DCS及現(xiàn)場總線課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 DCS及現(xiàn)場總線 課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 可編程控制設(shè)計(jì)報(bào)告 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級 XXXXXXXX 學(xué) 號 XXXXXXXXXXX 學(xué)生姓名 XXXX 指導(dǎo)教師 XX XXX 設(shè)計(jì)時(shí)間 2015-2016學(xué)年上學(xué)期 教師評分 2015年 12月16日 目錄十字路口交通燈41.概述41.1目的41.2課程設(shè)計(jì)的組成部分42. 十字路口交通燈設(shè)計(jì)的內(nèi)容42.1 實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求42.2十字路口交通燈的原理及示意圖52.3 I/O地址的分配52.4 十字路口交通燈的程序設(shè)計(jì)6.2.5十字路口交通燈的實(shí)物連接圖63.總結(jié)73.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟73.2所遇到的問題，你是怎樣解決這

2、些問題的73.3體會(huì)收獲及建議73.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料84.教師評語85.成績8混料攪拌機(jī)91.概述91.1目的91.2課程設(shè)計(jì)的組成部分92.攪拌機(jī)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容92.1 工藝分析92.2 控制要求102.3 I/O地址分配102.4 PLC自動(dòng)混合控制流程圖112.5 程序設(shè)計(jì)圖112.6實(shí)際接線圖133.總結(jié)133.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟133.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的133.3體會(huì)收獲及建議143.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料）144.教師評語145.成績14三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制實(shí)訓(xùn)151.概述151.1目的151.2課程設(shè)計(jì)的組成部分152.三

3、相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容152.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)152.2 符號表152.3系統(tǒng)流程圖162.4程序控制圖172.5實(shí)物連接操作圖183.總結(jié)193.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟193.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的193.3體會(huì)收獲及建議193.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料）194.教師評語205.成績20十字路口交通燈1.概述1.1目的 通過十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉有關(guān)PLC電氣控制的原理知識，PLC的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理，掌握根據(jù)要求用PLC進(jìn)行控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)及控制程序?qū)嵱?xùn)方法和步驟，培養(yǎng)同學(xué)們工程意識和工程實(shí)踐能力。1.2課程設(shè)計(jì)的組成部分1）

4、 確定題目2） 小組討論，設(shè)計(jì)步驟3） 查閱資料，確定方案4） 動(dòng)手操作，完成設(shè)計(jì)5） 老師檢閱，指出問題6） 討論總結(jié)，完成設(shè)計(jì)2. 十字路口交通燈設(shè)計(jì)的內(nèi)容2.1 實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求（1） 控制對象有6個(gè)：東西方向紅燈兩個(gè) , 南北方向紅燈兩個(gè)，東西方向黃燈兩個(gè) , 南北方向黃燈兩個(gè)，東西方向綠燈兩個(gè) , 南北方向綠燈兩個(gè)，（2） 系統(tǒng)工作受啟動(dòng)開關(guān)（按鈕）控制。（3） 系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)按自動(dòng)控制規(guī)律運(yùn)行，手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，東、南、西、北四個(gè)方向全部閃亮（頻率及占空比自定），東西、南北方向紅綠燈及相關(guān)左轉(zhuǎn)彎綠燈由人工控制，但應(yīng)有互鎖保護(hù)（如兩個(gè)方向不能同時(shí)亮綠燈或紅燈）。2

5、.2十字路口交通燈的原理及示意圖南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅，在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒，南北綠燈亮維持25秒，然后閃亮3秒后熄滅，同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅。這時(shí)南北紅燈又亮，東西綠燈又同時(shí)亮，如此周而復(fù)始。高峰時(shí)段（6時(shí)8時(shí)、16時(shí)18時(shí)）：南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅，在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈

6、熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持40秒，南北綠燈亮維持35秒，然后閃亮3秒后熄滅，同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅。這時(shí)南北紅燈又亮，東西綠燈又同時(shí)亮，如此周而復(fù)始.綠黃紅綠黃紅黃綠紅綠黃紅北東南西十字路口交通信號燈的示意圖2.3 I/O地址的分配 分析PLC的輸入和輸出信號,在滿足控制要求的前提下,要盡量減少占用PLC的I/O點(diǎn)。由系統(tǒng)控制要求可見，由控制開關(guān)輸入的啟、停信號是輸入信號。由PLC的輸出信號控制各指示燈的亮、滅。在交通燈布置圖中，南北方向的三色燈共六盞，同顏色的燈在同一時(shí)間亮、滅；所以，可將同色燈兩兩并聯(lián)，用一個(gè)輸出信號控制。同理，東西方向的三色燈也依

