PLC課程設(shè)計三工位旋轉(zhuǎn)工作臺的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

1、湖南工程學(xué)院課程設(shè)計課程名稱電氣控制與PLC課題名稱三工位旋轉(zhuǎn)工作臺的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級自動化1191班姓名鄒鵬學(xué)號2指導(dǎo)教師劉星平、賴指南2014年3月7日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱電氣控制與PLC課題名稱沖床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級自動化1191班姓名鄒鵬學(xué)號2指導(dǎo)教師劉星平、賴指南等審批m任務(wù)書下達日期2014年2月24日課程設(shè)計完成日期2014年3月7日設(shè)計內(nèi)容與要求一,課程設(shè)計的性質(zhì)與目的本課程設(shè)計是自動化專業(yè)教學(xué)計劃中不可缺少的一個綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的重要手段。它的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本課程所學(xué)知識和技能去分析和解決本課程范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)

2、問題，建立正確的設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的一般程序和方法。通過課程設(shè)計使學(xué)生得到工程知識和工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得應(yīng)用本課程的知識和技術(shù)去解決工程實際問題的能力。二,課程設(shè)計的內(nèi)容1.根據(jù)控制對象的用途、基本結(jié)構(gòu)、運動形式、工藝過程、工作環(huán)境和控制要求，確定控制方案。2,繪制三工位旋轉(zhuǎn)工作臺電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖、控制系統(tǒng)的PLCI/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。3 .選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。4 .上機調(diào)試程序。5.編寫設(shè)計說明書。三.課程設(shè)計的要求1 .所選控制方案合理，所設(shè)計的控制系統(tǒng)能夠滿足控制對象的工藝要求，并且技術(shù)先進，安全可靠，操作方便。2 .所繪制的設(shè)計圖紙符合國

3、家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的GB4728-84電氣圖用圖形符號、GB698887電氣制圖、GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則。3 .所編寫的設(shè)計說明書應(yīng)重點突出，層次清楚，條理分明，篇幅不少于7000字。主要設(shè)計條件編程軟件及實物PLC設(shè)計說明書裝訂順序1 .課程設(shè)計說明書封面。2 .課程設(shè)計任務(wù)書。3 .說明書目錄。4 .正文（按設(shè)計內(nèi)容逐項書寫）5 .參考文獻。6 .附錄。7 .課程設(shè)計評分表。設(shè)計進度安排1 .第一周星期一上午：課題內(nèi)容介紹。2 .第一周星期一下午：仔細(xì)閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計任務(wù)與要求，收集設(shè)計資料，準(zhǔn)備設(shè)計工具。3 .第一周星期二第一周星期五：確定控制方案。繪制注塑機電

4、氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖、控制系統(tǒng)的PLCI/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。4 .第二周星期二三：試驗調(diào)試5 .第二周星期三第二周星期五：編寫設(shè)計說明書，答辯。參考文獻1 文腥平PLC原理及工程應(yīng)用M.北京：中國電力出版社2 廖常初PLC編程及應(yīng)用M.北京：機械工業(yè)出版社3 萬太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社4 工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊M.北京：水利電力出版社5 謝桂林.電力拖動與控制M.北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社6 劉星平.電氣控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書.湖南工程學(xué)院_L位2旋轉(zhuǎn)工作臺工作示意圖附錄：課題簡介及控制要求1

5、.課題介紹其工作示意如圖8-6所示。三個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。(1)動作特性工位1：上料器推進，料到位后退回等待。工位2：將料夾緊后，鉆頭向下進給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開，放松完成后等待。工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。系統(tǒng)采用4臺電機。主軸電機、液壓電機冷卻電機、旋轉(zhuǎn)電機電機。其中主軸電機、液壓電機、冷卻電機的起動停止可以不經(jīng)過PLC控制。2控制要求設(shè)計一個3工位旋轉(zhuǎn)工作臺PLC控制系統(tǒng)，通過選擇開關(guān)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。目錄第1章系統(tǒng)描述7第2章設(shè)計控制方案8第3章系統(tǒng)設(shè)計93.1 系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表1

6、03.2 設(shè)計PLC外部接線圖103.3 設(shè)計功能流程圖103.4 建立步與繼電器對照表133.5 設(shè)計梯形圖程序13第4章總結(jié)與體會15參考文獻16附錄17附錄1PLC外部連線圖17附錄2梯形圖18第1章系統(tǒng)描述設(shè)計一個3工位旋轉(zhuǎn)工作臺PLC控制系統(tǒng)，其工作示意如圖1.1所示個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。工位21.1 動作特性工位1：上料器推進，料到位后退回等待。工位2：將料夾緊后，鉆頭向下進給鉆孔，下鉆到位后退回，工件松開，放松完成后等待。工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。1.2 控制要求通過選擇開關(guān)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。第2章設(shè)計控

