機(jī)電傳動(dòng)控制論文1

1、沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No“機(jī)電傳動(dòng)控制”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第五組1設(shè)計(jì)題目：超聲波清洗機(jī)控制系統(tǒng)2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）要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。4）循環(huán)5次，停止循環(huán)，聲光間斷報(bào)警5秒。3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)4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 3天3）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 0.5天4）答辯 0.5天指導(dǎo)教師： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 主管院長(zhǎng)： 年 月 日0前言本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本

2、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?；疽?、掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中固定程序的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。2、掌握常用的電氣元件的選用方法。3、具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計(jì)能力（包括繼電器接觸器和PLC）。設(shè)計(jì)步驟和方法如下：1、 任務(wù)分析及方案確定根據(jù)控制要求進(jìn)行如下工作：1） 任務(wù)分析，然后確定主電路，注意考慮設(shè)備的保護(hù);2） 確定控制規(guī)則；3） 選擇PLC，包括PLC點(diǎn)數(shù)、類似及擴(kuò)展模塊的類型，注意操作方式及控制電路的保護(hù)；4） PLC輸入輸出點(diǎn)的確定及分配。2、 電路圖的確定1） 畫(huà)出主電路原理圖；2） 畫(huà)出

3、PLC原理及接線圖。3、 控制軟件的設(shè)計(jì)及調(diào)試根據(jù)控制規(guī)則進(jìn)行如下工作：1） 畫(huà)出順序功能圖；2） 設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖；3） 程序調(diào)試說(shuō)明。4、 電氣元件的選擇主要包括各種開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器、指示燈、熱繼電器、熔斷器等。選擇依據(jù)為電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)電壓，電機(jī)功率根據(jù)題目或自己定。元件選擇見(jiàn)：機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 陳白宇 段智敏 編著 沈陽(yáng)理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 二00八年九月目錄0前言11課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求31.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)31.2課程設(shè)計(jì)的基本要求32總體設(shè)計(jì)42.1.PLC選型42.2.PLC端子接線43PLC程序設(shè)計(jì)53.1.設(shè)計(jì)思想53.1.1設(shè)計(jì)思路53.1.2命令理解53.1.

4、3電氣元件選擇63.2.順序功能圖73.3.PLC梯形圖74程序調(diào)試說(shuō)明135結(jié)束語(yǔ)145參考文獻(xiàn)141課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求1.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1. 該系統(tǒng)可以進(jìn)行清洗、漂洗還有超聲，有進(jìn)水（液）閥、排水（液）閥，水泵電動(dòng)機(jī)和液泵電動(dòng)機(jī)，容腔內(nèi)包含兩個(gè)液位傳感器，上限位和下限位；2要求有3種工作方式：手動(dòng)、單周期、連續(xù)。3連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。圖1. 超聲波清洗機(jī)工藝流程圖 1.2課程設(shè)計(jì)的基本要求 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）要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。4）循環(huán)5次，停止循環(huán)，聲光間斷報(bào)警5秒。2總體設(shè)計(jì)2.1.

5、PLC選型由設(shè)計(jì)思路可以知道超聲波清洗機(jī)控制系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止、回原點(diǎn)、連續(xù)、單周期、手動(dòng)、清洗液沖洗、進(jìn)清洗液、超聲漂洗、超聲清洗、排液（水）、清水沖洗、進(jìn)清水、到上限位、到下限位共15個(gè)輸入和進(jìn)清洗液閥、進(jìn)清水閥、排液（水）閥、液（水）泵電動(dòng)機(jī)、超聲、聲報(bào)警、光報(bào)警共7個(gè)輸出，所以應(yīng)該選擇S7-200系列 CPU226 AC/DC/繼電器 24輸入/16輸出。2.2.PLC端子接線PLC端子分配見(jiàn)圖2。PLC外部接線圖見(jiàn)圖3.圖2. PLC端子分配圖圖3. 外部接線圖3PLC程序設(shè)計(jì)3.1.設(shè)計(jì)思想3.1.1設(shè)計(jì)思路由設(shè)計(jì)的任務(wù)和基本要求可知系統(tǒng)有手動(dòng)、單周期、連續(xù)和回原點(diǎn)4種工作方式。主程

