PLC课程设计(邹鹏

1、湖 南 工 程 学 院课 程 设 计课程名称 电气控制与PLC 课题名称 三工位旋转工作台的电气控制系统设计专业班级 自动化1191班 姓 名 邹鹏 学 号 5 指导教师 刘星平、赖指南 2014 年 3 月 7 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称 电气控制与PLC 课题名称 冲床电气控制系统设计 专业班级 自动化1191班 姓 名 邹鹏 学 号 5 指导教师 刘星平、赖指南等 审 批 黄 峰 任务书下达日期2014年2月24日课程设计完成日期2014年3月7日设计内容与要求一. 课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要

2、手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。2.绘制三工位旋转工作台电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4. 上机调试程序。5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案合理

3、，所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB472884电气图用图形符号、GB698887电气制图、GB715987电气技术中的文字符号制定通则。 3.所编写的设计说明书应重点突出，层次清楚，条理分明，篇幅不少于7000字。主要设计条件编程软件及实物PLC， 设计说明书装订顺序1.课程设计说明书封面。2.课程设计任务书。3.说明书目录。4.正文（按设计内容逐项书写）。5.参考文献。6.附录。7.课程设计评分表。设计进度安排1. 第一周星期一上午：课题内容介绍。2. 第一周星期一下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任

4、务与要求，收集设计资料，准备设计工具。3. 第一周星期二第一周星期五：确定控制方案。绘制注塑机电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。选择电器元件，列出电器元件明细表。4. 第二周星期二三：试验调试5. 第二周星期三第二周星期五：编写设计说明书,答辩。参考文献1 刘星平.PLC原理及工程应用M. 北京： 中国电力出版社2 廖常初.PLC编程及应用M.北京：机械工业出版社3 万太福.可编程序控制器及其应用M. 重庆：重庆大学出版社4 工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册M.北京：水利电力出版社5 谢桂林.电力拖动与控制M.北京： 中国矿业大

5、学出版社6 刘星平.电气控制技术实验指导书. 湖南工程学院附录：课题简介及控制要求1.课题介绍其工作示意如图8-6所示。三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。（1）动作特性工位1：上料器推进，料到位后退回等待。工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，退回到位后，工件松开，放松完成后等待。工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。旋转工作台工作示意图系统采用4台电机。主轴电机、液压电机冷却电机、旋转电机电机。其中主轴电机、液压电机、冷却电机的起动停止可以不经过PLC控制。2.控制要求设计一个3工位旋转工作台PLC控制系统，通过选择开关可实现自动运行、半自动

6、运行和手动操作。目录第1章 系统描述.7第2章 设计控制方案.8第3章 系统设计.9 3.1 系统配置及输入输出对照表.10 3.2 设计PLC外部接线图.10 3.3 设计功能流程图.10 3.4 建立步与继电器对照表.13 3.5 设计梯形图程序.13第4章 总结与体会.15参考文献.16附录.17 附录1 PLC外部连线图.17 附录2 梯形图.18 第1章 系统描述 设计一个3工位旋转工作台PLC控制系统，其工作示意如图1.1所示。三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。 1.1 动作特性 工位1：上料器推进，料到位后退回等待。 工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，工件松开

7、，放松完成后等待。 工位3：卸料器向前将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 通过选择开关可实现自动运行、半自动运行和手动操作。第2章 设计控制方案 2.1 用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。 2.2 手动调整采用按钮点动的控制方式。2.3 系统处于半自动工作方式，每执行完成一个工作循环，用一个启动按钮来控制进入下一次循环。2.4 系统处于全自动运行方式，可实现自动往复地循环执行。2.5 系统运行不很复杂，采用4台电机。2.6 对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采用不进入PLC的方法以节省I/O点数。2.7 由

8、于点数不多，所以用中小型PLC可以实现。可用CPU 224与扩展模块，或用一台CPU 226。 第3章 系统设计3.1 系统配置及输入输出对照表输入信号对照表如表3.1.1所示，输出信号对照表如表3.1.2所示。信号名称外部原件内部地址信号名称外部原件内部地址总停按钮SB1不进PLC钻头上升按钮SB7I1.1主轴电机启动停止SA1不进PLC卸料器推出按钮SB8I1.2液压电机启动停止SA2不进PLC卸料器退回按钮SB9I1.3冷却电机启动停止SA3不进PLC工作台旋转按钮SB10I1.4手动运行选择SA4-1I0.0送料推进到位SQ1I1.5半自动运行选择SA4-2I0.1送料器退回到位SQ2

9、I1.6全自动运行选择SA4-3I0.2钻头下钻到位SQ3I1.7半自动运行按钮SB11I0.3钻头上升到位SQ4I2.0上料器推进按钮SB2I0.4卸料器推出到位SQ5I2.1上料器退回按钮SB3I0.5卸料器退回到位SQ6I2.2工件夹紧按钮SB4I0.6工作台旋转到位SQ7I2.3放松按钮SB5I0.7工件加紧完成SP1I2.4钻头下钻控制按钮SB6I1.0工件放松完成SP2I2.5 表3.1.1 输入信号对照表信号名称外部原件内部地址信号名称外部原件内部地址主轴电机接触器KM1不进PLC工件夹紧电磁阀YV3Q0.2液压电机接触器KM2不进PLC工件放松电磁阀YV4Q0.3冷却电机接触器

