課程設(shè)計(jì)合成塔攪拌控制系統(tǒng)

1、PLC技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目 電機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 二一二 年 四 月一、 設(shè)計(jì)題目：合成塔攪拌控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)目的鞏固PLC技術(shù)課程學(xué)過的知識(shí)，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。以西門子S7-300系列PLC為例，通過本課程設(shè)計(jì)，達(dá)到了解硬件設(shè)備，熟悉PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，靈活運(yùn)用基本指令目的。三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容和需求分析l 具體內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)資料中的控制要求，采用西門子S7-300系列PLC來實(shí)現(xiàn)合成塔攪拌控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。l 設(shè)計(jì)要求有一臺(tái)電機(jī)，要求正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，器運(yùn)行時(shí)間由外部一臺(tái)電位器控制，電位的輸入是010V。電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行相同

2、時(shí)間，且在510上的范圍內(nèi)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行轉(zhuǎn)換之間各有3秒的停止運(yùn)行時(shí)間間隔。l 需求分析電位器的輸入電壓值將控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間（510秒的范圍），這樣將電位器的電壓值從模擬量輸入口AO輸入，此時(shí)電位器的電壓值被AO模塊變換稱為數(shù)字量。其中數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度是取量程為10V = 27648。其數(shù)字量輸出值與電位器的輸入電壓之間成線性關(guān)系。 V/數(shù)字量 0 5 50 t/S 該圖反應(yīng)的是數(shù)字量與模擬電壓輸入及其時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 所以 根據(jù)上述計(jì)算公式可以將先將外部輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，然后將數(shù)字量計(jì)算出對(duì)應(yīng)的時(shí)間。四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 主電路電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路：KM1 和 KM2兩個(gè)接觸器分別控

3、制正反轉(zhuǎn)。² 可以采用三角形連接來提高電動(dòng)機(jī)功率2. 輸入輸出接線圖I124.0 L+ Q124.0I124.1 Q124.1 M DI/DO16 SB1 I K1 SB2 K2 + 24 V² Cpu的IO輸出到中間繼電器，然后由中間繼電器連接主回路，這樣可以主電路的大電壓與控制回路之中的弱電隔離。中間繼電器接線圖： 1號(hào) 2號(hào) KM1KM2模擬量輸入： 將電位器連接在CPU數(shù)模輸入輸出端口的模擬量輸入端口上，輸入電壓的范圍是010V. +10VAI/AO2 GND 4 GND在PLC的接線時(shí)若直接使用試驗(yàn)箱的電位器則可以直接輸入。AI/AO的輸入端口接線時(shí)需要接在電壓輸

4、入端，同時(shí)也要連接公共端COMA端口與內(nèi)部構(gòu)成回路。3.step7程序設(shè)計(jì)3.1硬件組態(tài)配置操作步驟：在主工作站對(duì)話框內(nèi)雙擊hardware進(jìn)入到硬件配置界面。導(dǎo)軌選擇：在SIMATIC300中電機(jī)導(dǎo)軌文件夾，雙擊rail，添加導(dǎo)軌。電源選擇：PS_300文件夾內(nèi)選擇PS 307 5A(6ES7 307-1EA00-0AA0).CPU選擇：在CPU-300文件夾內(nèi)選擇CPU314C-2DP(6ES7 314-6CG03-0AB0.數(shù)字量輸出：SM-300àDO-300àDO16xDC24V/0.5A （6ES7 322-1BH01-0AA0).配置好硬件后如下圖： 硬件地址

5、分配框：從上述的表格之中可以看到各個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的硬件地址。在進(jìn)行程序編寫的時(shí)候，應(yīng)該把程序中的各個(gè)模塊與相應(yīng)的硬件地址關(guān)聯(lián)。3.2梯形圖及其注釋l 第一部分：模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量并且轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的時(shí)間數(shù)電位器的輸入電壓值將控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間（510秒的范圍），這樣將電位器的電壓值從模擬量輸入口AO輸入，此時(shí)電位器的電壓值被AO模塊變換稱為數(shù)字量。其中數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度是取量程為10V = 27648。其數(shù)字量輸出值與電位器的輸入電壓之間成線性關(guān)系。根據(jù)如下轉(zhuǎn)換關(guān)系： 所以 網(wǎng)絡(luò)1：PIW752讀入模擬量并轉(zhuǎn)換成27648范圍的數(shù)字量，乘以45保存MD6。網(wǎng)絡(luò)2：MD6除以27648，加5得到x，及對(duì)應(yīng)

