雙頭鉆床PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、-PAGE . z.PLC課程設(shè)計(jì)專 業(yè)：自動(dòng)化設(shè)計(jì)題目： 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng) 班級(jí)：0943學(xué)生：*：指導(dǎo)教師分院院長(zhǎng)：教研室主任：電氣工程學(xué)院一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.課程題目雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)2.設(shè)計(jì)容圖1 雙頭鉆床的工作示意圖設(shè)計(jì)一個(gè)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(lái)加工圓盤狀零件上均勻分布的6個(gè)孔如圖1所示。操作人員將工件放好后，按下起動(dòng)按鈕，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開場(chǎng)向下進(jìn)給。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停頓上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位

2、置(SQ4)時(shí)，停頓上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開場(chǎng)鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開，松開到位時(shí)，限位開關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。2具有手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)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(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)完成上升、下降的功能；旋轉(zhuǎn)由第三臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)。上升、下降及旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)均為霍爾接近開關(guān)；夾緊、放松均由電磁閥帶動(dòng)。3. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求1畫工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；2編寫程序在PC機(jī)上編程并下載到PLC中；3運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄，在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，解決方法等；

3、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(shè)計(jì)總結(jié)。包括本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的收獲、體會(huì)，以及對(duì)該課程設(shè)計(jì)的意見、建議等；6參考文獻(xiàn)列表；7報(bào)告使用B5紙打印，全文不少于2000字。4. 參考資料1 史國(guó)生主編.電氣控制與可編程控制器技術(shù).:化學(xué)工業(yè).20042 王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù).:航空航天大學(xué).20023 徐世許.可編程序控制器原理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò).:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué).20015. 設(shè)計(jì)進(jìn)度2012年11月19日至11月30日時(shí)間設(shè)計(jì)容11月19日布置設(shè)計(jì)任務(wù)、查閱資料11月20日-11月21日方案論證及總體設(shè)計(jì)11月22日-11月29日系統(tǒng)調(diào)試及整理課程設(shè)計(jì)報(bào)告11月30日

4、課程設(shè)計(jì)辯論6. 課程設(shè)計(jì)時(shí)間及地點(diǎn)2012年11月19日2012年11月30日上午8：0011：00；下午13：0016：00綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室新實(shí)驗(yàn)樓308二、評(píng)語(yǔ)及成績(jī)考核考核容評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)完成情況50方案設(shè)計(jì)15優(yōu)：設(shè)計(jì)方案合理，容正確，有獨(dú)立見解或創(chuàng)造性；良：方案正確，有一定見解； 中：設(shè)計(jì)方案及容根本正確，分析問(wèn)題根本正確，無(wú)原則性錯(cuò)誤；及：設(shè)計(jì)方案及容根本合理，分析問(wèn)題能力較差，但無(wú)原則性錯(cuò)誤；不及：設(shè)計(jì)方案不合理，有嚴(yán)重的原則性錯(cuò)誤；優(yōu)良中 及不及技術(shù)指標(biāo)20優(yōu)：各項(xiàng)指標(biāo)均完全到達(dá)良：各項(xiàng)指標(biāo)根本到達(dá)，只有一項(xiàng)指標(biāo)有微小差距中：有一項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有到達(dá)及：有兩項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有到達(dá)不及：有三項(xiàng)

5、指標(biāo)以上沒(méi)有到達(dá)優(yōu)良中 及不及設(shè)計(jì)報(bào)告15優(yōu)：設(shè)計(jì)報(bào)告容正確，完整，規(guī)，圖面質(zhì)量好，且符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)；良：設(shè)計(jì)報(bào)告容正確，較完整，規(guī)，圖面質(zhì)量較好，且符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)；中：設(shè)計(jì)報(bào)告容有個(gè)別錯(cuò)誤，較完整，較規(guī)，圖面質(zhì)量一般； 及：設(shè)計(jì)報(bào)告容根本正確完整，較規(guī)，有多個(gè)錯(cuò)誤；不及：設(shè)計(jì)報(bào)告容中不加消化，照搬照抄；優(yōu)良中 及不及綜合能力30設(shè)計(jì)實(shí)施能力15優(yōu)：能夠自行利用現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)展合理檢驗(yàn)，接線正確規(guī)，程序設(shè)計(jì)合理，工具軟件使用熟練；良：在教師指導(dǎo)下能夠利用現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)展合理檢驗(yàn)，接線正確規(guī)，程序設(shè)計(jì)合理，工具軟件使用熟練；中：在教師指導(dǎo)下能夠利用現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)展檢驗(yàn)

