機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書20121

1、機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書陳白寧 編寫沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2012.11目錄第一章 概述第二章 設(shè)計(jì)步驟和方法第三章 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容要求及時(shí)間安排第四章 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)題目及控制要求第五章 設(shè)計(jì)說明書參考目錄第一章 概述1、 目的本課程設(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)方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。2、 基本要求1） 掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC控制的基本原理、順序控制設(shè)計(jì)方法2） 具備一定的設(shè)計(jì)能力和調(diào)試能力第二章 設(shè)計(jì)步驟和方法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

2、護(hù)；2） 確定控制規(guī)則；3） 選擇PLC，包括PLC點(diǎn)數(shù)、類型及擴(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)的確定及分配等。2、 電路圖的確定1） 畫出主電路原理圖；2） 畫出PLC原理或接線圖。3） 畫出順序功能圖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。第三章 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容要求及時(shí)間安排1、 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容及書寫格式要求1) 設(shè)計(jì)題目；2) 控制要求；3) 任務(wù)分析、方案確定。包括PLC輸入和輸出點(diǎn)的確定。PLC的選擇，控制規(guī)則，操作方式及設(shè)計(jì)思想等；4) 畫出主電路原理圖；5) 畫出

3、PLC接線圖；6) 畫出順序功能圖；7) 設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖；8) 電器元件選擇。2、 時(shí)間安排1） 理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1天2） 電路及PLC梯形圖設(shè)計(jì)與繪圖 3.5天3） PLC梯形圖調(diào)試 0.5天4） 電氣元件選擇與說明書撰寫 1天5） 答辯 1天第四章 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)題目及控制要求第一組 題目：卷煙廠風(fēng)力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)n 工作過程及要求：n 1.啟動(dòng)后，風(fēng)機(jī)工作，給煙絲管道送風(fēng)n 2.當(dāng)落料器內(nèi)料低于下落料器時(shí)，啟動(dòng)回風(fēng)電磁閥打開風(fēng)門，將煙絲吸進(jìn)落料器；當(dāng)落料器內(nèi)料高于上落料器時(shí)，回風(fēng)電磁閥關(guān)閉風(fēng)門。n 3.若兩個(gè)落料器同時(shí)需要進(jìn)料時(shí)，則按時(shí)間分配輪流裝

4、料。n 4.當(dāng)料倉煙絲低于料倉下光電開關(guān)時(shí)，翻板門電磁閥動(dòng)作進(jìn)料；當(dāng)料倉煙絲高于料倉上光電開關(guān)時(shí)，翻板門電磁閥關(guān)閉。n 5.下班關(guān)機(jī)前，將所有落料器的煙絲全部放入各個(gè)料倉。 n 6.按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。送絲設(shè)備工作示意圖第二組 題目：加熱爐自動(dòng)送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)包括自動(dòng)臺(tái)車、機(jī)械臂起吊裝置、冷卻槽和夾緊裝置四部分?？刂苿?dòng)作主要包括：臺(tái)車的前進(jìn)/后退、機(jī)械臂的上升/下降、夾鉗的夾緊/松開、冷卻槽的前進(jìn)/后退。示意圖如圖所示。動(dòng)作控制要求：送料系統(tǒng)示意圖按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第三組 題目：污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)有三套子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)組成如圖所示。1濾水時(shí)，打開進(jìn)水閥

5、和出水閥，污水流經(jīng)磁濾器中通電的電磁鐵，則污水中的氧化鐵雜質(zhì)會(huì)附在磁鐵上，從水箱流出凈化水，實(shí)現(xiàn)濾水；2一段時(shí)間后，斷開電磁鐵，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，打開排污閥和空氣壓縮閥，壓縮空氣將水箱的水打入磁濾器內(nèi)，沖洗磁鐵，污水由排污管流入污水池，進(jìn)行二次處理，實(shí)現(xiàn)反洗。3三套子系統(tǒng)同時(shí)工作。4按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。凈化示意圖和濾水工藝流程如下圖所示。污水凈化示意圖濾水工藝流程第四組 題目：示教機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)作要求：1單循環(huán)為：1）從原點(diǎn)開始下降；2）吸工件，延時(shí)1秒；3）上升；4）右轉(zhuǎn)；5）下降；6）放下工件，延時(shí)1秒；7）上升；8）左轉(zhuǎn)，回原點(diǎn)。2要求有四種工作方式：手動(dòng)、單步、單周

6、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。第五組 題目：超聲波清洗機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)可以進(jìn)行清洗、漂洗還有超聲，有進(jìn)水閥、進(jìn)液閥、排水閥，排液閥，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；清洗液沖洗時(shí)，液泵工作，進(jìn)液閥、排液閥同時(shí)打開。清水沖洗時(shí)，水泵工作，進(jìn)水閥、排水閥同時(shí)打開。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。超聲波清洗機(jī)工藝流程圖第六組 題目：半精鏜專用機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)包括：左滑臺(tái)、右滑臺(tái)、左動(dòng)力頭、右動(dòng)力頭、拔插定位銷油缸。動(dòng)作要求如圖所示：半精鏜專用機(jī)床控制流程按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第七組 題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該

