自动轧钢机的PLC控制系统设计样本.docx

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自动轧钢机的PLC控制系统设计样本

《创新课程设计》报告书

题目名称：

自动轧钢机PLC控制系统设计

学院：

机电工程学院

专业：

电气工程及其自动化

班级：

级2班

学号：

姓名：

指导教师：

12月

课程设计报告书

设

计

目

课程设计是教学和工程实践重要结合点，是学生毕业迈进行全面、综合、实践训练教学环节，对培养学生实践能力、创新能力、全面提高教学质量有着重要意义，通过对自动轧钢机控制系统工作原理分析、系统设计、编程、及上机调试工作实践，理解电器控制系统普通设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计办法，并掌握运用PC对PLC工作状况进行监控办法。

设计

内容

及

功能

阐明

设计

内容

及

功能

阐明

开机时，ABC三个发光二极管均为OFF，端子第一次接通时，最上面A灯亮，表达有一种压下量；第二次接通时，上面和中间A、B灯亮，表达有两个压下量；第三次接通时，A、B、C三灯都亮，表达有三个压下量；第四次接通时，A、B、C三灯都熄灭，表达轧钢机复位；第五次接通时动作同第一次，如此循环。

（1）单周期自动控制。

当按下启动按钮，电机M1、M2运营，传送钢板，检测传送带上有无钢板传感器S1有信号（为ON），表达有钢板，则电机M3正转，S1信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位，电磁阀Y1动作，电机M3反转。

压力输出端接通，给出一种下压量，A灯亮；S2信号消失，S1=ON，电机M3正转；S1信号消失时，S2=ON，电机M3反转，压力输出端再次接通，又给出一种下压量，B灯亮；S2信号消失，S1=ON，电机M3再次正转；第三次S1=0FF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端又给出一种下压量，C灯亮,系统停留4秒，此时进行轧钢作业；S2信号消失，S1=ON，电机M3再次正转；第四次S1=0FF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端再次接通，A、B、C三灯都熄灭，系统停机，需重新启动；

（2）持续自动控制。

打启动动开关，电机M1、M2运营，传送钢板。

传送带上有钢板时，传感器S1=ON，电机M3正转；钢板传送到位时，S1=0FF时，S2=ON,电磁阀Y1动作，电机M3反转，压力输出端接通，给出一种下压量，A灯亮；S2信号消失，S1=ON，电机M3正转；S1信号消失时，S2=ON，电机M3反转，压力输出端，再次接通，又给出一种下压量，B灯亮；S2信号消失，S1=ON，电机M3再次正转；第三次S1=0FF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端又给出一种下压量，C灯亮,系统停留4秒，此时进行轧钢作业。

S2信号消失，S1=ON，电机M3再次正转；第四次S1=0FF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端再次接通，A、B、C三灯都熄灭，等待3秒，从头继续运营；

（3）计数自动控制。

打启动动开关，电机M1,M2运营，传送钢板。

传送带上有钢板时，传感器S1=ON,电机M3正转；当钢板传送到位时，S1=OFF,S2=ON,电磁阀Y1动作，电机M3反转，压力输出端接通，给从来压下量A灯亮，S2信号消失，S1=ON,电机M3正转；S1信号消失时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端再次接通，又给从来下压力量，B灯亮；S2信号消失，S1=ON,电机M3再次正转；第三次S1=OFF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端又给从来下压量，C灯亮，S2信号消失，S1=ON,电机M3再次正转；第四次S1=OFF时，S2=ON,电机M3反转，压力输出端，再次接通，A,B,C三灯都熄灭，程序计数一次，等待3秒后，从头继续。

计数达到4次后，程序自动停止。

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计

步

骤

一、PLC基本构成

PLC类型繁多，功能和指令系统也不尽相似，但构造与工作原理则大同小异，普通由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几种重要某些构成。

PLC硬件系统构造如图1所示。

图1硬件系统构造

二、硬件设计

依照控制规定，本设计有2个检测信号，S1用于检测待加工钢板与否已在传播带上，S2用于检测待加工钢板与否到达加工点。

S1有效时，M1、M2工作，M3正转。

S2有效时，M3反转，Y1动作。

轧钢机需要重复三次，停机一分钟，将加工好钢板放入加工后钢板存储区，因而需要计数器和定期器，并且计数达到预定值后还要复位,。

构造示意图中S1为检测传送带上有无钢板传感器，S2为检测传送带上钢板与否到位传感器。

M1、M2为传送带电动机；M3F和M3R为传送带电动机M3正转和反转批示灯；Y1为锻压机。

构造示意图如图2。

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步

骤

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骤

图2构造示意图

三、主电路设计

电气原理图是依照电气控制系统工作原理，采用电器元件展开形式，运用图形符号和项目符号表达电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系电路图。

