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襄樊學院機械與汽車工程學院課程設(shè)計成績評定表課程名稱機電傳動控制課程設(shè)計課程編號專業(yè)班級姓名項目評分標準評分等級得分折合分平時成績(占20%)1、態(tài)度端正,設(shè)計認真,能積極動腦思考,學習紀律好。優(yōu)秀2、態(tài)度較好,較認真,能積極動腦思考,學習紀律較好。良好3、態(tài)度一般,較認真,能動腦思考,學習紀律尚可。中等4、態(tài)度較差,不夠認真,不善于動腦思考,紀律較差。及格5、態(tài)度差,不認真,不動腦思考,紀律差。不及格圖紙質(zhì)量成績(占40%)1、繪圖規(guī)范,標注準確,結(jié)構(gòu)合理,圖紙質(zhì)量高。優(yōu)秀2、繪圖較規(guī)范、準確,結(jié)構(gòu)基本合理,圖紙質(zhì)量較好。良好3、繪圖基本規(guī)范、準確,結(jié)構(gòu)基本合理,圖紙質(zhì)量一般。中等4、繪圖不夠規(guī)范、準確,結(jié)構(gòu)不太合理,圖紙質(zhì)量較差。及格5、繪圖不規(guī)范、準確,結(jié)構(gòu)不合理,圖紙質(zhì)量差。不及格設(shè)計報告成績(占40%)1、撰寫規(guī)范,設(shè)計思路清晰,知識運用熟練,設(shè)計詳盡細致,按要求完成設(shè)計。優(yōu)秀2、撰寫較規(guī)范,設(shè)計思路基本清晰,知識運用較熟練,設(shè)計基本詳盡細致,能按要求完成設(shè)計。良好3、撰寫基本規(guī)范,設(shè)計思路基本清晰,知識運用尚可,設(shè)計基本詳盡細致,能按要求完成設(shè)計。中等4、撰寫不夠規(guī)范,設(shè)計思路不太清晰,知識運用一般,設(shè)計不夠詳盡細致,基本完成設(shè)計。及格5、撰寫不規(guī)范,設(shè)計思路不夠清晰,知識運用不熟練,設(shè)計不夠詳盡細致,沒有按要求完成設(shè)計。不及格總評成績
指導(dǎo)教師:吳何畏老師20年月日注:1、該成績評定表每位學生一份,并裝訂在設(shè)計說明書的最后;2、指導(dǎo)教師按課程設(shè)計大綱的要求評定成績,并給出總評成績;3、折合分:優(yōu)秀≥90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格<60分。襄樊學院《機電傳動控制課程設(shè)計》報告題目電動運輸小車的PLC控制專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級姓名學號指導(dǎo)教師職稱
摘要:可編程邏輯控制器,簡稱PLC,是一種工業(yè)控制微型計算機。它的編程方便、操作簡單尤其是高通用性等優(yōu)點,使它在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來,隨著科學技術(shù)的進步和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,PLC已經(jīng)形成了一種工業(yè)趨勢。目前,在自動化生產(chǎn)線上,有些生產(chǎn)機械的工作臺需要按一定的順序?qū)崿F(xiàn)自動往返運動,并且有的還要去在某些位置有一點的時間停留,以滿足生產(chǎn)工藝要求。將PLC應(yīng)用到車間運輸小車電氣控制系統(tǒng)中,可實現(xiàn)運輸小車的自動化控制,降低系統(tǒng)的運行費用。PLC運輸小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單,控制速度快,精度高,可靠性和可維修性好,安裝、維修和改造方便等優(yōu)點。PLC的控制是設(shè)計研究重點之一,在車間運輸需求分析的基礎(chǔ)上。通過概念的設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計,建立了一套適應(yīng)車間運輸?shù)目刂葡到y(tǒng)。關(guān)鍵詞:PLC;運輸小車;自動控制
目錄第一章前言 11.1PLC運輸小車簡介 11.2運輸小車進行PLC改造的目的及意義 1第二章工藝過程及設(shè)計方案確定 22.1設(shè)計要求 22.2方案分析及方案確定 22.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置 22.4系統(tǒng)變量定義及分配表 22.5系統(tǒng)接線圖設(shè)計 3第三章PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路 4第四章控制系統(tǒng)設(shè)計 54.1控制程序時序圖設(shè)計 54.2控制程序流程圖設(shè)計 54.3控制程序設(shè)計 6設(shè)計總結(jié) 10參考文獻: 11┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊襄樊學院課程設(shè)計報告紙第1頁第一章前言1.1PLC運輸小車簡介財富的創(chuàng)造來源于技術(shù)進步。