PLC小車行駛的PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、可編程控制器課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計二、設(shè)計目的本課程設(shè)計是本門課程課堂教學(xué)的延伸和發(fā)展，是理論知識與工程實踐之間的銜接。課程設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設(shè)計任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；

2、綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。在專業(yè)知識與研究方法方面為日后的畢業(yè)設(shè)計乃至畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計要求(1) 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)度計劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。(2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。(3) 要求電氣原理圖設(shè)計可行，基本能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。程序流程框圖繪制規(guī)范。 (4)本設(shè)計全班同學(xué)分小組完成，每小組68名學(xué)生，要求所

3、有學(xué)生都參與設(shè)計過程，每位學(xué)生承擔(dān)一部分任務(wù)。(5)設(shè)計完成后，每組學(xué)生要求提交一份設(shè)計報告。報告內(nèi)容包括：1. 設(shè)計原理2.設(shè)計內(nèi)容：包括設(shè)計系統(tǒng)功能、選用器件及器件相關(guān)功能介紹、設(shè)計系統(tǒng)原理圖（電阻、電容等要標(biāo)明參數(shù)）、所編寫的相關(guān)程序以及程序流程圖、設(shè)計心得體會、參考文獻(xiàn)。3.程序流程圖4.程序清單5.設(shè)計總結(jié)（體會）四、設(shè)計過程1、設(shè)計子課題 小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計2、 設(shè)計內(nèi)容某生產(chǎn)自動線，用電動機(jī)拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當(dāng)小車處在原位時，壓下原位限位開關(guān)sq0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕sb1，小車從原點a出

4、發(fā)駛向1號位，抵達(dá)后限位開關(guān)sq1動作，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。3、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向2號位。4、到達(dá)2號位后，小車碰到限位開關(guān)sq2，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。5、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向3號位。6、到達(dá)3號位后，小車碰到限位開關(guān)sq3，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關(guān)sq0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關(guān)，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復(fù)運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖 3. 步驟(1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計任務(wù)。(2) 系統(tǒng)總

5、體方案的確定(3) plc選擇及i/o及其它plc元器件分配(4) 程序框圖和梯形圖設(shè)計(5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主要內(nèi)容包括：(6) 撰寫設(shè)計報告題目五：小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計一、課題內(nèi)容及控制要求某生產(chǎn)自動線，用電動機(jī)拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當(dāng)小車處在原位時，壓下原位限位開關(guān)sq0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕sb1，小車從原點a出發(fā)駛向1號位，抵達(dá)后限位開關(guān)sq1動作，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。3、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向2號位。4、到達(dá)2號位后，小車碰到限位開關(guān)s

6、q2，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。5、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向3號位。6、到達(dá)3號位后，小車碰到限位開關(guān)sq3，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關(guān)sq0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關(guān)，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復(fù)運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖二、設(shè)計任務(wù)1、根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，包括plc硬件配置電路。2、根據(jù)控制要求，編制小車行駛plc控制程序。3、編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 基于plc的小車行駛電氣控制電路圖。 plc控制程序

7、（梯形圖）。 plc選擇及i/o及其它plc元器件分配。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。 工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計題 目：小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè)：熱能與動力工程 年 級：2011級 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 日 期：2013.7 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院目錄可編程控制器課程設(shè)計任務(wù)書3附錄6plc在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用說明書8引言8控制要求8系統(tǒng)總體設(shè)計方案9plc選型及i/o接線圖10程序控制設(shè)計11結(jié)束語15參考文獻(xiàn)15課程設(shè)計指導(dǎo)老師評審標(biāo)準(zhǔn)及成

8、績評定15附件17可編程控制器課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計二、設(shè)計目的本課程設(shè)計是本門課程課堂教學(xué)的延伸和發(fā)展，是理論知識與工程實踐之間的銜接。課程設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設(shè)計任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立

9、工作能力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。在專業(yè)知識與研究方法方面為日后的畢業(yè)設(shè)計乃至畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計要求(1) 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)度計劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。(2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。(3) 要求電氣原理圖設(shè)計可行，基本能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。程序流程框圖繪制規(guī)范。 (4)本設(shè)計全班同學(xué)分小組完成，每小組