7、制方案2.1 用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動、半自動運行和手動調(diào)整方式。2.2 手動調(diào)整采用按鈕點動的控制方式。2.3 系統(tǒng)處于半自動工作方式，每執(zhí)行完成一個工作循環(huán)，用一個啟動按鈕來控制進入下一次循環(huán)。2.4 系統(tǒng)處于全自動運行方式，可實現(xiàn)自動往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。2.5 系統(tǒng)運行不很復(fù)雜，采用4臺電機。2.6 對于部分與順序控制和工作循環(huán)過程無關(guān)的主令部件和控制部件，采用不進入PLC的方法以節(jié)省I/O點數(shù)。2.7 由于點數(shù)不多，所以用中小型PLC可以實現(xiàn)?？捎肅PU224與擴展模塊，或用一臺CPU226。第3章系統(tǒng)設(shè)計3.1 系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表輸入信號對照表如表3.1.1所示，輸出信號對

8、照表如表3.L2所示。信號名稱外部原件內(nèi)部地址信號名稱外部原件內(nèi)部地址總停按鈕SB1不進PLC鉆頭上升按鈕SB711.1主軸電機啟動停止SA1不進PLC卸料器推出按鈕SB811.2液壓電機啟動停止SA2不進PLC卸料器退回按鈕SB911.3冷卻電機啟動停止SA3不進PLC工作臺旋轉(zhuǎn)按鈕SB1011.4手動運行選擇SA4-110.0送料推進到位SQ111.5半自動運行選擇SA4-210.1送料器退回到位SQ211.6全自動運行選擇SA4-3I0.2鉆頭下鉆到位SQ311.7半自動運行按鈕SB11I0.3鉆頭上升到位SQ4I2.0上料器推進按鈕SB2I0.4卸料器推出到位SQ512.1上料器退回按

9、鈕SB3I0.5卸料器退回到位SQ6I2.2工件夾緊按鈕SB4I0.6工作臺旋轉(zhuǎn)到位SQ7I2.3放松按鈕SB5I0.7工件加緊完成SP1I2.4鉆頭下鉆控制按鈕SB611.0工件放松完成SP2I2.5表3.1.1輸入信號對照表信號名稱外部原件內(nèi)部地址信號名稱外部原件內(nèi)部地址主軸電機接觸器KM1不進PLC工件夾緊電磁閥YV3Q0.2液壓電機接觸器KM2不進PLC工件放松電磁閥YV4Q0.3冷卻電機接觸器KM3不進PLC鉆頭下鉆電磁閥YV5Q0.4旋轉(zhuǎn)電機接觸器KM4Q1.0鉆頭退回電磁閥YV6Q0.5送料推進電磁閥YV1Q0.0卸料推出電磁閥YV7Q0.6送料退回電磁閥YV2Q0.1卸料退回電

10、磁閥YV8Q0.7表312輸出信號對照表3.2 設(shè)計PLC外部接線圖PIC外部接線圖如附錄1所示，實際接線時，還應(yīng)考慮到一下幾個方面：(1)應(yīng)有電源輸入線，通常為220V、50Hz交流電源，允許電源電壓有一定的浮動范圍，并且必須有保護裝置，如熔斷絲等。(2) 1M、2M為輸入端每個分組的公共端，把1M2M連接起來再連到PLC24VDC電源的M端。1L、2L為輸出端每個分組的公共端，把1L、2L連接起來再連到交流220V電源的L端。(3)輸出端的線圈和電磁閥必須加保護電路，如并接阻容吸收回路或續(xù)流二極管。3.3 設(shè)計功能流程圖圖331為手動控制部分的功能順序圖，圖332為自動半自動控制的順序功能

11、圖，引入初始步的條件可以是初始化秒沖SM0.1或者是由手動調(diào)整之后的原位信號。點動I上料I退回I夾緊放松卜鉆上升"料退回旋轉(zhuǎn)SB216SB418SB620SB8SB2SB317SB3SB4SB519SB6SB8SB723SB5SB7SB9SB10SB9SB10回到初始步圖331手動控制部分的功能順序圖送料轉(zhuǎn)畢且SA處于自動自動半自動旦系統(tǒng)原位準(zhǔn)備就緒半自動運行信號夾緊完成鉆孔卜鉆到位12上升卸件上升到位14圖3.3.2自動半自動控制的順序功能圖13始終有效旋轉(zhuǎn)推出到位退回退回到位等待轉(zhuǎn)畢且SA處于半自動3.4 建立步與繼電器對照表輔助繼電器對照表如表3.4.1所示名稱編號內(nèi)部地址名稱

