機(jī)電傳動(dòng)控制論文1

1、機(jī)電傳動(dòng)控制”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書第五組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)說明書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）說明書撰寫0.5 天4）答辯0.5 天指導(dǎo)教師：專業(yè)負(fù)責(zé)人：年月日主管院長(zhǎng)：0刖言本課程設(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)的基本原理、PLC控制電路的設(shè)計(jì)方法以及繼

2、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（包括繼電器一一接觸器和PLQ0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）畫出主電路原理圖；2）畫出PLC原理及接線圖。3、控制軟件的設(shè)計(jì)及調(diào)試

3、根據(jù)控制規(guī)則進(jìn)行如下工作：1）畫出順序功能圖；2）設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖；3）程序調(diào)試說明。4、電氣元件的選擇主要包括各種開關(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：機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書陳白宇段智敏編著沈陽理工大學(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 53.1.3電氣元件選擇 63.2. 順序

4、功能圖 73.3. PLC梯形圖 74程序調(diào)試說明 135結(jié)束語 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Y2S?J?Y腳下限畫YNSsSJ?結(jié)朿圖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

5、秒2總體設(shè)計(jì)2.1. 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端子分配見圖2。PLC外部接線圖見圖3.啟動(dòng)10.0Q0.0回原點(diǎn)/10.1Q01連續(xù)102G0.2單周期10,3Q0.3手動(dòng)m10.4Q0.4清洗液沖洗一m105Q0-5進(jìn)清洗液一1

6、0.6Q0.6超宙漂洗E107超聲清洗11,0排水液一m11.1清水沖洗mIL2進(jìn)清水 二11.3上限位11,4下限位IL5停止一11.6圖2. PLC端子分配圖進(jìn)清洸液進(jìn)清水排水（液）電動(dòng)機(jī)超聲聲報(bào)警光報(bào)警啟動(dòng)回原點(diǎn)連續(xù) 單周期手動(dòng) 読液沖洗 進(jìn)清洗液超聲漂洗超聲清洗排水()清水沖洗進(jìn)清水上限位下限位停止10,010.110.21U.:10,410,510.610.711.111.1N112IL32111,41L11.5Q0-0IL6Q0.1Q0.21MQ0.32MQ0-4M DCL+24VQ0,5Q0.6緊急停車負(fù)載電源-0Q AC 220V=FKM進(jìn)清洗液 進(jìn)清水 排水(液 電動(dòng)機(jī) 超聲

7、 聲報(bào)警 光報(bào)警圖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)，可先畫出順序功能圖再畫梯形圖。3.1.2命令理解(1) 清洗液沖洗：進(jìn)液閥與出液閥同開(2) 清水沖洗：進(jìn)水閥與出水閥同開(3) 進(jìn)清洗液：進(jìn)液閥開(4) 進(jìn)清水：進(jìn)水閥開(5) 排水(液)：出液閥開(6) 超聲漂洗：超聲開(漂洗-所有閥門均閉浸泡)（7

8、）超聲清洗：超聲開電動(dòng)機(jī)開（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INO+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)開關(guān)產(chǎn)品名稱：多檔位選擇開關(guān) 產(chǎn)品型號(hào)：多檔位選擇開關(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

9、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)過載保護(hù)繼電器：與 3TB42相配的為3UA52 40-0A；32順序功能圖自動(dòng)程序的順序功能圖見圖& 返回原點(diǎn)的順序功能圖見圖123.3. PLC梯形圖主程序結(jié)構(gòu)梯形圖見圖5公用程序的梯形圖見圖6手動(dòng)程序的梯形圖見圖7自動(dòng)程序的梯形圖見圖9、圖10和圖11。返回原點(diǎn)的梯形圖見圖13圖5.主程序結(jié)構(gòu)SM0.1M0.510.4原點(diǎn)條件M0.0(S )初始條件110,1M0.5H十門M0-7-M（R）10,斗M2.D4 口MO.O一總)1復(fù)位連續(xù)標(biāo)志宣位非初始?xì)i圖6.公用程

10、序MilM12癥MH1,5MM1,4MM1,7MM1.6M淸洗極沖洗清水沖洗AJ, 4 MlrAmiy 4 4 Jr 5 L / L / L I TL *IT?液清if- 進(jìn) 進(jìn)M一I ）排水（液）M1.6超聲溝先M1.7超聲清洗30.3電動(dòng)機(jī)進(jìn)清洗液排水（液）超聲圖7.手動(dòng)程序圖8.自動(dòng)程序的順序功能圖M0.71 Hy叼一 連續(xù)M07T卜M3.2M07T I_VI HnK)初始步M2,0M0(0M0.0T IM07 怦帖 T I I I I 卜M0.010.0M0.5T I I卜N2.0T卜M2.0T卜M2.1T卜ClM2(lIN TQN斗0PT IDDnsT37M22彳卄1 進(jìn)清洗液M2.

