昆明學(xué)院PLC課程設(shè)計(jì)雙鉆頭

1、 電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告姓 名 楊承明 學(xué) 號(hào) 201104170125 院 系 自機(jī)學(xué)院 班 級(jí) 電氣（3）班 指導(dǎo)教師 張立明 李揚(yáng)清 李祥德 2014年 6月2目錄目 錄第一部分: 電氣線路安裝調(diào)試技能訓(xùn)練.11、1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制.1 1、2 時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的Y-降壓?jiǎn)?dòng)電路. 21、3技能訓(xùn)練小結(jié). 3第二部分 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng). 5第一章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析. 51.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容. 51.2課程設(shè)計(jì)要求分析. 5第2章 PLC程序設(shè)計(jì). 111、手動(dòng)操作. 112、 自動(dòng)操作. 11PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié). 13參考文獻(xiàn). 14附錄. 15第一部分:

2、電氣線路安裝調(diào)試技能訓(xùn)練 1、1技能訓(xùn)練題目一: 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制1、1.1電氣原理圖:圖1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電氣原理圖 1、1.2人完成的安裝線路實(shí)物圖片: 1、2 技能訓(xùn)練題目二:時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的Y-降壓?jiǎn)?dòng)電路1、2.1電氣原理圖: 圖3 時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的Y-降壓?jiǎn)?dòng)電路電氣原理圖1、2.2本人完成的安裝線路實(shí)物圖片: 1、3技能訓(xùn)練小結(jié):1、3.1 電氣原理圖的繪制要求:1)電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路。2)每一電氣元件采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一的圖形符號(hào)來(lái)表示，在圖形符號(hào)附近用文字符號(hào)標(biāo)注屬于哪類電器。3)同一電器的各個(gè)部件(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))在圖中的位

3、置，根據(jù)便于閱讀和研究的原則來(lái)安排，可以不畫在一起，但屬于同一電器的部件均編以相同的文字符號(hào)。4)對(duì)于接觸器、繼電器的觸點(diǎn)按吸引線圈不通電狀態(tài)畫出，控制器手柄按趨于零位時(shí)的狀態(tài)畫出，按鈕、行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出等。 5)在原理圖中，無(wú)論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般應(yīng)按動(dòng)作順序和信號(hào)流從上到下、從左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置，并盡可能減少線條和避免線條交叉。6)直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖樣上方(直流電源的正極)和下方(直流電源的負(fù)極)。7)為了便于檢索電氣電路，方便閱讀和分析，在原理圖的上方或右方將圖分成若干圖區(qū)，并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用。8)

4、在電氣原理圖中，接觸器和繼電器線圈與觸點(diǎn)之間的從屬關(guān)系要加以說(shuō)明，即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的文字符號(hào)，并在其下注明相應(yīng)觸點(diǎn)的索引代號(hào)。 1、3.2 電器安裝、接線的工藝要求:1)組合開(kāi)關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的外側(cè)，并使熔斷器的受電端為底座的中心端。(2)各元件的安裝位置應(yīng)齊整，勻稱，間距合理，便于元件的更換。(3)緊固各元件時(shí)要用力勻稱，緊固程度適當(dāng)。在緊固熔斷器、接觸器等易碎元件時(shí)，應(yīng)用手按住元件一邊輕輕搖動(dòng)，一邊用旋具輪換旋緊對(duì)角線上的螺釘，直到手搖不動(dòng)后再適當(dāng)旋緊些即可。板前明線布線的工藝要求：布線通道盡可能少，同時(shí)并行導(dǎo)線按主、控電路分類集中，單層密排，緊貼安裝

5、面布線。同一平面的導(dǎo)線應(yīng)高低一致，不能交叉。非交叉不可時(shí)，該根導(dǎo)線應(yīng)在接線端子引出時(shí)，就水平架空跨越，但必須走線合理。布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻。變換走向時(shí)應(yīng)垂直。布線時(shí)嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。布線順序一般以接觸器為中心，由里向外，由高至低，先控制電路，后主電路，以不妨礙后續(xù)布線為原則。在每根剝?nèi)ソ^緣層的導(dǎo)線兩端要套上編碼套管。所有從一個(gè)接線端子(或接線樁)到另一個(gè)接線端子(或接線樁)的導(dǎo)線必須連接，中間無(wú)接頭。導(dǎo)線與接線端子或接線樁連接時(shí)，不得壓絕緣層、不反圈及不露銅過(guò)長(zhǎng)。同一元件、同一回路的不同接點(diǎn)的導(dǎo)線間距離應(yīng)保持一致。一個(gè)電器元件的接線端子上的導(dǎo)線連接不得多于兩根，每節(jié)接線端子板上的連接

