雙頭鉆床PLC課程設計

1、實用文案PLC課程設計專 業(yè)：自動化設計題目：雙頭鉆床 PLC控制系統(tǒng)班級：0943學生姓名：學號：指導教師分院院長:教研室主任：電氣工程學院一、課程設計任務書1. 課程題目雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)2. 設計內(nèi)容大鉆頭小鉆頭X2X4圖1雙頭鉆床的工作示意圖設計一個用PLC控制的雙頭鉆床控制系統(tǒng)。其控制要求如下：1 )雙頭鉆床用來加工圓盤狀零件上均勻分布的6個孔如圖1所示。操作人員將工件放好后，按下起動按鈕，工件被夾緊，夾 緊后壓力繼電器為ON，此時兩個鉆頭同時開始向下進給。大鉆 頭鉆到設定的深度(SQ1)時，鉆頭上升，升到設定的起始位置 (SQ2)時，停止上升；小鉆頭鉆到設定的深度(SQ3)時，

2、鉆頭上升， 升到設定的起始位置(SQ4)時，停止上升。兩個都到位后，工件 旋轉(zhuǎn)120。，旋轉(zhuǎn)到位時SQ5為ON，然后又開始鉆第二對孔。3對孔都鉆完后，工件松開，松開到位時，限位開關SQ6為ON ,系統(tǒng)返回初始位置。2）具有手動和自動運行功能。3）具有上電和急停斷電功能。4）大鉆頭、小鉆頭由兩臺三相異步電動機帶動。電機的正 反轉(zhuǎn)完成上升、下降的功能；旋轉(zhuǎn)由第三臺電機帶動。上升、下 降及旋轉(zhuǎn)限位開關均為霍爾接近開關；夾緊、放松均由電磁閥帶 動。3. 課程設計報告要求（1）畫工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計算I/O點數(shù)、存儲容量， PLC選型；（2）編寫程序（在PC機上編程并下載到PLC中）；（3）運

3、行并調(diào)試程序，運行調(diào)試記錄，在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問 題，解決辦法等；（4） 畫PLC控制系統(tǒng)外部接線圖（含主電路及供電圖）；（5）課程設計總結。包括本次課程設計過程中的收獲、體會， 以及對該課程設計的意見、建議等；（6 ）參考文獻列表；（7 ）報告使用B5紙打印，全文不少于2000字。4. 參考資料1 史國生主編.電氣控制與可編程控制器技術.北京:化學工業(yè)出 版社.20042 王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術北京:北京航空航天大學 出版社.20023 徐世許.可編程序控制器原理應用網(wǎng)絡合肥:中國科學技術大 學出版社.20015. 設計進度（2012年11月19日至11月30日）標準文檔時間設計內(nèi)

4、容11月19日布置設計任務、查閱資料11月20日-11月21方案論證及總體設計 日11月22日-11月29系統(tǒng)調(diào)試及整理課程設計報告 日11月30日課程設計答辯6.課程設計時間及地點2012年11月19日2012年11月30日 上午 8: 00 11 : 00;下午 13 : 0016 : 00綜合自動化實驗室（新實驗樓 308 ）、評語及成績考核考核內(nèi)容評估標準等級優(yōu)：設計方案合理，內(nèi)容正確，有獨立見解或創(chuàng)造性；優(yōu)良：方案正確，有一定見解；良中：設計方案及內(nèi)容基本正確，分析冋題基本正確，中方案設計無原則性錯誤；及(15 )及：設計方案及內(nèi)容基本合理，分析冋題能力較差，不及但無原則性錯誤；不及

5、：設計方案不合理，有嚴重的原則性錯誤；優(yōu)完成情況優(yōu)：各項指標均完全達到良(50)技術指標良：各項指標基本達到，只有 項指標有微小差距中中：有一項指標沒有達到(20 )及：有兩項指標沒有達到及不及：有三項指標以上沒有達到不及優(yōu)：設計報告內(nèi)容正確，完整，規(guī)氾，圖面質(zhì)里好，優(yōu)設計報告且符合國家制圖標準；良(15)良：設計報告內(nèi)容正確，較完整，規(guī)氾，圖面質(zhì)里較中好，且符合國家制圖標準；及中：設計報告內(nèi)容有個別錯誤，較完整，較規(guī)范，圖 面質(zhì)里般；及：設計報告內(nèi)容基本正確完整，較規(guī)范，有多個錯 誤；不及：設計報告內(nèi)容中不加消化，照搬照抄；不及綜合能力(30)設計實施能力(15 )優(yōu)：能夠自行利用現(xiàn)有設備，

