溫濕度監(jiān)控刀庫捷徑方向選擇及挖掘機(jī)的PLC控制

1、電控與PLC 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 溫濕度監(jiān)控、刀庫捷徑方向選擇及挖掘機(jī)的PLC控制 目錄摘要1第一章 基于PLC的多通道溫濕度監(jiān)控裝置21.1模擬量擴(kuò)展模塊接線圖及模塊設(shè)置21.2模擬量擴(kuò)展模塊的尋址31.3模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換31.4溫度實(shí)物圖41.5 程序5第二章 基于PLC的刀庫捷徑方向選擇控制102.1系統(tǒng)描述及控制要求102.2基于PLC的刀庫捷徑方向選擇控制的注釋112.3 刀庫捷徑方向選擇的梯形圖122.4刀庫捷徑方向選擇的程序設(shè)計(jì)13第三章 基于PLC的挖掘機(jī)控制實(shí)現(xiàn)233.1基于PLC的挖掘機(jī)工作原理233.2系統(tǒng)資源的分配243.3挖掘機(jī)模型PLC的設(shè)

2、計(jì)253.4程序設(shè)計(jì)及分析273.5手動(dòng)控制如下圖所示32第四章 設(shè)計(jì)體會(huì)33參考文獻(xiàn)33摘要通過plc的課程設(shè)計(jì)，了解plc的構(gòu)造和應(yīng)用,示例圖：早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammablelogicPLC)，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLCPLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用

3、來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，無論船上陸上都有其廣泛應(yīng)用。它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。第一章 基于PLC的多通道溫濕度監(jiān)控裝置1.1模擬量擴(kuò)展模塊接線圖及模塊設(shè)置EM235是最常用的模擬量擴(kuò)展模塊，它實(shí)現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量輸出功能。下面以EM235為例講解模擬量擴(kuò)展模塊接線圖，如圖1。圖1圖1演示了模擬量擴(kuò)展模塊

4、的接線方法，對(duì)于電壓信號(hào)，按正、負(fù)極直接接入X和X；對(duì)于電流信號(hào)，將RX和X短接后接入電流輸入信號(hào)的“”端；未連接傳感器的通道要將X和X短接。對(duì)于某一模塊，只能將輸入端同時(shí)設(shè)置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。1.2模擬量擴(kuò)展模塊的尋址每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊，按擴(kuò)展模塊的先后順序進(jìn)行排序，其中，模擬量根據(jù)輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個(gè)字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。例如：AIW0，AIW2，AIW4、AQW0，AQW2。每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊至少占兩個(gè)通道，即使第一個(gè)模塊只有一個(gè)輸出AQW0,第二個(gè)模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址，以此類推。圖4演示了CPU224后

5、面依次排列一個(gè)4輸入/4輸出數(shù)字量模塊，一個(gè)8輸入數(shù)字量模塊，一個(gè)4模擬輸入/1模擬輸出模塊，一個(gè)8輸出數(shù)字量模塊，一個(gè)4模擬輸入/1模擬輸出模塊的尋址情況，其中，灰色通道不能使用。圖21.3模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換假設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A0Am（如：420mA），A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0Dm（如：640032000），設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D，由于是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系A(chǔ)f（D）可以表示為數(shù)學(xué)方程：A（DD0）×（AmA0）（DmD0）A0。根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關(guān)系Df（A）可以表示為數(shù)學(xué)方程：D（AA

6、0）×（DmD0）（AmA0）D0。具體舉一個(gè)實(shí)例，以S7-200和420mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是640032000，即A04，Am20，D06400，Dm32000，代入公式，得出：A（D6400）×（204）（320006400）4假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng)，則當(dāng)AIW0的值為12800時(shí)，相應(yīng)的模擬電信號(hào)是6400×162560048mA。又如，某溫度傳感器，1060與420mA相對(duì)應(yīng)，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出：T=70×（AIW06400）2560010可以用T 直接顯示溫度值。舉例說

7、明轉(zhuǎn)換的方式：某壓力變送器，當(dāng)壓力達(dá)到滿量程5MPa時(shí)，壓力變送器的輸出電流是20mA，AIW0的數(shù)值是32000?？梢?，每毫安對(duì)應(yīng)的A/D值為32000/20，測(cè)得當(dāng)壓力為0.1MPa時(shí)，壓力變送器的電流應(yīng)為4mA，A/D值為（32000/20）×46400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際壓力值（單位為KPa）的計(jì)算公式為：VW0的值(AIW0的值6400)(5000100)/(320006400)100（單位：KPa）1.4溫度實(shí)物圖1.5 程序給定三路直流電壓信號(hào)，I0.0、I0.1、I0.3各為第一、二、三路的啟動(dòng)按鈕，其中一路啟動(dòng)兩秒后實(shí)現(xiàn)另一路啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)交替：第一

