PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)新版

1、目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的和要求11.1 目的11.2 要求1二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及步驟32.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則32.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟32.3 PLC選型要點(diǎn)42.4 PLC控制系統(tǒng)的外電路及外部接線(xiàn)設(shè)計(jì)5三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)63.1 分組63.2 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排63.3 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)及考勤63.4 課程設(shè)計(jì)課題7四、 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容及要求8課題一 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)8課題二 物料自動(dòng)混合裝置控制系統(tǒng)12課題三 大、小球分類(lèi)傳送裝置PLC控制系統(tǒng)16課題四 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)19課題五 自動(dòng)焊錫機(jī)PLC控制系統(tǒng)23課題六 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)

2、27課題七 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC控制系統(tǒng)31課題八 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)35課題九 按鈕式人行橫道指示燈PLC控制系統(tǒng)39附錄A 課程設(shè)計(jì)（作業(yè)）教學(xué)大綱43附錄B 順序功能流程圖及順控步進(jìn)梯形圖自動(dòng)編程方法47附錄C GX Developer編程軟件的使用57附錄D PLC順控指令SFC的編程方法64一、課程設(shè)計(jì)的目的和要求1.1 目的課程設(shè)計(jì)主要目的，是通過(guò)某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過(guò)設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往學(xué)習(xí)的內(nèi)容，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用

3、途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過(guò)程，在此過(guò)程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念?！皺C(jī)床電氣控制與PLC”課程設(shè)計(jì)是在完成該門(mén)課的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的，目的在于訓(xùn)練學(xué)生面對(duì)具體的工程問(wèn)題時(shí)，學(xué)會(huì)分析其工藝流程與控制要求、擬定控制方案、選型機(jī)床電器元件和PLC以及設(shè)計(jì)電氣控制電路、程序編制與調(diào)試運(yùn)行等方面的實(shí)戰(zhàn)能力，從而能應(yīng)用機(jī)床電氣控制與PLC技術(shù)來(lái)解決以順序、開(kāi)關(guān)邏輯控制為主的一般機(jī)床電氣工程的應(yīng)用與設(shè)計(jì)問(wèn)題。課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)以能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)要注意多方面能力的培養(yǎng)與提高，主要包括以下幾方面： 1）綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。 2）查閱資料及調(diào)研的能力

4、。 3）工程繪圖能力。 4）撰寫(xiě)技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。1.2 要求1）在接受設(shè)計(jì)任務(wù)并選定課題后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容，擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和工作進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。2）在確定方案的過(guò)程中應(yīng)積極思考并主動(dòng)提出問(wèn)題，以取得指導(dǎo)教師的幫助，在此階段提倡廣泛討論，做到思路開(kāi)闊，依據(jù)充分。3）按照機(jī)床電氣控制與PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)具體課題任務(wù)及要求，進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試與運(yùn)行。4）掌握在PC機(jī)上，使用嘉華PLCC2.0或三菱公司的GX Developer（或FXGPW1N）編程軟件來(lái)編制PLC應(yīng)用程序，并下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試、

5、運(yùn)行。5）按以上設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求編制出以下資料：（1）圖紙：工藝流程圖及外部信號(hào)分布圖(手工繪圖)； PLC電氣控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖(手工繪圖)；(2) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：要求文字通順、字跡工整、2-3千字、圖文并茂。其中，課程設(shè)計(jì)論文大綱要求如下： 項(xiàng)目概述； 主要功能與技術(shù)要求； 設(shè)計(jì)方案論證； PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(I0分析、PLC選型、存儲(chǔ)容量核算、外部電路及接線(xiàn)設(shè)計(jì)、梯形圖與程序設(shè)計(jì)等)； 調(diào)試與運(yùn)行； 結(jié)論與體會(huì)。6）考核方法見(jiàn)附錄A（機(jī)床電氣控制及PLC課程設(shè)計(jì)大綱）二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及步驟2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1）最大限度地滿(mǎn)足工藝流程和控制要求。工藝流程的

6、特點(diǎn)及要求是開(kāi)發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，明確控制任務(wù)。2）監(jiān)控參數(shù)、精度要求的指標(biāo)以滿(mǎn)足實(shí)際需要為準(zhǔn)，不宜過(guò)多、過(guò)高，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便，并可降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)成本。3）保證控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠。正確進(jìn)行程序調(diào)試、充分考慮環(huán)境條件。選用可靠性較高的PLC、定期對(duì)PLC進(jìn)行維護(hù)和檢查等都是很重要和必不可少的。4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟1）首先要分析控制任務(wù)，了解被控對(duì)象的工藝流程，畫(huà)出工藝流程圖。2）確定PLC的輸入、輸出信號(hào)的類(lèi)型、點(diǎn)數(shù)

7、，正確選擇輸入、輸出模塊的規(guī)格、型號(hào)；根據(jù)主電路如電機(jī)、電磁閥的容量及操作要求，合理選擇配電、保護(hù)和控制電器。3）進(jìn)行必要的計(jì)算，合理選擇低壓電器及PLC的類(lèi)型和容量等。4）編制I/O分配表及所用到的PLC內(nèi)部有關(guān)如時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器、中間繼電器等元件的地址編號(hào)表。5）畫(huà)出梯形圖或順序控制流程圖(SFC狀態(tài)流程圖)、步進(jìn)梯形圈和外部接線(xiàn)圖等。6）按照梯形圖用助記符語(yǔ)言編程或按順序控制流程圖用步進(jìn)順控指令方法編制PLC應(yīng)用程序。編程可手動(dòng)編程也可按制造廠提供的編程軟件平臺(tái)，輸入梯形圖在PC機(jī)上自動(dòng)編程。7）用手持式編程器或PC機(jī)通過(guò)RS-232串形通信口，將編制好的程序?qū)懭氲絇LC的存儲(chǔ)器中。先