6、，接線較正確規(guī)，程序設(shè)計(jì)較合理，工具軟件使用較熟練；及：教師指導(dǎo)參與過(guò)多，才能夠利用現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)設(shè)優(yōu)良中 及不及考核工程考核容評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)綜合能力30設(shè)計(jì)實(shí)施能力15計(jì)方案進(jìn)展檢驗(yàn)，接線較正確規(guī)，程序設(shè)計(jì)較合理，工具軟件使用較熟練；不及：不能在教師指導(dǎo)下完成規(guī)定的設(shè)計(jì)方案檢驗(yàn)。故障處理能力15優(yōu)：能夠自行對(duì)硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)展合理、高效的解決；良：在教師指導(dǎo)下能夠較好處理硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題，并能夠消化吸收；中：在教師指導(dǎo)下能夠根本處理硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題，有一定的分析能力；及：教師指導(dǎo)參與過(guò)多，才能夠完成硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題；不及：不能在教師指導(dǎo)下完成故障的處理。優(yōu)良中 及不及根本素質(zhì)

7、20平安文明操作10優(yōu)：沒(méi)有發(fā)生任何平安事故和設(shè)備、元器件損壞，使用材料無(wú)浪費(fèi)，設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)整齊規(guī)；良：沒(méi)有發(fā)生任何平安事故和設(shè)備、元器件損壞，設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)較整齊規(guī)；中：沒(méi)有發(fā)生任何平安事故和設(shè)備、元器件損壞，設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)欠整齊；及：沒(méi)有發(fā)生平安事故，或有元器件損壞，現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期臟、亂差，或造成材料浪費(fèi)；不及：發(fā)生平安事故，或有元器件損壞，或現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期臟、亂差，或造成材料浪費(fèi)。優(yōu)良中 及不及勞動(dòng)紀(jì)律10優(yōu)：能完全遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和作息制度，無(wú)違紀(jì)行為；良：能遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和無(wú)曠工行為，遲到/早退1次；中：能遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和無(wú)曠工行為，遲到/早退2次；及：違反守課程設(shè)計(jì)管理制度，或有1次曠工、或遲

8、到/早退3次；不及：勞動(dòng)紀(jì)律出現(xiàn)重大問(wèn)題，取消成績(jī)。優(yōu)良中 及不及總成績(jī)：指導(dǎo)教師:等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)=90上，良=8980,中=7970,及=6960，不及=60下PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：撰寫日期：-. z.目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc265265639第一章課程設(shè)計(jì)容與要求分析 PAGEREF _Toc265265639 h 1HYPERLINK l _Toc2652656401.1課程設(shè)計(jì)容 PAGEREF _Toc265265640 h 1HYPERLINK l _Toc2652656411.2課程設(shè)計(jì)要求分析 PAGE

9、REF _Toc265265641 h 3HYPERLINK l _Toc265265642系統(tǒng)單元電路組成 PAGEREF _Toc265265642 h 3HYPERLINK l _Toc265265643第二章PLC程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc265265643 h 5HYPERLINK l _Toc265265644PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié) PAGEREF _Toc265265644 h 8HYPERLINK l _Toc265265645參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc265265645 h 9HYPERLINK l _Toc265265646附錄 PAGEREF _Toc2652

