PLC課程設(shè)計(jì)3

1、湖 南 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 電氣控制與PLC 課題名稱 三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化1191班 姓 名 鄒鵬 學(xué) 號(hào) 202101029135 指導(dǎo)教師 劉星平、賴指南 2021 年 3 月 7 日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱 電氣控制與PLC 課題名稱 沖床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化1191班 姓 名 鄒鵬 學(xué) 號(hào) 202101029135 指導(dǎo)教師 劉星平、賴指南等 審 批 黃 峰 任務(wù)書下達(dá)日期2021年2月24日課程設(shè)計(jì)完成日期2021年3月7日設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求一. 課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的 本課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)方案中不可缺少的一個(gè)

2、綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要手段。它的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決本課程范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題，建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法。通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生得到工程知識(shí)和工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得應(yīng)用本課程的知識(shí)和技術(shù)去解決工程實(shí)際問題的能力。 二. 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.根據(jù)控制對(duì)象的用途、根本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式、工藝過程、工作環(huán)境和控制要求，確定控制方案。2.繪制三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖、控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。 3.選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。 4. 上機(jī)調(diào)試程序。5.編寫設(shè)計(jì)說明書。

3、 三. 課程設(shè)計(jì)的要求 1.所選控制方案合理，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠滿足控制對(duì)象的工藝要求，并且技術(shù)先進(jìn)，平安可靠，操作方便。 2.所繪制的設(shè)計(jì)圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)局公布的GB472884?電氣圖用圖形符號(hào)?、GB698887?電氣制圖?、GB715987?電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通那么?。 3.所編寫的設(shè)計(jì)說明書應(yīng)重點(diǎn)突出，層次清楚，條理清楚，篇幅不少于7000字。主要設(shè)計(jì)條件編程軟件及實(shí)物PLC， 設(shè)計(jì)說明書裝訂順序1.課程設(shè)計(jì)說明書封面。2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書。3.說明書目錄。4.正文按設(shè)計(jì)內(nèi)容逐項(xiàng)書寫。5.參考文獻(xiàn)。6.附錄。7.課程設(shè)計(jì)評(píng)分表。設(shè)計(jì)進(jìn)度安排1. 第一周星期一上午：課題內(nèi)容介紹。

4、2. 第一周星期一下午：仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，收集設(shè)計(jì)資料，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)工具。3. 第一周星期二第一周星期五：確定控制方案。繪制注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖、控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。4. 第二周星期二三：試驗(yàn)調(diào)試5. 第二周星期三第二周星期五：編寫設(shè)計(jì)說明書,辯論。參考文獻(xiàn)1 劉星平.PLC原理及工程應(yīng)用M. 北京： 中國電力出版社2 廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社3 萬太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M. 重慶：重慶大學(xué)出版社4 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)M.北京：水利電力

5、出版社5 謝桂林.電力拖動(dòng)與控制M.北京： 中國礦業(yè)大學(xué)出版社6 劉星平.電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書. 湖南工程學(xué)院附錄：課題簡介及控制要求1.課題介紹其工作示意如圖8-6所示。三個(gè)工位分別完成上料、鉆孔和卸件。1動(dòng)作特性工位1：上料器推進(jìn)，料到位后退回等待。工位2：將料夾緊后，鉆頭向下進(jìn)給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開，放松完成后等待。工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)工作示意圖系統(tǒng)采用4臺(tái)電機(jī)。主軸電機(jī)、液壓電機(jī)冷卻電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)電機(jī)。其中主軸電機(jī)、液壓電機(jī)、冷卻電機(jī)的起動(dòng)停止可以不經(jīng)過PLC控制。2.控制要求設(shè)計(jì)一個(gè)3工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)

6、PLC控制系統(tǒng)，通過選擇開關(guān)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。目錄第1章 系統(tǒng)描述.7第2章 設(shè)計(jì)控制方案.8第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì).9 3.1 系統(tǒng)配置及輸入輸出對(duì)照表.10 3.2 設(shè)計(jì)PLC外部接線圖.10 3.3 設(shè)計(jì)功能流程圖.10 3.4 建立步與繼電器對(duì)照表.13 3.5 設(shè)計(jì)梯形圖程序.13第4章 總結(jié)與體會(huì).15參考文獻(xiàn).16附錄.17 附錄1 PLC外部連線圖.17 附錄2 梯形圖.18 第1章 系統(tǒng)描述 設(shè)計(jì)一個(gè)3工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)PLC控制系統(tǒng)，其工作示意如圖1.1所示。三個(gè)工位分別完成上料、鉆孔和卸件。 1.1 動(dòng)作特性 工位1：上料器推進(jìn)，料到位后退回等待。 工位2：將料

