PLC课程设计.docx
- 文档编号:3294526
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:142.12KB
PLC课程设计.docx
《PLC课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC课程设计.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
PLC课程设计
目录
一、了解被控对象·································2
1)运动分析············································2
2)电力拖动特点及控制要求······························2
3).课程设计目的·····························3
4).课程设计要求分析·····························3
5)电气控制线路及原理分析······························4
二、系统改造的现实意义···························6
1)继电气控制方法缺陷·································6
2)车床经改造后的优点·································6
三、PLC的选型···································6
四、元器件型号的选择······························6
五、系统主电路和PLC接线图及其它电气原理图的设计···············································7
六、梯形图程序的设计·····························10
七、电器元件布置图·······························12
八、电气安装接线图的设计·························14
九、心得体会····································14
十、参考资料·····································15
一、了解被控对象
1、运动分析
车床的切削运动包括卡盘带动工件旋转的主运动和刀具的直线进给运动。
车床的进给运动是刀架带动刀具的直线运动。
溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架部分,变换溜板箱外的手柄位置,经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。
车床的辅助运动为机床上除切削运动以外的其他一切必需的运动,如尾架的纵向移动,工件的夹紧与放松等。
车床工作时,绝大部分功率消耗在主轴运动上。
2、电力拖动特点及控制要求
(1)主拖动电动机从经济性、可靠性考虑,一般选用笼型三相异步电动机,不进行电气调速。
(2)采用齿轮箱进行机械有级调速。
为减小振动,主拖动电动机通过几条三角皮带将动力传递到主轴箱。
(3)为车削螺纹,主轴要求有正、反转。
可由主拖动电动机正、反转实现,本设计中仅考虑正传。
(4)车削加工时,刀具及工件温度过高,需用冷却液进行冷却,因而配有冷却泵电动机拖动冷却泵输出冷却液,且冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系,即要求在主拖动电动机启动后,冷却泵方可选择启动与否,而当主拖动电动机停止时,冷却泵应立即停止。
(5)为实现溜板箱的快速移动,由单独的快速移动电动机拖动,采用点动控制。
(6)必须有过载、短路、失压和欠压保护。
(7)具有安全可靠的局部照明和信息指示装置。
3.课程设计目的
通过本次课程设计主要掌握:
(1)Plc编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用;
(2)实际程序的设计及实现方法;
(3)程序的调试和运行操作技术。
从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。
4.课程设计要求分析
(1)完成硬件选型;
(2)程序设计方法采用转移SFC图进行设计或经验设计方法;
(3)指令实现采用步进梯形指令
(4)工艺流程为:
5、电气控制线路及原理分析
Ca6140普通车床继电器控制原理图如下所示:
a、主电路分析
电源由开关QS引入,主电机M1由接触器KM1和KM2控制其正反转,由于电机容量不大,故采用直接起动。
由于电源进线处已装有熔断器,所以主电机不再装设熔断器作短路保护,冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3分别由接触器KM3、KM4、KM5控制,分别用FU2、FU3作短路保护,在电动机的主电路中还分别设有FR1,FR2,FR3作过载保护。
b、控制电路分析
控制电路由控制变压器将交流380V电压降为110V控制电压供电,并由熔断器FU4作短路保护。
合上电源开关QS后控制回路经变压器供电,主电机M1由接触器KM1控制。
按下起动按钮SB2,接触器KM1线圈通电,主电机M1接通电源起动,同时KM1的一个辅助触点也闭合,实现自锁,保证M1在松开按钮SB2后能继续运转。
按下停止按钮SB1,接触器线圈断电,M1停止运转。
当电动机M1过载时,热继电器FR1动作,KM1线圈断电,切断M1的电源。
SB4与SB5实现M1点动与连续的切换。
冷却泵电动机M2由接触器KM3控制,且KM3线圈回路内接有KM1的常开触点,只有M1起动后,才能起动冷却泵电动机M2.本设计中M2可通过KS实现手动与自动的切换,当M1温度上升到一定温度时,KP指针动接点2与上线接点1闭合,中间继电器KA得电吸合,冷却泵电机启动,同时KA的另一常开触电接通三极管基极回路,当温度下降到一定数值时,2与3结合,KA断电,M2停止。
快速移动电动机M3由接触器KM4控制.由于按钮没有自锁,故快速移动电动机M3只能手动点动,松开SB7后M3即停止。
c、照明和信号电路分析
照明灯由控制变压器次级24V安全电压供电,由转换开关SA控制,熔断器FU5作短路保护。
指示灯由变压器次级6V低压供电,熔断器FU6作短路保护,电源开关QS接通后指示灯亮,表示车床已开始工作。
二、系统改造的现实意义。
A、继电气控制方法缺陷:
1、继电器控制系统中,使用大量机械触电,系统的可靠性差。