12、編號內(nèi)部地址初始步1M0.0等待13M1.4自動半自動2M0.1工作臺旋轉(zhuǎn)14M1.5送料3M0.2點動調(diào)整15M1.6送料器退回4M0.3送料點動16M1.7等待5M0.4退回點動17M2.0工件夾緊6M0.5夾緊點動18M2.1向下鉆孔7M0.6放松點動19M2.2鉆頭上升8M0.7下鉆點動20M2.3工件放松9M1.0升鉆頭點動21M2.4等待10M1.1卸件點動22M2.5卸工件11M1.2退回點動23M2.6卸料器退回12M1.3旋轉(zhuǎn)點動24M2.7表341輔助繼電器對照表3.5 設(shè)計梯形圖程序控制系統(tǒng)的梯形圖總體結(jié)構(gòu)如圖3.5.1所示，選擇手動工作方式時10.0為ON將跳過自動程序

13、；選擇自動或半自動工作方式時為I0.0為OFF將跳過手動程序。根據(jù)功能順序圖自動或半自動的梯形圖程序，梯形圖完成后便可以將可編程控制器與計算機連接，把程序及組態(tài)數(shù)據(jù)下載到PLC內(nèi)并進行調(diào)試，程序無誤后即可結(jié)合施工設(shè)計將系統(tǒng)用于實際，梯形圖程序如附錄2所示。10.0JMP手動程序LBL1I0.0JMP自動程序圖3.5.1控制系統(tǒng)的梯形圖總體結(jié)構(gòu)第4章總結(jié)與體會經(jīng)過這次單片機課程設(shè)計，我體會到了理論與實踐完全不是一回事，紙上談兵始終不能達到一定的高度。正所謂，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這次課程設(shè)計，我鍛煉了自己的動手能力。我相信，這對我以后的成長與工作有一個很好的幫助與提到。同時，這次課程設(shè)計讓我

14、再一次認(rèn)識到了自己的不足，我將會在以后的時間里，好好地學(xué)習(xí)自己不懂得地方，爭取更進一步。當(dāng)然，不得不提的是，這次課程設(shè)計更加讓我們明白了團結(jié)的重要性。三個臭皮匠，賽過諸葛亮。感謝有這么一次課程設(shè)計，感謝學(xué)校及老師給予這樣一個鍛煉的平臺。參考文獻1劉星平.PLC原理及工程應(yīng)用M.北京：中國電力出版社2廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京：機械工業(yè)出版社網(wǎng)萬太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社4工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊M.北京：水利電力出版社5謝桂林.電力拖動與控制M.北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社6劉星平.電氣控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書.湖南工程學(xué)院附錄124V-h.

15、9;一1H譽*靈二三尹亍王廳二一SA4-2/罩日*韁亍開今100101Q&OCPU2Z6三蘭=汪二二士SAZ/SBIA102oai10.3二心矣咱三涇W104002二二心匚SB2p_SWJPA105106”曜仲忑£退至蘭藝走二已咒JR皇每可二f二倍戰(zhàn)松搖Ifi馨頭上升虐號總蘭匚晏蘭蘭二訂三于酢用三上斜盞惶迎于程訝靶站頭上卻專崔F羌垃心盤情莊吁亍二王二訂言詵希亍虧二豐二三三八一W追二土二亡龍盍三士總豈嘗SB4FSMASB6PSB7FSB8PSB9PSfflw24I-SixSQ6”10T110IL111211.311411$2M116117120121122Q0300.4005&

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17、rk 10M1.4M1.5M1.1M1.0I2.5Network10MOI10.3M1.3M1.2TH-pHI，<Network11Network12122M1.5M1.4I"C)Network 14M1.2M1.4I2.3ML5Network14Network1510.1MO.GM0.5Network16M1.2Network 17M02WC.1，0ion10.6Tr1I1 /10.7IM2-1C)M2.2手動程序圖形圖Network1NetworkTitleNelwakCommentIDO10.4M2.0IIIIIJ、-11111'10.5M1.7L<JM2.0fX111,1Matxunrlr9I)M2.1Network3Network4Netw