7、夾緊后，鉆頭向下進(jìn)給鉆孔，下鉆到位后退回，工件松開，放松完成后等待。 工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。 1.2 控制要求 通過選擇開關(guān)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。第2章 設(shè)計(jì)控制方案 2.1 用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動(dòng)、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)調(diào)整方式。 2.2 手動(dòng)調(diào)整采用按鈕點(diǎn)動(dòng)的控制方式。2.3 系統(tǒng)處于半自開工作方式，每執(zhí)行完成一個(gè)工作循環(huán)，用一個(gè)啟動(dòng)按鈕來控制進(jìn)入下一次循環(huán)。2.4 系統(tǒng)處于全自動(dòng)運(yùn)行方式，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。2.5 系統(tǒng)運(yùn)行不很復(fù)雜，采用4臺(tái)電機(jī)。2.6 對(duì)于局部與順序控制和工作循環(huán)過程無關(guān)的主令部件和控制部件，

8、采用不進(jìn)入PLC的方法以節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)。2.7 由于點(diǎn)數(shù)不多，所以用中小型PLC可以實(shí)現(xiàn)?？捎肅PU 224與擴(kuò)展模塊，或用一臺(tái)CPU 226。 第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)配置及輸入輸出對(duì)照表輸入信號(hào)對(duì)照表如表3.1.1所示，輸出信號(hào)對(duì)照表如表3.1.2所示。信號(hào)名稱外部原件內(nèi)部地址信號(hào)名稱外部原件內(nèi)部地址總停按鈕SB1不進(jìn)PLC鉆頭上升按鈕SB7I1.1主軸電機(jī)啟動(dòng)停止SA1不進(jìn)PLC卸料器推出按鈕SB8I1.2液壓電機(jī)啟動(dòng)停止SA2不進(jìn)PLC卸料器退回按鈕SB9I1.3冷卻電機(jī)啟動(dòng)停止SA3不進(jìn)PLC工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)按鈕SB10I1.4手動(dòng)運(yùn)行選擇SA4-1I0.0送料推進(jìn)到位SQ1I1.5半

9、自動(dòng)運(yùn)行選擇SA4-2I0.1送料器退回到位SQ2I1.6全自動(dòng)運(yùn)行選擇SA4-3I0.2鉆頭下鉆到位SQ3I1.7半自動(dòng)運(yùn)行按鈕SB11I0.3鉆頭上升到位SQ4I2.0上料器推進(jìn)按鈕SB2I0.4卸料器推出到位SQ5I2.1上料器退回按鈕SB3I0.5卸料器退回到位SQ6I2.2工件夾緊按鈕SB4I0.6工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)到位SQ7I2.3放松按鈕SB5I0.7工件加緊完成SP1I2.4鉆頭下鉆控制按鈕SB6I1.0工件放松完成SP2I2.5 表3.1.1 輸入信號(hào)對(duì)照表信號(hào)名稱外部原件內(nèi)部地址信號(hào)名稱外部原件內(nèi)部地址主軸電機(jī)接觸器KM1不進(jìn)PLC工件夾緊電磁閥YV3Q0.2液壓電機(jī)接觸器KM2不

10、進(jìn)PLC工件放松電磁閥YV4Q0.3冷卻電機(jī)接觸器KM3不進(jìn)PLC鉆頭下鉆電磁閥YV5Q0.4旋轉(zhuǎn)電機(jī)接觸器KM4Q1.0鉆頭退回電磁閥YV6Q0.5送料推進(jìn)電磁閥YV1Q0.0卸料推出電磁閥YV7Q0.6送料退回電磁閥YV2Q0.1卸料退回電磁閥YV8Q0.7 表3.1.2 輸出信號(hào)對(duì)照表3.2 設(shè)計(jì)PLC外部接線圖PlC外部接線圖如附錄1所示，實(shí)際接線時(shí)，還應(yīng)考慮到一下幾個(gè)方面： 1應(yīng)有電源輸入線，通常為220V、50Hz交流電源，允許電源電壓有一定的浮動(dòng)范圍，并且必須有保護(hù)裝置，如熔斷絲等。 2 1M、2M為輸入端每個(gè)分組的公共端，把1M、2M連接起來再連到PLC24VDC電源的M端。1

11、L、2L為輸出端每個(gè)分組的公共端，把1L、2L連接起來再連到交流220V電源的L端。(3輸出端的線圈和電磁閥必須加保護(hù)電路，如并接阻容吸收回路或續(xù)流二極管。3.3 設(shè)計(jì)功能流程圖圖3.3.1為手動(dòng)控制局部的功能順序圖，圖3.3.2為自動(dòng)半自動(dòng)控制的順序功能圖，引入初始步的條件可以是初始化秒沖SM0.1或者是由手動(dòng)調(diào)整之后的原位信號(hào)?；氐匠跏疾絊B10SB10SB9SB9 23SB8SB8 22SB7SB7 21 20SB6SB6SB5SB5 19SB4 18SB4SB3SB3SB2 17SB2 16 點(diǎn)動(dòng) 15旋轉(zhuǎn)退回卸料上升下鉆放松夾緊退回上料 圖3.3.1 手動(dòng)控制局部的功能順序圖轉(zhuǎn)畢且S