电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是依照它在电路中所起作用画在不同部位上。

电气原理图具备构造简朴、层次分明特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用，主电路图如图3所示。

图3主电路

四、程序流程图

依照控制规定分析，按下启动开关，电动机M1、M2运营，Y1（第1次）给出向下扎压量。

用开关S1模仿传感器，当传送带上面有钢板时，传感器S1为ON，则电动动机M3正转，钢板轧过后，S1信号消失为OFF。

检测传送带上面钢板到位传感器S2为ON，表达钢板到位，电磁阀2动作，电动机M3反转，将钢板推回。

Y1第2次给出比Y1第1次给出更大轧压量，S2信号消失，S1有信号电动机M3正转。

当传感器S1信号消失，仍重复上述动作，完毕3次轧压。

当第3次轧压完毕后，传感器S2有信号，可以停机，如果需要重新启动，则重新开始按下启动开关。

程序流程图如图4。

图4程序流程图

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步

骤

设

计

步

骤

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计

步

骤

五、I/O分派

在本次系统设计中，咱们定义I/O分派表如表2-1所示。

将4个输入信号和9个输入信号按各自功能类型分好，并与PLCI/O点一一相应，编排地址如下表。

数字量扩展模块地址分派是从最接近CPU模块数字量模块开始，在本机数字量地址基本上从左到右按字节持续递增，本模块高位实际位数未满8位，未用位不能分派给I/O链后续模块，模仿量扩展模块地址是从最接近CPU模块模仿量模块开始，在本机模仿量地址基本上从左到右按字递增，I/O端子接线图如表1。

表1I/O分派图

输入信号

输出信号

启动

I0.0

M1

Q0.0

S1

I0.1

M2

Q0.1

S2

I0.2

M3正

Q0.2

停止

I0.3

M3反

Q0.3

Y1

Q0.4

A

Q0.5

B

Q0.6

C

Q0.7

系统接线图如图5。

图5系统接线图

六、梯形图

梯形图语言具备形象、直观、简朴明了、易于理解特点，特别合用于开关量逻辑控制，是所有编程语言首选。

1.单周期自动控制

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计

步

骤

2.持续自动控制

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计

步

骤

设

计

步

骤

3.自控轧钢机计数自动控制

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计

步

骤

设

计

步

骤

设

计

小

结

本次设计从应用角度出发，通过实验验证轧钢机控制系统，可靠高、抗干扰能力强，这是它重点之一。

PLC平均无端障间隔时间可达几十万小时，且硬件和软件上均采用了提高可靠性办法，由于PLC用软件取代了继电-接触控制系统中大量中间继电器、时间继电器计数器等低压电器，因而整个设计、安装、接线工作量大大减少。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才干真正为社会服务，从而提高自己实际动手能力和独立思考能力。

在设计过程中，难免会遇到过各种各样问题，同步在设计过程中发现了自己局限性之处，对此前所学过知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把此前所学过知识重新温故。

这次课程设计终于顺利完毕了，在设计中遇到了诸多问题，最后在教师指引下解决。

同步，对给过我协助所有同窗和各位指引教师再次表达忠心感谢！

评

分

标

准

一、拟题原则，设计内容工作量恰当。

本项20分，分三档。

1.设计任务难、工作量大。

（20分）

2.设计任务较难、工作量较大。

（15分）

3.设计任务难度普通、工作量普通。

（10分）

二、依照设计题目选取适当器件，设立合理参数，建立对的仿真模型，或合理选取PLC型号，设计流程图，编写PLC程序并模仿仿真。

本项20分，每错一处扣3分，扣完为止。

三、依照题目系统设计规定，设立仿真参数，完毕电路仿真或PLC程序仿真实验。

本项30分，依照仿真过程完整性、性能稳定性，不达标每处扣5分。

四、设计报告完毕状况。

本项30分，分三档。

1.态度认真，报告内容充实、撰写规范。

对所做设计进行了详细分析，语言组织精炼，仿真数据、图、表精确。

（30分）

2.态度认真，报告内容充实、撰写较规范。

对所做设计进行了恰当分析，仿真数据、图、表充分。

（20-30分）

3.态度较认真，报告内容较完整、撰写较规范。

对所做设计进行了某些分析，有一某些仿真数据、图、表。

（10-20分）

总分

任课教师签字

审核人签字