6、導(dǎo)線一般只允許連接一根。1、3.3 實(shí)訓(xùn)線路發(fā)生的故障及排除辦法：線路錯(cuò)接故障，排除方法：對(duì)照電氣控制原理圖進(jìn)行檢查。接觸不良或?qū)Ь€某些部分存在斷開(kāi)斷開(kāi)情況，排除方法：用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)。第二部分: 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng) 第一章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 圖1 雙頭鉆床的工作示意圖實(shí)訓(xùn)要求： 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的雙頭鉆床控制系統(tǒng)。其控制要求如下：（1）、雙頭鉆床用來(lái)加工圓盤狀零件上均勻分布的6個(gè)孔如圖1所示。操作人員將工件放好后，按下起動(dòng)按鈕，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開(kāi)始向下進(jìn)給。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(S

7、Q2)時(shí)，停止上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停止上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120°，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開(kāi)始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開(kāi)，松開(kāi)到位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。（2）、具有手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行功能。（3）、具有上電和急停斷電功能。（4）、大鉆頭、小鉆頭由兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)完成上升、下降的功能；旋轉(zhuǎn)由第三臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)。上升、下降及旋轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)均為霍爾接近開(kāi)關(guān)；夾緊、放松均由電磁閥帶動(dòng)。1.2課程設(shè)計(jì)要求分析1.2.1系統(tǒng)單元電路組成一、選擇性分支與匯合及其編程1選擇性分支狀態(tài)

8、轉(zhuǎn)移圖從2個(gè)流程中選擇執(zhí)行哪一個(gè)流程由轉(zhuǎn)移條件X1、X4決定。分支轉(zhuǎn)移條件X1、X4不能同時(shí)接通，哪個(gè)接通，就執(zhí)行哪條分支。當(dāng)S21已動(dòng)作時(shí)，一旦X0接通，程序就向S22轉(zhuǎn)移，則S21復(fù)位。因此，即使以后X4接通，S24也不會(huì)動(dòng)作。匯合狀態(tài)S26可由S23，S25中任意一個(gè)驅(qū)動(dòng)。2選擇性分支的編程 選擇性分支的編程與一般狀態(tài)的編程一樣，先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行，簡(jiǎn)稱先驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)移。因此，首先對(duì)S21進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理(OUT Y1)，然后按S22、S24的順序進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。選擇性分支的梯形圖和指令表程序圖2-3-2如下：3選擇性匯合的編程 選擇性匯合的編程是先進(jìn)行匯合

9、前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，然后按順序向匯合狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。因此，首先對(duì)第一分支(S22和S23)、第二分支(S24和S25)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。選擇性匯合的梯形圖和指令表程序如圖2-3-3所示：二、并行性分支與匯合及其編程1并行性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 由兩個(gè)及以上的分支流程組成的，但必須同時(shí)執(zhí)行各分支程序，稱為并行性流程程序。圖2-3-4所示是具有2個(gè)支路的并行性狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其特點(diǎn)如下： 圖2-3-4 并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式（1）、若S21已動(dòng)作，則只要分支轉(zhuǎn)移條件X1成立，2個(gè)流程(S22、S23；S24、 S25)同時(shí)并列執(zhí)行，沒(méi)有先后之分。（2）、當(dāng)各流程的

10、動(dòng)作全部結(jié)束時(shí)(先執(zhí)行完的流程要等待全部流程動(dòng)作完成)，一旦X4為ON，則匯合狀態(tài)S26動(dòng)作，S23、S25全部復(fù)位。若其中一個(gè)流程沒(méi)執(zhí)行完，則S26就不可能動(dòng)作。另外，并行性流程程序在同一時(shí)間可能有兩個(gè)及兩個(gè)以上的狀態(tài)處于“激活”狀態(tài)。2 并行性分支的編程 并行性分支的編程與選擇性分支的編程一樣，先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行。根據(jù)并行性分支的編程方法，首先對(duì)S21進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理(OUT Y1)，然后按第一分支(S22、S23)，第二分支(S24、S25)的順序進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。并行性分支的程序如圖2-3-5下：3并行性匯合的編程 并行性匯合的編程與選擇性匯合的編程一樣

11、，也是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，然后按順序向匯合狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。根據(jù)并行性匯合的編程方法，首先對(duì)S22、S23；S24、S25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。并行性匯合的程序如圖2-3-6下：三控制流程 根據(jù)控制要求，可繪出狀態(tài)流程圖如入9-7 所示。按下起動(dòng)按鈕SB時(shí)，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開(kāi)始向下進(jìn)給。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停止上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停止上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120°，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON

