PLC小車行駛的PLC控制系統(tǒng)課程設計報告書

1、 . . . 可編程控制器課程設計任務書一、設計題目：小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計二、設計目的本課程設計是本門課程課堂教學的延伸和發(fā)展，是理論知識與工程實踐之間的銜接。課程設計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設備的電氣控制裝置的設計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設計過程、設計要求、應完成的工作容和具體設計方法。通過設計也有助于復習、鞏固以往所學的知識，達到靈活應用的目的。設計必須滿足生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設計之前必須了解設備的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念。課程設計應強調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設計任務的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能

2、力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)與基礎知識的能力，解決實際工程技術問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術報告和編制技術資料的能力。在專業(yè)知識與研究方法方面為日后的畢業(yè)設計乃至畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎。三、設計要求(1) 在接受設計任務后，應根據(jù)設計要求和應完成的設計容進度計劃，確定各階段應完成的工作量，妥善安排時間。(2) 在方案確定過程中應主動提出問題，廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。(3) 要求電氣原理圖設計可行，基本能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。程序流程框圖繪制規(guī)。 (4)本設計全班同學分小組完成，每小組68名學生

3、，要求所有學生都參與設計過程，每位學生承擔一部分任務。(5)設計完成后，每組學生要求提交一份設計報告。報告容包括：1. 設計原理2.設計容：包括設計系統(tǒng)功能、選用器件與器件相關功能介紹、設計系統(tǒng)原理圖（電阻、電容等要標明參數(shù)）、所編寫的相關程序以與程序流程圖、設計心得體會、參考文獻。3.程序流程圖4.程序清單5.設計總結（體會）四、設計過程1、設計子課題 小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計2、 設計容某生產(chǎn)自動線，用電動機拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當小車處在原位時，壓下原位限位開關SQ0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕SB1，小車從原點A

4、出發(fā)駛向1號位，抵達后限位開關SQ1動作，小車停止前進，并立即返回原位。3、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向2號位。4、到達2號位后，小車碰到限位開關SQ2，小車停止前進，并立即返回原位。5、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向3號位。6、到達3號位后，小車碰到限位開關SQ3，小車停止前進，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關SQ0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖3.步驟(1) 根據(jù)要求擬定設計任務。(2) 系統(tǒng)總體

5、方案的確定(3) PLC選擇與I/O與其它PLC元器件分配(4) 程序框圖和梯形圖設計(5) 總體檢查、修改、補充與完善。主要容包括：(6) 撰寫設計報告題目五：小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計一、課題容與控制要求某生產(chǎn)自動線，用電動機拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當小車處在原位時，壓下原位限位開關SQ0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕SB1，小車從原點A出發(fā)駛向1號位，抵達后限位開關SQ1動作，小車停止前進，并立即返回原位。3、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向2號位。4、到達2號位后，小車碰到限位開關SQ2，

6、小車停止前進，并立即返回原位。5、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向3號位。6、到達3號位后，小車碰到限位開關SQ3，小車停止前進，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關SQ0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖二、設計任務1、根據(jù)控制要求，進行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，包括PLC硬件配置電路。2、根據(jù)控制要求，編制小車行駛PLC控制程序。3、編寫設計說明書，容包括： 設計過程和有關說明。 基于PLC的小車行駛電氣控制電路圖。 PLC控制程序（梯形圖

7、）。 PLC選擇與I/O與其它PLC元器件分配。 電氣設備明細表。 參考資料、參考書與參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題與解決方法、對課程設計的認識和建議等。工程技術學院課程設計題 目：小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計專 業(yè)：熱能與動力工程 年 級：2011級 姓 名：學 號：指導教師： 日 期：2013.7 農(nóng)業(yè)大學工程技術學院目錄可編程控制器課程設計任務書3附錄6PLC在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運小車控制系統(tǒng)中的應用說明書8引言8控制要求8系統(tǒng)總體設計方案9PLC選型與I/O接線圖10程序控制設計11結束語15參考文獻15課程設計指導老師評審標準與成績評定15附件17可