8、接上專(zhuān)用RS-232通信電纜，一端連接PLC，一端連接PC機(jī)9芯插頭，設(shè)置好異步串形通信參數(shù)（如傳送位數(shù)、通信速率等)，即可下載程序至PLC。8）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入可用按鈕、開(kāi)關(guān)或模擬信號(hào)等代替現(xiàn)場(chǎng)采集到的信號(hào)，輸出負(fù)載用信號(hào)燈等代替，其目的是驗(yàn)證用戶(hù)程序的控制邏輯是否符合工藝要求。9）進(jìn)行PLC主電路及外部配套電路設(shè)計(jì)，如PLC和各類(lèi)負(fù)載供電電源、外部主電路及控制繼電器連鎖電路設(shè)計(jì)等，以及控制柜、外部接線(xiàn)等設(shè)計(jì)。10）現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試。先不帶載，只帶接觸器線(xiàn)圈與信號(hào)燈進(jìn)行分段、分級(jí)調(diào)試。正常后，再帶實(shí)際負(fù)載運(yùn)行，最后固化程序存在PLC的EPROM中。然后考機(jī)運(yùn)行，時(shí)間約72小時(shí)。主要考核系

9、統(tǒng)穩(wěn)定性、抗干擾性等。注意：（1）由于用JH-120的編程軟件PLCC沒(méi)有畫(huà)SFC流程圖功能，用三菱公司編程軟件GX Developer（或FXGPW1N）畫(huà)SFC流程圖也較困難，故需先把SFC流程圖轉(zhuǎn)化成步進(jìn)梯形圖再繪制。在編制程序時(shí)應(yīng)編一段即時(shí)轉(zhuǎn)換指令表，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之處。（2）用JH-120的編程軟件PLCC進(jìn)行步進(jìn)梯形圖編程時(shí)，RET狀態(tài)返回起點(diǎn)的指令目標(biāo)器件號(hào)是M575。（3）本課程設(shè)計(jì)因時(shí)間等條件因素限制，不進(jìn)行帶負(fù)載與考機(jī)運(yùn)行。2.3 PLC選型要點(diǎn)(1) PLC容量估算 估算I/O點(diǎn)數(shù)(開(kāi)關(guān)量與模擬量分別統(tǒng)計(jì))。在實(shí)際點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上再加上15-20的備用量，以備工藝改進(jìn)和擴(kuò)充需

10、要。 估算存儲(chǔ)量小型PLC內(nèi)存約2KB，中型約2KB-8kB，大型則8KB以上。內(nèi)存容量經(jīng)驗(yàn)估算方法如下：開(kāi)關(guān)量輸入：存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=輸入點(diǎn)數(shù)10；開(kāi)關(guān)量輸出：存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=輸入點(diǎn)數(shù)8； 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量輸入點(diǎn)數(shù)2；模擬量：存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=模擬量通道數(shù)100；通信接口：存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=通信接口數(shù)目300。由于用戶(hù)程序的編制與系統(tǒng)控制的復(fù)雜程度以及算法、程序結(jié)構(gòu)等因素，使得PLC容量的估算很難精確，一般要加大15-20的余量。 (2) PLC功能選擇各公司生產(chǎn)的PLC功能配置不盡相同，應(yīng)以“夠用”為原則去選擇，一般工業(yè)順序控制只需要具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等基本功能

11、就可完成任務(wù)。如果是工業(yè)過(guò)程控制或數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等控制，則需要選A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、PID控制模塊或運(yùn)動(dòng)控制定位模塊。這些模塊位數(shù)愈多，其分辨率與精度愈高，價(jià)格也就愈高。至于掃描速度、指令功能、抗干擾功能等隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)一般中小型工業(yè)控制都能滿(mǎn)足要求，根據(jù)需要進(jìn)行選擇，一般8位就夠用了。(3) 選擇I/0模塊I/0模塊的價(jià)格占到PLC總價(jià)的一半以上，不同的I/0模塊的性能及電路均不同，必須根據(jù)需要合理選擇。 輸入模塊的選擇。輸入模塊分為數(shù)字量和模擬量?jī)煞N，數(shù)字量又分直流、交流和脈沖三種；模擬量輸入則分為電壓和電流兩種。PLC工作電壓一般為5V，以數(shù)字方式(二進(jìn)制)工作。所以從外

12、部輸入的模擬信號(hào)必須先轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（010mA、420mA、0-l0V），再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入PLC。如果模擬量點(diǎn)數(shù)多，還要通過(guò)掃描采樣開(kāi)關(guān)電路，再接入AD轉(zhuǎn)換器，以節(jié)約硬件資源、提高可靠性。 輸出模塊選擇。輸出模塊分為三種方式：繼電器輸出(R)、晶體管輸出(T)和雙向晶閘管(S)輸出。要根據(jù)驅(qū)動(dòng)的最終負(fù)載特性進(jìn)行選擇。例如，一般電動(dòng)機(jī)或電磁閥啟停、開(kāi)關(guān)控制，控制頻率不太高的可選擇繼電器輸出模塊；若驅(qū)動(dòng)的是變頻調(diào)速、頻繁正反轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，因其控制頻率較高，則需選擇晶體管輸出模塊。2.4 PLC控制系統(tǒng)的外電路及外部接線(xiàn)設(shè)計(jì)外電路設(shè)計(jì)，主要指輸入、輸出設(shè)備(按鈕、行程開(kāi)關(guān)、限位