7、次設(shè)計(jì)。再加上東西方向左轉(zhuǎn)的三色燈共九盞，所以其占9個(gè)輸出點(diǎn)。由此可得系統(tǒng)I/O分配如表所示：啟動(dòng)按鈕 I0.0 S0南北紅燈 Q0.0 H0東西紅燈 Q0.1 H3南北綠燈 Q0.2 H2東西綠燈 Q0.3 H5南北黃燈 Q0.4 H1東西黃燈 Q0.5 H4南 車 Q0.6 H6西 車 Q0.7 H72.4 十字路口交通燈的程序設(shè)計(jì).2.5十字路口交通燈的實(shí)物連接圖 3.總結(jié)3.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟1） 編程思想 2）確定設(shè)計(jì)思路3）編寫實(shí)驗(yàn)程序 4）調(diào)試實(shí)驗(yàn)程序5）連接實(shí)驗(yàn)電路圖 6）調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路圖7）請老師指導(dǎo) 8）做實(shí)驗(yàn)總結(jié)9）寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的

8、1)課程設(shè)計(jì)涉及的問題很多，知識點(diǎn)也很多，當(dāng)然就不可避免地遇到了好多問題。和同學(xué)的討論，一方面加深了對知識的理解，更有助于問題的解決，最終是很好的。2） 剛開始對軟件不是很了解，經(jīng)過幾次的摸索熟悉，能基本掌握軟件的應(yīng)用與操作； 3）在調(diào)試程序過程中，有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)線路接錯(cuò)導(dǎo)致燈不會(huì)亮；通過與小組成員一起仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)接錯(cuò)的線路改正。3.3體會(huì)收獲及建議我們組設(shè)計(jì)的是十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試，由于這個(gè)課題和我們的生活聯(lián)系很緊密，所以這讓我們做起來相對簡單一點(diǎn)。 軟件的設(shè)計(jì)在編寫程序之前，我們先對基本的電路進(jìn)行了分析，在理解之后，我們就考慮怎樣進(jìn)行正常時(shí)段和高峰時(shí)段的跳轉(zhuǎn)，老師也帶領(lǐng)我

9、們一起分析，起初我們的程序出現(xiàn)了錯(cuò)誤，該亮的燈沒亮，該滅的等沒滅，而且不能進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，在老師一次又一次的分析下，我們對程序進(jìn)行修改、試驗(yàn)，最后終于成功了。由于知識點(diǎn)的欠缺，感覺有好多地方都可以做更好地改善，當(dāng)然從另一個(gè)側(cè)面也反映出自身掌握知識不足的缺陷。因此很有必要從這次的設(shè)計(jì)中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，干什么事情都得有個(gè)準(zhǔn)備，首先打牢知識基礎(chǔ)，這樣才有可能做好 3.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料）1郁漢琪.電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.南京:東南大學(xué)出版社,2003.P1412宋伯生.陳東旭.PLC應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.P2123圖解PLC與電氣控制入門Z北京：人民郵電出版

10、社.2008.94孫同景.PLC原理及工程應(yīng)用D. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.P2565鐘肇新.范建東.馮太合.可編程控制器原理及應(yīng)用M.廣州:華南理工大學(xué)出版社.2008.P1886周波.胡修玉. 可編程控制器原理與應(yīng)用M.北京:國防工業(yè)出版社.2008.P1224.教師評語5.成績 混料攪拌機(jī)1.概述1.1目的 要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)各電磁閥的開關(guān)以及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制這個(gè)角度去考慮，此次設(shè)計(jì)就這個(gè)問題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)一些基本的控制，深入對PLC的了解。加深我們對實(shí)驗(yàn)過程的理解，和對攪拌機(jī)原理的熟悉，為以后實(shí)際操作奠定

