PLC课程设计报告书.doc
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PLC课程设计报告书.doc
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山东交通学院PLC课程设计
山东交通学院
电控与PLC课程设计
报告书
院(部)别信息科学与电气工程学院
姓名DonaldGeorge
指导教师王长顺
课程设计任务书
题目基于PLC的机械手控制(天煌)
基于PLC的多通道温湿度监控装置(天煌)
基于步进电机控制的PLC实现(东疆教仪)
院(部)信息科学与电气工程学院
学生姓名DonaldGeorge
5月27日至6月7日共2周
指导教师(签字)
院长(签字)
一、设计内容及要求
1.基于PLC的机械手控制(天煌)
机械手工作示意图如下:
控制过程如下:
分别有总的启、停按钮,开始时,按下启动按钮SB后,机械手处于原始位置,Y3亮,过2秒钟,变为放松状态,则Y1亮,Y7亮,准备2秒钟后,机械手开始顺序动作,SW1按键实现“多次循环/一次循环”的切换,“多次循环”可自动循环完成整个过程,直至按停止按钮复原。
“一次循环”实现一次完整工作过程,若仍需工作,则需按键控制。
“停止”按钮应设有两个,一个实现立即完全停止,完全停电,而另一个停止按钮按下时,先完成整个工作过程,然后停止。
1、机械手下降:
延时1秒后,Y1灭,按SQ1,表示到下限位的检测信号,则Y2亮。
2、机械手夹紧:
延时3秒后,Y3亮,表示夹紧。
3、机械手上升:
延时1秒后,Y2灭,按SQ2,表示到上限位的检测信号,则Y4亮。
4、机械手右行:
延时1秒后,Y4灭,按SQ3,表示到右限位的检测信号,则Y5亮。
5、机械手下降:
延时1秒后,Y5灭,按SQ1,到下限位后,则Y6亮,
6、机械手放松:
延时2秒后,Y3灭,Y7亮,
7、机械手上升:
Y6灭,按SQ2,到上限位后,则Y8亮,延时1秒,Y8灭。
8、机械手左移:
按SQ4,到左限位后,则Y1亮,回到原始位置。
2.基于PLC的多通道温湿度监控装置(天煌)
用稳压器给定3路输入信号为0-5V标准直流电压信号,表示为温度、湿度对应的电压信号。
分别经过2个EM235转换之后(表示8路以上),用2位LED交替显示相应电压值的个位和第一个小数位,要实现可自动每隔2秒交替,也可手动按键交替显示。
要保证显示精度。
当某一路电压值大于2V时,LED闪烁显示,以示报警。
同时自动启动鼠笼式三相异步电动机开关温湿度控制阀门。
此外,电动机应能单独手动控制启停。
3.步进电机控制的PLC实现(东疆教仪)
掌握步进电机的工作原理,提供的设备中东疆的是四相八拍的步进电机,设计程序实现对步进电机启动、停止、正转、反转的控制,及实现3档调速即快速、中速、慢速。
控制模块中的步进电机工作方式为四相八拍,电机的四相线圈分别用A、B、C、D表示,公共端已接地。
当电机正转时,其工作方式如下:
A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A。
当电机反转时,其工作方式如下:
A→-AD→D→DC→C→CB→B→BA→A。
用LED显示电机档位。
二、设计原始资料
PC机
THSMS-1型可编程控制器实验箱/台
机械手
EM235
稳压器
三、设计完成后提交的文件和图表
系统原理说明;
I/O端子分配图;
外部接线结构图;
梯形图及每一网络相应的注释;
设计中遇到的问题,解决方法;
总结;
四、进程安排
教学内容学时地点
集中学习1天PLC实验室
资料查阅与学习讨论2天PLC实验室
设计及调试6天PLC实验室
成果验收1天PLC实验室
五、主要参考资料
[1]王永华,现代电气控制及PLC应用技术[M],北京,北京航空航天大学出版社2007年11月。
[2]所用四相电机,步进电机等原理介绍
[3]电控与PLC课程设计指导书
成绩评定表
指导教师成绩
答辩小组成绩
总评成绩
目录
摘要 1
第一章基于PLC的机械手控制(天煌) 3
1.1总体设计要求 3
1.2设计目的 3
1.3I/O分配 4
1.4梯形图及STL语句 4
1.5实验照片 12
1.6实验心得 12
第二章基于S7-200PLC的多通道温湿度监控装置(天煌) 13
2.1总体设计要求 13
2.2设计目的 13
2.3EM235的使用 13
2.4I/O分配 20
2.5主程序及子程序结构框图 20
2.6梯形图 22
2.7实验照片 26
2.8实验心得 26
第三章基于PLC的步进电机的控制(东疆教仪) 27
3.1总体设计要求 27
3.2设计目的 27
3.3I/O分配 27
3.4工作及设计原理 28
3.6实验照片 35
3.7实验心得 36
第四章设计总结 37
参考文献 38
摘要
电控与PLC课程设计主要基于PLC的控制实验,结合理论知识从而对其有更好的认识,以至于在工作中更好的运用。
可编程控制器(PLC)把计算机的功能完备、通用性和灵活性好等优点和继电器控制系统的操作方便、简单易懂、价格低廉等优点结合起来,因此它是一种适应与工业环境的通用控制装置。