運料小車是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線、冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè),各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動,電動機正轉(zhuǎn)小車前進,電動機反轉(zhuǎn)小車后退。使用PLC控制運輸小車的出現(xiàn),大大提高生產(chǎn)效率,節(jié)約了勞動力。更創(chuàng)造了大量的財富,以至于科技又向前邁了一個新臺階。1.2運輸小車進行PLC改造的目的及意義PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短,同時日常維護也變得容易起來,更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。運輸小車廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)車間,主要進行材料的運輸,其技術(shù)性能高低不僅關(guān)乎運輸效率,更關(guān)系著生產(chǎn)效率。目前,我國生產(chǎn)車間是基本處于八、九十年代的機械化水平,與現(xiàn)代國外智能化、數(shù)字化控制技術(shù)還有很大差距,跟不上市場的需要。由于可靠性較差,造成機械、電器事故率比較高,因此急需提高其控制技術(shù)水平。與此同時,PLC在我國工業(yè)領(lǐng)域有著越來越廣的應(yīng)用,尤其表現(xiàn)在重工業(yè)中。這就為對現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中技術(shù)老化部分的PLC改造,提高其自動化、智能化水平提供了很好的機會,也只有這樣才能迅速增強自身競爭力,并提高我國的PLC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)能力,力爭打破西門子、三菱和施耐德等PLC巨頭的壟斷。取其之長,補己之短,最終超越它們。
第二章工藝過程及設(shè)計方案確定2.1設(shè)計要求某工廠有一輛運輸小車供8個加工點使用,使用要求如下1)PLC上電后,車停在某加工點(下稱工位),若沒有用車呼叫(下稱呼車)時,則各工位的指示燈亮,表示各工位可以呼車。2)若某工位呼車(按本位呼車按鈕)時,各位的指示燈均滅,表示此后再呼車無效。3)停車位呼車則小車不動。當呼車位號大于停車位號時,小車自動向高位行駛,當呼車位號小于停車位號時,小車自動向低位行駛。當小車到達呼車位時自動停車。4)小車到達某位時應(yīng)停留30s供該工位使用,不應(yīng)立即被其他工位呼走。5)臨時停電后再復(fù)電,小車不會自行啟動。2.2方案分析及方案確定為了區(qū)別在工位依1~8編號,并且各設(shè)一個限位開關(guān)。為了呼車,每個工位設(shè)一呼車按鈕,系統(tǒng)設(shè)啟動及停機按鈕各1個,小車設(shè)正反轉(zhuǎn)接觸器各1個,實現(xiàn)高低車位的移動。每個工位設(shè)1個呼車指示燈1個,但并聯(lián)接于各個輸出口上。系統(tǒng)布置圖如圖所示。2.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置PLC型號:FX2N存儲器容量:2G各種常用電器元件:導(dǎo)線若干2.4系統(tǒng)變量定義及分配表
限位開關(guān)呼叫開關(guān)啟動開關(guān)停止開關(guān)復(fù)位開關(guān)X0~X7X10~X17X20X21X22電機正反轉(zhuǎn)指示燈定時器輔助繼電器Y10、Y11Y0~Y7T0M10M輸入19點,輸出10點。故PLC的I/O點數(shù)為29點,F(xiàn)X-2N系列的PLC符合設(shè)計要求。2.5系統(tǒng)接線圖設(shè)計第三章PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路電壓轉(zhuǎn)換電路采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現(xiàn)直流電機的正反轉(zhuǎn),2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時.繼電器1的觸點由k1轉(zhuǎn)換到k2,而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變,電流流向如所示,驅(qū)使DCI2V電機按一定方向運轉(zhuǎn):當繼電器線圈2得電時,繼電器線圈I觸點狀態(tài)不變,而繼電器線圈2的觸點由k3轉(zhuǎn)換到k4,電流流向如I2所示.驅(qū)使DC12V電機按相反的方向運轉(zhuǎn)。