10、68名學(xué)生，要求所有學(xué)生都參與設(shè)計過程，每位學(xué)生承擔(dān)一部分任務(wù)。(5)設(shè)計完成后，每組學(xué)生要求提交一份設(shè)計報告。報告內(nèi)容包括：1. 設(shè)計原理2.設(shè)計內(nèi)容：包括設(shè)計系統(tǒng)功能、選用器件及器件相關(guān)功能介紹、設(shè)計系統(tǒng)原理圖（電阻、電容等要標(biāo)明參數(shù)）、所編寫的相關(guān)程序以及程序流程圖、設(shè)計心得體會、參考文獻(xiàn)。3.程序流程圖4.程序清單5.設(shè)計總結(jié)（體會）四、設(shè)計過程1、設(shè)計子課題 小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計2、設(shè)計內(nèi)容 見附錄3. 步驟(1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計任務(wù)。(2) 系統(tǒng)總體方案的確定(3) plc選擇及i/o及其它plc元器件分配(4) 程序框圖和梯形圖設(shè)計(5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主

11、要內(nèi)容包括：(6) 撰寫設(shè)計報告五、成績評定成績考核分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等級，各等級具體要求如下：優(yōu)：設(shè)計思路清晰，設(shè)計系統(tǒng)功能完整，電路設(shè)計合理，選用外圍器件功能適用并且參數(shù)正確，各功能模塊劃分完善，程序及流程圖正確，設(shè)計報告能完整闡述設(shè)計過程。良：設(shè)計思路清晰，設(shè)計系統(tǒng)功能完整，電路設(shè)計基本合理，選用外圍器件功能適用，各功能模塊有適當(dāng)劃分，程序及流程圖有少許錯誤，設(shè)計報告能清楚闡述設(shè)計過程，無明顯設(shè)計錯誤。中：設(shè)計思路基本清晰，設(shè)計系統(tǒng)功能基本達(dá)到設(shè)計要求，電路設(shè)計合理無嚴(yán)重錯誤，選用外圍器件功能適用，能編寫核心部分程序及流程圖，設(shè)計報告能闡述設(shè)計過程，無較多設(shè)計錯誤。及格：設(shè)

12、計思路基本清晰，設(shè)計系統(tǒng)功能不太完整，電路設(shè)計有一定缺陷，能夠選用部分外圍器件配合單片機(jī)工作，能編寫核心部分程序，設(shè)計報告能闡述設(shè)計過程，無較多設(shè)計錯誤。不及格：設(shè)計系統(tǒng)功能不能達(dá)到設(shè)計要求，電路設(shè)計有較明顯缺陷，選用外圍器件不適用，程序設(shè)計有較嚴(yán)重錯誤，設(shè)計報告未能闡述設(shè)計過程?；虺u行為嚴(yán)重。設(shè)計指導(dǎo)教師(簽字)： 附錄 題目五：小車行駛的plc控制系統(tǒng)設(shè)計一、課題內(nèi)容及控制要求某生產(chǎn)自動線，用電動機(jī)拖動小車，如圖1所示，電動正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。對小車運行的控制要求為：1、當(dāng)小車處在原位時，壓下原位限位開關(guān)sq0，原位指示燈亮。2、按下啟動按鈕sb1，小車從原點a出發(fā)駛向1號

13、位，抵達(dá)后限位開關(guān)sq1動作，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。3、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向2號位。4、到達(dá)2號位后，小車碰到限位開關(guān)sq2，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。5、當(dāng)小車返回原位后，碰到原位限位開關(guān)sq0，小車停止前進(jìn)，并駛向3號位。6、到達(dá)3號位后，小車碰到限位開關(guān)sq3，小車停止前進(jìn)，并立即返回原位。7、小車運行一周后，返回原位并壓下原位限位開關(guān)sq0，小車停止運行。此外，根據(jù)需要，若接通連續(xù)運行開關(guān)，則小車在運行一周后能夠繼續(xù)重復(fù)運行，直至按下停止按鈕停車。圖1 小車運行示意圖二、設(shè)計任務(wù)1、根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，包括p

