机械传动控制课设内燃机定位部件清洗系统

1、沈阳理工大学课程设计专用纸 No.目录前言. 21 系统的工作过程. 31.1 初始状态.31.2 系统工作过程.32 总体设计. 52.1 PLC的选择及I/O端口地址分配. 52.2 PLC端口分配. . 63内燃机部件定位清洗机控制系统程序设计. 83.1系统的控制.83.2 PLC顺序功能图设计.93.3 PLC梯形图. .114程序调试.21结束语. .22前言可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微机电技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工程控制装置。英文缩写为PL或PLC。它具有体积小，功能强、程序设计简单、灵

2、活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域的得到了越来越广泛的应用 ，成为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。 在近代，内燃机的使用是无处不在的，不论在工业中、农业中。所以对内燃机如何进行维护和保养也是一门重要的课题。相对于人工清理和保养的繁琐、效率低等特点，使用专业的工具是最优的选择。工具可以代替人们来对内燃机进行清洗，这样大大的提高了效率。那么这个课设是来根据清洗特点来设计的程序，它能够控制工具进行动作，完成清洗工作。1. 系统的工作过程1.1 初始状态内燃机部件定位清

3、洗机控制系统的初始化，输送杆在下限位SQ0位置有效，输送杆在后限位SQ8位有效。此时，当感应器检查到有工件是处于初始位。1.2 系统工作过程按下启动按钮SB0，系统开始工作。（单周期或者是多周期循环工作）1） 系统得电工作，延时2s。2） 延时2s后，挡板开启。3） 挡板开启到位后，输送杆上升。4） 输送杆上升到位后，第一组开始吹气，并且吹气10s。5） 吹气10s后，输送杆前进。6） 输送杆前进到位后，第二组开始吹气，并且吹气10s。7） 吹气10s后，输送杆下降。8） 输送杆下降到下限位后，挡板闭合。9） 挡板闭合到位后，喷嘴盒下降。10） 喷嘴盒到达下限位后，换向阀到A位喷洗，喷洗7s。

4、11） 喷洗7s后，换向阀到B位喷洗，喷洗7s。12） 重复10） 11）步骤一次。13） 重复后，换向阀关闭。并且延时10s。14） 10s到，喷嘴盒上升。15） 喷嘴盒上升到上限位后，输送杆后退。16） 输送杆后退到后限位后，如果是单周期运行折返回初始步， 如果是循环运行在有工件的情况下在开始1）。 17)按下停止按钮SB2后，系统完成该周期后，回到初始步。2. 总体设计2.1 PLC的选择及I/O端口地址分配2.1.1 根据课程设计的要求选择PLCPLC的主机选择西门子S7-200系列的PLC作为内燃机部件定位清洗机控制系统的主机，根据课设设计的要求，选择的PLC主要要满足有28个输入端

5、口、15个输出端口。所以我选择了S7-200 CPU 226 AC/DC 作为主机（在网上查阅）。S7-200 CPU 226 AC/DC的基本参数24路输入16路输出，共计40个数字量I/O点，有256个计数器，256的定时器。AC代表电源电压，它的允许范围是85264V，DC代表PLC工作电压，它的范围是 2028V，电流限制在1.5A左右。因为S7-200 CPU 226 AC/DC 的输入量为24个，但是课程设计需要28个，所以需要采用EM221DI8*DC24V的输入扩展模块来增加输入点数。所以此时CPU 的I/O端口的总输入数为48个。满足课程设计要求。2.1.2 I/O端口的地址

6、分配 I/O端口地址分配如表表312所示，表示根据课设要求来设计的，根据表可以清晰的了解系统端口的分配。此表是用画图软件自行画出。表212I/O端口地址分配图2.2 PLC端口分配 为了能够清晰地表达出各个端口的作用，各种步骤之间的顺序，所以根据设计画出图2.2PLC端口分配图。2.2PLC端口分配图3.内燃机部件定位清洗机控制系统程序设计3.1系统的控制3.1.1根据课程设计要求，系统可以手动、单周期和循环运行。在系统运行第一个步骤时是给系统一个SM0.1初始化脉冲。系统初始化是输送杆在下限位、输送杆在后限位。此时，系统的感应器感应到有工件时，再按下启动按钮SB0,系统开始运行。系统的工作动

7、作、动作顺序、动作时间是根据程序来确定的。系统的程序包括主程序、公用程序、手动程序和自动程序。3.1.2 A、B位的喷洗的控制A、B位的喷洗机是通过换向阀控制的。工作时间有定时器来控制的。工作周期两次是根据计数器来控制的。在手动工作时是由他们的开关来控制的。3.1.3 输送杆的控制 输送杆的上升、下降、前进及后退的控制是由他们的限位器来控制的，在手动工作时是由他们的开关来控制的。3.1.4 喷嘴盒的控制喷嘴盒的控制是由他们的限位器来控制的，在手动工作时是由他们的开关来控制的。3.1.5工作方式的选择采用转换开关来实现手动、单周期连续工作状态的选择，如图3.1.53.1.5操作面板3.2 PLC

8、顺序功能图设计 为了好的、直观的、形象的表达出系统工作的动作、顺序、动作时间、动作性质等一系列特点，设计一个PLC顺序功能图是一个很不错的选择。如图3.2所示。 图3.2顺序功能图3.3 PLC梯形图3.3.1主程序、公共程序主程序是调用子程序的程序，一个系统的各各部件之间的相互转换是通过主程序来实现的。公共程序是实现选择使用手动、单循环和多循环的程序。程序如下；3.3.2自动程序自动程序可实现系统单周期或者多周期的循环完成工作。程序如下；3.3.3手动程序手动程序是一步步来实现工作的动作。程序如下；4.分程序调试程序调试过程的错误如图所示分析说明；在M2.1得电，计数器C1开始计数，M1.7

9、是不应该得电的。在经过调试后，上一个问题解决了，但是新的问题又是出现了，如图在M2.0=0时，M4.0还会得电。结束语通过这次实训课，我受益颇丰，学到了书本里根本学不到的东西，在为期一周的课设期间，我们学习了初步的plc程序设计，一开始这门课程所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。最终圆满顺利的完成了这次课程设计，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，并且我对这次的课设是热情高涨的。通过实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为机械专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要

10、条件。在课程设计的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难的精神。老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多，学习的根本在于应用。 7.参考文献【1】 陈白宁，段智敏，刘文波. 机电传动控制 【M】.东北大学出版社，2008.【2】 李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训【M】. 北京航空航天大学出版社.【3】 袁任光.可编程序控制器选用手册【M】.机械工业出版社，2002.8【4】 廖常初，PLC编程及应用【M】，北京，机械工业出版社，20026.结束语通过这次实训课，我受益颇丰，学到了书本里根本学不到的东西，在为期一周的课设期间，我们学习了初步的plc程序设计，一开始这门课程所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。最终圆满顺利的完成了这次课程设计，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，并且我对这次的课设是热情高涨的。通过实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为机械专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。在课程设计的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难的精神。老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多，学习的根本在于应用