機電傳動控制論文1

1、沈陽理工大學課程設計專用紙 No“機電傳動控制”課程設計任務書第五組1設計題目：超聲波清洗機控制系統(tǒng)2設計內(nèi)容： 1）完成課程設計指導書所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。3）要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。4）循環(huán)5次，停止循環(huán)，聲光間斷報警5秒。3設計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設計并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設計說明書4進度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天2）PLC梯形圖設計與調(diào)試 3天3）說明書撰寫 0.5天4）答辯 0.5天指導教師： 專業(yè)負責人： 主管院長： 年 月 日0前言本課程設計的教學目標是使學生掌握機電傳動控制系統(tǒng)的基本

2、原理、PLC控制電路的設計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。基本要求1、掌握機電傳動控制系統(tǒng)中固定程序的繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設計方法及兩者的關(guān)系。2、掌握常用的電氣元件的選用方法。3、具備一定的控制電路的分析能力與設計能力（包括繼電器接觸器和PLC）。設計步驟和方法如下：1、 任務分析及方案確定根據(jù)控制要求進行如下工作：1） 任務分析，然后確定主電路，注意考慮設備的保護;2） 確定控制規(guī)則；3） 選擇PLC，包括PLC點數(shù)、類似及擴展模塊的類型，注意操作方式及控制電路的保護；4） PLC輸入輸出點的確定及分配。2、 電路圖的確定1） 畫出主電路原理圖；2） 畫出

3、PLC原理及接線圖。3、 控制軟件的設計及調(diào)試根據(jù)控制規(guī)則進行如下工作：1） 畫出順序功能圖；2） 設計PLC控制梯形圖；3） 程序調(diào)試說明。4、 電氣元件的選擇主要包括各種開關(guān)、繼電器、接觸器、指示燈、熱繼電器、熔斷器等。選擇依據(jù)為電網(wǎng)標準電壓，電機功率根據(jù)題目或自己定。元件選擇見：機電傳動控制課程設計指導書 陳白宇 段智敏 編著 沈陽理工大學機械工程學院 二00八年九月目錄0前言11課程設計的任務和要求31.1課程設計的任務31.2課程設計的基本要求32總體設計42.1.PLC選型42.2.PLC端子接線43PLC程序設計53.1.設計思想53.1.1設計思路53.1.2命令理解53.1.

4、3電氣元件選擇63.2.順序功能圖73.3.PLC梯形圖74程序調(diào)試說明135結(jié)束語145參考文獻141課程設計的任務和要求1.1課程設計的任務1. 該系統(tǒng)可以進行清洗、漂洗還有超聲，有進水（液）閥、排水（液）閥，水泵電動機和液泵電動機，容腔內(nèi)包含兩個液位傳感器，上限位和下限位；2要求有3種工作方式：手動、單周期、連續(xù)。3連續(xù)時，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報警5秒。圖1. 超聲波清洗機工藝流程圖 1.2課程設計的基本要求 1）完成課程設計指導書所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。3）要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。4）循環(huán)5次，停止循環(huán)，聲光間斷報警5秒。2總體設計2.1.

5、PLC選型由設計思路可以知道超聲波清洗機控制系統(tǒng)有啟動、停止、回原點、連續(xù)、單周期、手動、清洗液沖洗、進清洗液、超聲漂洗、超聲清洗、排液（水）、清水沖洗、進清水、到上限位、到下限位共15個輸入和進清洗液閥、進清水閥、排液（水）閥、液（水）泵電動機、超聲、聲報警、光報警共7個輸出，所以應該選擇S7-200系列 CPU226 AC/DC/繼電器 24輸入/16輸出。2.2.PLC端子接線PLC端子分配見圖2。PLC外部接線圖見圖3.圖2. PLC端子分配圖圖3. 外部接線圖3PLC程序設計3.1.設計思想3.1.1設計思路由設計的任務和基本要求可知系統(tǒng)有手動、單周期、連續(xù)和回原點4種工作方式。主程

6、序中包括公用、手動、回原點和自動4個子程序。手動工作方式下，7個按鈕分別對應7個輸出：清洗液沖洗，清水沖洗，進清洗液，進清水，排水（液），超聲漂洗和超聲清洗。單周期和連續(xù)屬于自動，可先畫出順序功能圖再畫梯形圖。3.1.2命令理解（1）清洗液沖洗：進液閥與出液閥同開（2）清水沖洗：進水閥與出水閥同開（3）進清洗液：進液閥開（4）進清水：進水閥開（5）排水（液）：出液閥開（6）超聲漂洗：超聲開（漂洗-所有閥門均閉浸泡）（7）超聲清洗：超聲開 電動機開（清洗-電動機攪拌）3.1.3電氣元件選擇啟動：帶燈平行按鈕 綠 INO+INC 3SB32 05-0AA41 0.052；停止：帶燈平行按鈕 紅 I

7、NO+INC 3SB32 05-0AA21 0.052；清洗液沖洗、進清洗液、超聲漂洗、超聲清洗、排液（水）、清水沖洗、進清水：帶燈平行按鈕 藍 INO+INC 3SB32 05-0AA51 0.052；回原點、連續(xù)、單周期、手動：產(chǎn)品類別：旋轉(zhuǎn)開關(guān) 產(chǎn)品名稱：多檔位選擇開關(guān) 產(chǎn)品型號：多檔位選擇開關(guān)；到上限位、到下限位：傳感器；光報警：信號燈 紅 24VDC/AC 3SB32 17-6AA20 0.036；電動機（如圖4）：西門子 1LA7系列 AC50Hz400V 標準4極電機；電動機的斷路器：3VU1340； 電動機接觸器：3TB42 22-0X； 電動機過載保護繼電器：與3TB42相配