7、機(jī)床有四個(gè)工位，三個(gè)動(dòng)力頭。第一工位是裝卸工位，第二到第四工位的三個(gè)動(dòng)力頭可以同時(shí)對(duì)相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺(tái)每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個(gè)工件的所有加工。機(jī)床的動(dòng)作包括：工作臺(tái)的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個(gè)滑臺(tái)各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖所示。機(jī)床總控流程圖按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第八組 題目：內(nèi)燃機(jī)部件定位清洗機(jī)控制系統(tǒng)清洗機(jī)主要由步進(jìn)式液壓輸送機(jī)構(gòu)、清洗泵及清洗液過濾循環(huán)系統(tǒng)、水位控制裝置、油水分離裝置、排屑裝置、集中潤滑系統(tǒng)、異常顯示和事故報(bào)警系統(tǒng)等組成。自動(dòng)運(yùn)行循環(huán)流程圖如圖所示。清洗機(jī)流程圖按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第九組 題目

8、：沖壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制過程如下：1）按下啟動(dòng)鍵后，把工件放在傳送帶1上，啟動(dòng)傳送帶1將工件送到工位1；2）打開進(jìn)料機(jī)械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；3）進(jìn)料機(jī)械手伸出將工件送入沖壓機(jī)加工臺(tái)的工位2，斷開吸盤并退回；4）沖壓模具下降，沖壓完工件后上升；5）出料機(jī)械手進(jìn)入沖壓機(jī)加工臺(tái)；6）出料機(jī)械手吸盤吸住工件；7）將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機(jī)械手退回原位。8）啟動(dòng)傳送帶2將工件從工位3送走。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十組 題目：混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)由配料部分和攪拌部分組成。如下圖所示。配料部分由石料1、石料2、石粉1、石粉2、瀝青的儲(chǔ)料倉與稱料斗組成。5種材料分別由

9、各自的傳感器（脈沖信號(hào)）計(jì)量放料數(shù)量。配比為6：2：6：2：2.控制過程如下：按下啟動(dòng)鍵后，同時(shí)開啟石料1、石粉1和瀝青的料倉電磁閥。并同時(shí)對(duì)三種材料計(jì)數(shù)；當(dāng)石料1計(jì)滿后關(guān)閉石料1，開啟石料2；當(dāng)石粉1計(jì)滿后關(guān)閉石粉1，開啟石粉2；當(dāng)5種材料都稱量完畢，開啟石料料斗放入石料至其限位傳感器；接著開啟石粉料斗放入石粉至其限位傳感器；最后開啟瀝青料斗放入瀝青至限位傳感器；三個(gè)料斗都關(guān)閉后，同時(shí)開始攪拌1分鐘，然后開啟攪拌缸閥門漏料至其限位傳感器，關(guān)閉閥門，重新開始上述配料過程。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。 第十一組 題目：大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)分揀系統(tǒng)示意圖和流程圖如圖所示。分揀系統(tǒng)示意圖分揀系統(tǒng)流

10、程圖按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十二組 題目：配料車控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制要求：1配料車完成“從配料罐出發(fā)，到A處取m車料，再到B處取n車料，送回配料罐進(jìn)行配料混合”的工作循環(huán)。配料車由三相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。工藝流程圖：配料車工作示意圖第十三組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)（一）控制要求：1）噴泉控制要求為“A、D同時(shí)噴6秒，并左右擺動(dòng)A、C同時(shí)噴7秒并旋轉(zhuǎn)B、D同時(shí)噴10秒并旋轉(zhuǎn)A、C、B同時(shí)噴5秒并擺動(dòng)-2秒后再循環(huán)” 2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)三種操作方式。4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，

11、要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十四組 題目：鉆床主軸進(jìn)給控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制要求：鉆頭從初始位置開始向右進(jìn)行鉆深孔工作，鉆孔過程中，鉆頭向右鉆一段距離后返回初始位置，然后再向右鉆一段距離后再返回初始位置，如此反復(fù)，完成鉆深孔工作過程。鉆頭初始位置在原點(diǎn)（光電開關(guān)SQ1處），按下啟動(dòng)按鈕SB1,鉆頭進(jìn)給至SQ2光電開關(guān)處后返回原點(diǎn)，然后再進(jìn)給至SQ3光電開關(guān)處后返回原點(diǎn)，依此類推，最后返回原點(diǎn)停止，至此完成鉆床主軸進(jìn)給控制系統(tǒng)全過程。工藝流程圖： 鉆床主軸工作示意圖按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十五組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序