13、開(kāi)關(guān)、接觸器、電磁閥等)與PLC的連接電路；各運(yùn)行方式、主電路及聯(lián)鎖電路設(shè)計(jì)(自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、連讀、單步、單周期等)；電源電路(主電路供電、傳感器、各負(fù)載電源等)；控制柜內(nèi)電路及配線(xiàn)；外部接線(xiàn)、接地等設(shè)計(jì)。這些電路的設(shè)計(jì)原則一般同機(jī)床電氣設(shè)計(jì)原則。例如，強(qiáng)弱電分開(kāi)、高低電壓分開(kāi)和交直流分開(kāi)，各設(shè)備要單獨(dú)接地不可串接，大電流接點(diǎn)和線(xiàn)圈要有吸收和滅弧電路，以避免干擾波發(fā)射等。三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)3.1 分組分組：視各班學(xué)生人數(shù)多少，每5-7位同學(xué)組識(shí)一個(gè)設(shè)計(jì)小組，全班共分6-8組，每組2臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)PLC。每組一個(gè)課題，各組指定組長(zhǎng)1人，負(fù)責(zé)本小組課題的設(shè)計(jì)方案論證、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)及考勤。3.2 課

14、程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排周一上午：分配課題，講解課題及課程設(shè)計(jì)要求。周一下午：（1）講解三菱公司的GX Developer編程軟件的使用及下載到PLC的調(diào)試與運(yùn)行方法（GX Developer編程軟件的使用方法見(jiàn)附錄C）；（2）同學(xué)自己練習(xí)在PC機(jī)上編程練習(xí)及下載到PLC運(yùn)行方法，以實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中用手持式編程器做的實(shí)驗(yàn)二與實(shí)驗(yàn)三中題目為例，與以前實(shí)驗(yàn)對(duì)比體會(huì)編程軟件的特點(diǎn)。周二：在PC機(jī)上用GX Developer編程軟件設(shè)計(jì)各課題的PLC梯形圖程序，并下載到PLC中完成調(diào)試運(yùn)行。每個(gè)同學(xué)必須獨(dú)立思考可用不同方法試驗(yàn)，鼓勵(lì)同組同學(xué)互相研討但不可抄襲，否則以不及格論處。周三：按PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟完成設(shè)計(jì)

15、，手工繪出工藝流程圖，PLC控制系統(tǒng)連接圖（除PLC輸入輸出圖外，還要畫(huà)出主電路、互鎖電路、緊急停止控制電路、電源電路及控制面板圖等）。周四：完成2-3千字的課程設(shè)計(jì)論文，要求圖文并茂(一律用A4紙書(shū)寫(xiě))。周五：答辯，以課題小組為單位。根據(jù)題目的難度、論文質(zhì)量、對(duì)課題理解、實(shí)際操作、及回答問(wèn)題情況由答辯老師綜合考評(píng)打分。3.3 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)及考勤程序設(shè)計(jì)及驗(yàn)證在實(shí)驗(yàn)樓數(shù)控伺服實(shí)驗(yàn)室（S-B103），要求每位同學(xué)穿鞋套、不準(zhǔn)隨地吐痰、亂扔垃圾。每天課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，檢查并整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備，組織同學(xué)打掃衛(wèi)生，最后離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)要注意關(guān)好門(mén)窗、斷水、斷電。繪圖及論文的撰寫(xiě)由教務(wù)處另行安排教室。課程設(shè)計(jì)

16、從周一至周五全天進(jìn)行，時(shí)間按照學(xué)校作息時(shí)間。每天上、下午需簽到，由班長(zhǎng)及學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)，各小組長(zhǎng)協(xié)助?？记谇闆r最終納入考核成績(jī)。3.4 課程設(shè)計(jì)課題有以下9個(gè)實(shí)訓(xùn)課題可供選用：（1） 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)；（2） 物料自動(dòng)混合裝置PLC控制系統(tǒng)；（3） 大、小球分類(lèi)傳送裝置PLC控制系統(tǒng)；（4） 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)；（5） 自動(dòng)焊錫機(jī)PLC控制系統(tǒng)；（6） 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)；（7） 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC控制系統(tǒng)；（8） 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)。（9） 按鈕式人行橫道指示燈PLC控制系統(tǒng)。以上課題具體內(nèi)容可參見(jiàn)本課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第4節(jié)，選題時(shí)可根據(jù)設(shè)備及學(xué)生情況，在指導(dǎo)老師的指

17、導(dǎo)下進(jìn)行。四、 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容及要求課題一 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)圖1.1 洗衣機(jī)工作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)實(shí)際控制系統(tǒng)的建立，訓(xùn)練應(yīng)用PLC技術(shù)解決實(shí)際控制問(wèn)題的思想和方法。二、應(yīng)用實(shí)例，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內(nèi)桶)是以同一中心安裝的。外桶固定，作為盛水用，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水(甩干)用。內(nèi)桶的四周有許多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，將水注入外桶；排水時(shí)，使排水電磁閥打開(kāi)將水由外桶排到機(jī)外。洗滌和脫水由同一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，通過(guò)電磁離合器來(lái)控制，將動(dòng)力傳遞給洗滌波輪或甩干桶(內(nèi)桶)。電磁離合

18、器失電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)洗滌波輪實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗滌；電磁離合器得電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干(此時(shí)波輪不轉(zhuǎn))。水位高低分別由高低水位開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。起動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。1控制要求啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)水，到高水位時(shí)停止進(jìn)水，開(kāi)始洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15s，暫停3s后反轉(zhuǎn)洗滌15s，暫停3s后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù)30次。洗滌結(jié)束后，開(kāi)始排水，當(dāng)水位下降到低水位時(shí)，進(jìn)行脫水(同時(shí)排水)，脫水時(shí)間為10s。這樣完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過(guò)程。經(jīng)過(guò)3次上述大循環(huán)后(第2、3次為漂洗)，洗衣完成報(bào)警，報(bào)警10s后結(jié)束全過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。2IO設(shè)備及分配IO設(shè)備及IO點(diǎn)分配如表1.1所示。表1.1 IO設(shè)備

