冲床PLC课程设计.docx
- 文档编号:1670635
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:174.93KB
冲床PLC课程设计.docx
《冲床PLC课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冲床PLC课程设计.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
冲床PLC课程设计
设计内容与要求
一.课程设计的性质与目的
本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程X围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二.课程设计的内容
1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。
2.绘制冲床控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。
3.选择电器元件,列出电器元件明细表。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
三.课程设计的要求
1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。
主要设计条件
1.PLC实验设备若干。
2.参考文献若干。
设计说明书装订顺序
1.课程设计说明书封面。
2.课程设计任务书。
3.说明书目录。
4.正文(按设计内容逐项书写)。
5.参考文献。
6.附录。
7.课程设计评分表。
设计进度安排
第1周:
1.星期一上午:
课题内容介绍。
2.星期一下午:
仔细阅读设计任务书,明确设计任务与要求,收集设计资料,准备设计工具。
3.星期二~星期五:
确定控制方案。
绘制冲床电气控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。
设计控制系统的工艺图纸。
选择电器元件,列出电器元件明细表。
第2周:
4.星期一:
上机调试程序。
5.星期二~星期五:
编写设计说明书,答辩。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].某某:
某某大学
[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].某某:
某某大学
[3]X祖润.毕业设计指导.:
机械工业
[4]谢某某.电力拖动与控制.:
中国矿业大学
[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.:
水利电力
前言
可编程逻辑控制器(PLC)是应用最广的以计算机为核心的自动控制装置。
本设计以S7-200为编程器设计冲床系统的控制。
本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养我们综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程X围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使我们得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
第1章简述了冲床控制系统的要求,第2章通过比较了继电器控制、单片机控制、PLC控制优缺点,选择适合本课程设计的控制方法,第3章给出了控制系统的硬件电路和元件清单以及控制面板模型图,第4章为软件设计,包括顺序功能图和梯形图,第5章为系统的调试及后续工作,附录为对应的梯形图语句表清单。
本设计由赖指南老师指导,陈俊凯同学在课程的设计中给了很大的帮助,谨在此表示衷心的感谢。
由于作者水平有限,课程难免有不足错漏之处,恳请老师批评指正。
付小任
某某工程学院
2012/6/8
第1章绪论…………………………………………………………………1
第2章控制方法论证………………………………………………………2
第3章控制系统硬件设计…………………………………………………3
3.1元件清单………………………………………………………………3
3.2控制面板………………………………………………………………3
3.3硬件电路………………………………………………………………4
第4章控制系统软件设计…………………………………………………5
4.1主程序梯形图…………………………………………………………5
4.2公用程序梯形图………………………………………………………5
4.3自动程序顺序功能图及梯形图………………………………………6
4.4手动程序梯形图……………………………………………………9
4.5自动回原点顺序功能图及梯形图…………………………………9
第5章控制系统调试………………………………………………………11
结束语………………………………………………………………………12
参考文献……………………………………………………………………13
致谢…………………………………………………………………………14
附录程序清单………………………………………………………………15
第1章绪论
1.1用途
本冲床控制系统用于工厂以所需的不同方式加工工件,系统具有手动、单周期、回原点、和连续循环四种工作方式。
1.2工艺过程
冲床运动过程示意图如图1所示。
初始状态时机械手在最左边,左限位开关SQ4接通,冲头在最上面,上限位开关SQ3接通;机械手松开(YV1断开)。
其运动过程如下:
图1-1冲床运动过程示意图
1.按下起动按钮SB1,YV1接通,机械手夹紧工件并保持。
2.1S后YV2接通,机械手右行。
3.机械手右行到位,接通右限位开关SQ1,冲头下行(YV4接通),加工工件。
