plc實(shí)習(xí)報(bào)告電鍍流水線南京工程學(xué)院

1、成績(jī)南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書(論文)題 目 電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制 課程名稱 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì) 院（系、部、中心） 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 工程中心 指導(dǎo)教師 蔣榮、馬銀忠 設(shè)計(jì)起止時(shí)間： 2015 年 6 月 8 日至 2015 年 6 月 12 日引言隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們已經(jīng)對(duì)越來越多的事物不是進(jìn)行手動(dòng)操作，而是進(jìn)行人工智能控制。例如智能機(jī)器人以及立體式存儲(chǔ)倉庫的產(chǎn)生等等，一改往日以前人們?nèi)×蠒r(shí)間長(zhǎng)，難度大，效率低。 本次課程設(shè)計(jì)題目配料車控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)也正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生的，本次課

2、程設(shè)計(jì)的目的是掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理，PLC控制電路的設(shè)計(jì)方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理，設(shè)計(jì)方法及兩者的關(guān)系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計(jì)能力。運(yùn)用所學(xué)的可編程控制器的相關(guān)知識(shí)在實(shí)驗(yàn)電路板上實(shí)現(xiàn)小車取料的控制。改變以往人工取料時(shí)間長(zhǎng)，難度大，效率低的缺點(diǎn)。提高工作效率，節(jié)省人力資源。  可編程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微處理器為核心，綜合了微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的通用工

3、業(yè)控制裝置。英文縮寫為PC或PLC。它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到用戶的好評(píng)。因而在機(jī)械、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱初期的PLC只是用于邏輯控制的場(chǎng)合，代替繼電器控制系統(tǒng)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，它已進(jìn)入過程控制和位置控制等場(chǎng)合的控制領(lǐng)域。目 錄封面1引言21、 機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)要求42、機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)課題電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制52.1、電鍍流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)62.2、電鍍系統(tǒng)控制要求7

4、2.3、電鍍流水線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)8 2.4、程序調(diào)試153、課程設(shè)計(jì)小結(jié)27 參考文獻(xiàn)28 第1章 機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)要求一、課程設(shè)計(jì)目的機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)為該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計(jì)的過程中，通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)鞏固和加強(qiáng)<機(jī)電傳動(dòng)控制>課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，掌握課程知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的能力。學(xué)會(huì)運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)控制的原理和分析問題，解決問題的方法。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，綜合已學(xué)知識(shí)，完成簡(jiǎn)單完整的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；完成PLC控制程序設(shè)計(jì)，增強(qiáng)編程軟件使用的能力； 并在聯(lián)機(jī)程序調(diào)試過程中，增強(qiáng)實(shí)際操作能力。二、課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)是一綜合性的實(shí)踐工作過程，需要依據(jù)給定

5、設(shè)計(jì)任務(wù)，完成一系列的設(shè)計(jì)工作。這些設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容以課程設(shè)計(jì)任務(wù)的形式說明列出，同時(shí)完成的設(shè)計(jì)工作以設(shè)計(jì)成果的形式保留，設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)成果要求分列如下。1課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求 熟悉典型設(shè)備分析的一般方法，分析電氣控制系統(tǒng)的需要和條件； 查閱技術(shù)資料和手冊(cè)，合理選用設(shè)計(jì)方案； 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，完成電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì) 掌握使用計(jì)算機(jī)軟件編制PLC程序的應(yīng)用方法，完成PLC程序設(shè)計(jì)； 使用仿真設(shè)備調(diào)試程序； 撰寫規(guī)范的設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。2課程設(shè)計(jì)成果要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙、實(shí)物樣品等要求 繪制完成設(shè)備與信號(hào)布置簡(jiǎn)圖 繪制完成電氣控制系統(tǒng)電路圖（包括PLC端子圖） 設(shè)計(jì)與編制PLC用戶程序（