现在的可编程序控制器和原来的控制系统相比,增加了算术运算、数据转换、过程控制、数据通讯等功能,已可以完成大型而复杂的控制任务。
可编程序控制器作为工业自动化的技术支柱之一,在工业自动控制领域占有十分重要的地位。
S7-200PLC属于小型PLC,其主机的基本结构是整体式,其主机有一定数量的输入/输出(I/O)点,一个主机就是一个系统。
它还可以灵活的扩展,如果I/O点不够,则可增加I/O扩展模块。
S7-200PLC强大的功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂的控制功能。
由于其具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统,使得s7-200PLC可以近乎完美的满足小规模的控制要求。
本次课程设计是要实现三个设计,他们是基于S7-200PLC的机械手控制,基于EM235的温湿度监控系统,基于PLC的步进电机的控制。
关键词:
PLCEM235机械手四相八拍步进电机
38
Abstract
ElectricalcontrolandPLCcurriculumdesignismainlybasedonthecontrolexperimentofPLC,combinedwiththeoreticalknowledgesoastohaveabetterunderstandingofit,sothatbetteruseatwork.Programmablelogiccontroller(PLC)theadvantagesofcomputerfunctions,universalityandgoodflexibilityandrelaycontrolsystemsimpleandeasytounderstand,easytooperate,lowpriceetc.together,soitisakindofadaptationandgeneralcontroldeviceforindustrialenvironment.Nowtheprogrammablecontrollerandtheoriginalcontrolsystem,increasedthearithmeticoperations,dataconversion,processcontrol,datacommunicationandotherfunctions,cancompletelargeandcomplexcontroltasks.Theprogrammablecontrollerisoneofthepillarsofindustrialautomationtechnology,inindustrialautomaticcontrolfieldoccupiesaveryimportantposition.S7-200PLCisasmallPLC,thebasicstructureofthehostisintegral,thehosthasacertainnumberofinput/output(I/O),ahostisasystem.Italsocanbeextended,ifnotI/Opoints,youcanincreasetheI/Oextensionmodule.S7-200PLCpowerfulfeaturethatallowsittooperateindependently,orconnectedintoanetworkcanrealizecomplexcontrolfunctions.Becauseofitscompactdesign,goodscalability,lowprice,abundantfunctionmoduleandpowerfulinstructionsystem,makestheS7-200PLCcanbealmostperfecttomeetthecontrolrequirementsofsmallscale.
Thiscourseisdesignedtoachievethreedesign,theyareS7-200manipulatorcontrolbasedonPLC,temperatureandhumiditymonitoringsystembasedonEM235,thecontrolofsteppingmotorbasedonPLC.
Keywords:
PLCEM235Manipulatorsteppermotor
第一章基于PLC的机械手控制(天煌)
1.1总体设计要求
机械手工作示意图如下:
控制过程如下:
开始时,机械手处于原始位置,且为放松状态,则Y0亮,Y7亮。
按下启动按钮后,机械手开始顺序动作:
1、机械手下降:
延时1秒后,Y0灭,Y9亮,到下限位时,按S3,则Y9灭,Y1亮。
2、机械手夹紧:
延时3秒后,Y7灭,Y6亮,
3、机械手上升:
Y1灭,Y8亮,到上限位后,按S4,则Y8灭,Y2亮,
4、机械手右行:
Y2灭,Y10亮,到右限位后,按S5,则Y1
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