机电传动控制论文1

1、机电传动控制”课程设计任务书第五组1设计题目：超声波清洗机控制系统2设计内容：1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。2）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。4）循环 5 次，停止循环，声光间断报警 5 秒3设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1 天2）PLC 梯形图设计与调试3 天3）说明书撰写0.5 天4）答辩0.5 天指导教师：专业负责人：年月日主管院长：0刖言本课程设计的教学目标是使学生掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继

2、电器接触器控制电路的PLC改造方法。基本要求1、 掌握机电传动控制系统中固定程序的继电器接触器控制和PLC控制的基 本原理、设计方法及两者的关系。2、掌握常用的电气元件的选用方法。3、具备一定的控制电路的分析能力与设计能力（包括继电器一一接触器和PLQ0设计步骤和方法如下：1、任务分析及方案确定根据控制要求进行如下工作：1） 任务分析，然后确定主电路，注意考虑设备的保护；2）确定控制规则；3）选择PLC包括PLC点数、类似及扩展模块的类型，注意操作方式及控制电 路的保护；4）PLC输入输出点的确定及分配。2、电路图的确定1）画出主电路原理图；2）画出PLC原理及接线图。3、控制软件的设计及调试

3、根据控制规则进行如下工作：1）画出顺序功能图；2）设计PLC控制梯形图；3）程序调试说明。4、电气元件的选择主要包括各种开关、继电器、接触器、指示灯、热继电器、熔断器等。选择依据 为电网标准电压，电机功率根据题目或自己定。元件选择见：机电传动控制课程设计指导书陈白宇段智敏编著沈阳理工大学机械工程学院二00八年九月目录0前言 11课程设计的任务和要求 31.1课程设计的任务 31.2课程设计的基本要求 32总体设计 42.1. PLC 选型 42.2. PLC端子接线 43PLC程序设计 53.1. 设计思想 53.1.1设计思路 53.1.2命令理解 53.1.3电气元件选择 63.2. 顺序

4、功能图 73.3. PLC梯形图 74程序调试说明 135结束语 145参考文献 141课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务1. 该系统可以进行清洗、漂洗还有超声，有进水（液）阀、排水（液）阀,水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位;2. 要求有3种工作方式：手动、单周期、连续3 连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒Y2S?J?Y脚下限画YNSsSJ?结朿图1.超声波清洗机工艺流程图1.2课程设计的基本要求1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。2 ）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。4）循环5次，停止循环，声光间断报警 5

5、秒2总体设计2.1. PLC 选型由设计思路可以知道超声波清洗机控制系统有启动、停止、回原点、连续、单周期、手动、清洗液冲洗、进清洗液、超声漂洗、超声清洗、排液（水）、清水冲洗、进清水、到上限位、到下限位共 15个输入和进清洗液阀、进清水阀、 排液（水）阀、液（水）泵电动机、超声、声报警、光报警共7个输出，所以应该选择S7-200系列CPU226 AC/DC继电器24输入/16输出。2.2. PLC端子接线PLC端子分配见图2。PLC外部接线图见图3.启动10.0Q0.0回原点/10.1Q01连续102G0.2单周期10,3Q0.3手动m10.4Q0.4清洗液冲洗一m105Q0-5进清洗液一1

6、0.6Q0.6超宙漂洗E107超声清洗11,0排水液一m11.1清水冲洗mIL2进清水 二11.3上限位11,4下限位IL5停止一11.6图2. PLC端子分配图进清洸液进清水排水（液）电动机超声声报警光报警启动回原点连续 单周期手动 読液冲洗 进清洗液超声漂洗超声清洗排水()清水冲洗进清水上限位下限位停止10,010.110.21U.:10,410,510.610.711.111.1N112IL32111,41L11.5Q0-0IL6Q0.1Q0.21MQ0.32MQ0-4M DCL+24VQ0,5Q0.6紧急停车负载电源-0Q AC 220V=FKM进清洗液 进清水 排水(液 电动机 超声