14、lc硬件配置電路。2、根據(jù)控制要求，編制小車行駛plc控制程序。3、編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 基于plc的小車行駛電氣控制電路圖。 plc控制程序（梯形圖）。 plc選擇及i/o及其它plc元器件分配。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。plc在生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用說明書1、 引言在自動生產(chǎn)線上，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運，例如，倒料，運貨等等。小車通常采用電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。2 、控制要求對小車運行的控制要

15、求為:小車從原位a出發(fā)駛向1號位，抵達(dá)后立即返回原位;接著又從原位a出發(fā)直接駛向2號位，抵達(dá)后又立即返回原位;第三次還從原位a出發(fā)，直接駛向3號位，抵達(dá)后仍立即返回原位，如圖1所示:圖1 小車行駛示意圖根據(jù)工作需要，可以將上述三次運行作為一個周期，每個周期間小車可以停頓若干時間。也可以無須停頓而重復(fù)上述過程，直至按下停止按鈕為止。3、系統(tǒng)總體設(shè)計方案（1）總體思想小車前進(jìn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)在自動行駛小車控制系統(tǒng)中以plc為核心，通過各種輸入端接收各種輸入信號，處理后經(jīng)輸出端輸出控制信號，以及控制器里的繼電器和移位寄存器等電器開關(guān)的開通與閉合來控制小車的左行、右行與停止。根據(jù)控制任務(wù)和設(shè)計要求所設(shè)計的方

16、案流程如圖2所示小車停轉(zhuǎn)小車后退電動機(jī)反轉(zhuǎn) plc 圖2 自動行駛小車控制系統(tǒng)方案流程圖 在圖2中可以看到，本次設(shè)計的核心思想，通過plc控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)達(dá)到小車的前進(jìn)和后退，并在一定條件下停止運行，實現(xiàn)了對小車的自動控制滿足了工業(yè)生產(chǎn)的要求。 （2）主電路設(shè)計 本設(shè)計重點內(nèi)容之一是設(shè)計電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制邏輯電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)決定了小車的前進(jìn)后退因此合理的設(shè)計電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)邏輯是一項必要并且非常重要的任務(wù)。本文設(shè)計的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的思想是把三相異步電動機(jī)的三相中的任意兩相互換電機(jī)可由正轉(zhuǎn)變成反轉(zhuǎn)。為了保證兩個接觸器不能同時得電提高可靠性還需加入互鎖電路集合以上要求該控制系統(tǒng)的主電路如圖3所示 圖

17、3 控制系統(tǒng)的主電路4、 plc選型及i/o接線圖根據(jù)控制要求，系統(tǒng)的輸入量有:啟、停按鈕信號;1號位、2號位、3號位限位開關(guān)信號;連續(xù)運行開關(guān)信號和原位點限位開關(guān)信號。系統(tǒng)的輸出信號有:運行指示 和原位點指示輸出信號;前進(jìn)、后退控制電機(jī)接觸器驅(qū)動信號。共需實際輸入點數(shù)7個，輸出點數(shù)4個。選用日本三菱公司f-20m產(chǎn)品，其輸入點數(shù)12，輸出 點數(shù)8。小車行駛控制系統(tǒng)plc i/o接線圖如圖3所示:圖4 plc i/o接線圖可將控制系統(tǒng)所有輸入和輸出元件分別分配到plc各個輸入輸出點上如下表5所示表 55、控制程序設(shè)計小車運行控制過程如下:(1) 小車處于原位壓下原位限位開關(guān)sqo，x401接通

18、y430，原位指示燈亮。(2) 小車行駛至1號位返回原位按下啟動按鈕sb1，y431被x400觸點接通并自鎖，運行指示燈亮并保持整個運行過程。此時y431的常開觸點接通移位寄 存器的數(shù)據(jù)輸入端in，m100置1(其常閉觸點斷開，常開觸點閉合)，m100和x402的觸點接通y432線圈，前進(jìn)接觸器km2得電吸合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，小車駛向1號位。當(dāng)小車到達(dá)1號位時，限位開關(guān)sq1動作，x402常閉觸點斷開y432線圈，km3失電釋放，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，小車停止前進(jìn)。與此同時 x402接通移位寄存器移位輸入cp端，將m100中的“1”移到m101，m101常閉觸點斷開，m100補(bǔ)“0”，而m101常開觸點閉合