6、序中包括公用、手動(dòng)、回原點(diǎn)和自動(dòng)4個(gè)子程序。手動(dòng)工作方式下，7個(gè)按鈕分別對(duì)應(yīng)7個(gè)輸出：清洗液沖洗，清水沖洗，進(jìn)清洗液，進(jìn)清水，排水（液），超聲漂洗和超聲清洗。單周期和連續(xù)屬于自動(dòng)，可先畫(huà)出順序功能圖再畫(huà)梯形圖。3.1.2命令理解（1）清洗液沖洗：進(jìn)液閥與出液閥同開(kāi)（2）清水沖洗：進(jìn)水閥與出水閥同開(kāi)（3）進(jìn)清洗液：進(jìn)液閥開(kāi)（4）進(jìn)清水：進(jìn)水閥開(kāi)（5）排水（液）：出液閥開(kāi)（6）超聲漂洗：超聲開(kāi)（漂洗-所有閥門(mén)均閉浸泡）（7）超聲清洗：超聲開(kāi) 電動(dòng)機(jī)開(kāi)（清洗-電動(dòng)機(jī)攪拌）3.1.3電氣元件選擇啟動(dòng)：帶燈平行按鈕 綠 INO+INC 3SB32 05-0AA41 0.052；停止：帶燈平行按鈕 紅 I

7、NO+INC 3SB32 05-0AA21 0.052；清洗液沖洗、進(jìn)清洗液、超聲漂洗、超聲清洗、排液（水）、清水沖洗、進(jìn)清水：帶燈平行按鈕 藍(lán) INO+INC 3SB32 05-0AA51 0.052；回原點(diǎn)、連續(xù)、單周期、手動(dòng)：產(chǎn)品類別：旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān) 產(chǎn)品名稱：多檔位選擇開(kāi)關(guān) 產(chǎn)品型號(hào)：多檔位選擇開(kāi)關(guān)；到上限位、到下限位：傳感器；光報(bào)警：信號(hào)燈 紅 24VDC/AC 3SB32 17-6AA20 0.036；電動(dòng)機(jī)（如圖4）：西門(mén)子 1LA7系列 AC50Hz400V 標(biāo)準(zhǔn)4極電機(jī)；電動(dòng)機(jī)的斷路器：3VU1340； 電動(dòng)機(jī)接觸器：3TB42 22-0X； 電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)繼電器：與3TB42相配

8、的為3UA52 40-0A；圖4. 電動(dòng)機(jī)原理圖3.2.順序功能圖 自動(dòng)程序的順序功能圖見(jiàn)圖8。 返回原點(diǎn)的順序功能圖見(jiàn)圖12。3.3.PLC梯形圖 主程序結(jié)構(gòu)梯形圖見(jiàn)圖5。 公用程序的梯形圖見(jiàn)圖6。 手動(dòng)程序的梯形圖見(jiàn)圖7。 自動(dòng)程序的梯形圖見(jiàn)圖9、圖10和圖11。 返回原點(diǎn)的梯形圖見(jiàn)圖13。圖5. 主程序結(jié)構(gòu)圖6. 公用程序圖7. 手動(dòng)程序圖8.自動(dòng)程序的順序功能圖圖9. 自動(dòng)程序的梯形圖（a）圖10. 自動(dòng)程序的梯形圖（b）圖11. 自動(dòng)程序的梯形圖（c）圖12.返回原點(diǎn)的順序功能圖圖13.返回原點(diǎn)的梯形圖4程序調(diào)試說(shuō)明（1）公用程序 主程序（圖4）的SM0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)一直閉合，公用程

9、序（圖5）時(shí)無(wú)條件執(zhí)行的。公用程序用于處理各種方式都要執(zhí)行的認(rèn)務(wù)，以及處理不同工作方式之間的相互切換。清洗機(jī)的原點(diǎn)條件是：下限位開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)“原點(diǎn)條件”M0.5為ON。在開(kāi)始執(zhí)行用戶程序（SM0.1為ON）,或者系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)或回原點(diǎn)狀態(tài)（I0.4或I0.1為ON）時(shí)，初始步對(duì)應(yīng)的M0.0將被置位，為進(jìn)入單周期和連續(xù)工作方式做準(zhǔn)備。如果此時(shí)M0.5為OFF狀態(tài)，M0.0被復(fù)位，初始步為不活動(dòng)步，無(wú)法進(jìn)入單周期和連續(xù)的方式工作。當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，圖7中除初始步以外的各步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位（M2.0-M3.3）復(fù)位。（2）手動(dòng) 使選擇開(kāi)關(guān)I0.4為ON，執(zhí)行手動(dòng)子程序。當(dāng)按下按鈕I0