7、 声报警 光报警图3.外部接线图3PLC程序设计3.1.设计思想3.1.1设计思路由设计的任务和基本要求可知系统有手动、 单周期、连续和回原点4种工作 方式。主程序中包括公用、手动、回原点和自动 4个子程序。手动工作方式下，7个按钮分别对应7个输出：清洗液冲洗，清水冲洗，进 清洗液，进清水，排水(液)，超声漂洗和超声清洗。单周期和连续属于自动，可先画出顺序功能图再画梯形图。3.1.2命令理解(1) 清洗液冲洗：进液阀与出液阀同开(2) 清水冲洗：进水阀与出水阀同开(3) 进清洗液：进液阀开(4) 进清水：进水阀开(5) 排水(液)：出液阀开(6) 超声漂洗：超声开(漂洗-所有阀门均闭浸泡)（7

8、）超声清洗：超声开电动机开（清洗-电动机搅拌）3.1.3电气元件选择启动：带灯平行按钮绿INO+INC 3SB32 05-0AA41 0.052 ；停止：带灯平行按钮红INO+INC 3SB32 05-0AA21 0.052 ；清洗液冲洗、进清洗液、超声漂洗、超声清洗、排液（水）、清水冲洗、进清水：带灯平行按钮 蓝INO+INC 3SB32 05-0AA51 0.052；回原点、连续、单周期、手动：产品类别：旋转开关产品名称：多档位选择开关 产品型号：多档位选择开关；到上限位、到下限位：传感器；光报警：信号灯红 24VDC/AC 3SB32 17-6AA20 0.036；电动机（如图4）:西门

9、子1LA7系列AC50HZ400V标准4极电机； 电动机的断路器：3VU1340电动机接触器：3TB42 22-0X ；电动机过载保护继电器：与 3TB42相配的为3UA52 40-0A；32顺序功能图自动程序的顺序功能图见图& 返回原点的顺序功能图见图123.3. PLC梯形图主程序结构梯形图见图5公用程序的梯形图见图6手动程序的梯形图见图7自动程序的梯形图见图9、图10和图11。返回原点的梯形图见图13图5.主程序结构SM0.1M0.510.4原点条件M0.0(S )初始条件110,1M0.5H十门M0-7-M（R）10,斗M2.D4 口MO.O一总)1复位连续标志宣位非初始歩图6.公用程

10、序MilM12症MH1,5MM1,4MM1,7MM1.6M淸洗極冲洗清水冲洗AJ, 4 MlrAmiy 4 4 Jr 5 L / L / L I TL *IT?液清if- 进 进M一I ）排水（液）M1.6超声溝先M1.7超声清洗30.3电动机进清洗液排水（液）超声图7.手动程序图8.自动程序的顺序功能图M0.71 Hy叼一 连续M07T卜M3.2M07T I_VI HnK)初始步M2,0M0(0M0.0T IM07 怦帖 T I I I I 卜M0.010.0M0.5T I I卜N2.0T卜M2.0T卜M2.1T卜ClM2(lIN TQN斗0PT IDDnsT37M22彳卄1 进清洗液M2.

11、111.4M2*3M2.2H 一N2.2T卜I HrVhrt）清洗液超声漂洗T38IN TDNM2.2H HM2-3T H30M2,4M2(3PT LoansT38T 卄D-清洗液超声清洗T39IN TONM2.3T3950M2-5M24PT LOOnsT II FtVW )排液 M24T卜Ng.4T卜M2.5T卜：15-hHzKH)清水兩先T4Q L-llN tonM2520-PT LOOnzi图9.自动程序的梯形图（a）M2.5T40HH/W陶水T卜T卜N2.6 IL4T HM27H IM3W-H清水超声清洗T41IlN TCMPT 100ns（排水M3.0H卜M3.0T IM3.1T卜I

12、L5M3JM32清水冲洗T4Ilhl TCMN31T卜M3FT卜M3FT T110.0H T1520-M3(3M0.0M3.2PT 1D0A5T42I H-kHkl(排水JC1CU CTUM3.E M0.7H H HM9.9H I11.5 C1T43M3.3T43IN TCM50PJJDDne SM0.5 00,3T W声籍QU6光报警图10.自动程序的梯形图（b）H 7LI rdL 31_i 71 图11.自动程序的梯形图（c）M1.Q10,0 * 1C 1 回原点启动| QO.E I排水（液II.5下限位图12.返回原点的顺序功能图IO.l1Ml.C110.0L_ _ILi丄.匕1I1 1

