可編程控制課程設(shè)計(jì)原理

1、可編程控制器原理課程設(shè)計(jì)一課程設(shè)計(jì)目的： 1.通過(guò)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以加深對(duì)課程知識(shí)的進(jìn)一步理解，鍛煉和培養(yǎng)基于可編程控制器的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手能力； 2.通過(guò)課程設(shè)計(jì)，掌握可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)方法，熟悉可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和控制系統(tǒng)構(gòu)成，熟悉控制系統(tǒng)硬件和軟件的一般開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)流程，掌握可編程控制器外部控制電路的連接和設(shè)計(jì)方法，掌握用pcc編程的一般方法和技巧，編制控制系統(tǒng)的控制程序；3.提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求(1)深入、詳細(xì)了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求,詳細(xì)了解系

2、統(tǒng)動(dòng)作的先后順序和各動(dòng)作之間的相互制約； （2）根據(jù)被控對(duì)象的控制要求，確定被控對(duì)象與可編程控制器之間的信號(hào)關(guān)系和整個(gè)系統(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備的數(shù)量，從而須確定可編程控制器的i/o點(diǎn)數(shù)。(3)根據(jù)要求和i/o點(diǎn)數(shù)、程序寄存器的容量、數(shù)據(jù)區(qū)容量、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及其他內(nèi)部器件的數(shù)量等，選擇可編程控制器的型號(hào)和規(guī)格及其他特殊控制要求的功能模塊。還應(yīng)考慮i/o點(diǎn)數(shù)要留有一定的余量，充分估計(jì)被控對(duì)象今后發(fā)展的需要。(4)對(duì)輸入/輸出元件和內(nèi)部器件進(jìn)行分配，建立i/o及內(nèi)部器件分配表；輸入/輸出的分配應(yīng)考慮系統(tǒng)布線，驅(qū)動(dòng)電源類(lèi)型等方面進(jìn)行合理配置。繪制pcc控制系統(tǒng)的輸入、輸出接線圖并接線施工，完成硬件設(shè)計(jì)。

3、(5)根據(jù)被控對(duì)象的控制要求和控制過(guò)程的分解并轉(zhuǎn)換成邏輯和時(shí)序，依此繪制工序循環(huán)圖，控制流程圖和時(shí)序圖。(6)根據(jù)工序循環(huán)圖或用戶程序的流程圖和時(shí)序圖，選擇合適的編程語(yǔ)言，完成軟件設(shè)計(jì)；(7)用編程器或計(jì)算機(jī)輸入用戶程序，并將用戶程序下載到程控器的用戶程序存儲(chǔ)器中；程序應(yīng)進(jìn)行模擬調(diào)試，通過(guò)模擬各種輸入信號(hào)觀察輸出是否滿足控制的要求，根據(jù)出現(xiàn)的情況進(jìn)行分析和程序修改，直到滿足要求。(8)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試用戶程序；測(cè)試程序并提交測(cè)試報(bào)告；編制技術(shù)文件；交付使用三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 設(shè)計(jì)一小車(chē)控制電路，要求當(dāng)按下運(yùn)行按鈕后，小車(chē)從原始位置移動(dòng)到終端后停止，并且停留5分鐘后自動(dòng)返回原始位置。(1)參考程

4、序和i/o分配表如后附。(2)將程序輸入并作調(diào)試后，寫(xiě)出實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程和觀察到的功能。i/oin1sb1啟動(dòng)按鈕in2sb2停止按鈕in3st1左限行程開(kāi)關(guān)in4st2右限行程開(kāi)關(guān)out1km1（右行）接觸器out2km2（左行）接觸器memorykt定時(shí)器試驗(yàn)步驟及其相應(yīng)的結(jié)果圖：1.打開(kāi)啟動(dòng)按鈕sb1，sb1接通，顯示為1然后打開(kāi)左限行程開(kāi)關(guān)st1，結(jié)果如下圖所示：結(jié)果st1變?yōu)?，接通，km1接通，表示要右行。2.斷開(kāi)st1,打開(kāi)右限行程開(kāi)關(guān)st2，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，如下圖：因?yàn)殚_(kāi)的是右限開(kāi)關(guān)，所以此時(shí)，右行接觸器km1斷開(kāi)。3.當(dāng)?shù)竭_(dá)5分鐘時(shí)：打開(kāi)停止按鈕sb2，結(jié)束。4.此設(shè)計(jì)的作用：

5、限制車(chē)輛左行，使其保持車(chē)輛靠右行駛，一旦左行，將自動(dòng)將其在5分鐘后使其停止。2自動(dòng)門(mén)控制裝置 （1）自動(dòng)門(mén)控制裝置的硬件組成： 自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)k1、門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)k2、開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)k3、關(guān)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)k4、開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)km1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)km2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測(cè)開(kāi)關(guān)為檢測(cè)到人或物體on，否則為off。（2）控制要求：當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)k1或k2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)km1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)k3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8s后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)km2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，

6、當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)k4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)k2或k1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。在門(mén)打開(kāi)后的8s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)k2或k1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8s后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)不可同時(shí)進(jìn)行。參考程序和i/o分配表附后。a) 將程序輸入并作調(diào)試，寫(xiě)出運(yùn)行的結(jié)果和主要功能。輸入輸出k1門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)（有人時(shí)通，無(wú)人時(shí)斷）km1開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）k2門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)（同上）k3開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)（門(mén)開(kāi)足時(shí)通）km2關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）k4關(guān)

7、門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)（門(mén)關(guān)足時(shí)通）x5總開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟:1.打開(kāi)總開(kāi)關(guān)x5；2.打開(kāi)門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)；則開(kāi)門(mén)km1執(zhí)行；如下圖：如果是脈沖，km1跟著k1同步變化，從而實(shí)現(xiàn)了，有人時(shí)通，沒(méi)人時(shí)段的自動(dòng)門(mén)了；3.打開(kāi)開(kāi)關(guān)k2，同樣，因?yàn)閗1和k2并聯(lián)的，右同樣的效果；所以門(mén)外的人和門(mén)內(nèi)的人進(jìn)出不會(huì)產(chǎn)生矛盾；如圖：4.關(guān)閉k1和k2，啟動(dòng)開(kāi)門(mén)限制k3時(shí)：km1開(kāi)關(guān)執(zhí)行按鈕將不通了，開(kāi)始計(jì)時(shí)，這樣的門(mén)設(shè)置才有意義；當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到了，開(kāi)始執(zhí)行t1：打開(kāi)開(kāi)關(guān)k4，即門(mén)關(guān)足時(shí), km2變?yōu)?；5.關(guān)閉開(kāi)關(guān)x5，停止工作;3機(jī)械手動(dòng)作的模擬(1) 控制要求圖中為一個(gè)將工件由a處傳送到b處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右

8、移的執(zhí)行用電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，直到線圈失電才停止。夾緊/放松也如此，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開(kāi)關(guān)，它的工作過(guò)程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為：?jiǎn)?dòng)、停止用動(dòng)斷按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，限位開(kāi)關(guān)用鈕子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來(lái)模擬。（2）機(jī)械手動(dòng)作的模擬示意圖：(3) 輸入/輸出接線列表和參考程序如下: 輸入： 輸出： 啟動(dòng)按鈕sb1 x0 下降閥yv1 y0 停止按鈕sb2 x5 夾緊閥yv2 y1 下限位sq1 x1 上升閥yv3 y2 上限位sq2 x2 右移閥yv4 y3 右限位sq3 x3 左移閥yv5 y4 左限位sq4 x4 原位指示hl y5(4