10、.5時(shí)進(jìn)行清洗液沖洗，松開(kāi)后停止清洗液沖洗；當(dāng)按下按鈕I1.2時(shí)進(jìn)行清水沖洗，松開(kāi)后停止清水沖洗；當(dāng)按下按鈕I0.6時(shí)開(kāi)始進(jìn)清洗液，松開(kāi)或到達(dá)上限位后停止進(jìn)清洗液；當(dāng)按下按鈕I1.3時(shí)開(kāi)始進(jìn)清水，松開(kāi)或到達(dá)上限位后停止進(jìn)清水；當(dāng)按下按鈕I1.1時(shí)開(kāi)始排水（液），松開(kāi)或到達(dá)下限位后停止排水（液）；當(dāng)清洗機(jī)中的清洗液到達(dá)上限位時(shí)按下按鈕I0.7開(kāi)始清洗液超聲漂洗，松開(kāi)按鈕后停止清洗液超聲漂洗；當(dāng)清洗機(jī)中的清洗液（清水）到達(dá)上限位時(shí)按下按鈕I0.7開(kāi)始清洗液（清水）超聲清洗，松開(kāi)按鈕后停止清洗液（清水）超聲清洗。為了安全使清洗液沖和洗清水沖洗互鎖；進(jìn)清洗液、進(jìn)清水和排水（液）互鎖；超聲漂洗與超聲清洗

11、互鎖。（3）返回原點(diǎn) 使選擇開(kāi)關(guān)I0.1為ON，執(zhí)行返回原點(diǎn)子程序。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0后清洗機(jī)開(kāi)始排水（液），是清洗機(jī)中的液體開(kāi)始下降，降的下限位開(kāi)關(guān)時(shí)I0.5為ON,即常閉觸點(diǎn)I1.5斷開(kāi)，使線圈M1.0和Q0.2斷電停止排液，滿足了原點(diǎn)條件，在公用程序中M0.0被置位，為單周期和連續(xù)做好了準(zhǔn)備。（4）自動(dòng)當(dāng)M0.5為ON時(shí)，使選擇開(kāi)關(guān)I0.2或I0.3為ON,執(zhí)行自動(dòng)子程序。按下啟動(dòng)按鈕I0.0后計(jì)數(shù)器C1被復(fù)位，同時(shí)線圈M2.0得電自鎖斷開(kāi)線圈M0.0，開(kāi)始清洗液沖洗并使T37計(jì)時(shí)， 4S后線圈M2.1得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.0，開(kāi)始進(jìn)清洗液，到上限位后線圈M2.2得電自鎖斷開(kāi)線圈M2

12、.1，開(kāi)始清洗液超聲漂洗并使T38計(jì)時(shí)，3s后線圈M2.3得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.2，開(kāi)始清洗液超聲清洗并使T39計(jì)時(shí)，5S后線圈M2.4得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.3，開(kāi)始排清洗液，到下限位后線圈M2.5得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.4，開(kāi)始清水沖洗并使T40計(jì)時(shí)， 2S后線圈M2.6得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.5，開(kāi)始進(jìn)清水，到上限位后線圈M2.7得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.6，開(kāi)始清水超聲清洗并使T41計(jì)時(shí)，6s后線圈M3.0得電自鎖斷開(kāi)線圈M2.7，開(kāi)始排清水，到下限位后線圈M3.1得電自鎖斷開(kāi)線圈M3.0，開(kāi)始清水沖洗并使T42計(jì)時(shí)， 2S后線圈M3.2得電自鎖斷開(kāi)線圈M3.1，開(kāi)始排清水，計(jì)數(shù)器計(jì)一次數(shù)。1、

13、單周期當(dāng)使選擇開(kāi)關(guān)I0.3為ON時(shí)，M0.7為OFF。排水到下限位后不能使線圈M3.3和M2.0得電，只能使線圈M0.0得電自鎖斷開(kāi)線圈M3.2，又I0.0為按鈕，此時(shí)為OFF，所以單周期到此結(jié)束。2、連續(xù) 當(dāng)使選擇開(kāi)關(guān)I0.2為ON時(shí)，M0.7為ON。排水到下限位后使M2.0得電自鎖斷開(kāi)線圈M3.2，開(kāi)始第二次循環(huán)，直到計(jì)數(shù)器計(jì)夠5次使M3.3得電自鎖斷開(kāi)線圈M3.2，開(kāi)始聲光報(bào)警并計(jì)時(shí)，5s后線圈M3.3失電結(jié)束循環(huán)。 當(dāng)計(jì)數(shù)器未計(jì)夠5次按下停止按鈕后手M0.7失電，停止循環(huán)，在執(zhí)行完此次循環(huán)后停車(chē)。5結(jié)束語(yǔ)通過(guò)此次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了怎么去分析認(rèn)務(wù)和任何確定方案，加深了機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)和PLC控制電路以及繼電器接觸器的認(rèn)識(shí)，使本身具備了一定的控制電路分析能力與設(shè)計(jì)能力，更深入的掌握了I/O端子分配圖和外部接線圖、順序功能圖和PLC控制梯形圖。并且還聯(lián)