19、，y433 接通，接觸器km4得電吸合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，小車后退，返回原位。(3) 小車行駛至2號位又返回原位 當(dāng)小車碰到原位限位開關(guān)sqo，x401斷開y433線圈通路，km4失電釋放，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，小車停止。x401與m101接通移位輸入通路，m102接 通y432線圈，小車駛向2號位。當(dāng)小車再次到達(dá)1號位時，雖然sq1動作，x402動作，但因為m102和x402仍接通y432，m100為“0”， 所以不影響小車?yán)^續(xù)駛向2號位。直至小車碰到2號位限位開關(guān)sq2，x403斷開y432，小車才停止前進(jìn)。與此同時，x403與m102接通移位輸入通 路，將m102中的“1”移到m103，m103為“1”

20、，其余的位上全為“0”。m103接通y433線圈，小車返回原位。(4) 小車行駛至3號位再返回原位 當(dāng)小車碰到原位限位開關(guān)sqo后，小車停止后退。同時m103和x401接通移位輸入通路，m104和x404接通y432，小車向3號位駛?cè)?。小車再?經(jīng)過1號位和2號位，但因為m100m103均為“0”，不會移位，m104和x404仍接通y432，直到小車碰到3號位限位開關(guān)sq3動作， x404才斷開y432線圈，小車才停止前進(jìn)。這時m104和x404接通移位輸入通路，m104移位到m105，m405為“1”，其它位為“0”， m105和x401接通y433，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車后退返回原位。(5) 小車

21、運行一個周期 小車運行一個周期返回原位后壓下原位限位開關(guān)sqo，x401又?jǐn)嚅_y433，小車停止運行。同時m105和x401接通移位輸入通路，m105移位到 m106，m106為“1”，其余位為“0”，即m100m105的常開觸點均為斷態(tài)，這時如果連續(xù)運行開關(guān)s仍未合上，x405仍斷開，那么移位寄存 器不會復(fù)位，m100仍為“0”，則小車正向出發(fā)往返運行三次(一個周期)后，就在原位停下來了。(6) 小車連續(xù)運行與停止 如果需要小車在運行一個周期后，繼續(xù)運行下去，則合上連續(xù)運行開關(guān)s, x405、x401和m106接通復(fù)位輸入端r，移位寄存器復(fù)位，m100重新置“1”，m100與x402又接通y

22、432，小車又開始第二個周期的運 行，并且一個周期又一個周期地連續(xù)運行下去，直到按下停機(jī)按鈕sb2, x407觸點斷開，y432和y433線圈斷開，小車才會立即停止運行。同理，如果發(fā)生意外情況，不論小車運行在什么位置，只要按下停車按鈕sb2，電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)，小車停止運行。小車plc控制系統(tǒng)梯形圖如圖6所示:圖6 plc控制梯形圖5 、結(jié)束語自動生產(chǎn)線上使用的轉(zhuǎn)運小車，是常用的生產(chǎn)設(shè)備，它運行正常與否，對生產(chǎn)影響很大。該控制系統(tǒng)具有簡單可靠地優(yōu)點，有借鑒的價值6、參考文獻(xiàn)1 漆漢宏. plc電氣控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2007.2 李建興.可編程控制器應(yīng)用技術(shù) m.機(jī)械工業(yè)出版社,2004.7、課程設(shè)計指導(dǎo)教師評審標(biāo)準(zhǔn)及成績評定序號評審項目評審指標(biāo)評價比例實際得分1工作量、工作態(tài)度工作量完成情況，論文（設(shè)計）難易程度，有體現(xiàn)本專業(yè)基本訓(xùn)練的內(nèi)容；工作紀(jì)律、作風(fēng)是否嚴(yán)謹(jǐn)。20%2調(diào)查論證獨立查閱文獻(xiàn)、調(diào)研情況；開題報告完成情況；綜合歸納、收集和正確利用各種信息的能力。15%3實驗、設(shè)計方案與實驗技能實驗、設(shè)計方案合理、可行；獨立操作實驗，數(shù)據(jù)采集、計算、處理的能力；結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝、推導(dǎo)正確或程序運行是否可靠。20%4分析與解決問題的能力運用所學(xué)知識和技