8、編程控制器課程設計任務書一、設計題目：小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計二、設計目的本課程設計是本門課程課堂教學的延伸和發(fā)展，是理論知識與工程實踐之間的銜接。課程設計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設備的電氣控制裝置的設計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設計過程、設計要求、應完成的工作容和具體設計方法。通過設計也有助于復習、鞏固以往所學的知識，達到靈活應用的目的。設計必須滿足生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設計之前必須了解設備的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念。課程設計應強調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設計任務的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；綜合

9、運用專業(yè)與基礎知識的能力，解決實際工程技術問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術報告和編制技術資料的能力。在專業(yè)知識與研究方法方面為日后的畢業(yè)設計乃至畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎。三、設計要求(1) 在接受設計任務后，應根據(jù)設計要求和應完成的設計容進度計劃，確定各階段應完成的工作量，妥善安排時間。(2) 在方案確定過程中應主動提出問題，廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。(3) 要求電氣原理圖設計可行，基本能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。程序流程框圖繪制規(guī)。 (4)本設計全班同學分小組完成，每小組68名學生，要求所有學生都

10、參與設計過程，每位學生承擔一部分任務。(5)設計完成后，每組學生要求提交一份設計報告。報告容包括：1. 設計原理2.設計容：包括設計系統(tǒng)功能、選用器件與器件相關功能介紹、設計系統(tǒng)原理圖（電阻、電容等要標明參數(shù)）、所編寫的相關程序以與程序流程圖、設計心得體會、參考文獻。3.程序流程圖4.程序清單5.設計總結（體會）四、設計過程1、設計子課題 小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計2、設計容 見附錄3.步驟(1) 根據(jù)要求擬定設計任務。(2) 系統(tǒng)總體方案的確定(3) PLC選擇與I/O與其它PLC元器件分配(4) 程序框圖和梯形圖設計(5) 總體檢查、修改、補充與完善。主要容包括：(6) 撰寫設計報告五、

11、成績評定成績考核分為優(yōu)、良、中、與格、不與格五個等級，各等級具體要求如下：優(yōu)：設計思路清晰，設計系統(tǒng)功能完整，電路設計合理，選用外圍器件功能適用并且參數(shù)正確，各功能模塊劃分完善，程序與流程圖正確，設計報告能完整闡述設計過程。良：設計思路清晰，設計系統(tǒng)功能完整，電路設計基本合理，選用外圍器件功能適用，各功能模塊有適當劃分，程序與流程圖有少許錯誤，設計報告能清楚闡述設計過程，無明顯設計錯誤。中：設計思路基本清晰，設計系統(tǒng)功能基本達到設計要求，電路設計合理無嚴重錯誤，選用外圍器件功能適用，能編寫核心部分程序與流程圖，設計報告能闡述設計過程，無較多設計錯誤。與格：設計思路基本清晰，設計系統(tǒng)功能不太完整

12、，電路設計有一定缺陷，能夠選用部分外圍器件配合單片機工作，能編寫核心部分程序，設計報告能闡述設計過程，無較多設計錯誤。不與格：設計系統(tǒng)功能不能達到設計要求，電路設計有較明顯缺陷，選用外圍器件不適用，程序設計有較嚴重錯誤，設計報告未能闡述設計過程?；虺u行為嚴重。設計指導教師(簽字)：附錄 題目五：小車行駛的PLC控制系統(tǒng)設計一、課題容與控制要求某生產(chǎn)自動線，用電動機拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當小車處在原位時，壓下原位限位開關SQ0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕SB1，小車從原點A出發(fā)駛向1號位，抵達后限位開關SQ1動作，小車停止前

13、進，并立即返回原位。3、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向2號位。4、到達2號位后，小車碰到限位開關SQ2，小車停止前進，并立即返回原位。5、當小車返回原位后，碰到原位限位開關SQ0，小車停止前進，并駛向3號位。6、到達3號位后，小車碰到限位開關SQ3，小車停止前進，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關SQ0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖二、設計任務1、根據(jù)控制要求，進行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，包括PLC硬件配置電路。2、根據(jù)控制要求，編制

