)平臺(tái)的時(shí)代，如何選用一部適合的PLC 即滿足技術(shù)要求，又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)重要課題。PLC本身強(qiáng)調(diào)的特色為：體積小、功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 易、模塊擴(kuò)充性好、通信方便等，針對(duì)上述要求選擇 PLC控制系統(tǒng)。西門 子公司的S7-200系列PLC以其功能強(qiáng)、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等特點(diǎn)受到廣 泛青睞。因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)需要13個(gè)輸入和3個(gè)輸出故需要CPU有至少14個(gè)數(shù) 字量輸入PLC,故滿足這一技術(shù)要求的 S7-200系列PLC的CPU類型有 22

6、4、224XP、226等。PLC的選型不但要滿足技術(shù)要求，還要考慮到經(jīng)濟(jì) 性，因此這里選用S7-200系列的224PLC。S7-200224 簡(jiǎn)介CPU224集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò) 展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。16K字 節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的 20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力 。I/O端子可很容易地 整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。系統(tǒng)變量定義及分配表在舁 廳P符號(hào)地址名稱1SB1I0

7、.0啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)2SB2I0.1停止按鈕開(kāi)關(guān)3SQ1I0.2一號(hào)站到位開(kāi)關(guān)4SQ2I0.3二號(hào)站到位開(kāi)關(guān)5SQ3I0.4三號(hào)站到位開(kāi)關(guān)6SQ4I0.5四號(hào)站到位開(kāi)關(guān)7SQ5I0.6五號(hào)站到位開(kāi)關(guān)8SB3I0.7一號(hào)站呼叫開(kāi)關(guān)9SB4I1.0二號(hào)站呼叫開(kāi)關(guān)10SB5I1.1三號(hào)站呼叫開(kāi)關(guān)11SB6I1.2四號(hào)站呼叫開(kāi)關(guān)12SB7I1.3五號(hào)站呼叫開(kāi)關(guān)13KM1Q1.0電機(jī)正傳14KM2Q1.1電機(jī)反轉(zhuǎn)15HLQ0.1Q0.515號(hào)位指示燈2.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)S7-200L+【0口m2KHm 4通510.6乩川.O【MI12L3卜卜 斗斗, R . SBl SB2 卻栽就 SQ4 SQ5 SB3

8、SB4 SB5 IH系統(tǒng)接線圖如圖3所示.控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制程序流程圖設(shè)計(jì)圖4控制程序流程圖五工位送料小車自動(dòng)控制主電路圖圖5中采用2個(gè)DC24V繼電器和1個(gè)12V直流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反 轉(zhuǎn)，2個(gè)繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當(dāng)繼電器線圈1得電 時(shí).繼電器1的觸點(diǎn)由k1轉(zhuǎn)換到k2,而繼電器線圈2的觸點(diǎn)狀態(tài)不變，電 流流向如I1所示，驅(qū)使DCI2V電機(jī)按一定方向運(yùn)轉(zhuǎn)：當(dāng)繼電器線圈2得電 時(shí)，繼電器線圈I觸點(diǎn)狀態(tài)不變，而繼電器線圈2的觸點(diǎn)由k3轉(zhuǎn)換到k4, 電流流向如I2所示.驅(qū)使DC12V電機(jī)按相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)圖5五工位送料小車自動(dòng)控制主電路圖3.3 PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)M0.0

9、口2MOV_B ENENDIhiOUTXJ1 TA-VB100網(wǎng)第310.3MDV_0 ENENOSiAINOUT-VE1002-同絳711.0T，IMO7_BENENOINUT1VB110同寤8I1J10.711.111 2同緒910.7I17VB110Q1.1VB100E10.711.011.011.0Q1.0)11.111.111.35M35EM ENOOUT-VE110MOV_BENENOINUT3-VB110MOV BENOININMOV BOUTENOUTVB110下載可編輯.專業(yè).整理.網(wǎng)霜19M0.1Q0.1 )網(wǎng)絡(luò)20M0.2Q02網(wǎng)珞21M0.3T Q0.3C )河籍22M

10、0.4)Q0.4 MD.4下載可編輯.專業(yè).整理.系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題.先將PLC程序傳入S7-200-CPU 224PLC中，按下啟動(dòng)按鈕，電 機(jī)正常運(yùn)行。2.當(dāng)按下SB3SB7中任何一個(gè)按鈕，PLC記錄先按下按鍵站位號(hào) 后，同時(shí)鎖住按鍵，使其他按鍵按下無(wú)效，然后小車向該站位號(hào)行 駛，4.2結(jié)果分析經(jīng)調(diào)試測(cè)試該設(shè)計(jì)滿足以下要求：1）留在5個(gè)工位中任意一個(gè)開(kāi)關(guān)的位置上。PLC上電后小車停在某工位上則該工作位指示燈亮，其余不亮燈表示該工位可以呼車。2）若某工位呼車時(shí)，各工位的指示燈均滅，表示此后再呼車無(wú) 效。3）若小車所停工位號(hào)等于呼車號(hào)時(shí)小車原地不動(dòng)；若小車所停工位號(hào)大于呼車

11、 號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛；若小車所停工位號(hào)小于呼車號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛；。當(dāng)小車達(dá)到呼車位時(shí)自動(dòng)停4)停電后再?gòu)?fù)電，小車不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多PLC方面的知識(shí)，同時(shí)也加 強(qiáng)了對(duì)畫圖工具的使用，在老師的精心指導(dǎo)下和同學(xué)合作之下最終 成功地完成了此次設(shè)計(jì)，并從中學(xué)到了很多的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。本次課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到：(1)設(shè)計(jì)思路是實(shí)施操作的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)思路是電路的生命。(2)活學(xué)活用。這次設(shè)計(jì)讓我真正體會(huì)到了書本知識(shí)永遠(yuǎn)是基 礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是你向高層次邁進(jìn)的扎實(shí)階梯，沒(méi)有這個(gè)基礎(chǔ)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的騰飛。在實(shí)踐當(dāng)中，靈活運(yùn)用書本上所講的知識(shí)， 萬(wàn)變不離其中，只有扎實(shí)掌握了核心的方法，才有可能做到活用巧 用。(3)通過(guò)這次對(duì)小車自動(dòng)運(yùn)料的 PLC控制的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)基本 的PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解 了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理和工作原理。雖然本次課程設(shè)計(jì)是以組的形式 完成的，就是因?yàn)槿绱?，讓我們知道了集體的力量，遇到問(wèn)題和同 學(xué)互相討論交流等。參考文獻(xiàn)1廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2呂厚余，鄧力.工業(yè)電氣控制技術(shù)M.北京：科學(xué)出版社，2007.3電氣控制與PLC應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2001。4現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)