6、的時(shí)間值。網(wǎng)絡(luò)3：MW16是MD14的高字，由于定時(shí)器16#0001對(duì)應(yīng)10ms = 0.01是，16#0900對(duì)應(yīng)9s，所以小于10s的時(shí)間需乘以100才能表示成為16禁止數(shù)。定時(shí)器的10s對(duì)應(yīng)16#1100,50s對(duì)應(yīng)16#1500，即是大于10s的時(shí)間數(shù)需要乘以10，然后與16#1000或才能表示成為16進(jìn)制數(shù)。l 第二部分：正轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)切換倒計(jì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)4：其中MW24就是上述計(jì)算得出的時(shí)間值，SB1作為啟動(dòng)，SB2停止，KM1線圈控制了出處的正反轉(zhuǎn)。按下SB1啟動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，自鎖，并且同時(shí)T0開始計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)的時(shí)間就是模擬量輸入轉(zhuǎn)化而來的數(shù)字量時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)5：當(dāng)T0計(jì)時(shí)時(shí)間到表示正轉(zhuǎn)時(shí)間到，正

7、轉(zhuǎn)停止并且啟動(dòng)定時(shí)器T2開始倒計(jì)時(shí)，這是課題所要求的3s的轉(zhuǎn)換停止時(shí)間。l 第三部分：反轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)切換倒計(jì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)6：當(dāng)T2的定時(shí)時(shí)間到表示轉(zhuǎn)換停止時(shí)間已到，因此接通反轉(zhuǎn)線圈KM2，并由T1倒計(jì)時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)間，該時(shí)間根據(jù)之前的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)定。網(wǎng)絡(luò)7：T1的定時(shí)時(shí)間到，表示反轉(zhuǎn)已到設(shè)定時(shí)間，停止反轉(zhuǎn)，進(jìn)入切換到正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換停止時(shí)間，該是間為課題所設(shè)3s，有定時(shí)器T2設(shè)定。l 第三部分：符號(hào)表編寫符號(hào)表與相應(yīng)的硬件模塊對(duì)應(yīng)，使得程序具有更好的可讀性。3.3仿真效果l 第一部分：模數(shù)轉(zhuǎn)換打開輸入變量，在PIW752輸入1500，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間是1500*45/27864+5=7.42,在PLC中做整型運(yùn)算后為7

8、s。仿真結(jié)果中可見MW24 = 16#00000700，定時(shí)器最小分度是0.01s，即對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)時(shí)間7S.l 第二部分：正轉(zhuǎn)開始啟動(dòng)以后，去Q124.0輸出得電，正轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)7s。l 第三部分：正轉(zhuǎn)停止切換延時(shí)Q124.0與Q124.1都沒有輸出，計(jì)時(shí)時(shí)間3s。 l 第四部分：反轉(zhuǎn)Q124.1輸出為反轉(zhuǎn)，計(jì)時(shí)時(shí)間為7s。 l 第四部分：反轉(zhuǎn)停止切換延時(shí) 隨后往復(fù)循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)攪拌的來回往復(fù)工作。五、 心得體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)幫助我回顧了本學(xué)期PLC課程的內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)中，從設(shè)計(jì)到編程再到仿真，這些都包含了一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目的基本步驟?？梢奝LC的學(xué)習(xí)最終是要運(yùn)用到實(shí)際的，只有通過一些完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)自己才能具有扎實(shí)的動(dòng)手實(shí)踐能力。其中也遇到了各種各樣的困難，但通過與同學(xué)交流，或是在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)的資料，幸而一步一步解決了問題。關(guān)于如何設(shè)計(jì)控制電路，如何編程，如何調(diào)試仿真，現(xiàn)在都可以熟練實(shí)現(xiàn)。可見最好的學(xué)