6、對設計方案進行合理檢 驗，接線正確規(guī)范，程序設計合理，工具軟件使用熟 練；良：在教師指導下能夠利用現(xiàn)有設備，對設計方案進 行合理檢驗，接線正確規(guī)范，程序設計合理，工具軟 件使用熟練；中：在教師指導下能夠利用現(xiàn)有設備，對設計方案進 行檢驗，接線較正確規(guī)范，程序設計較合理，工具軟 件使用較熟練；及：教師指導參與過多，才能夠利用現(xiàn)有設備，對設優(yōu)良中及不及考核項目考核內(nèi)容評估標準等級綜合能力設計實施計方案進行檢驗，接線較正確規(guī)范，程序設計較合理，(30)能力(15 )工具軟件使用較熟練；不及：不能在教師指導下完成規(guī)定的設計方案檢驗。優(yōu)：能夠自行對硬件和程序出現(xiàn)的問題，進行合理、優(yōu)咼效的解決；良良：在教

7、師指導下能夠較好處理硬件和程序出現(xiàn)的問中故障處理題，并能夠消化吸收；及能力中：在教師指導下能夠基本處理硬件和程序出現(xiàn)的問不及(15 )題，有一定的分析能力；及：教師指導參與過多，才能夠完成硬件和程序出現(xiàn)的問題；不及：不能在教帥指導下完成故障的處理。優(yōu)：沒有發(fā)生任何安全事故和設備、元器件損壞，使優(yōu)用材料無浪費，設計現(xiàn)場整齊規(guī)范；良安全文明基本素質(zhì)良：沒有發(fā)生任何安全事故和設備、兀器件損壞，設中操作(20)計現(xiàn)場較整齊規(guī)范；及（10）中：沒有發(fā)生任何安全事故和設備、兀器件損壞，設不及計現(xiàn)場欠整齊；及：沒有發(fā)生安全事故，或有元器件損壞，現(xiàn)場長期臟、亂差，或造成材料浪費；不及：發(fā)生安全事故，或有兀器件

8、損壞，或現(xiàn)場長期臟、亂差，或造成材料浪費。勞動紀律（10）優(yōu)：能完全遵守課程設計管理制度和作息制度，無違紀行為；良：能遵守課程設計管理制度和無曠工行為，遲到/早退1次；中：能遵守課程設計管理制度和無曠工行為，遲到/早退2次；及：違反守課程設計管理制度，或有1次曠工、或遲到/早退3次；不及：勞動紀律出現(xiàn)重大問題，取消成績。優(yōu)良中及不及總成績：指導教師：等級評分標準：優(yōu) =90上，良=8980,中=7970,及=6960，不及=60下PLC課程設計報告班 級:姓 名:學 號:指導教師:撰寫日期:目錄第一章課程設計內(nèi)容與要求分析仁1.1 課程設計內(nèi)容 1.1.2課程設計要求分析21.2.1系統(tǒng)單元電

9、路組成 2.第二章PLC程序設計10PLC課程設計總結14參考文獻16附錄16第一章課程設計內(nèi)容與要求分析1.1 課程設計內(nèi)容大鉆頭小鉆頭X2X4sQ2X1sQiY2Y1Y，Y3工件9SQ4X3SQ32 圖1雙頭鉆床的工作示意圖設計一個用PLC控制的雙頭鉆床控制系統(tǒng)。其控制要求如下：（1 ）雙頭鉆床用來加工圓盤狀零件上均勻分布的6個孔如圖1所示。操作人員將工件放好后，按下起動按鈕，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON， 此時兩個鉆頭同時開始向下進給。大鉆頭鉆到設定的深度（SQ1）時，鉆頭上 升，升到設定的起始位置（SQ2）時，停止上升；小鉆頭鉆到設定的深度（SQ3） 時，鉆頭上升，升到設定的起始