12、設(shè)計(jì)（二）控制要求：1）噴泉控制要求為“A、B、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴水10秒A、D、C同時(shí)擺動(dòng)并噴15秒B、D、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴20秒A、C、B同時(shí)擺動(dòng)并噴9秒-2秒后再循環(huán)” 2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)三種操作方式。4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十六組 題目：布料車程序設(shè)計(jì)控制要求：布料車的工作行程按照“進(jìn)二退一”的方式往返行駛于八個(gè)光電開關(guān)之間。布料車由三相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。工藝流程圖：布料車工作示意圖第

13、十七組 題目：噴泉控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)（三）控制要求：1）噴泉控制要求為“A、B、D同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴水12秒B、D、C同時(shí)擺動(dòng)并噴14秒A、D、E同時(shí)旋轉(zhuǎn)并噴10秒A、C、D同時(shí)擺動(dòng)并噴7秒-2秒后再循環(huán)” 2）每個(gè)噴頭工作時(shí)，都連帶紅、綠、黃、藍(lán)四個(gè)彩燈間隔0.1s循環(huán)發(fā)光。3）噴泉可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)三種操作方式。4）當(dāng)選擇連續(xù)時(shí)，要求循環(huán)20次后終止循環(huán)，發(fā)出聲光間斷報(bào)警，按停止按鈕終止報(bào)警。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第十八組 題目：顯像管搬運(yùn)機(jī)械手控制設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)械手包括：擺動(dòng)缸、燕尾缸、下臂缸、吸盤升降缸、鉗口合龍缸、吸盤、回轉(zhuǎn)電機(jī)。每個(gè)汽缸的雙向動(dòng)作都有限位檢測開關(guān)。控制流程如下

14、圖所示。其中“擺動(dòng)到清洗機(jī)”動(dòng)作執(zhí)行，除了圖中的前提條件外，還有“清洗機(jī)到位”的附加條件。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。顯像管搬運(yùn)機(jī)械手工作循環(huán)流程圖第十九組 題目：液體灌裝機(jī)控制灌裝機(jī)的動(dòng)作有以下4種：1） 液體容器的傳送動(dòng)作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個(gè)汽缸的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)左行、右行、前行、后行。2） 液體容器的升降動(dòng)作。它由升降汽缸帶動(dòng)，上升到位，頂開閥頭，實(shí)現(xiàn)灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。3） 電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動(dòng)作。4） 供油與吸油動(dòng)作。當(dāng)上面的電磁閥接通時(shí)，油泵和容器接通

15、，供油汽缸前進(jìn)實(shí)現(xiàn)供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽缸后退，實(shí)現(xiàn)吸油；所有汽缸的雙向動(dòng)作都有到位檢測開關(guān)。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。液體灌裝機(jī)控制流程圖第二十組 題目：全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制設(shè)計(jì)水位選擇：高、中、低三檔，另有三個(gè)水位檢測傳感器。注水狀態(tài)：進(jìn)水閥打開，水位至所選擇水位。洗滌狀態(tài)：洗滌電磁離合器接通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)30秒，停3秒，反轉(zhuǎn)30秒，停3秒，循環(huán)5次。漂洗狀態(tài)：進(jìn)水閥打開，同時(shí)完成洗滌過程，循環(huán)3次。排水狀態(tài)：排水閥打開，水位至排空水位檢測傳感器。脫水狀態(tài)：脫水電磁離合器接通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。程序選擇：正常洗滌、脫水正常洗滌過程：選擇水位，啟動(dòng)，注水-洗滌-排水-脫水15

16、0秒-（注水-漂洗-排水-脫水120秒）3次-脫水90秒，蜂鳴器間斷報(bào)警10秒。脫水過程：啟動(dòng)，脫水210秒可以自行增加其他的功能程序。按照任務(wù)書的要求，完成控制設(shè)計(jì)。第二十一組 題目：升降電梯的控制設(shè)計(jì)1電梯為三層，運(yùn)動(dòng)包括：電梯的上升和下降、開門和關(guān)門；2每層設(shè)有呼叫按鈕，呼叫指示燈（直接和呼叫開關(guān)相連），到位行程開關(guān)。一層只有上升呼叫按鈕，三層只有下降呼叫按鈕，二層有上升和下降兩個(gè)呼叫按鈕；3電梯內(nèi)有1、2、3三個(gè)樓層選擇按鈕和開門、關(guān)門按鈕；4開關(guān)門均有到位檢測行程開關(guān)；5門關(guān)到位，電梯才能運(yùn)行；6電梯開門到位后，延時(shí)5秒后關(guān)門，或按下關(guān)門按鈕優(yōu)先關(guān)門。7運(yùn)行過程中可以記憶其他呼叫信號(hào)；8到達(dá)呼叫樓層，平層后，開門，消除該層呼叫記憶。9若無樓層呼叫信號(hào)，則電梯轎廂停在當(dāng)前