11、了基礎(chǔ)。1.2課程設(shè)計(jì)的組成部分1）確定題目2）小組討論，設(shè)計(jì)步驟3）查閱資料，確定方案4）動(dòng)手操作，完成設(shè)計(jì)5）老師檢閱，指出問題6）討論總結(jié)，完成設(shè)計(jì)2.攪拌機(jī)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容2.1 工藝分析 本次設(shè)計(jì)的液體混合裝置主要完成三種液體的自動(dòng)混合攪拌，此裝置需要控制的元件有：其中L1、L2、L3為液面?zhèn)鞲衅?，液面達(dá)到該點(diǎn)時(shí)為ON。F1.F2.F4為電磁閥，M為攪拌電機(jī)。另外還有控制電磁閥和電動(dòng)機(jī)的1個(gè)交流接觸器KM。所有這些元件的控制都屬于數(shù)字量控制，可以通過引線與相應(yīng)的控制系統(tǒng)連接從而達(dá)到控制效果。 2.2 控制要求本次設(shè)計(jì)要完成以下控制要求：（1）初始狀態(tài) 容器是空的，各個(gè)閥門Fl、F2、F

12、4均為OFF，液位傳感器L1、L2、L3均為OFF，電動(dòng)機(jī)M為OFF。 （2）啟動(dòng)操作 按下啟動(dòng)按扭，開始下列操作: a.電磁閥F1開啟，開始注入物料A，至高度L2.L3均為ON/時(shí)，關(guān)閉閥F1,同時(shí)開啟電磁閥F2,注入物料B。當(dāng)液面上升至L1時(shí)，關(guān)閉閥門F2。 b. 停止物料B注入后，啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)M，使A.B兩種物料混合10s。 c.10s后停止攪拌，開啟電磁閥F4,放出混合物料，當(dāng)液面高度降至L3后，再經(jīng)5s關(guān)閉閥F4。 （3）停止操作 按下停止按鈕，在當(dāng)前過程完成以后，在停止操作，回到初始狀態(tài)。設(shè)計(jì)要求：畫出電氣原理圖·I/O地址分配圖·接線圖·PLC程序

13、設(shè)計(jì)梯形圖·電動(dòng)機(jī)·接觸器的選擇。2.3 I/O地址分配 根據(jù)設(shè)備的控制要求及系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，并考慮富裕量，PLC系統(tǒng)的輸入、輸出元件及I/O地址設(shè)定如下表所示：表4.1.1 I/O 地址分配輸入點(diǎn)地址功能輸出點(diǎn)地址功能I0.0SB1啟動(dòng)按鈕Q0.0電磁閥AI0.1SL1液體傳感器Q0.1電磁閥BI0.2SL2液體傳感器Q0.3混料閥門I0.3SL3液體傳感器Q0.2攪拌機(jī)2.4 PLC自動(dòng)混合控制流程圖2.5 程序設(shè)計(jì)圖2.6實(shí)際接線圖3.總結(jié)3.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟1）編程思想 2）確定設(shè)計(jì)思路3）編寫實(shí)驗(yàn)程序 4）調(diào)試實(shí)驗(yàn)程序5）連接實(shí)驗(yàn)電路圖 6）調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路

14、圖7）請老師指導(dǎo) 8）做實(shí)驗(yàn)總結(jié)9）寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的 1)課程設(shè)計(jì)涉及的問題很多，知識點(diǎn)也很多，當(dāng)然就不可避免地遇到了好多問題。和同學(xué)的討論，一方面加深了對知識的理解，更有助于問題的解決，最終是很好的。2） 剛開始對軟件不是很了解，經(jīng)過幾次的摸索熟悉，能基本掌握軟件的應(yīng)用與操作； 3.3體會(huì)收獲及建議 本設(shè)計(jì)主要闡述混料攪拌機(jī)的自動(dòng)控制：即進(jìn)料、混料、出料的自動(dòng)控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。盡管設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備，我們小組都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使