10、65646 h 10-. z.第一章 課程設(shè)計(jì)容與要求分析課程設(shè)計(jì)容圖1 雙頭鉆床的工作示意圖設(shè)計(jì)一個(gè)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(lái)加工圓盤狀零件上均勻分布的6個(gè)孔如圖1所示。操作人員將工件放好后，按下起動(dòng)按鈕，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開場(chǎng)向下進(jìn)給。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停頓上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停頓上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開場(chǎng)鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開，松開到位時(shí)，限位

11、開關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。2具有手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)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(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)完成上升、下降的功能；旋轉(zhuǎn)由第三臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)。上升、下降及旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)均為霍爾接近開關(guān)；夾緊、放松均由電磁閥帶動(dòng)。1.2課程設(shè)計(jì)要求分析1.2.1系統(tǒng)單元電路組成一、選擇性分支與集合及其編程1選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖從2個(gè)流程中選擇執(zhí)行哪一個(gè)流程由轉(zhuǎn)移條件*1、*4決定。分支轉(zhuǎn)移條件*1、*4不能同時(shí)接通，哪個(gè)接通，就執(zhí)行哪條分支。當(dāng)S21已動(dòng)作時(shí)，一旦*0接通，程序就向S22轉(zhuǎn)移，則S21復(fù)位。因此，即使以后*4接通，S24也不會(huì)動(dòng)作。集合狀態(tài)S26可由S2

12、3，S25中任意一個(gè)驅(qū)動(dòng)。2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(jìn)展驅(qū)動(dòng)處理，然后進(jìn)展轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行，簡(jiǎn)稱先驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)移。因此，首先對(duì)S21進(jìn)展驅(qū)動(dòng)處理(OUT Y1)，然后按S22、S24的順序進(jìn)展轉(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：3選擇性集合的編程選擇性集合的編程是先進(jìn)展集合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，然后按順序向集合狀態(tài)進(jìn)展轉(zhuǎn)移處理。因此，首先對(duì)第一分支(S22和S23)、第二分支(S24和S25)進(jìn)展驅(qū)動(dòng)處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。選擇性集合的梯形圖和指令表程序如圖2-3-3所示：二、并行性分支與集合及其編程1并行性

13、分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)由兩個(gè)及以上的分支流程組成的，但必須同時(shí)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(gè)支路的并行性狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其特點(diǎn)如下。圖2-3-4 并行性流程程序的構(gòu)造形式1假設(shè)S21已動(dòng)作，則只要分支轉(zhuǎn)移條件*1成立，2個(gè)流程(S22、S23；S24、 S25)同時(shí)并列執(zhí)行，沒(méi)有先后之分。2當(dāng)各流程的動(dòng)作全部完畢時(shí)(先執(zhí)行完的流程要等待全部流程動(dòng)作完成)，一旦*4為ON，則集合狀態(tài)S26動(dòng)作，S23、S25全部復(fù)位。假設(shè)其中一個(gè)流程沒(méi)執(zhí)行完，則S26就不可能動(dòng)作。另外，并行性流程程序在同一時(shí)間可能有兩個(gè)及兩個(gè)以上的狀態(tài)處于激活狀態(tài)。并行性分支的編程并行性分支的編程與選

14、擇性分支的編程一樣，先進(jìn)展驅(qū)動(dòng)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(duì)S21進(jìn)展驅(qū)動(dòng)處理(OUT Y1)，然后按第一分支(S22、S23)，第二分支(S24、S25)的順序進(jìn)展轉(zhuǎn)移處理。并行性分支的程序如圖2-3-5下：3并行性集合的編程并行性集合的編程與選擇性集合的編程一樣，也是先進(jìn)展集合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，然后按順序向集合狀態(tài)進(jìn)展轉(zhuǎn)移處理。根據(jù)并行性集合的編程方法，首先對(duì)S22、S23；S24、S25進(jìn)展驅(qū)動(dòng)處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。并行性集合的程序如圖2-3-6下：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