6、控制流程圖、梯形圖） 仿真設(shè)備調(diào)試程序及說明 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書3課程設(shè)計(jì)說明書撰寫內(nèi)容要求 任務(wù)說明 任務(wù)分析 控制方案設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程說明 控制流程分析 PLC控制程序設(shè)計(jì)說明 調(diào)試程序說明 總結(jié) 圖附件 參考文獻(xiàn) 第2章 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)課題 電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制一. 電鍍流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電鍍流水線系統(tǒng)根據(jù)電鍍加工工件的特殊工藝流程而設(shè)計(jì)制造的一種高效率自動(dòng)化專用設(shè)備。設(shè)備采用自動(dòng)起吊設(shè)備，遠(yuǎn)距離控制方式工作。電鍍流水線系統(tǒng)由點(diǎn)鍍槽，電鍍液回收槽，掛架和起吊機(jī)構(gòu)組成，起吊機(jī)構(gòu)吊鉤的移動(dòng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)的控制。電鍍流水線系統(tǒng)生產(chǎn)過程是由人工將工件懸

7、掛在掛具上，掛具放置在掛架上，按下自動(dòng)工作啟動(dòng)按鈕，開始自動(dòng)工作。自動(dòng)工作過程包括吊鉤下降吊起掛有工件的掛具，移動(dòng)吊鉤到達(dá)鍍槽，吊鉤下降將工件浸入鍍槽內(nèi)電鍍液中，電鍍完成后返回移動(dòng)并經(jīng)過三個(gè)電鍍液回收槽回收電鍍液，最后返回到掛架位置，放下掛具，完成自動(dòng)工作循環(huán)后，由人工取下加工好的工件。電鍍系統(tǒng)采用行程開關(guān)檢測(cè)吊鉤是否到達(dá)預(yù)定位置。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)部件工作循環(huán)如圖2-1所示。圖2-1電鍍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與移動(dòng)部件工作循環(huán)圖二. 電鍍系統(tǒng)控制要求電鍍系統(tǒng)工藝過程電鍍系統(tǒng)的工藝過程如圖2-2所示，由人工將工件放置到掛具上，啟動(dòng)自動(dòng)工作過程。首先吊鉤下降，將掛架上的掛件吊起，并移至鍍槽1進(jìn)行電鍍加工，然后經(jīng)鍍

8、槽2，鍍槽3，鍍槽4處理后返回掛架，處理完成的零件由人工取出，由此結(jié)束一次加工循環(huán)過程。 圖 2-2 電鍍系統(tǒng)處理零件工藝過程電鍍系統(tǒng)的控制要求電鍍系統(tǒng)的控制要求，是通過滿足電鍍系統(tǒng)的工作要求形成的，控制系統(tǒng)的功能必須滿足電鍍系統(tǒng)所有的工作要求。電鍍系統(tǒng)的工作要求包含三個(gè)方面，工作方式要求，工作過程要求，安全穩(wěn)定工作要求。1）電鍍系統(tǒng)工作方式要求為保證電鍍系統(tǒng)能夠處于正常工作，要求電鍍系統(tǒng)具備二種工作方式： 吊鉤能夠點(diǎn)動(dòng)后移調(diào)整，以及吊鉤不在掛架位時(shí)能夠快速復(fù)位； 吊鉤能夠點(diǎn)動(dòng)向下調(diào)整，以及吊鉤不在上端位置時(shí)能夠快速復(fù)位； 電鍍系統(tǒng)全自動(dòng)工作循環(huán)工作； 2）電鍍系統(tǒng)工作過程要求電鍍系統(tǒng)工作過程

9、是電鍍系統(tǒng)在正常加工時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過程，電鍍零件工作過程需要滿足如下要求： 按下啟動(dòng)按鈕，吊鉤下降，到位后吊起懸掛零件的掛具，上升到位后停留16秒； 吊鉤前移到鍍槽1上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，2分鐘后吊鉤上升并停留30秒； 吊鉤后移到電鍍液回收槽2上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒； 吊鉤后移到電鍍液回收槽3上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒； 吊鉤后移到電鍍液回收槽4上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒； 吊鉤后移返回到掛架處，加工循環(huán)結(jié)束。3）電鍍系統(tǒng)控制系統(tǒng)元件配置與工作要求