10、位置（SQ4）時，停止上升。兩個都到位后， 工件旋轉(zhuǎn)120 ，旋轉(zhuǎn)到位時SQ5為ON，然后又開始鉆第二對孔。3對孔 都鉆完后，工件松開，松開到位時，限位開關 SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始 位置。（2）具有手動和自動運行功能。（3）具有上電和急停斷電功能。（4）大鉆頭、小鉆頭由兩臺三相異步電動機帶動。 電機的正反轉(zhuǎn)完成上升、 下降的功能；旋轉(zhuǎn)由第三臺電機帶動。上升、下降及旋轉(zhuǎn)限位開關均為霍 爾接近開關；夾緊、放松均由電磁閥帶動。1.2課程設計要求分析1.2.1系統(tǒng)單元電路組成一、選擇性分支與匯合及其編程1 選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 從2個流程中選擇執(zhí)行哪一個流程由轉(zhuǎn)移條件 X1、X4決定。 分支轉(zhuǎn)移條

11、件X1、X4不能同時接通，哪個接通，就執(zhí)行哪條分支。 當S21已動作時，一旦X0接通，程序就向S22轉(zhuǎn)移，則S21復位。 因此，即使以后X4接通，S24也不會動作。 匯合狀態(tài)S26可由S23，S25中任意一個驅(qū)動。xi-砰S” Ip4X2 -X5 -S23|0025S26 |X7-P2 選擇性分支的編程選擇性分支的編程與一般狀態(tài)的編程一樣，先進行驅(qū)動處理，然后進行 轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行，簡稱先驅(qū)動后轉(zhuǎn)移。因此，首先對S21進行驅(qū)動處理（OUT Y1）,然后按S22、S24的順序進行轉(zhuǎn)移處理 選擇性分支的梯形圖和指令表程序圖 2-3-2如下：SET S22SET S24SHS21S

12、TLS21OUTVI驅(qū)動處理LDxo第一分支的轉(zhuǎn)莎條件SETS21轉(zhuǎn)移到第一分支LDXO第二分支的轉(zhuǎn)移條件SETS21轉(zhuǎn)移列第二分支S2-3-2選擇性分支的編程3 選擇性匯合的編程選擇性匯合的編程是先進行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動處理， 然后按順序向匯合 狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移處理。因此，首先對第一分支（S22和S23）、第二分支（S24 和S25）進行驅(qū)動處理，然后按 S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。選擇性 匯合的梯形圖和指令表程序如圖2-3-3所示：TL22第一分支驅(qū)OUTV2LDX2SET523動處理STL23OUTV3STL24OUTV4LDX5第一分支驅(qū)SET25動處理STLS25OUT5STLS2S

13、由笫一分支LDX3轉(zhuǎn)移到匯合SETS26&STL也由笫二分支LDxc轉(zhuǎn)移到兀合SETS26點STL522TL51LS23TD-皿5陰-| SJT S2T rI 凸 SET S25yrLS25 TISTIjS/310_IA SET S33|STI S2F5 vc,2-3-3選擇性匯合的編程、并行性分支與匯合及其編程1 并行性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點由兩個及以上的分支流程組成的，但必須同時執(zhí)行各分支程序，稱為并行 性流程程序。圖2-3-4所示是具有2個支路的并行性狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其特點如下111 S2 1 -4 Y1” X11 S22 H S24 T 亍4” X2X3| S23 H *S25 T V5一|

14、S26 H V6十X5圖2-3-4并行性流程程序的結構形式（1 ）若S21已動作，則只要分支轉(zhuǎn)移條件 X1成立，2個流程（S22、S23 ；S24、S25）同時并列執(zhí)行，沒有先后之分。（2）當各流程的動作全部結束時（先執(zhí)行完的流程要等待全部流程動作完 成），一旦X4為ON，則匯合狀態(tài)S26動作，S23、S25全部復位。若其 中一個流程沒執(zhí)行完，則 S26就不可能動作。另外，并行性流程程序在同 一時間可能有兩個及兩個以上的狀態(tài)處于“激活”狀態(tài)。2 .并行性分支的編程并行性分支的編程與選擇性分支的編程一樣，先進行驅(qū)動處理，然后行轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行。根據(jù)并行性分支的編程方法， 首先對

