湖南工程學(xué)院課程設(shè)計課程名稱電氣限制與PLC課題名稱沖床電氣限制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級姓名學(xué)號指導(dǎo)老師賴指南、劉星平、唐勇奇、譚梅2012年6月15日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱電氣限制與PLC課題名稱沖床電氣限制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級姓名學(xué)號指導(dǎo)老師賴指南、劉星平、唐勇奇、譚梅審批黃峰、汪超、劉星平任務(wù)書下達日期2012年6月4日課程設(shè)計完成日期2012年6月15日設(shè)計內(nèi)容與要求一.課程設(shè)計的性質(zhì)與目的本課程設(shè)計是自動化專業(yè)教學(xué)支配中不行缺少的一個綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的重要手段。它的主要目的是培育學(xué)生綜合運用本課程所學(xué)學(xué)問和技能去分析和解決本課程范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題，建立正確的設(shè)計思想，駕馭工程設(shè)計的一般程序和方法。通過課程設(shè)計使學(xué)生得到工程學(xué)問和工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得應(yīng)用本課程的學(xué)問和技術(shù)去解決工程實際問題的實力。二.課程設(shè)計的內(nèi)容1.依據(jù)限制對象的用途、基本結(jié)構(gòu)、運動形式、工藝過程、工作環(huán)境和限制要求，確定限制方案。2.繪制沖床限制系統(tǒng)的PLCI/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。3.選擇電器元件，列出電器元件明細表。4.上機調(diào)試程序。5.編寫設(shè)計說明書。三.課程設(shè)計的要求1.所選限制方案應(yīng)合理，所設(shè)計的限制系統(tǒng)應(yīng)能夠滿意限制對象的工藝要求，并且技術(shù)先進，平安牢靠，操作便利。2.所繪制的設(shè)計圖紙符合國家標準局頒布的GB4728－84《電氣圖用圖形符號》、GB6988－87《電氣制圖》和GB7159－87《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》的有關(guān)規(guī)定。3.所編寫的設(shè)計說明書應(yīng)語句通順，用詞精確，層次清晰，條理分明，重點突出，篇幅不少于7000字。主要設(shè)計條件1.PLC試驗設(shè)備若干。2.參考文獻若干。設(shè)計說明書裝訂依次1.課程設(shè)計說明書封面。2.課程設(shè)計任務(wù)書。3.說明書書目。4.正文（按設(shè)計內(nèi)容逐項書寫）。5.參考文獻。6.附錄。7.課程設(shè)計評分表。設(shè)計進度支配第1周：1.星期一上午：課題內(nèi)容介紹。2.星期一下午：細致閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計任務(wù)與要求，收集設(shè)計資料，打算設(shè)計工具。3.星期二～星期五：確定限制方案。繪制沖床電氣限制系統(tǒng)的PLCI/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。設(shè)計限制系統(tǒng)的工藝圖紙。選擇電器元件，列出電器元件明細表。第2周：4.星期一：上機調(diào)試程序。5.星期二～星期五：編寫設(shè)計說明書,答辯。參考文獻[1]廖常初.可編程序限制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶：重慶高校出版社[2]萬太福.可編程序限制器及其應(yīng)用[M].重慶：重慶高校出版社[3]劉祖潤.畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo).北京：機械工業(yè)出版社[4]謝桂林.電力拖動與限制.北京：中國礦業(yè)高校出版社[5]工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊.北京：水利電力出版社前言目前,我國機械制造業(yè)存在大量的通用設(shè)備,在發(fā)呈現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時,可以應(yīng)用微電子技術(shù)改造這些已有通用設(shè)備,比如用數(shù)顯、數(shù)控裝置改造通用設(shè)備,提高單機自動化程度;用可編程序限制器改造通用機床、專用機床、組合機床及自動設(shè)備與半自動設(shè)備組成的生產(chǎn)線,這樣可以把計算機功能完備、編程敏捷、適應(yīng)性強的優(yōu)點和繼電器限制簡潔、抗干擾實力強、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，這是一條低成本、高效益，符合我國國情的機械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機限制已擴展到全部的限制領(lǐng)域?，F(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求快速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿意這一需求，生產(chǎn)設(shè)備的限制系統(tǒng)必需具有極高的敏捷性和牢靠性，可編程限制器就順應(yīng)而生。隨著可編程限制器技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)機械設(shè)備的限制柜漸漸被新一代的智能化儀表所代替,對于日益困難的限制功能,傳統(tǒng)限制柜顯得無能為力,而可編程限制器具有可編程序的特點,運行時可以依據(jù)要求,自動選擇限制算法、適應(yīng)性強、可編程限制器采納軟件代替硬件的方法,可以簡化線路,使限制設(shè)備的性能價格比不斷提高,本設(shè)計的探討目的,在于探究在板材加工中,應(yīng)用可編程限制技術(shù),實現(xiàn)板材加工的自動限制?？删幊绦蛳拗破骱喎Q為PLC，它的應(yīng)用面廣、功能強大、運用便利、已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一，PLC廣泛地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動限制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如在民用和家庭自動化中的應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展?，F(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場做出快速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿意這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線的限制系統(tǒng)必需具有極高的牢靠性和敏捷性。可編程程序限制器（PLC）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)限制裝置。沖床是一種為薄片加工，沖壓，模壓，壓紋等強迫金屬進入模具的活動部分,安裝上磨具沖壓鋼板等物件的機床。目錄TOC\o"1-3"\h\u11328第1章概述 1135431.1沖床概況及限制要求 1174021.2設(shè)計任務(wù) 217246第2章限制方案論證 321222.1繼電器方案 3218722.2單片機方案 3109302.3PLC方案 38952.4結(jié)論 3842第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計 4270083.1限制線路設(shè)計 4147333.11沖床運動原理圖 4263813.12元件選擇 421639第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計 6320884.1依次功能圖 6301064.2公用程序設(shè)計 785534.2.1公用主程序 7230834.2.2公用子程序 8198474.3手動程序設(shè)計 9255924.4自動程序設(shè)計 9129984.5自動回原點 129450總結(jié) 1313316參考文獻 14第1章概述1.1沖床概況及限制要求沖床運動過程示意圖如圖1所示。初始狀態(tài)時機械手在最左邊，左限位開關(guān)SQ4接通，沖頭在最上面，上限位開關(guān)SQ3接通；機械手松開(YV1斷開)。其運動過程如下：圖1-1沖床運動過程示意圖1.按下起動按鈕SB1，YV1接通，機械手夾緊工件并保持。2.1s后YV2接通，機械手右行。3.機械手右行到位，接通右限位開關(guān)SQ1，沖頭下行(YV4接通)，加工工件。4.工件加工后，下限位開關(guān)SQ2接通，沖頭上行(YV5接通)。上行到位時，上限開關(guān)SQ3接通，沖頭回到初始位置。5.機械手左行(YV2接通)。6.機械手左行到位，左限位開關(guān)SQ4接通，機械手松開(YV1斷開)，機械手回到初始狀態(tài)。沖床要求設(shè)置手動，單周期，連續(xù)循環(huán)和自動返回原點四種工作方式。