10、電鍍系統(tǒng)吊鉤橫向移動(dòng)電機(jī)為3KW，垂直方向移動(dòng)電機(jī)為2KW。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，所有工步切換由行程開關(guān)控制。電器元件工作關(guān)系如表2-1所示。表表2-1 電器元件工作關(guān)系表工作狀態(tài)（工步）吊鉤電機(jī)主令電器M1正轉(zhuǎn)M1反轉(zhuǎn)M2正轉(zhuǎn)M2反轉(zhuǎn)向前移動(dòng)SB2 、SQ5向下移動(dòng)SQ6、向上移動(dòng)SQ7向后移動(dòng)SQ1，SQ2，SQ3，SQ4， 注：加號(hào)，電器元件為得電狀態(tài)，減號(hào)，電器元件為失電狀態(tài)。 4）電鍍系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作要求 具有運(yùn)動(dòng)部件間安全工作的聯(lián)鎖功能； 具有位置保護(hù)功能（如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù)）； 電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動(dòng)機(jī)過載等保護(hù)功能； 具有應(yīng)急操作功能 具有照明、指示燈輔助功能。三、電鍍

11、流水線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、總體方案設(shè)計(jì)1）電氣控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)加工零件的機(jī)械設(shè)備，由于室內(nèi)常溫，工作環(huán)境較好，對(duì)控制系統(tǒng)無特殊要求。2）設(shè)備由車間低壓電網(wǎng)供電，設(shè)備驅(qū)動(dòng)電壓380v，供電頻率50赫茲。3）設(shè)備電氣控制為普通開關(guān)量控制，要求自動(dòng)完成加工，單個(gè)運(yùn)動(dòng)部件能 獨(dú)立調(diào)整工作，同時(shí)設(shè)備具有電器保護(hù)及聯(lián)鎖保護(hù)等功能。4）電鍍系統(tǒng)吊鉤橫向移動(dòng)電機(jī)為3KW，垂直方向移動(dòng)電機(jī)為2KW。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，所有工步切換由行程開關(guān)控制。2、 控制方案1） 控制系統(tǒng)采用開關(guān)量控制2） 基于設(shè)備自動(dòng)控制的要求，控制對(duì)象為單機(jī)設(shè)備，控制系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，采用FX2N的產(chǎn)品。3） 由工作要求確定，

12、控制系統(tǒng)在兩種模式下運(yùn)行，即全自動(dòng)工作循環(huán)，手動(dòng)調(diào)整工作。4） 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)無制動(dòng)控制。5） 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路三相電源供電，電壓380v6） PLC主機(jī)工作電源為交流電源電壓220v，交流接觸器線圈使用交流電源，電壓220v，主令控制電器及行程開關(guān)等使用24v直流電源7） 控制系統(tǒng)具有短路和過載保護(hù)功能，各電機(jī)之間有聯(lián)鎖保護(hù)功能3、電氣系統(tǒng)圖以及PLC端子圖電氣控制系統(tǒng)由兩部分組成，主電路以及PLC設(shè)備構(gòu)成的控制部分，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過交流接觸器主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與斷開，采用熔斷器和熱繼電器進(jìn)行短路與過載保護(hù)，同時(shí)通過控制變壓器，提供滿足系統(tǒng)工作以及PLC設(shè)備需要的電源