4.工件加工后,下限位开关SQ2接通,冲头上行(YV5接通)。
上行到位时,上限开关SQ3接通,冲头回到初始位置。
5.机械手左行(YV2接通)。
6.机械手左行到位,左限位开关SQ4接通,机械手松开(YV1断开),机械手回到初始状态。
第2章控制方法论证
2.1单片机方案
采用单片机作为控制芯片来控制脉冲,还需要另外设计I/O电路印制电路板、人机界面等,而且程序编写复杂,最终导致设计和周期过长。
2.2继电器控制
采用继电器方案,将用到较多的继电器,会造成设备的体积变大,重量增加,更重要的是采用继电器方案接线复杂,容易出故障的点多,维修不方便,工作不可靠。
2.3PLC方案
PLC编程方法简单,功能强,硬件配套齐全,用户使用方便,系统的设计、安装、调试工作量少、大大缩短研发周期。
冲床采用PLC控制可靠性高,抗干扰能力强,配套齐全,功能完善,体积小,能耗低,但是价格略高。
2.4结论
冲床是在工业生产中起着主导作用,要求在工作中稳定不容易出现故障,而且易于控制和维修,用PLC方案设计,虽然价格高了些,但其控制性能和抗干扰性较强易于控制,体积小出现故障易于维修,大大减小了因机器故障二降低生产。
用其他方案设计很难达到这些要求。
综上所述,冲床应该选用PLC控制方案。
第3章硬件控制设计
3.1元件清单
编号
名称
符号
型号
主要参数
数量
1
转换开关
SA
HZ3-133
380V20A
1
2
按钮
SB
LA2
500V5A
红2绿8
3
行程开关
SQ
JLXK1-441M
AC500V5A
DC440V5A
4
4
可编程逻辑控制器
PLC
CPU224XP
14输入
10输出
1
5
扩展模块
EM2218
8输入
1
6
熔断器
FU
RL1-60
30A
1
图3-1元器件清单
3.2操作面板
图3-2控制面板
3.3硬件原理图
图3-3PLC与外部电路I/O接线图
第4章控制系统软件设计
4.1主程序梯形图
图4-1主程序梯形图
4.2公用程序梯形图
图4-2公用程序梯形图
4.3自动程序顺序功能图及梯形图
4.3.1顺序功能图
图4-3自动程序顺序功能图
4.3.2梯形图
图4-4自动程序梯形图
4.4手动程序梯形图
图4-5手动程序梯形图
4.5自动回原点顺序功能图及梯形图
4.5.1顺序功能图
图4-6自动回原点程序顺序功能图
4.5.2梯形图
图4-7自动回原点程序梯形图
第5章控制系统调试
5.1自动程序
5.1.1单周
初始状态,SQ1(I0.4)ON,SQ2(I0.6)ON,万能转换开关打到单周,即I0.1ON,按下启动按钮SB7(I2.0ON),程序依次执行夹紧、右行、下行、上行、左行、松开一周后停止。
5.1.2连续
初始状态同上,万能转换开关打到连续,即I0.2ON,按下启动按钮SB7(I2.0ON),程序依次执行夹紧、右行、下行、上行、左行、松开,完成一个周期,计数器计数加1,如果没有按下预停或急停按钮,计数器一直计数,直计满100后加工停止。
5.2回原点程序
在程序的任何状态,万能转换开关打到回原点(I0.3),按下启动按钮,冲头上行,碰到上限位开关后,机械手夹紧1s后左行,碰到左限位开关后延时1s松开。
5.3手动程序
万能转换开关打到手动(I0.0),按下SB1,机械手右行;按下SB2,机械手左行;按下SB3,冲头下行;按下SB4,冲头上行;按下SB5,机械手夹紧,按下SB6,机械手松开。
5.4预停与急停
在加工过程中,按下预停按钮SB8(I2.1),加工继续进行,到初始状态时停止。
按下急停按钮SB9(i2.2),加工立即停止。
结束语
至此,PLC课程设计已接近尾声,通过对冲床控制系统的设计,进一步巩固了对PLC编程及应用的理解。
在设计调试过程中,由于用的是实验箱或仿真软件,操作的顺序对调试能否成功起到了至关重要的作用。
如在自动程序的验证中,由于SM0.1为开机初始化脉冲,所以开机前应将左限位和上限位置)ON。
本控制系统综合考虑了在各种情况,如断电、误操作下保障系统的稳定性。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过合作,我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后,很多同学都没有过深入的交流,在设计的过程中,我们用了分工与合作的方式,每个人互责一定的部分,同时在一定的阶段共同讨论,以解决分工中个人不能解决的问题,在交流中大家积极发言,和提出意见,同时我们还向别的同学请教。
在此过程中,每个人都想自己的方案得到实现,积极向同学说明自己的想法。
能过比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表过能力。
通过此次课设我了解了关于PLC的基本工作方法和原理,从中我学到了很多。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].某某:
某某大学
[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].某某:
某某大学
[3]X祖润.毕业设计指导.:
机械工业
[4]谢某某.电力拖动与控制.:
中国矿业大学
[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.:
水利电力
致谢
课程设计过程中,赖老师的言传身教,对细节的严格要求,深深地感染了我,在此致以崇高的敬意。
另外感谢陈俊凯同学在课程设计过程中给予的帮助和建议。
附录
附.1主程序
LDSM0.0
CALLSBR0
LDI0.0
CALLSBR1
LDI0.1
OI0.2
CALLSBR2
LDI0.3
CALLSBR3
附.2公用程序
LDI0.4
AI0.6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冲床 PLC 课程设计