13、nx 11rM I .0 )Q0.2 )图13.返回原点的梯形图4程序调试说明（1）公用程序主程序（图4）的SM0.0的常开触点一直闭合，公用程序（图 5）时无条件 执行的。公用程序用于处理各种方式都要执行的认务，以及处理不同工作方式之间的相互 切换。清洗机的原点条件是：下限位开关的常开触点闭合，此时“原点条件” M0.5为 ON在开始执行用户程序（SM0.1为ON ,或者系统处于手动状态或回原点状态（I0.4或I0.1为ON时，初始步对应的M0.0将被置位，为进入单周期和连续 工作方式做准备。如果此时M0.5为OFF状态，M0.0被复位，初始步为不活动步， 无法进入单周期和连续的方式工作。当

14、系统处于手动状态时，图7中除初始步以外的各步对应的存储器位（M2.0-M3.3）复位。（2）手动使选择开关I0.4为ON执行手动子程序。当按下按钮I0.5时进行清洗液 冲洗，松开后停止清洗液冲洗；当按下按钮11.2时进行清水冲洗，松开后停止清水冲洗；当按下按钮I0.6时开始进清洗液，松开或到达上限位后停止进清洗 液；当按下按钮I1.3时开始进清水，松开或到达上限位后停止进清水；当按下 按钮11.1时开始排水（液），松开或到达下限位后停止排水（液）；当清洗机中 的清洗液到达上限位时按下按钮I0.7开始清洗液超声漂洗，松开按钮后停止清 洗液超声漂洗；当清洗机中的清洗液（清水）到达上限位时按下按钮I

15、0.7开始清洗液（清水）超声清洗，松开按钮后停止清洗液（清水）超声清洗。为了安全 使清洗液冲和洗清水冲洗互锁；进清洗液、进清水和排水（液）互锁；超声漂洗 与超声清洗互锁。（3）返回原点使选择开关I0.1为ON执行返回原点子程序。当按下启动按钮I0.0后清 洗机开始排水（液），是清洗机中的液体开始下降，降的下限位开关时I0.5为ON即常闭触点I1.5断开，使线圈M1.0和Q0.2断电停止排液，满足了原点条件， 在公用程序中M0.0被置位，为单周期和连续做好了准备。（4）自动当M0.5为ON时，使选择开关I0.2或I0.3为ON执行自动子程序。按下 启动按钮I0.0后计数器C1被复位，同时线圈M2

16、.0得电自锁断开线圈M0.0,开 始清洗液冲洗并使T37计时，4S后线圈M2.1得电自锁断开线圈M2.0,开始进 清洗液，到上限位后线圈 M2.2得电自锁断开线圈M2.1,开始清洗液超声漂洗并 使T38计时，3s后线圈M2.3得电自锁断开线圈M2.2,开始清洗液超声清洗并使 T39计时，5S后线圈M2.4得电自锁断开线圈M2.3,开始排清洗液，到下限位后 线圈M2.5得电自锁断开线圈M2.4,开始清水冲洗并使T40计时，2S后线圈M2.6 得电自锁断开线圈M2.5,开始进清水，到上限位后线圈 M2.7得电自锁断开线圈 M2.6,开始清水超声清洗并使T41计时，6s后线圈M3.0得电自锁断开线圈

17、M2.7, 开始排清水，到下限位后线圈 M3.1得电自锁断开线圈M3.0,开始清水冲洗并使 T42计时，2S后线圈M3.2得电自锁断开线圈M3.1，开始排清水，计数器计一 次数。1、单周期当使选择开关I0.3为ON时，M0.7为OFF排水到下限位后不能使线圈M3.3和M2.0得电，只能使线圈 M0.0得电自锁断开线圈 M3.2,又10.0为按钮， 此时为OFF所以单周期到此结束。2、连续当使选择开关I0.2为ON时，M0.7为ON排水到下限位后使M2.0得电 自锁断开线圈M3.2，开始第二次循环，直到计数器计够 5次使M3.3得电自锁断 开线圈M3.2,开始声光报警并计时，5s后线圈M3.3失电结束循环。当计数器未计够5次按下停止按钮后手 M0.7失电，停止循环，在执行 完此次循环后停车。5结束语通过此次设计使我学会了怎