1.2設(shè)計任務(wù)1.設(shè)計和繪制電氣限制原理圖或PCI/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。2.選擇電氣元件，編制電氣元件明細表。3.設(shè)計操作面板電氣元件布置圖。4.上機調(diào)試程序。5.編寫設(shè)計說明書第2章限制方案論證2.1繼電器方案采納繼電器方案，將要用到較多的繼電器，會造成設(shè)備的體積變大，重量增加。更重要的是采納繼電器方案接線困難，簡潔出故障的點多，修理不便利，工作不行靠。2.2單片機方案采納單片機作為限制芯片來限制沖，還須要另外設(shè)計I/O電路印制電路板、人機界面等，而且程序編寫較困難，最終導(dǎo)致設(shè)計和周期過長。2.3PLC方案PLC編程方法簡潔，功能強，硬件配套齊全，用戶運用便利，系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少，大大縮短研發(fā)周期。沖床采納PLC限制可控性高，抗干擾實力強，配套齊全,功能完善，體積小，能耗低，但是價格略高。2.4結(jié)論沖床是一種大電器而且在工業(yè)生產(chǎn)中起著主導(dǎo)作用，要求在工作中穩(wěn)定不簡潔出故障，而且易于限制和修理，用PLC方案設(shè)計，雖價格高了點但其限制性能和抗干擾性較強易于限制，體積小即使出現(xiàn)故障易于修理大大減小了因機器故障而降低生產(chǎn)。用其它方案設(shè)計很難達到這些要求。綜上所述，沖床應(yīng)當選用PLC限制方案。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1限制線路設(shè)計3.1.1沖床運動原理圖圖3-1沖床運動過程示意圖3.1.2元件選擇序號名稱符號型號主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量1按鈕SBLA2紅、綠112組合開關(guān)SAHZ3-13320A380V23行程開關(guān)SQLX2-131自動復(fù)位44熔斷器FURL1-6030A15可編程限制器PLCFX2N-48MR輸入點數(shù)＞16輸出點數(shù)＞513.2PLC的I/O接線圖圖3-2沖床的I/O接線圖第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1依次功能圖圖4-1沖床的依次功能圖4.2公用程序設(shè)計4.2.1公用主程序圖4-2沖床的公用程序設(shè)計4.2.2公用子程序4.3手動程序設(shè)計手動程序用輸入點X6-X13限制。每步之間互鎖了其他不活動步，因此這樣更平安牢靠。詳細程序如下:圖4-3沖床的手動程序設(shè)計4.4自動程序設(shè)計自動程序設(shè)置了單周和連續(xù)兩種方式這樣更簡潔工作和故障檢查。詳細梯形圖程序如下：圖4-4沖床的自動程序設(shè)計4.5自動回原點總結(jié)

本次PLC課程設(shè)計我做的的是沖床限制系統(tǒng)，由于沒有實際操作的閱歷，一起先素手無策，只能到處找資料。通過一系列的資料考察和耐性請教，起先有點眉目了，到此才起先進行設(shè)計。通過本次設(shè)計，讓我很好的熬煉了理論聯(lián)系實際，與詳細項目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的實力。在本次設(shè)計中，我學(xué)到很多書上沒有的學(xué)問，對平常上課的理論學(xué)問有了更深的理解。通過查找資料，開闊了視野，對PLC有了更加系統(tǒng)的了解。當然，我的PLC設(shè)計確定離不開他人的幫助。首先我要感謝賴指南老師在課程設(shè)計上賜予我的指導(dǎo)，他對設(shè)計的講解是我設(shè)計的最大幫助。在很大程度上老師幫我解決了很多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)設(shè)計完善。最終，我還要感謝和我一組的同學(xué),沒有他們的幫助設(shè)計是不行能完成的，是他們讓我知道團隊合作的力氣?？偟膩碚f，這次PLC課程設(shè)計還是有很大收獲。加深了對書本理論學(xué)問的理解，也了解了很多書上沒有的學(xué)問參考文獻1.可編程序限制器的編程方法與工程應(yīng)用廖常初重慶高校出版社2.可編程序限制器及其應(yīng)用萬太福重慶高校出版社3.畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)劉祖潤機械工業(yè)出版社4.新舊電氣圖形符號比照讀本本書編寫組兵器工業(yè)出版社5.電力拖動與限制謝桂林中國礦業(yè)高校出版社6.工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、中、下）本書編寫組水利電力出版社附錄主程序公共子程序手動子程序單/多周期子程序電氣信息