12、A處于半自動(dòng)轉(zhuǎn)畢且SA處于自動(dòng)準(zhǔn)備就緒半自動(dòng)運(yùn)行信號(hào) 14始終有效旋轉(zhuǎn)等待退回到位 13 12推出到位退回卸件 11等待放松完成 10上升到位放松 9上升下鉆到位夾緊完成 8鉆孔 7退回到位等待退回 5送料到位 4送料 3夾緊 6 2自動(dòng)半自動(dòng)且系統(tǒng)原位 1 圖3.3.2 自動(dòng)半自動(dòng)控制的順序功能圖3.4 建立步與繼電器對(duì)照表 輔助繼電器對(duì)照表如表3.4.1所示。名稱編號(hào)內(nèi)部地址名稱編號(hào)內(nèi)部地址初始步 1 M0.0等待 13 M1.4自動(dòng)半自動(dòng) 2 M0.1工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) 14 M1.5送料 3 M0.2點(diǎn)動(dòng)調(diào)整 15 M1.6 送料器退回 4 M0.3送料點(diǎn)動(dòng) 16 M1.7等待 5 M0.4退

13、回點(diǎn)動(dòng) 17 M2.0工件夾緊 6 M0.5夾緊點(diǎn)動(dòng) 18 M2.1向下鉆孔 7 M0.6放松點(diǎn)動(dòng) 19 M2.2鉆頭上升 8 M0.7下鉆點(diǎn)動(dòng) 20 M2.3工件放松 9 M1.0 升鉆頭點(diǎn)動(dòng) 21 M2.4等待 10 M1.1卸件點(diǎn)動(dòng) 22 M2.5卸工件 11 M1.2退回點(diǎn)動(dòng) 23 M2.6 卸料器退回 12 M1.3旋轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) 24 M2.7 表3.4.1 輔助繼電器對(duì)照表3.5 設(shè)計(jì)梯形圖程序 控制系統(tǒng)的梯形圖總體結(jié)構(gòu)如圖3.5.1所示，選擇手開工作方式時(shí)I0.0為ON，將跳過自動(dòng)程序；選擇自動(dòng)或半自開工作方式時(shí)為I0.0為OFF，將跳過手動(dòng)程序。根據(jù)功能順序圖自動(dòng)或半自動(dòng)的梯形圖程

14、序，梯形圖完成后便可以將可編程控制器與計(jì)算機(jī)連接，把程序及組態(tài)數(shù)據(jù)下載到PLC內(nèi)并進(jìn)行調(diào)試，程序無誤后即可結(jié)合施工設(shè)計(jì)將系統(tǒng)用于實(shí)際，梯形圖程序如附錄2所示。I0.0JMPLBL2自動(dòng)程序I0.0JMPLBL1手動(dòng)程序圖3.5.1 控制系統(tǒng)的梯形圖總體結(jié)構(gòu)第4章 總結(jié)與體會(huì) 經(jīng)過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我體會(huì)到了理論與實(shí)踐完全不是一回事，紙上談兵始終不能到達(dá)一定的高度。正所謂，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這次課程設(shè)計(jì)，我鍛煉了自己的動(dòng)手能力。我相信，這對(duì)我以后的成長與工作有一個(gè)很好的幫助與提到。同時(shí)，這次課程設(shè)計(jì)讓我再一次認(rèn)識(shí)到了自己的缺乏，我將會(huì)在以后的時(shí)間里，好好地學(xué)習(xí)自己不懂得地方，爭取更進(jìn)一

15、步。當(dāng)然，不得不提的是，這次課程設(shè)計(jì)更加讓我們明白了團(tuán)結(jié)的重要性。三個(gè)臭皮匠，賽過諸葛亮。感謝有這么一次課程設(shè)計(jì)，感謝學(xué)校及老師給予這樣一個(gè)鍛煉的平臺(tái)。參考文獻(xiàn)1 劉星平.PLC原理及工程應(yīng)用M. 北京： 中國電力出版社2 廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社3 萬太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M. 重慶：重慶大學(xué)出版社4 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)M.北京：水利電力出版社5 謝桂林.電力拖動(dòng)與控制M.北京： 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 6 劉星平.電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書. 湖南工程學(xué)院附錄1 PLC外部接線圖附錄2 自動(dòng)半自動(dòng)程序梯形圖手動(dòng)程序圖形圖 電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表項(xiàng) 目評(píng)