19、及IO點(diǎn)分配表輸入元件輸入地址輸出元件輸出地址起動(dòng)按鈕X000進(jìn)水電磁閥Y000高水位開(kāi)關(guān)X001電機(jī)正轉(zhuǎn)控制Y001低水位開(kāi)關(guān)X002電機(jī)反轉(zhuǎn)控制Y002排水電磁閥Y003脫水電磁離合器Y004報(bào)警蜂鳴器Y0053. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)，是運(yùn)用狀態(tài)編程思想解決順序控制問(wèn)題的過(guò)程。該過(guò)程分為：任務(wù)分解、弄清每個(gè)狀態(tài)功能、找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件及方向和設(shè)置初始狀態(tài)四個(gè)階段。下面說(shuō)明全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)過(guò)程。（1）任務(wù)分解。根據(jù)控制要求，將洗衣機(jī)的工作過(guò)程分解為下面幾個(gè)工序(狀態(tài))：進(jìn)水：S20 ；正轉(zhuǎn)洗滌：S21 ；暫停：S22；反轉(zhuǎn)洗滌：S23；暫停：S24；排水

20、：S25；脫水：S26；報(bào)警：S27。（2）弄清各狀態(tài)的功能S20 使進(jìn)水電磁閥得電打開(kāi)： Y000為ONS21 正轉(zhuǎn)洗滌15s： Y001為ON，定時(shí)T0，K150S22 暫停3s ： T1為ON，K30，延時(shí)3sS23 反轉(zhuǎn)洗滌15s ： Y002為ON，定時(shí)T2，K150S23 暫停3s： T3為ON，K30，延時(shí)3s 洗滌次數(shù)計(jì)數(shù)30次，CO，K30S25 使排水電磁閥得電排水： Y003為ONS26 脫水： 排水電磁閥打開(kāi) Y003為ON 電磁離合器得電 Y004為ON 電機(jī)正轉(zhuǎn) Y001為ON 脫水定時(shí)10s T4,K100 大循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)3次 C1,K3S27 報(bào)警（蜂鳴器工作）

21、： Y005為ON 定時(shí)10s，T5，K100（3）找出各狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向，將系統(tǒng)中各狀態(tài)連接成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，并設(shè)置初始條件，結(jié)果如圖1.2所示。 圖1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)順控流程圖4. 根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖1.3所示。 圖1.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖三、實(shí)訓(xùn)要求：1. 畫(huà)出工藝流程圖，并在圖上標(biāo)出元件表（I/O表）；2. 分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)，存儲(chǔ)容量，PLC選型；3. 畫(huà)順控流程圖及梯形圖；4. 在PC機(jī)上編程并下載到PLC中；5. 運(yùn)行調(diào)試；6. 畫(huà)PLC外部接線(xiàn)圖（含電機(jī)主電路圖及供電圖）；7. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。課

22、題二 物料自動(dòng)混合裝置控制系統(tǒng)圖2.1 物料自動(dòng)混合裝置示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1. 用PLC構(gòu)成物料自動(dòng)混合控制系統(tǒng)。2. 掌握PLC編程的技巧和程序調(diào)試的方法。3. 訓(xùn)練應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)一般生產(chǎn)過(guò)程控制的能力。二、控制要求1初始狀態(tài)的容器是空，F(xiàn)1、F2、F3和F4分別是物料A、B、C進(jìn)料及混合液排空電磁閥，M是攪拌電動(dòng)機(jī)，Ll、L2和L3分別是貯罐的高液位、中液位和低液位的液位傳感器，H是加熱器，T為溫度傳感器。2物料自動(dòng)混合控制按下啟動(dòng)按鈕，開(kāi)始下列操作。（1）電磁閥F1開(kāi)啟，開(kāi)始注入物料A，至高度L2(此時(shí)L2、L3均為ON)時(shí)，關(guān)閉閥F1,同時(shí)開(kāi)啟電磁閥F2，注入物料B，當(dāng)液面上升至L

23、1時(shí)，關(guān)閉閥F2。（2）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。（3）10s后停止攪拌，開(kāi)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，停止操作，回到初始狀態(tài)。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及指導(dǎo)1系統(tǒng)配置（1）FX2N-48MR PLC一臺(tái)。（2）物料自動(dòng)混合裝置示意圖如圖2.1所示。（3）根據(jù)物料自動(dòng)混合控制的要求，IO配置及接線(xiàn)如圖2.2所示。物料自動(dòng)混合裝置中電磁閥的動(dòng)作，受液位傳感器輸入信號(hào)的控制。如果物料混合需要加熱，按SB2，啟用加熱器H開(kāi)始加熱。當(dāng)溫度達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，溫度傳感器T動(dòng)作(D4指示)，加熱器H停止加熱。液面位置分

24、別由D1、D2和D3指示。圖2.2 物料混合PLC 控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖2程序設(shè)計(jì)用步進(jìn)指令編程。物料自動(dòng)混合過(guò)程，從進(jìn)料混合放料及液位信號(hào)的輸入和輸出顯示實(shí)際上是一個(gè)按一定順序操作的控制過(guò)程。因此，可以用步進(jìn)指令編程，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2.3所示。3程序運(yùn)行與調(diào)試寫(xiě)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2.3所對(duì)應(yīng)的指令程序，將其寫(xiě)入PLC的RAM，并按圖2.2連接好IO設(shè)備，運(yùn)行并調(diào)試程序，使程序運(yùn)行結(jié)果與控制要求一致。圖2.3 物料自動(dòng)混合PLC控制系統(tǒng)的順控流程圖四、實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練題設(shè)計(jì)三種物料加熱混合控制的程序，并在PLC和物料自動(dòng)混合裝置上運(yùn)行調(diào)試成功。1控制要求（1）初始狀態(tài) 容器是空的，各閥均關(guān)閉,傳感器、攪拌電