15、S21進行驅(qū)動處理（OUT Y1），然后按第一分支（S22、S23），第二 分支（S24、S25）的順序進行轉(zhuǎn)移處理。并行性分支的程序如圖2-3-5下:實用文案STLS21HFCDxiSET S22SET S24STL S21OU Y1 驅(qū)動處理TLD XO轉(zhuǎn)移條件SET S21轉(zhuǎn)移到笫一分支SET S21轉(zhuǎn)移到第二分支E2-3-5并行性分支的編程3 并行性匯合的編程并行性匯合的編程與選擇性匯合的編程一樣，也是先進行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動處理，然后按順序向匯合狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移處理。根據(jù)并行性匯合的編程 方法，首先對S22、S23 ； S24、S25進行驅(qū)動處理，然后按 S23、S25的 順序向S26轉(zhuǎn)移

16、。并行性匯合的程序如圖2-3-6下：STL522OUTV2LDX2空 4吉販Big理SETS23STL23OUTY3STLS24OUTY4LDX5第二分支靈動處理SETS25STL525OUTY5STLS23由第一分支匯令STLS25由弟二分支LDX4匯合條件準文T26匯合狀態(tài)標SH S33_HQ1-STL S234 鬥 SET 閔poSTL孫HidSTL S2SS23 S25 VJIHitHtHPslSTLS2&DO1L| 昭7禦譚梯超和三控制流程根據(jù)控制要求，可繪出狀態(tài)流程圖如入 9-7所示。按下起動按鈕SB 時，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時兩個鉆頭同時開始向下進給。大鉆頭鉆到

17、設定的深度(SQ1)時，鉆頭上升，升到設定的起始位置 (SQ2)時，停止上升；小鉆頭鉆到設定的深度(SQ3)時，鉆頭上升，升到設 定的起始位置(SQ4)時，停止上升。兩個都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120。，旋轉(zhuǎn)到位時SQ5為ON，然后又開始鉆第二對孔。3對孔都鉆完后，工件松開， 松開到位時，限位開關SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置” NI8002X16ASS2Y1S5Y31-X?己站完-X4已詰京S!J1YJ6V4Y-5 CO3M1M5XXJ5CD圖2-3-7控制系統(tǒng)狀態(tài)流程圖四機型選擇從圖2-3-7控制系統(tǒng)狀態(tài)流程圖可知，輸入信號有12號，均為開關 量信號，其中啟動按鈕1個，停止1個，行程開關5個，手

18、動、自 動按鈕各一個。輸出信號有6個，其中5個用于電機控制，1個用 于壓力繼電器控制。因此，控制系統(tǒng)選用 FX2N-32MR可編程控制器即可滿足控制要求五.I/O地址編號將輸入信號按各自的功能類型分好，并將狀態(tài)流程圖中的14個步序用輔助 繼電器對應，編排好地址。列出外部信號與 PLC的I/O 口地址編號對 照表，如下表2-3-8所示：表2-3-8外部信號與PLC的I/O 口地址編號對照表輸入信號輸出信號名稱功能編號名稱功能編號SB1啟動X000KM0壓力繼電器Y0SQ1大鉆上限X001KM1計數(shù)器C0SQ2大鉆下限X002KM2大鉆上升Y3SQ3小鉆上限X003KM3大鉆下降Y2SQ4小鉆下限X004KM4小鉆上升Y5SQ5霍爾接近開關X005KM5小鉆下降Y4SQ6松開到位限X006KM6工件旋轉(zhuǎn)Y6SB2停止X007SB3上升X010SB4下降X011SB5旋轉(zhuǎn)X012SA1手動X013SA2自動X014六硬件連接圖由上面的I/O輸入輸出關系可畫出其硬件連接圖如下圖2-3-9所示:X07X10XIIX12XI3XIX2X3XdX5X6COMY2Y3Y4 -Y5Y6Y0CBMproKKIODC 2 I V圖2-3-9 雙頭鉆床I/O電氣接口圖七性能測試