8、路輸入信號(hào)，經(jīng)過EM235轉(zhuǎn)換之后，用2位LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)電壓值的個(gè)位和第一個(gè)小數(shù)位，Q3.0為數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)顯示： 第二路輸入信號(hào)，經(jīng)過EM235轉(zhuǎn)換之后，用2位LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)電壓值的個(gè)位和第一個(gè)小數(shù)位，Q3.0為數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)顯示： 第三路輸入信號(hào)，經(jīng)過EM235轉(zhuǎn)換之后，用2位LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)電壓值的個(gè)位和第一個(gè)小數(shù)位，Q3.0為數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)顯示： 如果某一路中的電壓大于兩伏時(shí)發(fā)光二極管閃爍、電動(dòng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)：程序中觸點(diǎn)的作用： I10.0,I0.1,I0.3：?jiǎn)?dòng)I0.2：停止 I 0.4：電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)控制啟停Q1.0：電動(dòng)機(jī)的輸出 Q1.1：當(dāng)某一路電壓值大于2V時(shí)，L

9、ED閃爍顯示Q3.0：數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)顯示第二章 基于PLC的刀庫捷徑方向選擇控制2.1系統(tǒng)描述及控制要求系統(tǒng)描述：下圖為加工中心刀庫旋轉(zhuǎn)裝置示意圖，上面有8個(gè)刀，每個(gè)刀有相應(yīng)的刀號(hào)地址（18），刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有傳感器元件檢測(cè)刀號(hào)位置。假設(shè)當(dāng)前刀號(hào)為7，所要取的刀號(hào)為4，旋轉(zhuǎn)裝置按最近的方向旋轉(zhuǎn)，即反轉(zhuǎn)（順時(shí)針方向）。刀庫捷徑方向選擇控制的實(shí)物接線圖：2.2基于PLC的刀庫捷徑方向選擇控制的注釋主機(jī)注釋I0.0指針指到1號(hào)刀，輸入vw5中1I0.1指針指到2號(hào)刀，輸入vw5中2I0.2指針指到3號(hào)刀，輸入vw5中3I0.3指針指到4號(hào)刀，輸入vw5中4I0.4指針指到5號(hào)刀，輸入vw5中5I0.5指

10、針指到6號(hào)刀，輸入vw5中6I0.6指針指到7號(hào)刀，輸入vw5中7I0.7指針指到8號(hào)刀，輸入vw5中8I1.0i1.0送刀號(hào)I1.1撥碼碼開關(guān)為1，輸入vw6中1I1.2撥碼碼開關(guān)為2，輸入vw6中2I1.3撥碼碼開關(guān)為4，輸入vw6中4I1.4撥碼碼開關(guān)為8，輸入vw6中8I1.5I1.5，啟動(dòng)按鈕I1.6I1.6，停止按鈕Q0.0Q0.6數(shù)碼管顯示Q1.0電機(jī)正轉(zhuǎn)Q1.1電機(jī)反轉(zhuǎn)2.3 刀庫捷徑方向選擇的梯形圖2.4刀庫捷徑方向選擇的程序設(shè)計(jì)傳感器指針指到某一刀號(hào)時(shí)，將相應(yīng)的刀號(hào)輸入到VW5中I1.1撥碼開關(guān)，將1送入VW6中I1.2撥碼開關(guān)，將2送入VW6中I1.1、I1.2撥碼開關(guān)，

11、將3送入VW6中I1.3撥碼開關(guān)，將4送入VW6中I1.1、I1.3撥碼開關(guān)，將5送入VW6中 I1.2、I1.3撥碼開關(guān)，將6送入VW6中I1.1、I1.2、I1.3撥碼開關(guān)，將7送入VW6中I1.4撥碼開關(guān)，將8送入VW6中I1.5、I1.6為啟動(dòng)和停止按鈕：當(dāng)按下啟動(dòng)開關(guān)后，如果傳感器沒有找到任何刀，電機(jī)將按順時(shí)針方向自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到指?jìng)鞲衅鳈z測(cè)到某把刀，電機(jī)停轉(zhuǎn)。Q1.0為電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出拔碼開關(guān)用來選擇刀號(hào)。選好刀號(hào)后，再按一下“送刀號(hào)”按鈕，即可將所選擇的刀號(hào)送入程序，I1.0為送刀號(hào)按鈕，VW5等于VW6時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)所選擇的刀號(hào)與當(dāng)前刀號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，然后指揮電機(jī)按照離當(dāng)前刀號(hào)最近