10、KM3不进PLC钻头下钻电磁阀YV5Q0.4旋转电机接触器KM4Q1.0钻头退回电磁阀YV6Q0.5送料推进电磁阀YV1Q0.0卸料推出电磁阀YV7Q0.6送料退回电磁阀YV2Q0.1卸料退回电磁阀YV8Q0.7 表3.1.2 输出信号对照表3.2 设计PLC外部接线图PlC外部接线图如附录1所示，实际接线时，还应考虑到一下几个方面： （1）应有电源输入线，通常为220V、50Hz交流电源，允许电源电压有一定的浮动范围，并且必须有保护装置，如熔断丝等。 （2） 1M、2M为输入端每个分组的公共端，把1M、2M连接起来再连到PLC24VDC电源的M端。1L、2L为输出端每个分组的公共端，把1L、

11、2L连接起来再连到交流220V电源的L端。(3）输出端的线圈和电磁阀必须加保护电路，如并接阻容吸收回路或续流二极管。3.3 设计功能流程图图3.3.1为手动控制部分的功能顺序图，图3.3.2为自动半自动控制的顺序功能图，引入初始步的条件可以是初始化秒冲SM0.1或者是由手动调整之后的原位信号。回到初始步SB10SB10SB9SB9 23SB8SB8 22SB7SB7 21 20SB6SB6SB5SB5 19SB4 18SB4SB3SB3SB2 17SB2 16 点动 15旋转退回卸料上升下钻放松夹紧退回上料 图3.3.1 手动控制部分的功能顺序图转毕且SA处于半自动转毕且SA处于自动准备就绪半

12、自动运行信号 14始终有效旋转等待退回到位 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上升下钻到位夹紧完成 8钻孔 7退回到位等待退回 5送料到位 4送料 3夹紧 6 2自动半自动且系统原位 1 图3.3.2 自动半自动控制的顺序功能图3.4 建立步与继电器对照表 辅助继电器对照表如表3.4.1所示。名称编号内部地址名称编号内部地址初始步 1 M0.0等待 13 M1.4自动半自动 2 M0.1工作台旋转 14 M1.5送料 3 M0.2点动调整 15 M1.6 送料器退回 4 M0.3送料点动 16 M1.7等待 5 M0.4退回点动 17 M2.0工件夹紧 6 M0

13、.5夹紧点动 18 M2.1向下钻孔 7 M0.6放松点动 19 M2.2钻头上升 8 M0.7下钻点动 20 M2.3工件放松 9 M1.0 升钻头点动 21 M2.4等待 10 M1.1卸件点动 22 M2.5卸工件 11 M1.2退回点动 23 M2.6 卸料器退回 12 M1.3旋转点动 24 M2.7 表3.4.1 辅助继电器对照表3.5 设计梯形图程序 控制系统的梯形图总体结构如图3.5.1所示，选择手动工作方式时I0.0为ON，将跳过自动程序；选择自动或半自动工作方式时为I0.0为OFF，将跳过手动程序。根据功能顺序图自动或半自动的梯形图程序，梯形图完成后便可以将可编程控制器与计

14、算机连接，把程序及组态数据下载到PLC内并进行调试，程序无误后即可结合施工设计将系统用于实际，梯形图程序如附录2所示。I0.0JMPLBL2自动程序I0.0JMPLBL1手动程序图3.5.1 控制系统的梯形图总体结构第4章 总结与体会 经过这次单片机课程设计，我体会到了理论与实践完全不是一回事，纸上谈兵始终不能达到一定的高度。正所谓，实践是检验真理的唯一标准。这次课程设计，我锻炼了自己的动手能力。我相信，这对我以后的成长与工作有一个很好的帮助与提到。同时，这次课程设计让我再一次认识到了自己的不足，我将会在以后的时间里，好好地学习自己不懂得地方，争取更进一步。当然，不得不提的是，这次课程设计更加让我们明白了团结的重要性。三个臭皮匠，赛过诸葛亮。感谢有这么一次课程设计，感谢学校及老师给予这样一个锻炼的平台。参考文献1 刘星平.PLC原理及工程应用M. 北京： 中国电力出版社2 廖常初.PLC编程及应用M.北京：机械工业出版社3 万太福.可编程序控制器及其应用M. 重庆：重庆大学出版社4 工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册M.北京：水利电力出版社5 谢桂林.电力拖动与控制M.北京： 中国矿业大学出版社 6 刘星平.电气控制技术实验指导书. 湖南工程学院附录1 PLC外部接线图附录2 自动半自动程序梯形图手动程序图形图 电气信息学院课程设计评分表项 目评 价优良中及格差设计