2、功能局限性大,体积大,能耗多。
3、系统功能固化。
B、改造后的车床,主要有以下的优点:
1、加工精度高,具有稳定的加工质量;
2、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,具有很好的柔性,可节省生产准备时间;
3、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度改善劳动条件,且体积小,能耗低。
三、PLC的选型
本设计中选用欧姆龙系列PLC,选型理由如下:
1、结构灵活:
不受环境的限制,有电即可组建网络,同时可以灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高的利用率。
2、传输质量高、速度快、带宽稳定:
可以很平顺的在线观赏DVD影片,它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证,能够很好地传输流媒体。
3、范围广:
无所不在的电力线网络也是这种技术的优势,终端用户只需要插上电力猫,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。
4、低成本:
充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,节约了资源,同时也节省了人力。
相对传统的组网技术,PLC成本更低,工期短,可扩展性和可管理性更强。
5、适用面广:
PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案,它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”。
广泛适用于居民小区,酒店,办公区,监控安防等领域。
四、元器件的选择
CA6140型普通车床的主要电器设备
符号
名称
M1
主电机
M2
冷却泵电机
M3
刀架快进电动机
FR1~FR3
热继电器
FU1~FU6
熔断器
KM1,KM2
主电机正反转接触器
KM3
冷却泵电动机接通接触器
KM4,KM5
快速移动电机正反转接触器
QS
电源开关
KA
中间继电器
KS
M2点动与连续切换按钮
SA
照明手动开关
五、系统主电路和PLC接线图及其它电气原理图的设计
(1)根据CA6140型普通车床的控制特点,列出的PLC输入/输出点分配表如下
输入信号
输出信号
名称
代号
输入点编号
名称
代号
输出点编号
电动机M1,M3停止按钮
SB1
0000
接触器
KM1
0050
主轴电动机M1正反转启动按钮
SB2,SB3
0001,
0002
接触器
KM2
0051
主轴电动机M1点动与连续启动按钮
SB4,SB5
0003,
0004
接触器
KM3
0052
快速移动电动机M3正反向点动按钮
SB7,SB8
0005,
0006
接触器
KM4
0053
冷却泵电动机M2手动与自动转换开关
SB6
0007,
0008
接触器
KM5
0054
照明灯控制开关
SA
0009
过载保护热继电器
FR1,FR2,FR3
0010,0011,0012
(2)根出分配表画出plc的接口图如下:
六、依据工艺流程编制出系统程序控制梯形图和指令表如图:
指令表:
LD0001
ORJ0
ANDNOT0000
ANDNOT0009
OUTJ0
LD0003
ORNOTJ0
ANDNOT0000
ANDNOT0009
ANDNOT0051
OUTOO50
LD0002
ORJ1
ANDNOT0000
ANDNOT0009
OUTJ1
LD0004
ORJ1
ANDNOT0000
ANDNOT0009
ANDNOT0000
OUT0051
LD0005
ORJ2
ORLD
LD0050
OR0051
ANDLD
ANDNOT0010
OUTJ2
LD0012
ORJ2
ORLD
LD0050
OR0051
ANDLD
ANDNOT0010
OUT0052
LD0006
ANDNOT0000
ANDNOT0011
ANDNOT0054
OUT0053
LD0007
ANDNOT0000
ANDNOT0011
ANDNOT0053
OUT0054
END
七、元器件布置平面图如下;
CA6140的控制面板模拟图:
八、CA6140的安装接线图如下:
九、心得体会
这学期我感觉学习到了很多知识在此我要感谢老师在课堂上孜孜不倦得给我们讲课。
此次设计以分组的方式进行,每组有一个题目。
但每个人的PLC选型又各不相同。
我们这组的题目是:
普通车床CA6140的PLC(欧姆龙)型改造。
通过本次设计,让我很好的锻炼了理论联系实际,与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际,又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中,我们还需要大量的以前没有学到过的知识,于是图书馆成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中,我们要判断优劣、取舍相关知识,不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的,在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域,这方面的能力便会使我们受益非浅。
在设计过程中,总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候,需要做大量的工作,花大量的时间才能解决。
自然而然,我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验,增强了信心。
在这次设计中,我还明白,做什么事都要多考虑,尽量做到人性化、个性化。
同时也要兼顾创新改进与节能的原则。
总而言之在此次设计中让我学会了好多知识和能力!
十、参考资料
[1]王永华《现代电气控制及PLC应用技术》北京:
北京航空航天大学出版社,2008.
[2]吴作明《PLC开发与应用实例详解》北京:
北京航空航天大学出版社,2007.11
[3]求是科技编著《PLC应用开发技术与工程实践》人民邮电出版社,2005.01
[4]阮友德《电气控制与PLC实训教程》北京:
人民邮电出版社
[5]廖常初《可编程程序控制器应用技术》重庆重庆大学出版社1998
- 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:
- PLC 课程设计