12、，然后又開(kāi)始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開(kāi)，松開(kāi)到位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。 圖2-3-7 控制系統(tǒng)狀態(tài)流程圖四機(jī)型選擇 從圖2-3-7控制系統(tǒng)狀態(tài)流程圖可知，輸入信號(hào)有12號(hào)，均為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，其中啟動(dòng)按鈕1個(gè)，停止1個(gè)，行程開(kāi)關(guān)5個(gè)，手動(dòng)、自動(dòng)按鈕各一個(gè)。輸出信號(hào)有6個(gè)，其中5個(gè)用于電機(jī)控制，1個(gè)用于壓力繼電器控制。因此，控制系統(tǒng)選用FX2N-32MR可編程控制器即可滿足控制要求。五I/O地址編號(hào) 將輸入信號(hào)按各自的功能類型分好，并將狀態(tài)流程圖中的14個(gè)步序用輔助繼電器一一對(duì)應(yīng)，編排好地址。列出外部信號(hào)與PLC的I/O口地址編號(hào)對(duì)照表，如下表2-3-8所示：表2-3

13、-8 外部信號(hào)與PLC的I/O口地址編號(hào)對(duì)照表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)SB1啟動(dòng)X000KM0壓力繼電器Y0SQ1大鉆上限X001KM1計(jì)數(shù)器C0SQ2大鉆下限X002KM2大鉆上升Y3SQ3小鉆上限X003KM3大鉆下降Y2SQ4小鉆下限X004KM4小鉆上升Y5SQ5霍爾接近開(kāi)關(guān)X005KM5小鉆下降Y4SQ6松開(kāi)到位限X006KM6工件旋轉(zhuǎn)Y6SB2停止X007SB3上升X010SB4下降X011SB5旋轉(zhuǎn)X012SA1手動(dòng)X013SA2自動(dòng)X014六硬件連接圖 由上面的I/0輸入輸出關(guān)系可畫出其硬件連接圖如下圖2-3-9所示：圖 2-3-9 雙頭鉆床I/O電氣接口圖七性

14、能測(cè)試與分析 根據(jù)以上說(shuō)明，連接好線路并向PLC中下載相應(yīng)程序，初始化狀態(tài)下所有燈不亮，按下啟動(dòng)按鈕X0后，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器為ON，對(duì)應(yīng)的燈L1亮，此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開(kāi)始向下進(jìn)給，燈L2、L3亮。大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí)，鉆頭上升，對(duì)應(yīng)燈L4亮，升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí)，停止上升；小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí)，鉆頭上升，對(duì)應(yīng)燈L5亮，升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí)，停止上升。兩個(gè)都到位后，工件旋轉(zhuǎn)120°，對(duì)應(yīng)燈L6亮，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON，然后又開(kāi)始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，工件松開(kāi)，松開(kāi)到位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)SQ6為ON，系統(tǒng)返回初始位置。16第二章 P

15、LC程序設(shè)計(jì)雙頭鉆床的PLC控制程序包括手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩部分，整個(gè)PLC控制程序如下圖所示：1. 手動(dòng)操作手動(dòng)操作有大小鉆頭的上升、下降，工件的旋轉(zhuǎn)及夾緊與放松。2. 自動(dòng)操作由圖2-3-7雙頭鉆床的工作狀態(tài)流程圖可看出，其工作過(guò)程是典型的順序控制，采用步進(jìn)順控指令的編程方式，其自動(dòng)控制程序如下圖所示：圖 2-3-10雙頭鉆床梯形圖PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，學(xué)好PLC具有重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。本次課程設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論和實(shí)際運(yùn)用能力，既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。

16、雖然本次設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，但是可以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案卻有很多，正如方案論證中所說(shuō)的鉆頭自動(dòng)工作和手動(dòng)工作，均可以實(shí)現(xiàn)鉆床預(yù)期的工作目的。課設(shè)中，我們小組成員一起到圖書館和上網(wǎng)查找相關(guān)資料，結(jié)合工業(yè)實(shí)際情況，逐個(gè)分析優(yōu)劣，確定了最后方案。在本次的課程設(shè)計(jì)也遇到了不少的問(wèn)題，但都是些關(guān)于基本知識(shí)的小毛病，在我們的努力下，這些問(wèn)題都被我們一一查出并改正過(guò)來(lái)。這說(shuō)明我們?cè)赑LC課程學(xué)習(xí)當(dāng)中還不夠仔細(xì)認(rèn)真，在以后的學(xué)習(xí)中，我們會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)PLC技術(shù)，為以后的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。 實(shí)訓(xùn)讓我更加熟悉了PLC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。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法，最主要是鍛煉了實(shí)際操作能力，在實(shí)際操作中我們培養(yǎng)了對(duì)PLC很多興趣，做實(shí)驗(yàn)都會(huì)達(dá)到忘記吃飯這種境界，這是平時(shí)在課堂上很難達(dá)到的。本次實(shí)訓(xùn)脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧鰧?shí)訓(xùn)項(xiàng)目的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣我們組員可以盡可能的統(tǒng)一思想。這樣就不會(huì)使在做的過(guò)程中沒(méi)有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)