14、小車行駛PLC控制程序。3、編寫設計說明書，容包括： 設計過程和有關說明。 基于PLC的小車行駛電氣控制電路圖。 PLC控制程序（梯形圖）。 PLC選擇與I/O與其它PLC元器件分配。 電氣設備明細表。 參考資料、參考書與參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題與解決方法、對課程設計的認識和建議等。PLC在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運小車控制系統(tǒng)中的應用說明書1、 引言在自動生產(chǎn)線上，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運，例如，倒料，運貨等等。小車通常采用電動機驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。2 、控制要求對小車運行的控制要求為:小車從原位A出發(fā)駛向1號位，抵達后立

15、即返回原位;接著又從原位A出發(fā)直接駛向2號位，抵達后又立即返回原位;第三次還從原位A出發(fā)，直接駛向3號位，抵達后仍立即返回原位，如圖1所示:圖1 小車行駛示意圖根據(jù)工作需要，可以將上述三次運行作為一個周期，每個周期間小車可以停頓若干時間。也可以無須停頓而重復上述過程，直至按下停止按鈕為止。3、系統(tǒng)總體設計方案（1）總體思想小車前進電動機正轉(zhuǎn)在自動行駛小車控制系統(tǒng)中以PLC為核心，通過各種輸入端接收各種輸入信號，處理后經(jīng)輸出端輸出控制信號，以與控制器里的繼電器和移位寄存器等電器開關的開通與閉合來控制小車的左行、右行與停止。根據(jù)控制任務和設計要求所設計的方案流程如圖2所示小車停轉(zhuǎn)小車后退電動機反轉(zhuǎn)

16、 PLC 圖2 自動行駛小車控制系統(tǒng)方案流程圖 在圖2中可以看到，本次設計的核心思想，通過PLC控制電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)達到小車的前進和后退，并在一定條件下停止運行，實現(xiàn)了對小車的自動控制滿足了工業(yè)生產(chǎn)的要求。 （2）主電路設計本設計重點容之一是設計電動機的正反轉(zhuǎn)控制邏輯電動機的正反轉(zhuǎn)決定了小車的前進后退因此合理的設計電動機的正反轉(zhuǎn)邏輯是一項必要并且非常重要的任務。本文設計的電動機正反轉(zhuǎn)的思想是把三相異步電動機的三相中的任意兩相互換電機可由正轉(zhuǎn)變成反轉(zhuǎn)。為了保證兩個接觸器不能同時得電提高可靠性還需加入互鎖電路集合以上要求該控制系統(tǒng)的主電路如圖3所示 圖3 控制系統(tǒng)的主電路4、 PLC選型與I/O接

17、線圖根據(jù)控制要求，系統(tǒng)的輸入量有:啟、停按鈕信號;1號位、2號位、3號位限位開關信號;連續(xù)運行開關信號和原位點限位開關信號。系統(tǒng)的輸出信號有:運行指示 和原位點指示輸出信號;前進、后退控制電機接觸器驅(qū)動信號。共需實際輸入點數(shù)7個，輸出點數(shù)4個。選用日本三菱公司F-20M產(chǎn)品，其輸入點數(shù)12，輸出 點數(shù)8。小車行駛控制系統(tǒng)PLC I/O接線圖如圖3所示:圖4 PLC I/O接線圖可將控制系統(tǒng)所有輸入和輸出元件分別分配到PLC各個輸入輸出點上如下表5所示表 55、控制程序設計小車運行控制過程如下:(1) 小車處于原位壓下原位限位開關SQO，X401接通Y430，原位指示燈亮。(2) 小車行駛至1號

18、位返回原位按下啟動按鈕SB1，Y431被X400觸點接通并自鎖，運行指示燈亮并保持整個運行過程。此時Y431的常開觸點接通移位寄 存器的數(shù)據(jù)輸入端IN，M100置1(其常閉觸點斷開，常開觸點閉合)，M100和X402的觸點接通Y432線圈，前進接觸器KM2得電吸合，電動機正轉(zhuǎn)，小車駛向1號位。當小車到達1號位時，限位開關SQ1動作，X402常閉觸點斷開Y432線圈，KM3失電釋放，電動機停轉(zhuǎn)，小車停止前進。與此同時 X402接通移位寄存器移位輸入CP端，將M100中的“1”移到M101，M101常閉觸點斷開，M100補“0”，而M101常開觸點閉合，Y433 接通，接觸器KM4得電吸合，電動機