25、動(dòng)機(jī)和加熱器均為OFF。（2）加熱混合控制 按啟動(dòng)按鈕SBl，閥Fl和F2同時(shí)開(kāi)啟，物料A、B同時(shí)進(jìn)入容器；當(dāng)液位到達(dá)L2(L2為ON)時(shí)，關(guān)閉閥F1和F2，同時(shí)開(kāi)啟閥F3，物料C進(jìn)入容器。當(dāng)液位到達(dá)L1(L1為ON)時(shí)，關(guān)閉閥F3，加熱器開(kāi)始加熱；當(dāng)物料溫度達(dá)到設(shè)定溫度(T為ON)時(shí)，停止加熱，攪拌電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)，開(kāi)始攪拌；經(jīng)10s延時(shí)后，停止攪拌(M為OFF)，然后開(kāi)啟閥F4，放出混合物料。當(dāng)液位下降至L3時(shí)，再經(jīng)5s延時(shí)后，關(guān)閉閥F4。（3）停止操作 接通停止開(kāi)關(guān)SA2，在當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程完成后，停止操作，回到初始狀態(tài)。2訓(xùn)練要求(1) （2）畫(huà)工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)

26、容量，PLC選型；（3）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（4）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（5）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（6）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。課題三 大、小球分類(lèi)傳送裝置PLC控制系統(tǒng)圖3.1 大、小球分類(lèi)傳送裝置工作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)實(shí)際控制系統(tǒng)的建立，訓(xùn)練應(yīng)用PLC技術(shù)解決實(shí)際控制問(wèn)題的思想和方法。二、實(shí)訓(xùn)器材(1)可編程控制器模塊1臺(tái)(FX2N-48MR)：(2) 實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；(3) 電工常用工具1套；(4) 手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；(5) 連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求（1）只有機(jī)械手在原點(diǎn)才能起動(dòng)；（2）系統(tǒng)的動(dòng)作順序?yàn)橄陆?、吸球、上升?/p>

27、右行、下降、釋放、上升、左行；（3）機(jī)械手下降時(shí)，電磁鐵壓住大球，下限位開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的，壓住小球，下限位開(kāi)關(guān)則接通：（4）有手動(dòng)操作功能；其動(dòng)作示意圖如圖3.1所示。四、軟件程序1. I/O分配X0：起動(dòng)；Xl：左限位；X2：下限位；X3：上限位；X4：小球右限；X5：大球右限；X6：手動(dòng)右移；X7：手動(dòng)左移；XI0：手動(dòng)上升；X11：手動(dòng)下降；X12：手動(dòng)吸球；X13：手動(dòng)釋放；X14：手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；X15:停止。Y0：下降；Y1：抓球；Y2：上升；Y3：右移；Y4：左移；Y5：原點(diǎn)顯示。2程序設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及PLC的IO分配，其系統(tǒng)程序如圖3.2所示。 大、小球分類(lèi)傳送裝置P

28、LC控制系統(tǒng)順控流程圖五、系統(tǒng)接線(xiàn)圖根據(jù)控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖3.3所示。圖3.3 大、小球分類(lèi)傳送裝置PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖六、系統(tǒng)調(diào)試1. 輸入程序，按圖3.2所示的梯形圖正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖3.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，觀察PLC的輸出指示燈是否按要求指示，否則，檢查并修改程序，直至指示正確。3. 動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖3.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察大、小球分類(lèi)裝置能否按控制要求動(dòng)作，否則，檢查線(xiàn)路或修改程序，直至大、小球分類(lèi)裝置按控制要求動(dòng)作。七、訓(xùn)練要求1. 畫(huà)工藝流程圖

29、，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；2. 編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；3. 運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；4. 畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；5. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。課題四 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)圖4.1 機(jī)械手動(dòng)作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉步進(jìn)順控指令的編程方法；2掌握單流程程序的編制；3掌握機(jī)械手的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器1臺(tái)(FX2N-48MR)：2機(jī)械手模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線(xiàn)端口及按鈕等)；3實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；4電工常用工具1套；5手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；6連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制

30、的將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：1手動(dòng)操作，每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作，用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置；2連續(xù)運(yùn)行，在原點(diǎn)位置按起動(dòng)按鈕或當(dāng)光電探測(cè)器探測(cè)到有工件時(shí)，機(jī)械手按圖連續(xù)工作一個(gè)周期，一個(gè)周期的工作過(guò)程如下：原點(diǎn)下降夾夾緊(T)上上升右移下降放松(T)上升左移到原點(diǎn)，時(shí)間T由教師現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定。四、軟件程序1IO分配X0：自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換；Xl：停止；X2：自動(dòng)起動(dòng)；X3：上限位；X4：下限位；X5：左限位；X6：右限位；X7：手動(dòng)向上；X10：手動(dòng)向下；X11：手動(dòng)左移；X12：手動(dòng)向右；X13：手動(dòng)放松；X14：光電開(kāi)關(guān)(當(dāng)探測(cè)到有工件時(shí)接通)Y0：夾緊放松(為安全，斷電時(shí)

31、要求夾緊以免工件傷人，即Y0=0時(shí)夾緊，Y0=1時(shí)放松)；Y1：上升；Y2：下降；Y3：左移；Y4：右移；Y5：原點(diǎn)指示。2程序設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及PLC的IO分配，其系統(tǒng)程序如圖4.2所示。五、系統(tǒng)接線(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖4.3所示。圖4.3 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖圖4.2 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)順控流程圖六、系統(tǒng)調(diào)試1輸入程序，按圖4.2所示的梯形圖正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖4.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，觀察PLC的輸出指示燈是否按要求指示，否則，檢查并修改程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖4.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連

32、接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察機(jī)械手能否按控制要求動(dòng)作，否則，檢查線(xiàn)路或修改程序，直至機(jī)械手按控制要求動(dòng)作。七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告1實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）畫(huà)工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；（2）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（3）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（4）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（5）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。2實(shí)訓(xùn)思考（1）若在右限位增加一個(gè)光電檢測(cè)，檢測(cè)A點(diǎn)是否有工件，若無(wú)工件，則下降，若有工件，則不下降，請(qǐng)?jiān)诖嘶A(chǔ)上設(shè)計(jì)其程序；（2）請(qǐng)用以轉(zhuǎn)移為中心的編程方法設(shè)計(jì)機(jī)械手的程序。課題五 自動(dòng)焊錫

