雙頭鉆床PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

./PLC課程設(shè)計(jì)專業(yè)：自動(dòng)化設(shè)計(jì)題目：雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)班級(jí)：0943學(xué)生：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師分院院長(zhǎng)：教研室主任：電氣工程學(xué)院一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.課程題目雙頭鉆床PLC控制系統(tǒng)2.設(shè)計(jì)容圖1雙頭鉆床的工作示意圖設(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,然后又開始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后,工件松開,松開到位時(shí),限位開關(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)限位開關(guān)均為霍爾接近開關(guān)；夾緊、放松均由電磁閥帶動(dòng)。3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求〔1畫工藝流程圖,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,在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,解決辦法等；〔4畫PLC控制系統(tǒng)外部接線圖〔含主電路及供電圖；〔5課程設(shè)計(jì)總結(jié)。包括本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的收獲、體會(huì),以及對(duì)該課程設(shè)計(jì)的意見、建議等；〔6參考文獻(xiàn)列表；〔7報(bào)告使用B5紙打印,全文不少于2000字。4.參考資料[1]史國(guó)生主編.電氣控制與可編程控制器技術(shù).:化學(xué)工業(yè).2004[2]王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù).:航空航天大學(xué).2002[3]徐世許.可編程序控制器原理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò).:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué).20015.設(shè)計(jì)進(jìn)度〔20XX11月19日至11月30日時(shí)間設(shè)計(jì)容11月19日布置設(shè)計(jì)任務(wù)、查閱資料11月20日-11月21日方案論證及總體設(shè)計(jì)11月22日-11月29日系統(tǒng)調(diào)試及整理課程設(shè)計(jì)報(bào)告11月30日課程設(shè)計(jì)答辯6.課程設(shè)計(jì)時(shí)間及地點(diǎn)20XX11月19日～20XX11月30日上午8：00～11：00；下午13：00~16：00綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室〔新實(shí)驗(yàn)樓308二、評(píng)語(yǔ)及成績(jī)考核考核容評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)完成情況〔50方案設(shè)計(jì)〔15優(yōu)：設(shè)計(jì)方案合理,容正確,有獨(dú)立見解或創(chuàng)造性；良：方案正確,有一定見解；中：設(shè)計(jì)方案及容基本正確,分析問(wèn)題基本正確,無(wú)原則性錯(cuò)誤；及：設(shè)計(jì)方案及容基本合理,分析問(wèn)題能力較差,但無(wú)原則性錯(cuò)誤；不及：設(shè)計(jì)方案不合理,有嚴(yán)重的原則性錯(cuò)誤；□優(yōu)□良□中□及□不及技術(shù)指標(biāo)〔20優(yōu)：各項(xiàng)指標(biāo)均完全達(dá)到良：各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到,只有一項(xiàng)指標(biāo)有微小差距中：有一項(xiàng)指標(biāo)沒有達(dá)到及：有兩項(xiàng)指標(biāo)沒有達(dá)到不及：有三項(xiàng)指標(biāo)以上沒有達(dá)到□優(yōu)□良□中□及□不及設(shè)計(jì)報(bào)告〔15優(yōu)：設(shè)計(jì)報(bào)告容正確,完整,規(guī),圖面質(zhì)量好,且符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)；良：設(shè)計(jì)報(bào)告容正確,較完整,規(guī),圖面質(zhì)量較好,且符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)；中：設(shè)計(jì)報(bào)告容有個(gè)別錯(cuò)誤,較完整,較規(guī),圖面質(zhì)量一般；及：設(shè)計(jì)報(bào)告容基本正確完整,較規(guī),有多個(gè)錯(cuò)誤；不及：設(shè)計(jì)報(bào)告容中不加消化,照搬照抄；□優(yōu)□良□中□及□不及綜合能力〔30設(shè)計(jì)實(shí)施能力〔15優(yōu)：能夠自行利用現(xiàn)有設(shè)備,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理檢驗(yàn),接線正確規(guī),程序設(shè)計(jì)合理,工具軟件使用熟練；良：在教師指導(dǎo)下能夠利用現(xiàn)有設(shè)備,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理檢驗(yàn),接線正確規(guī),程序設(shè)計(jì)合理,工具軟件使用熟練；中：在教師指導(dǎo)下能夠利用現(xiàn)有設(shè)備,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢驗(yàn),接線較正確規(guī),程序設(shè)計(jì)較合理,工具軟件使用較熟練；及：教師指導(dǎo)參與過(guò)多,才能夠利用現(xiàn)有設(shè)備,對(duì)設(shè)□優(yōu)□良□中□及□不及考核項(xiàng)目考核容評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)綜合能力〔30設(shè)計(jì)實(shí)施能力〔15計(jì)方案進(jìn)行檢驗(yàn),接線較正確規(guī),程序設(shè)計(jì)較合理,工具軟件使用較熟練；不及：不能在教師指導(dǎo)下完成規(guī)定的設(shè)計(jì)方案檢驗(yàn)。