13、電壓。如下圖，KM1閉合M1正轉(zhuǎn)前移，KM2閉合時(shí)反轉(zhuǎn)后移；KM3閉合時(shí)M2正轉(zhuǎn)下移，KM4閉合時(shí)反轉(zhuǎn)上移。圖2-3電氣系統(tǒng)圖 圖2-4PLC端子圖 表2-2電器元件明細(xì)表 M1水平移動(dòng)電機(jī)KM1M1正轉(zhuǎn)前移M2垂直移動(dòng)電機(jī)KM2M1反轉(zhuǎn)后移SB1總停按鈕KM3M2正轉(zhuǎn)下移SB2啟動(dòng)按鈕KM4M2反轉(zhuǎn)上移SB3后移電動(dòng)控制SQ1，SQ2，SQ3，SQ4，SQ5水平方向行程開關(guān)SB4下移電動(dòng)控制SQ6，SQ7垂直方向行程開關(guān)SB5吊鉤不在掛架位時(shí)快速復(fù)位FU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4短路保護(hù)熔斷器SB6吊鉤不在上端位時(shí)快速復(fù)位FR1，F(xiàn)R2過載保護(hù)熱繼電器SB7手動(dòng)停止按鈕VC整流器QS電源隔離

14、開關(guān)TC控制變壓器QFPLC電源開關(guān)SA手動(dòng)與自動(dòng)切換旋轉(zhuǎn)開關(guān)表2-3電器元件信號(hào)與PLC連接的通道分配表輸入輸出元件通道地址元件通道地址SB1X0KM1Y0SB2X1KM2Y1SB3X2KM3Y2SB4X3KM4Y3SB5X4SB6X5SB7X7SAX10（自動(dòng)）X8（手動(dòng)）SQ1X11SQ2X12SQ3X13SQ4X14SQ5X15SQ6X16SQ7X173) 功能圖 5）梯形圖 程序調(diào)試應(yīng)用GXdeveloper輸入程序，檢查、仿真并運(yùn)行。1） SFC圖 2） 梯形圖（點(diǎn)擊“工程”-“編輯數(shù)據(jù)”-“改變程序類型”將sfc圖改為梯形圖）3） 指令表（點(diǎn)擊按鈕 將梯形圖轉(zhuǎn)換為指令表） 4）

15、程序調(diào)試點(diǎn)擊圖標(biāo)圖2-4-1菜單啟動(dòng) 繼電器內(nèi)存監(jiān)視圖2-4-2打開“軟件元 ”“軟件元窗口”圖2-4-35、 課程設(shè)計(jì)小結(jié)時(shí)間飛逝，歲月如梭，白駒過隙，時(shí)光荏苒。不知不覺中我們的課程設(shè)計(jì)就結(jié)束了。本次PLC課程設(shè)計(jì)里我們的課題是電鍍流水線生產(chǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從課題到設(shè)計(jì)初步成型再到完善的過程中，我們有困惑也有疑慮，但我們并不退縮，拿破侖說過勝利屬于最堅(jiān)忍的人。正所謂鍥而不舍，金石可鏤，我們查找資料結(jié)合實(shí)際，在發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的過程中，我們不斷完善，不斷創(chuàng)新。從PLC軟件的安裝到實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試，從流程圖梯形圖的設(shè)計(jì)到繪制，我們學(xué)到了很多，進(jìn)步了很多。學(xué)習(xí)本無底，前進(jìn)莫徬徨。在課程設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)習(xí)并掌握了很多東西。首先最基礎(chǔ)的是我們學(xué)習(xí)并了解了PLC的基本構(gòu)造，所謂萬丈高臺(tái)，起于壘土，了解PLC的基本構(gòu)造給我們夯實(shí)了基礎(chǔ)，為我們接下來的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。其次，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上我們循序漸進(jìn)，首先我們分析討論了系統(tǒng)的工藝過程，然后利用cad畫出順序功能圖，將順序功能圖轉(zhuǎn)變?yōu)樘菪螆D，之后利用PLC 軟件編程完成調(diào)試。再長(zhǎng)的路，一步步也能走完，再短的路，不邁開雙腳也無法到達(dá)。從課本知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用PLC課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)PLC順序功能圖、梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我更加了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理與