12、的方向旋轉(zhuǎn)（即最捷徑方向，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）。Q1.0為電機(jī)的正轉(zhuǎn)輸出，Q1.1為電機(jī)的反轉(zhuǎn)輸出，當(dāng)Q1.0和Q1.1相等是電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)：算出指針指向刀號(hào)對(duì)立面的地址：將VW8中的字型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字節(jié)型數(shù)據(jù)，并用數(shù)碼管顯示出來第三章 基于PLC的挖掘機(jī)控制實(shí)現(xiàn)3.1基于PLC的挖掘機(jī)工作原理本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要是通過PLC實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)實(shí)物教學(xué)模型控制，通過控制四個(gè)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的基本動(dòng)作。本系統(tǒng)能手動(dòng)完成八個(gè)基本的機(jī)械動(dòng)作，分別是啟動(dòng)前進(jìn)右轉(zhuǎn)左進(jìn)上揚(yáng)下挖左轉(zhuǎn)右進(jìn)后退到原線停。并通過這八個(gè)基本動(dòng)作組合出一套完整的自動(dòng)挖掘過程動(dòng)作，從而模擬出現(xiàn)實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中挖掘機(jī)挖掘的整個(gè)過程。3.2系統(tǒng)資源的分

13、配根據(jù)系統(tǒng)的需要，輸入點(diǎn)10個(gè)分別是I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.0，輸出點(diǎn)8個(gè)分別是Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7 。I/O分配如表2.1和2.2所示。 表3.1輸入地址分配表輸入地址定義輸入地址定義I0.0前進(jìn)按鈕I0.5左轉(zhuǎn)按鈕I0.1右轉(zhuǎn)按鈕I0.6右近按鈕I0.2左近按鈕I0.7后退按鈕I0.3上揚(yáng)按鈕I1.0手動(dòng)控制開關(guān)I1.4下挖按鈕I1.1手動(dòng)控制開關(guān) 表3.2 輸出地址分配表輸出地址 定義輸入地址定義Q0.0 下挖Q0.4前進(jìn)Q0.1 上揚(yáng)Q0.5后退Q0.2左轉(zhuǎn)Q0.6右

14、近Q0.3 右轉(zhuǎn)Q0.7左近3.3挖掘機(jī)模型PLC的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)作依次為：?jiǎn)?dòng)前進(jìn)右轉(zhuǎn)左進(jìn)上揚(yáng)下挖左轉(zhuǎn)右進(jìn)后退到原線停：3.4程序設(shè)計(jì)及分析I1.1為自動(dòng)進(jìn)行調(diào)試啟動(dòng)按鈕，用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)某一個(gè)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，另一個(gè)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)，指到完成操作：手動(dòng)控制挖掘機(jī)，每個(gè)動(dòng)作都可獨(dú)立進(jìn)行，且在數(shù)碼管上顯示運(yùn)行的狀態(tài)，且用指示燈顯示工作與否：3.5手動(dòng)控制如下圖所示本系統(tǒng)的手動(dòng)動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)的手動(dòng)控制，如圖所示 按下選擇控制按鈕 前進(jìn) 后退 左拐 右拐 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 下挖 上揚(yáng)第四章 設(shè)計(jì)體會(huì)這是我的第一次參加關(guān)于PLC的設(shè)計(jì)，雖有很多不足之處，但通過本次設(shè)計(jì)使我對(duì)現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)這門課程有

15、了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)且在一定程度上開闊了自己的的思維。 在此次的設(shè)計(jì)過程中，通過對(duì)書本上知識(shí)的綜合，讓我加深了對(duì)其理解，也學(xué)到很多書本上涉及很少甚至沒有的知識(shí)，通過這次設(shè)計(jì)也使我認(rèn)識(shí)到個(gè)人的邏輯思維對(duì)此設(shè)計(jì)的重要性，且在整個(gè)設(shè)計(jì)與檢查過程中對(duì)個(gè)人的耐心也是種考驗(yàn)，所以在這設(shè)計(jì)與檢查過程中一定要保持平靜的心態(tài)；另外在設(shè)計(jì)與檢查過程中一定要細(xì)心，要注意電路中的每一個(gè)觸頭的位置、狀態(tài)和所要執(zhí)行的功能這樣才能是設(shè)計(jì)更趨完美。 在這次設(shè)計(jì)中，我也認(rèn)識(shí)到自己的的不足，今后我會(huì)更加嚴(yán)格要求自己?，F(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)是一門重要的專業(yè)必修課，它具有很強(qiáng)的理論性、實(shí)用性。為了加深對(duì)所學(xué)課程的理解以及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題