15、我掌握的知識不再是紙上談兵，而是學(xué)以致用。與老師的交流溝通也使我從各種角度對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求。 此次課程設(shè)計(jì)也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。同時(shí)，這次課程設(shè)計(jì)讓我感受到了我對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容是多么的不熟練，在設(shè)計(jì)過程中總是需要翻書，還總是會(huì)出現(xiàn)問題，同時(shí)這些問題也提醒了我那些地方?jīng)]學(xué)好，加深了對這部分知識的印象。3.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料）1 李輝.S7200PLC編程原理與工程實(shí)訓(xùn).北京：北京航空航天大學(xué)出版社. 20082 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.20083 程玉華.S7-200工程實(shí)例分析.北京：電子工業(yè)

16、出版社.20084 羅宇航.流行PLC使用程序及設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.20065 周萬珍.PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社.20046 吳明亮.可編程控制件應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.20007 陳忠華.可編程控制器與工業(yè)自動(dòng)化.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20028 宋伯生.PLC.編程理論.算法及技巧.機(jī)械工業(yè)出版社.20054.教師評語5.成績 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制實(shí)訓(xùn)1.概述1.1目的1）掌握三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制主回路及控制回路的接線。2）學(xué)會(huì)用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制過程的編程方法。3）使學(xué)生熟練使用各種基本指令，掌握PLC的編程及調(diào)試方

17、法，能獨(dú)立用PLC解決一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目。1.2課程設(shè)計(jì)的組成部分1）確定題目2）小組討論，設(shè)計(jì)步驟3）查閱資料，確定方案4）動(dòng)手操作，完成設(shè)計(jì)5）老師檢閱，指出問題6）討論總結(jié)，完成設(shè)計(jì)2.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)星三角控制實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容2.1實(shí)訓(xùn)任務(wù) 當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕S0按下時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。 當(dāng)反轉(zhuǎn)按鈕按S1下時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 當(dāng)停止按鈕按S2下時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止。 電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行方向切換時(shí)，必須先按停止按鈕后5秒鐘后再換向。當(dāng)熱繼電器FR1過熱時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。2.2 符號表序號符號地址電氣代號含義1正轉(zhuǎn)按鈕（在主機(jī)板上）I0.0S0電機(jī)正轉(zhuǎn)控制2反轉(zhuǎn)按鈕（在主機(jī)板上）I0.1S1電機(jī)反轉(zhuǎn)控制3停止按鈕（在主機(jī)板

18、上）I0.2S2電機(jī)停止控制 4熱繼電器保護(hù)I0.3FR1熱繼電器保護(hù)5正轉(zhuǎn)繼電器Q0.0KM1電機(jī)正轉(zhuǎn)6反轉(zhuǎn)繼電器Q0.1KM2電機(jī)反轉(zhuǎn)7三角形運(yùn)行Q0.2KM3三角形運(yùn)行8星行運(yùn)行Q0.3KM4星行運(yùn)行2.3系統(tǒng)流程圖開始正轉(zhuǎn)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)三角形星形停止結(jié)束2.4程序控制圖2.5實(shí)物連接操作圖3.總結(jié)3.1課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟1. 編寫 PLC 程序，可參照參考程序，并檢查，保證其正確。2. 按照電器接口圖接線（接線圖見圖紙）。3. 下載程序。4. 置 PLC 于運(yùn)行狀態(tài)，按下啟動(dòng)鍵，觀察電機(jī)運(yùn)行。5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)電源，整理實(shí)驗(yàn)器材。3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的 1)課程設(shè)計(jì)涉及的問題很多，知識點(diǎn)也很多，當(dāng)然就不可避免地遇到了好多問題。和同學(xué)的討論，一方面加深了對知識的理解，更有助于問題的解決，最終是很好的。2） 剛開始對軟件不是很了解，經(jīng)過幾次的摸索熟悉，能基本掌握軟件的應(yīng)用與操作；3.3體會(huì)收獲及建議通過這個(gè)大作業(yè)我知道了自己的不足，以及今后在這個(gè)專業(yè)上所要付出的努力。同時(shí)在小組成員齊心合力的努力下完成作業(yè)感覺到了很強(qiáng)的自豪感，感謝老師對大作業(yè)的指導(dǎo)，以及全組成員不懈的努力。開始的時(shí)候?qū)@個(gè)大作業(yè)還是不知所措不知道從何下手，后來通過翻閱教材搜集資料以及網(wǎng)上參考最終完成了所有打字、繪畫、排版、模擬器出成品、以及最終的校對任務(wù)后