19、反轉(zhuǎn)，小車后退，返回原位。(3) 小車行駛至2號位又返回原位 當小車碰到原位限位開關SQO，X401斷開Y433線圈通路，KM4失電釋放，電動機停轉(zhuǎn)，小車停止。X401與M101接通移位輸入通路，M102接 通Y432線圈，小車駛向2號位。當小車再次到達1號位時，雖然SQ1動作，X402動作，但因為M102和X402仍接通Y432，M100為“0”， 所以不影響小車繼續(xù)駛向2號位。直至小車碰到2號位限位開關SQ2，X403斷開Y432，小車才停止前進。與此同時，X403與M102接通移位輸入通 路，將M102中的“1”移到M103，M103為“1”，其余的位上全為“0”。M103接通Y433線

20、圈，小車返回原位。(4) 小車行駛至3號位再返回原位 當小車碰到原位限位開關SQO后，小車停止后退。同時M103和X401接通移位輸入通路，M104和X404接通Y432，小車向3號位駛去。小車再次 經(jīng)過1號位和2號位，但因為M100M103均為“0”，不會移位，M104和X404仍接通Y432，直到小車碰到3號位限位開關SQ3動作， X404才斷開Y432線圈，小車才停止前進。這時M104和X404接通移位輸入通路，M104移位到M105，M405為“1”，其它位為“0”， M105和X401接通Y433，電機反轉(zhuǎn)，小車后退返回原位。(5) 小車運行一個周期 小車運行一個周期返回原位后壓下原

21、位限位開關SQO，X401又斷開Y433，小車停止運行。同時M105和X401接通移位輸入通路，M105移位到 M106，M106為“1”，其余位為“0”，即M100M105的常開觸點均為斷態(tài)，這時如果連續(xù)運行開關S仍未合上，X405仍斷開，那么移位寄存 器不會復位，M100仍為“0”，則小車正向出發(fā)往返運行三次(一個周期)后，就在原位停下來了。(6) 小車連續(xù)運行與停止 如果需要小車在運行一個周期后，繼續(xù)運行下去，則合上連續(xù)運行開關S, X405、X401和M106接通復位輸入端R，移位寄存器復位，M100重新置“1”，M100與X402又接通Y432，小車又開始第二個周期的運 行，并且一個

22、周期又一個周期地連續(xù)運行下去，直到按下停機按鈕SB2, X407觸點斷開，Y432和Y433線圈斷開，小車才會立即停止運行。同理，如果發(fā)生意外情況，不論小車運行在什么位置，只要按下停車按鈕SB2，電動機立即停轉(zhuǎn)，小車停止運行。小車PLC控制系統(tǒng)梯形圖如圖6所示:圖6 PLC控制梯形圖5 、結束語自動生產(chǎn)線上使用的轉(zhuǎn)運小車，是常用的生產(chǎn)設備，它運行正常與否，對生產(chǎn)影響很大。該控制系統(tǒng)具有簡單可靠地優(yōu)點，有借鑒的價值6、參考文獻1 漆漢宏. PLC電氣控制技術.機械工業(yè),2007.2建興.可編程控制器應用技術 M.機械工業(yè),2004.7、課程設計指導教師評審標準與成績評定序號評審項目評審指標評價比例實際得分1工作量、工作態(tài)度工作量完成情況，論文（設計）難易程度，有體現(xiàn)本專業(yè)基本訓練的容；工作紀律、作風是否嚴謹。20%2調(diào)查論證獨立查閱文獻、調(diào)研情況；開題報告完成情況；綜合歸納、收集和正確利用各種信息的能力。15%3實驗、設計方案與實驗技能實驗、設計方案合理、可行；獨立操作實驗，數(shù)據(jù)采集、計算、處理的能力；結構設計、工藝、推導正確或程序運行是否可靠。20%4分析與解決問題的能力運用所學知識和技能與獲取新知識去