33、機(jī)PLC控制系統(tǒng) 圖5.1 自動(dòng)焊錫機(jī)的工作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉步進(jìn)順控指令的編程方法；2掌握單流程程序的編制；3掌握自動(dòng)焊錫機(jī)的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器1臺(tái)(FX2N-48MR)；2自動(dòng)焊錫機(jī)模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線(xiàn)端口及按鈕等)；3. 交流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源l個(gè) AC 220V/DC24V 10A4保險(xiǎn)絲4個(gè) 5A3實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；4電工常用工具1套；5手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；6連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的自動(dòng)焊錫機(jī)的控制系統(tǒng)。其控制要求如下。自動(dòng)焊錫機(jī)的控制過(guò)程為：起動(dòng)機(jī)器，除渣機(jī)械手上升電磁閥得電上升，將待除渣工件托盤(pán)上升到位碰SQ7

34、，停止上升；左行電磁閥得電，機(jī)械手左行到位碰SQ5，停止左行；下降電磁閥得電，機(jī)械手下降到位碰SQ8，停止下降；將己焊好工件取出，然后右行電磁閥得電，機(jī)械手右行到位碰SQ6，停止右行，對(duì)己焊好工件除渣。如需對(duì)工件焊錫，則焊錫機(jī)械手上升電磁閥得電，將待焊伴錫工件托盤(pán)上升，上升到位碰SQ3，停止上升；托盤(pán)右行電磁閥得電，托盤(pán)右行到位碰SQ2，托盤(pán)停止右行；托盤(pán)下降電磁閥得電，托盤(pán)下降到位碰SQ4，停止下降，工件焊錫。當(dāng)焊錫時(shí)間到；托盤(pán)上升電磁閥得電，托盤(pán)上升到位碰SQ3，停止上升；托盤(pán)左行電磁閥得電，托盤(pán)左行到位碰SQl，托盤(pán)停止左行；托盤(pán)下降電磁閥得電，托盤(pán)下降到位碰SQ4，托盤(pán)停止下降，已焊好

35、工件取出。延時(shí)5s后，自動(dòng)進(jìn)入下一循環(huán)。要求能單次或連續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)易的動(dòng)作示意圖如圖所示。四、軟件程序1I0分配X0：自動(dòng)位起動(dòng)；X11：停止；X12單次(單循環(huán))；X13連續(xù)(多循環(huán))。焊錫機(jī)械手輸入：Xl：左限位SQ1；X2：右限位SQ2；X3：上限位SQ3；X4：下限位SQ4。除渣機(jī)械手輸入：X5：左限位SQ5；X6：右限位SQ6；X7：上限位SQ7；X10：下限位SQ8； 除渣機(jī)械手輸出：Y0：除渣上行；Y1：除渣下行；Y2：除渣左行；Y3：除渣右行；焊錫機(jī)械手輸出：Y4：托盤(pán)上行；Y5：托盤(pán)下行；Y6：托盤(pán)左行；Y7：托盤(pán)右行。2程序設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及PLC的I0分配，畫(huà)

36、出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖5.2所示。五、系統(tǒng)接線(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖5.3所示。六、系統(tǒng)調(diào)試1輸入程序，按圖5.2正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖5.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，觀察PLC的輸出指示燈是否按要求指示，否則，檢查并修改程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖5.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，觀察自動(dòng)焊錫機(jī)能否按控制要求動(dòng)作，否則，檢查線(xiàn)路或修改程序，直至自動(dòng)焊錫機(jī)按控制要求動(dòng)作。 圖5.2 自動(dòng)焊錫機(jī)PLC控制系統(tǒng)順控流程圖圖5.3 自動(dòng)焊錫機(jī)的PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告1實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）畫(huà)工藝流程圖，分析

37、I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；（2）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（3）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（4）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（5）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。2實(shí)訓(xùn)思考（1）若要在自動(dòng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上增加手動(dòng)運(yùn)行功能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其程序；（2）請(qǐng)用起保停的編程方法設(shè)計(jì)自動(dòng)焊錫機(jī)的程序。課題六 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉順控指令的編程方法；2掌握選擇性流程程序的編制；3掌握電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器1臺(tái)(FX24-48MR)2交流接觸器3個(gè) 220V 5A；3熱繼電器1個(gè)(5A)：

38、4按鈕開(kāi)關(guān)3個(gè)(常開(kāi)，其中1個(gè)用來(lái)代替熱繼電器的常開(kāi)觸頭)；5電動(dòng)機(jī)1臺(tái)(AC 380V 220W)；6熔斷器5個(gè)(5A)；7. 交流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源l個(gè) AC 220V/DC24V 10A8. 全波整流二極管1個(gè)，24V 10A8. 變壓器1個(gè)，AC 380V/AC24V 100W9. 線(xiàn)繞電阻1個(gè)，5 30W10電工常用工具1套；11連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC基本邏輯指令實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的控制系統(tǒng)，其控制要求如下（詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)教科書(shū)P164-P165）：1按SB2，KM1合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；2按SB3，KM2合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：3按SB1，KM1或KM2斷開(kāi)，KM3合，電機(jī)進(jìn)行能