故障處理能力〔15優(yōu)：能夠自行對(duì)硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)行合理、高效的解決；良：在教師指導(dǎo)下能夠較好處理硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題,并能夠消化吸收；中：在教師指導(dǎo)下能夠基本處理硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題,有一定的分析能力；及：教師指導(dǎo)參與過(guò)多,才能夠完成硬件和程序出現(xiàn)的問(wèn)題；不及：不能在教師指導(dǎo)下完成故障的處理?！鮾?yōu)□良□中□及□不及基本素質(zhì)〔20安全文明操作〔10優(yōu)：沒有發(fā)生任何安全事故和設(shè)備、元器件損壞,使用材料無(wú)浪費(fèi),設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)整齊規(guī)；良：沒有發(fā)生任何安全事故和設(shè)備、元器件損壞,設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)較整齊規(guī)；中：沒有發(fā)生任何安全事故和設(shè)備、元器件損壞,設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)欠整齊；及：沒有發(fā)生安全事故,或有元器件損壞,現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期臟、亂差,或造成材料浪費(fèi)；不及：發(fā)生安全事故,或有元器件損壞,或現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期臟、亂差,或造成材料浪費(fèi)?！鮾?yōu)□良□中□及□不及勞動(dòng)紀(jì)律〔10優(yōu)：能完全遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和作息制度,無(wú)違紀(jì)行為；良：能遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和無(wú)曠工行為,遲到/早退1次；中：能遵守課程設(shè)計(jì)管理制度和無(wú)曠工行為,遲到/早退2次；及：違反守課程設(shè)計(jì)管理制度,或有1次曠工、或遲到/早退3次；不及：勞動(dòng)紀(jì)律出現(xiàn)重大問(wèn)題,取消成績(jī)。□優(yōu)□良□中□及□不及總成績(jī)：指導(dǎo)教師:等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)=90上,良=89~80,中=79~70,及=69~60,不及=60下PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：撰寫日期：.目錄第一章課程設(shè)計(jì)容與要求分析11.1課程設(shè)計(jì)容11.2課程設(shè)計(jì)要求分析3系統(tǒng)單元電路組成3第二章PLC程序設(shè)計(jì)5PLC課程設(shè)計(jì)總結(jié)8參考文獻(xiàn)9附錄10.第一章課程設(shè)計(jì)容與要求分析課程設(shè)計(jì)容圖1雙頭鉆床的工作示意圖設(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,然后又開始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后,工件松開,松開到位時(shí),限位開關(guān)SQ6為ON,系統(tǒng)返回初始位置?！?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?！?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)限位開關(guān)均為霍爾接近開關(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)轉(zhuǎn)移圖①?gòu)?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。②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。③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。④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<OUTY1>,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,沒有先后之分?！?當(dāng)各流程的動(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)。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<OUTY1>,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,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,然后又開始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后,工件松開,松開到位時(shí),限位開關(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),均為開關(guān)量信號(hào),其中啟動(dòng)按鈕1個(gè),停止1個(gè),行程開關(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2-3-8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霍爾接近開關(guān)X005KM5小鉆下降Y4SQ6松開到位限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,然后又開始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后,工件松開,松開到位時(shí),限位開關(guān)SQ6為ON,系統(tǒng)返回初始位置。.第二章PLC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：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。手動(dòng)操作如圖所示：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。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