第四章控制系統(tǒng)設(shè)計4.1控制程序時序圖設(shè)計這個時序圖模擬的是X21啟動系統(tǒng),指示燈全亮,小車初始位置為1號位置(X00),然后5號位(X14)呼叫,M11得點,指示燈滅按鍵失效,Y0得電電動機向高位走,小車經(jīng)過2,3,4號位,當?shù)竭_5號位(X04)時得電小車停,T0計時30s。時間到M11失電,指示燈全亮按鍵恢復(fù)。如此循環(huán)當X11按下,車向低位走。停止X21按下,所有的輸出與中間繼電器全部失電上圖即為該系統(tǒng)的時序圖。4.2控制程序流程圖設(shè)計控制系統(tǒng)流程圖如下圖所示,通過比較小車當前位置和呼叫信號位置決定小車運行方向,當小車當前位置與呼叫信號位置相同,則小車停止運行;每次只允許出現(xiàn)一個呼叫信號,其實現(xiàn)方法可以采用功能指令實現(xiàn),具體實現(xiàn)方法見下文控制程序部分,其中當前位置標號用m表示,呼叫工位用n表示。
設(shè)計總結(jié)4.3控制程序設(shè)計本程序設(shè)計的關(guān)鍵是處理好呼叫按鈕和到位開關(guān)的位置關(guān)系,為此我們采用了將每個位置的行程開關(guān)與每個位置的按鈕分別記錄到數(shù)據(jù)寄存器中去,如將小車當前的位置送到數(shù)據(jù)寄存器D110中,將呼叫工作臺號送數(shù)據(jù)寄存器D100中,然后通過比較D110與D100中的數(shù)據(jù),決定送料小車運行方向和達到的目標位置。程序解釋如下:第1段到第4段:X022是一復(fù)位按鈕,接通時不論小車在什么位置都啟動電機反轉(zhuǎn),停在第一個位置。X020是啟動按鈕,接通后輔助繼電器M10得電,寄存器D100、D110清零,然后呼叫子程序P0。第5段到第12段:8個站的行程開關(guān)分別用常數(shù)1~8來表示,當小車在1號站時,行程開關(guān)X000得電,將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D100。依此類推,當小車在8號站時,行程開關(guān)X700得電,將數(shù)字8傳送到數(shù)據(jù)寄存器D100。第13段:PLC的呼叫位置的指示燈,當呼叫按鈕按下是,接通輔助繼電器M11,起常閉觸點斷開,各個呼叫位的指示燈全滅,表示此事不能呼叫。第14段到15段:通過M11的常閉觸點,把8個呼叫按鈕分別用1~8表示輸入到寄存器D110中。如當按下X011時,把數(shù)字2送到D110中,并且觸發(fā)繼電器M11,是M11常閉觸點斷開,其他呼叫按鈕便呼叫無效了,同時8個指示燈也全滅。第16段到20段:繼電器M11得電時,通過比較指令,比較D100和D110中的數(shù)值,當D110中的數(shù)值小于D100時,繼電器M0得電,啟動電機Y011,使小車左行到達指定位置;當D110中的數(shù)值大于D100時,繼電器M2得電,啟動電機Y012,時小車左行到達指定位置;當?shù)竭_指定位置時,通過比較指令得D100中的數(shù)值和D110一直,繼電器M1得電,其上升沿觸點瞬間接通,啟動定時器定時30s,同時繼電器M30得電,并且自鎖,直到定時結(jié)束定時器常閉觸點斷開,定時器停止定時并清零。同時又通過常閉觸點M1斷開使電機控制繼電器Y011和Y012失電,使電機停轉(zhuǎn),小車停止前進。最后是結(jié)束子程序,返回主程序。設(shè)計總結(jié)電動運輸小車的PLC控制課程設(shè)計是機電課程中一個重要的環(huán)節(jié),通過這次程設(shè)計使我對機電控制過程有了進一步的了解,對有關(guān)的控制知識有了深刻的認識。因為理論知識學的不是很牢固,在設(shè)計中遇到了不少的問題,比如:忘記起前學過的專業(yè)基礎(chǔ)知識,通過理論與實際的結(jié)合,進一步提高觀察、分析和解決問題的實際工作能力,以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)現(xiàn)代化高素質(zhì)的人才。運用學習成果,把理論運用到實際,使理論得以提升,形成創(chuàng)新思想。通過此次設(shè)計過程,鞏固了專業(yè)知識,培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械
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