39、耗制動(dòng)(制動(dòng)時(shí)間為3秒停止)；4FR動(dòng)作，KM1或KM2或KM3釋放，電動(dòng)機(jī)自由停車(chē)。4運(yùn)行過(guò)程中若電機(jī)過(guò)載，則FR動(dòng)作，KM1或KM2或KM3釋放，電動(dòng)機(jī)自由停車(chē)。注意觀察制動(dòng)與自由停車(chē)時(shí)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的不同，前者立即停止，后者則因慣性轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間停止。四、軟件程序1IO分配X0：停止按鈕；X1：正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕；X2：反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕；X3：熱繼電器常閉觸點(diǎn)；Y0：正轉(zhuǎn)接觸器；Y1：反轉(zhuǎn)接觸器；Y2：制動(dòng)接觸器。2梯形圖設(shè)計(jì)。 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)順控流程圖五、系統(tǒng)接線(xiàn) 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖6.2所示。六、系統(tǒng)調(diào)試1輸入程序按前面介紹的程序輸入方法，正確輸入程序。2靜態(tài)

40、調(diào)試按圖6.2(a)所示的PLC的IO接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試(按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2(X1)時(shí)，Y1亮，按下停止按鈕SB1時(shí)，Y1熄滅，同時(shí)Y3亮，進(jìn)行制動(dòng)，3秒后Y3熄滅；按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3(X2)時(shí)，Y2亮，按下停止按鈕SB1時(shí)，Y2熄滅，同時(shí)Y3亮，進(jìn)行制動(dòng)，3秒后Y3熄滅；電動(dòng)機(jī)正在工作時(shí)，若熱繼電器動(dòng)作，則Y1或Y2或Y3都熄滅，電機(jī)自由停止。通過(guò)手持式編程器監(jiān)視，觀察其是否與指示一致，否則，檢查并修改程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試按圖 (a)所示的PLC的IO接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的空載調(diào)試，觀察交流接觸器能否按控制要求動(dòng)作(即按下正轉(zhuǎn)起

41、動(dòng)按鈕SB2(X1)時(shí)，KM1(Y1)閉合，按下停止按鈕SB1時(shí)，KM1斷開(kāi)，同時(shí)KM3(Y3)閉合，3秒后KM3也斷開(kāi)；按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3(X2)時(shí)，KM2(Y2)閉合，按下停止按鈕SB1時(shí)，KM2斷開(kāi)，同時(shí)KM3閉合，進(jìn)行制動(dòng)，3秒后KM3斷開(kāi)。電動(dòng)機(jī)正在工作時(shí)，若熱繼電器動(dòng)作，則KM1或KM2或KM3都斷開(kāi)，電機(jī)自由停止。通過(guò)手持式編程監(jiān)視，觀察其是否與動(dòng)作一致，否則，檢查電路或修改程序，直至交流接觸器能按控制要求動(dòng)作：然后按圖 (b)所示的主電路圖連接好電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行帶載動(dòng)態(tài)調(diào)試。4修改程序動(dòng)態(tài)調(diào)試正確后，練習(xí)讀出、刪除、插入、監(jiān)視程序等操作。5畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及

42、供電圖） 圖6.2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告1實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）畫(huà)工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；（2）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（3）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（4）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（5）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。2實(shí)訓(xùn)思考（1）用另外的方法編制程序；（2）從安全的角度分析一下?tīng)顟B(tài)S22的作用，并說(shuō)明為什么?課題七 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC控制系統(tǒng) 圖7.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉步進(jìn)順控指令的編程方法；2掌握選擇性流程程序的編制；3掌握皮帶運(yùn)輸機(jī)的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二

43、、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器1臺(tái)(FX2N-48MR)；2皮帶運(yùn)輸機(jī)模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線(xiàn)端口及按鈕等)；3實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；4電工常用工具1套；5手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；6連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：在建材、化工、機(jī)械、冶金、礦山等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)送原料或物品。供料由電閥DT控制，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4分別用于驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)輸線(xiàn)PD1、PD2、PD3、PD4。儲(chǔ)料倉(cāng)設(shè)有空倉(cāng)和滿(mǎn)倉(cāng)信號(hào)，其動(dòng)作示意簡(jiǎn)圖如圖7.1所示，其具體要求如下：1正常起動(dòng)，倉(cāng)空或按自動(dòng)起動(dòng)按鈕時(shí)的起動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、M2、M3、M4，間隔時(shí)

44、間5s；2正常停止，為使皮帶上不留物料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止，即正常停止順序?yàn)镈T、M1、M2、M3、M4，間隔時(shí)間5s；3故障后的起動(dòng)，為避免前段皮帶上造成物料堆積，要求按物料流動(dòng)相反方向按一定時(shí)間間隔順序起動(dòng)，即故障后的起動(dòng)順序?yàn)镸4、M3、M2、M1、DT，間隔時(shí)間10s；4緊急停止，當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)，按下緊急停止按鈕，則停止所有電動(dòng)機(jī)和電磁閥；5具有點(diǎn)動(dòng)功能。四、軟件程序1I/O點(diǎn)分配X0：自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換；Xl：自動(dòng)位起動(dòng)；X2：正常停止；X3：緊急停止；X4：點(diǎn)動(dòng)DT電磁閥；X5：點(diǎn)動(dòng)M1；X6：點(diǎn)動(dòng)M2；X7：點(diǎn)動(dòng)M3；X10：點(diǎn)動(dòng)M4；X11：滿(mǎn)倉(cāng)信號(hào)；X12：空

45、倉(cāng)信號(hào)；X13：故障起動(dòng)Y0：DT電磁閥；Y1：M1電動(dòng)機(jī)；Y2：M2電動(dòng)機(jī)；Y3：M3電動(dòng)機(jī)；Y4：M4電動(dòng)機(jī)。2設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)控制要求及PLC的IO分配，設(shè)計(jì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的系統(tǒng)程序如圖7.2所示。五、系統(tǒng)接線(xiàn)根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖7.3所示(PLC的輸出負(fù)載都用指示燈代替)。六、系統(tǒng)調(diào)試1輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器(或計(jì)算機(jī))正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖7.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，并通過(guò)手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查并修改、調(diào)試程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖7.3