15、動(dòng)按鈕SB時(shí)，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開場(chǎng)向下進(jìn)給。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停頓上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停頓上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開場(chǎng)鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開，松開到位時(shí)，限位開關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。圖2-3-7 控制系統(tǒng)狀態(tài)流程圖四機(jī)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(hào)有12號(hào)，均為開關(guān)量信號(hào)，其中啟動(dòng)按鈕1個(gè)，停頓1個(gè)，行程開關(guān)5個(gè)，手動(dòng)、自動(dòng)按鈕各一個(gè)。輸出信號(hào)有6個(gè)，

16、其中5個(gè)用于電機(jī)控制，1個(gè)用于壓力繼電器控制。因此，控制系統(tǒng)選用F*2N-32MR可編程控制器即可滿足控制要求。五I/O地址編號(hào)將輸入信號(hào)按各自的功能類型分好，并將狀態(tài)流程圖中的14個(gè)步序用輔助繼電器一一對(duì)應(yīng)，編排好地址。列出外部信號(hào)與PLC的I/O口地址編號(hào)對(duì)照表，如下表2-3-8所示：表2-3-8 外部信號(hào)與PLC的I/O口地址編號(hào)對(duì)照表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)SB1啟動(dòng)*000KM0壓力繼電器Y0SQ1大鉆上限*001KM1計(jì)數(shù)器C0SQ2大鉆下限*002KM2大鉆上升Y3SQ3小鉆上限*003KM3大鉆下降Y2SQ4小鉆下限*004KM4小鉆上升Y5SQ5霍爾接近開關(guān)*

17、005KM5小鉆下降Y4SQ6松開到位限*006KM6工件旋轉(zhuǎn)Y6SB2停頓*007SB3上升*010SB4下降*011SB5旋轉(zhuǎn)*012SA1手動(dòng)*013SA2自動(dòng)*014六硬件連接圖由上面的I/0輸入輸出關(guān)系可畫出其硬件連接圖如下列圖2-3-9所示：圖 2-3-9 雙頭鉆床I/O電氣接口圖七性能測(cè)試與分析根據(jù)以上說(shuō)明，連接好線路并向PLC中下載相應(yīng)程序，初始化狀態(tài)下所有燈不亮，按下啟動(dòng)按鈕*0后，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，對(duì)應(yīng)的燈L1亮，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開場(chǎng)向下進(jìn)給，燈L2、L3亮。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，對(duì)應(yīng)燈L4亮，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停頓上升

18、；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，對(duì)應(yīng)燈L5亮，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停頓上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120，對(duì)應(yīng)燈L6亮，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開場(chǎng)鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開，松開到位時(shí)，限位開關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。-. z.第二章 PLC程序設(shè)計(jì)雙頭鉆床的PLC控制程序包括手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩局部，整個(gè)PLC控制程序如下列圖所示：手動(dòng)操作手動(dòng)操作有大小鉆頭的上升、下降，工件的旋轉(zhuǎn)及夾緊與放松。手動(dòng)操作如下圖：自動(dòng)操作由圖2-3-7雙頭鉆床的工作狀態(tài)流程圖可看出，其工作過(guò)程是典型的順序控制，采用步進(jìn)順控指令的編程方式，其自動(dòng)控制程序如下列圖

19、所示：圖 2-3-10雙頭鉆床梯形圖-. z.PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開展，PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，學(xué)好PLC具有重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。本次課程設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論和實(shí)際運(yùn)用能力，既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。雖然本次設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，但是可以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案卻有很多，正如方案論證中所說(shuō)的鉆頭自開工作和手開工作，均可以實(shí)現(xiàn)鉆床預(yù)期的工作目的。課設(shè)中，我們小組成員一起到圖書館和上網(wǎng)查找相關(guān)資料，結(jié)合工業(yè)實(shí)際情況，逐個(gè)分析優(yōu)劣，確定了最前方案。在本次的課程設(shè)計(jì)也遇到了不少的問(wèn)題，但都是些關(guān)于根本知識(shí)的小毛病，在我們的努力下，這些問(wèn)題都被我們一一查出并改正過(guò)來(lái)。這說(shuō)明我們?cè)赑LC課程學(xué)習(xí)當(dāng)中