8、的為3UA52 40-0A；圖4. 電動機原理圖3.2.順序功能圖 自動程序的順序功能圖見圖8。 返回原點的順序功能圖見圖12。3.3.PLC梯形圖 主程序結(jié)構(gòu)梯形圖見圖5。 公用程序的梯形圖見圖6。 手動程序的梯形圖見圖7。 自動程序的梯形圖見圖9、圖10和圖11。 返回原點的梯形圖見圖13。圖5. 主程序結(jié)構(gòu)圖6. 公用程序圖7. 手動程序圖8.自動程序的順序功能圖圖9. 自動程序的梯形圖（a）圖10. 自動程序的梯形圖（b）圖11. 自動程序的梯形圖（c）圖12.返回原點的順序功能圖圖13.返回原點的梯形圖4程序調(diào)試說明（1）公用程序 主程序（圖4）的SM0.0的常開觸點一直閉合，公用程

9、序（圖5）時無條件執(zhí)行的。公用程序用于處理各種方式都要執(zhí)行的認務，以及處理不同工作方式之間的相互切換。清洗機的原點條件是：下限位開關(guān)的常開觸點閉合，此時“原點條件”M0.5為ON。在開始執(zhí)行用戶程序（SM0.1為ON）,或者系統(tǒng)處于手動狀態(tài)或回原點狀態(tài)（I0.4或I0.1為ON）時，初始步對應的M0.0將被置位，為進入單周期和連續(xù)工作方式做準備。如果此時M0.5為OFF狀態(tài)，M0.0被復位，初始步為不活動步，無法進入單周期和連續(xù)的方式工作。當系統(tǒng)處于手動狀態(tài)時，圖7中除初始步以外的各步對應的存儲器位（M2.0-M3.3）復位。（2）手動 使選擇開關(guān)I0.4為ON，執(zhí)行手動子程序。當按下按鈕I0

10、.5時進行清洗液沖洗，松開后停止清洗液沖洗；當按下按鈕I1.2時進行清水沖洗，松開后停止清水沖洗；當按下按鈕I0.6時開始進清洗液，松開或到達上限位后停止進清洗液；當按下按鈕I1.3時開始進清水，松開或到達上限位后停止進清水；當按下按鈕I1.1時開始排水（液），松開或到達下限位后停止排水（液）；當清洗機中的清洗液到達上限位時按下按鈕I0.7開始清洗液超聲漂洗，松開按鈕后停止清洗液超聲漂洗；當清洗機中的清洗液（清水）到達上限位時按下按鈕I0.7開始清洗液（清水）超聲清洗，松開按鈕后停止清洗液（清水）超聲清洗。為了安全使清洗液沖和洗清水沖洗互鎖；進清洗液、進清水和排水（液）互鎖；超聲漂洗與超聲清洗

11、互鎖。（3）返回原點 使選擇開關(guān)I0.1為ON，執(zhí)行返回原點子程序。當按下啟動按鈕I0.0后清洗機開始排水（液），是清洗機中的液體開始下降，降的下限位開關(guān)時I0.5為ON,即常閉觸點I1.5斷開，使線圈M1.0和Q0.2斷電停止排液，滿足了原點條件，在公用程序中M0.0被置位，為單周期和連續(xù)做好了準備。（4）自動當M0.5為ON時，使選擇開關(guān)I0.2或I0.3為ON,執(zhí)行自動子程序。按下啟動按鈕I0.0后計數(shù)器C1被復位，同時線圈M2.0得電自鎖斷開線圈M0.0，開始清洗液沖洗并使T37計時， 4S后線圈M2.1得電自鎖斷開線圈M2.0，開始進清洗液，到上限位后線圈M2.2得電自鎖斷開線圈M2

12、.1，開始清洗液超聲漂洗并使T38計時，3s后線圈M2.3得電自鎖斷開線圈M2.2，開始清洗液超聲清洗并使T39計時，5S后線圈M2.4得電自鎖斷開線圈M2.3，開始排清洗液，到下限位后線圈M2.5得電自鎖斷開線圈M2.4，開始清水沖洗并使T40計時， 2S后線圈M2.6得電自鎖斷開線圈M2.5，開始進清水，到上限位后線圈M2.7得電自鎖斷開線圈M2.6，開始清水超聲清洗并使T41計時，6s后線圈M3.0得電自鎖斷開線圈M2.7，開始排清水，到下限位后線圈M3.1得電自鎖斷開線圈M3.0，開始清水沖洗并使T42計時， 2S后線圈M3.2得電自鎖斷開線圈M3.1，開始排清水，計數(shù)器計一次數(shù)。1、

13、單周期當使選擇開關(guān)I0.3為ON時，M0.7為OFF。排水到下限位后不能使線圈M3.3和M2.0得電，只能使線圈M0.0得電自鎖斷開線圈M3.2，又I0.0為按鈕，此時為OFF，所以單周期到此結(jié)束。2、連續(xù) 當使選擇開關(guān)I0.2為ON時，M0.7為ON。排水到下限位后使M2.0得電自鎖斷開線圈M3.2，開始第二次循環(huán)，直到計數(shù)器計夠5次使M3.3得電自鎖斷開線圈M3.2，開始聲光報警并計時，5s后線圈M3.3失電結(jié)束循環(huán)。 當計數(shù)器未計夠5次按下停止按鈕后手M0.7失電，停止循環(huán)，在執(zhí)行完此次循環(huán)后停車。5結(jié)束語通過此次設計使我學會了怎么去分析認務和任何確定方案，加深了機電傳動控制系統(tǒng)和PLC控制電路以及繼電器接觸器的認識，使本身具備了一定的控制電路分析能力與設計能力，更深入的掌握了I/O端子分配圖和外部接線圖、順序功能圖和PLC控制梯形圖。并且還聯(lián)