46、所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察指示燈能否按控制要求動(dòng)作，并通過(guò)手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查線(xiàn)路或修改程序，直至指示燈能按控制要求動(dòng)作。七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告1實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）畫(huà)工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；（2）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（3）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（4）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（5）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。2思考（1）用順序功能圖編制皮帶運(yùn)輸機(jī)的程序。（2）在皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作過(guò)程中突然停電，要求來(lái)電后按停電前的

47、狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其控制程序。圖7.3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖圖7.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)順控流程圖課題八 雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng) 圖8.1 雙頭鉆床的工作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉步進(jìn)順控指令的編程和用法；2掌握并行性流程程序的編制；3掌握雙頭鉆床的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器1臺(tái)(FX2N-48MR)；2雙頭鉆床模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線(xiàn)端口及按鈕等)；3實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；4電工常用工具1套；5手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；6連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的雙頭鉆床的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：1雙頭鉆床用來(lái)加工圓盤(pán)狀零件上均勻分布的

48、6個(gè)孔如圖8.1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(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，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)

49、。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)。四、軟件程序1I/0分配X0：工件夾緊；大鉆頭到下限位開(kāi)關(guān)Xl：SQ1；大鉆頭到上限位開(kāi)關(guān)X2：SQ2；小鉆頭到下限位開(kāi)關(guān)X3：SQ3；小鉆頭到上限位開(kāi)關(guān)X4：SQ4；旋轉(zhuǎn)120限位開(kāi)關(guān)X5：SQ5；工件松開(kāi)限位開(kāi)關(guān)X6：SQ6；X7：自動(dòng)位起動(dòng)；Xl0：手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換；X11：大鉆頭手動(dòng)下降；X12：大鉆頭手動(dòng)上升；X13：小鉆頭手動(dòng)下降；X14：小鉆頭手動(dòng)上升；X15：工件手動(dòng)夾緊；X16：工件手動(dòng)放松；X17：工件手動(dòng)旋轉(zhuǎn)；X20：停止按鈕：Y0：原位指示；Y1：大鉆頭下降；Y2：大鉆頭上升；Y3：小鉆頭下降；Y4：小鉆

50、頭上升；Y5：工件夾緊；Y6：工件放松；Y7：工件旋轉(zhuǎn)。2程序設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)控制要求及PLC的I/O分配，設(shè)計(jì)雙頭鉆床的程序如圖8.2所示。五、系統(tǒng)接線(xiàn)根據(jù)雙頭鉆床的控制要求，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖8.3所示。六、系統(tǒng)調(diào)試1輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器(或計(jì)算機(jī))正確輸程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖8.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬態(tài)調(diào)試，并通過(guò)手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢并修改、調(diào)試程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖8.3所示的系統(tǒng)接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察指示燈能否

51、按控制要求動(dòng)作，并通過(guò)手持式程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查線(xiàn)路或修改程序，直至示燈能按控制要求動(dòng)作。圖8.2 雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng)順控流程圖七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告1實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）畫(huà)工藝流程圖，分析I/O性質(zhì)，計(jì)算I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量，PLC選型；（2）編寫(xiě)程序（在PC機(jī)上編程并下載到PLC中）；（3）運(yùn)行并調(diào)試程序，運(yùn)行調(diào)試記錄；（4）畫(huà)PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖（含主電路及供電圖）；（5）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)論文。2實(shí)訓(xùn)思考（1）用順序功能圖編制雙頭鉆床的程序；（2）現(xiàn)要用該雙頭鉆床來(lái)加工一批只需鉆一個(gè)孔的工件，如何解決這個(gè)問(wèn)題?哪種方案最優(yōu)? 雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖

52、課題九 按鈕式人行橫道指示燈PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用并行性分支與匯合編程方法設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕式人行橫道指示燈的控制程序，其工作示意圖如圖9.l所示。圖9.l 按鈕式人行道交通燈的工作示意圖一、實(shí)訓(xùn)目的1熟悉步進(jìn)順控指令的編程和用法；2掌握并行性流程程序的編制；3掌握按鈕式人行橫道指示燈的程序設(shè)計(jì)及其外部接線(xiàn)。二、實(shí)訓(xùn)器材1可編程控制器模塊1臺(tái)(FX2N-48MR)；2實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)；3電工常用工具1套；4手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)；5連接導(dǎo)線(xiàn)若干。三、實(shí)訓(xùn)要求應(yīng)用并行性分支與匯合編程方法設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕式人行橫道指示燈的控制程序?？刂埔笕缦拢喊碭0或X1按鈕，人行橫道和車(chē)道指示燈按圖9.2所示工作時(shí)序點(diǎn)亮。

53、圖9.2 按鈕式人行橫道指示燈的工作時(shí)序圖 四、軟件程序1I/O點(diǎn)分配X0：左起動(dòng)；Xl：右起動(dòng)；Y1：車(chē)道紅燈；Y2：車(chē)道黃燈；Y3：車(chē)道綠燈；Y5：人行道紅燈；Y6：人行道綠燈。2程序設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)控制要求及PLC的I/O分配，設(shè)計(jì)雙頭鉆床的程序如圖9.3所示。說(shuō)明：1）PLC從STOP-RUN時(shí)，初始狀態(tài)S0動(dòng)作，車(chē)道信號(hào)為綠燈，人行道信號(hào)為紅燈；2）當(dāng)車(chē)道兩側(cè)行人要過(guò)車(chē)道時(shí)，可分別按人行橫道按鈕X0或X1，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0和S30，車(chē)道為綠燈，人行道為紅燈；3）30S后車(chē)道為黃燈，人行道仍為紅燈；4）再過(guò)10S后車(chē)道變紅燈，人行道仍為紅燈，同時(shí)定時(shí)器T2起動(dòng)，5S后T2觸點(diǎn)接通，人行道變?yōu)榫G色；5）15S后人行道綠燈開(kāi)始閃 爍（S32人行道綠燈滅，S33人行道 綠燈亮）。6）中S32、