热处理加热炉电气控制系统设计-《可编程序控制器》课程设计

1、课程设计说明书（2013 /2014 学年第 学期）课程名称：可编程序控制器课程设计_题 目： 热处理加热炉电气控制系统设计_专业班级：_学生姓名：_学 号：_指导教师 ：_设计周数：二周_设计成绩 ：_20142014 年 6 6 月 2727 日11、课程设计目的通过对加热炉控制系统的设计， 在了解其自动控制的基础上进一步熟悉可编程序控制器梯形图的设计及其开发软件的使用， 并通过对 PID 控制部分的应用加深对 PLC 处理模拟量过 程的了解及其使用方法。最后把书本知识和实践结合起来， 加深对 PLC 的理解及梯形图编程 的掌握。2、课程设计内容及要求2.1设计内容（1）了解热处理加热炉的

2、结构和工作过程。（2）逐一明确各路检测信号到 PLC 的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、 信号调理电路、引入 PLC 的接线以及 PLC 中的编址。（3）逐一明确从 PLC 到个执行机构的输出通道，包括各执行机构的种类和工作机理，驱动 电路的构成，PLC 输出信号的种类和地址。（4） 绘制出轧钢机电控系统的原理图，编制I/O 地址分配表。（5）编制 PLC 的程序，结合实验室现有设备完成系统调试，在实验室手动仿真模型上演示 控制过程。（6）编写课程设计说明书。说明书要阐明各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路 或驱动电路的设计，写明设计过程中的分析、计算、比较和选择，画出程

3、序流程图，并附上 源程序。2.2技术要求（1 ）初始状态：电炉不通电，电机不通电，小车停在炉外SQ3 位置（SQ3 亮，SQ4 灭），炉门关闭（SQ2 亮，SQ1 灭）。（2） 按下启动按钮，电机 M2 正转，炉门打开（SQ2 灭）。（3） 炉门完全打开（SQ1 亮）后，电机 M2 停转，同时起动 M1 正转（SQ3 灭），运送工件的小车向炉膛内运动。（4） 小车到达炉膛内 SQ4 位置后（SQ4 亮），电机 M1 停转，同时起动 M2 反转（SQ1 灭）。（5）当炉门完全关闭后（SQ2 亮，电机 M2 停转。（6）解热：给炉膛内的加热电炉丝通入最高电压，工件开始加热。（ 7）保温：当工件温度

4、达到设定温度（摄氏度）的95%时，转入保温阶段。保温阶段采用PID 控制，用 PLC 内置的 PID 功能实现。（8）保温 12 秒钟后，关闭电炉丝停止加热，同时起动电机M2 正转，炉门打开（SQ2 灭）。2（9）炉门完全打开（SQ1 亮）后，电机 M2 停转，同时起动 M1 反转（SQ4 灭），运送工件的小车向炉膛外运动。（10 ）小车到达 SQ3 位置后（SQ3 亮），电机 M1 停转，同时起动 M2 反转（SQ1 灭）。（11）当炉门完全关闭后（SQ2 亮），电机 M2 停转。3、课程设计正文3.1 硬件设计3.1.1 轧钢机电控系统的原理图CPU226 接线图+启动按钮SQ1SQ2SQ

5、3SQ4UC24VUC24VKM1KM2KM3KM4AC120/240VAC120/240V3EM235 接线图热敏电阻电热丝FLC226炉门、小车电机控制接线图JI1M243.1.2 I/O地址分配序号名称地址1启动I0.02SQ1I0.13SQ2I0.24SQ3I0.35SQ4I0.46M1 正转Q0.07M1 反转Q0.18M2 正转Q0.29M2 反转Q0.310加热Q0.43.2 软件设计3.2.1 程序分析初始位置，小车位于 SQ3 位，炉门关闭状态，当按下启动按钮，清零计数器，同时电机 M2 正转，炉门打开，炉门由 SQ2 到 SQ1 位，小车电机 M1 正转，小车由 SQ3 到

6、 SQ4 位,炉门电机 M2 反转关闭炉门，计数器加一，此时最高电压接通电炉丝给小车内工件加热，并调用 EM235 模拟量输入输出模块，当炉内温度到达设定值的95%寸，断开电炉丝，接通计时器 T101，并启动 PID 控制系统，通过改变模拟量输出来对电炉丝端电压进行调节以 维持炉内温度基本不变，达到保温效果，满12 秒之后断开 PID 控制，并关中断，炉门打开至 SQ1,小车退出至 SQ3 炉门关闭至 SQ2 计数器再加一接通，系统复位，同时整个 程序结束停机。5322 程序流程图6323 程序设计主程序：Network 1Net*?wk TitleNehwrk. ConnmentM0.4I0

7、.Q111I丿III IIIfLQyJNetwork2M0.410.1I0.4l丿H-pH H-pH丿INetwork 3M04I0.4II0.2I；I- 1- 1 I- 1- 1/Network 4I0.410.2M0.4Q04I |lIJ3 |_ f1 11 11 1I )M0.4I0.3I0.2匸TQ02()M0.410.1I0.4Q0.0Q0.3()7Netwoik 4Netwmk 5SM0.1SBR=OENKetwoik GIKjTON-IE121-PTIQOrhS10.4T101Netwoik 7M0.4Q0l1Netwoik 810210.310.4M0.41Netwoik 9T

8、101Q04M0i4 3) )1L甲叶刚：o das 者畐去S1N3HHO3 3NlinObJQnS01N|0 IMJUSUJUJOOssajpppqiurfS0N3ON1N3LAMinoMlN3N3bAQNOOSOA-GOINA3INIinoMlN3eAOHN3LAONlFL9HS-IfZLOA-inoNlON3NmHAOHDZIQA-0 LinoNlQN3N3HAOrJLO3LL0A-0L 叩FlZLLOA丄rujN3L甲叶刚：o das 者畐去0N3N3HA0HinoNl0N3N3HAOHMJIQA-COHSNcplworz zlwolwo一 kIMIM一善 QVB10Q 0-百20TE

9、LLloclp10Network 4T101I-RET。4、课程设计总结两周的课程设计结束了， 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。通过自己一步一步的亲手去做，我们学到了很多东西，锻炼了独立思考能力，强化了动手能力。学会了通过查资料解决自己的问题，在 一次次查询中学习巩固了自己的知识并与应用相结合。培养了自己设计能力，加强了团队合作，稳固了所学知识。由于自己理论知识水平有限， 实践知识和设计经验不足， 在设计过程中，也存在很多问 题。很多变量的定义也不准确，在编写过程中也有很多不细心的地方， 犯了很多语言上的小 错误。这些都是由于自身知识储备不足造成的，在以后的学习中，还是要多看书多动手。通过设计过程的锻炼，自己分析问题跟解决问题的能力都得到锻炼和提高。综合设计的相关知识虽然以前都学习过， 但都没有这次实践过程收获得多。 对我而言，知识上的收获固 然重要，精神上的丰收更加可喜。相信这