11、111.4M2*3M2.2H 一N2.2T卜I HrVhrt）清洗液超聲漂洗T38IN TDNM2.2H HM2-3T H30M2,4M2(3PT LoansT38T 卄D-清洗液超聲清洗T39IN TONM2.3T3950M2-5M24PT LOOnsT II FtVW )排液 M24T卜Ng.4T卜M2.5T卜：15-hHzKH)清水兩先T4Q L-llN tonM2520-PT LOOnzi圖9.自動(dòng)程序的梯形圖（a）M2.5T40HH/W陶水T卜T卜N2.6 IL4T HM27H IM3W-H清水超聲清洗T41IlN TCMPT 100ns（排水M3.0H卜M3.0T IM3.1T卜I

12、L5M3JM32清水沖洗T4Ilhl TCMN31T卜M3FT卜M3FT T110.0H T1520-M3(3M0.0M3.2PT 1D0A5T42I H-kHkl(排水JC1CU CTUM3.E M0.7H H HM9.9H I11.5 C1T43M3.3T43IN TCM50PJJDDne SM0.5 00,3T W聲籍QU6光報(bào)警圖10.自動(dòng)程序的梯形圖（b）H 7LI rdL 31_i 71 圖11.自動(dòng)程序的梯形圖（c）M1.Q10,0 * 1C 1 回原點(diǎn)啟動(dòng)| QO.E I排水（液II.5下限位圖12.返回原點(diǎn)的順序功能圖IO.l1Ml.C110.0L_ _ILi丄.匕1I1 1

13、nx 11rM I .0 )Q0.2 )圖13.返回原點(diǎn)的梯形圖4程序調(diào)試說明（1）公用程序主程序（圖4）的SM0.0的常開觸點(diǎn)一直閉合，公用程序（圖 5）時(shí)無條件 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：下限位開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)“原點(diǎn)條件” M0.5為 ON在開始執(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， 無法進(jìn)入單周期和連續(xù)的方式工作。當(dāng)

14、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)使選擇開關(guān)I0.4為ON執(zhí)行手動(dòng)子程序。當(dāng)按下按鈕I0.5時(shí)進(jìn)行清洗液 沖洗，松開后停止清洗液沖洗；當(dāng)按下按鈕11.2時(shí)進(jìn)行清水沖洗，松開后停止清水沖洗；當(dāng)按下按鈕I0.6時(shí)開始進(jìn)清洗液，松開或到達(dá)上限位后停止進(jìn)清洗 液；當(dāng)按下按鈕I1.3時(shí)開始進(jìn)清水，松開或到達(dá)上限位后停止進(jìn)清水；當(dāng)按下 按鈕11.1時(shí)開始排水（液），松開或到達(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開始清洗液超聲漂洗，松開按鈕后停止清 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I

15、0.7開始清洗液（清水）超聲清洗，松開按鈕后停止清洗液（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 與超聲清洗互鎖。（3）返回原點(diǎn)使選擇開關(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)開始排水（液），是清洗機(jī)中的液體開始下降，降的下限位開關(guān)時(shí)I0.5為ON即常閉觸點(diǎn)I1.5斷開，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

16、.0得電自鎖斷開線圈M0.0,開 始清洗液沖洗并使T37計(jì)時(shí)，4S后線圈M2.1得電自鎖斷開線圈M2.0,開始進(jìn) 清洗液，到上限位后線圈 M2.2得電自鎖斷開線圈M2.1,開始清洗液超聲漂洗并 使T38計(jì)時(shí)，3s后線圈M2.3得電自鎖斷開線圈M2.2,開始清洗液超聲清洗并使 T39計(jì)時(shí)，5S后線圈M2.4得電自鎖斷開線圈M2.3,開始排清洗液，到下限位后 線圈M2.5得電自鎖斷開線圈M2.4,開始清水沖洗并使T40計(jì)時(shí)，2S后線圈M2.6 得電自鎖斷開線圈M2.5,開始進(jìn)清水，到上限位后線圈 M2.7得電自鎖斷開線圈 M2.6,開始清水超聲清洗并使T41計(jì)時(shí)，6s后線圈M3.0得電自鎖斷開線圈

17、M2.7, 開始排清水，到下限位后線圈 M3.1得電自鎖斷開線圈M3.0,開始清水沖洗并使 T42計(jì)時(shí)，2S后線圈M3.2得電自鎖斷開線圈M3.1，開始排清水，計(jì)數(shù)器計(jì)一 次數(shù)。1、單周期當(dāng)使選擇開關(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得電自鎖斷開線圈 M3.2,又10.0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 自鎖斷開線圈M3.2，開始第二次循環(huán)，直到計(jì)數(shù)器計(jì)夠 5次使M3.3得電自鎖斷 開線圈M3.2,開始聲光報(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。5結(jié)束語通過此次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了怎