plc課程設(shè)計模壓機(jī)控制

1、燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書題目：模 壓 機(jī) 控 制學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級專業(yè)： 09級儀表（2）班 燕山大學(xué)課程設(shè)計評審意見表指導(dǎo)教師評語：成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯小組評語：成績： 組長： 年 月 日課程設(shè)計總成績：答辯小組成員簽字：年 月 日摘 要PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC適應(yīng)24V,36V,48V電池 供電，超低電源規(guī)格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，便于實現(xiàn)機(jī)電一體化。用PLC實現(xiàn)某模壓機(jī)的工作過程通過內(nèi)部的電子線路來模擬，并

2、且用各個發(fā)光二極管LED來指示其工作情況。通過工作方式選擇開關(guān)Autom或Hand來選擇自動運(yùn)行或手動調(diào)整方式。工作電壓為+24V。選擇自動運(yùn)行或手動調(diào)整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機(jī)上。在自動運(yùn)行的工作方式下，通過操作啟動按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對模壓機(jī)的控制。在手動調(diào)整方式下，有個操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應(yīng)的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時，相應(yīng)的紅色LED指示燈亮。模壓機(jī)的3個氣缸（推進(jìn)器、模壓機(jī)、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運(yùn)動過程。通過緊湊的裝配

3、，在氣缸運(yùn)動的終點位置安裝的行程開關(guān)S8S13，由模擬器自動地檢測并產(chǎn)生+24V信號，并可用于進(jìn)一步的處理。這些終點位置用LED指示。關(guān)鍵詞：PLC，模壓機(jī)，手動， 自動；目 錄摘要2第一章 設(shè)計過程和有關(guān)說明41、任務(wù)描述42、對模壓機(jī)的控制要求53、硬件選型64、 I/O連接圖9第二章 PLC軟件設(shè)計10 1、程序結(jié)構(gòu)方案的選擇及梯形圖10 2、模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖133、指令表14第三章 調(diào)試說明及注意事項 163.1調(diào)試說明 163.2注意事項16第四章 學(xué)習(xí)心得17參考文獻(xiàn) 18第一章 設(shè)計過程和有關(guān)說明1、任務(wù)描述某模壓機(jī)的工作過程是通過內(nèi)部的電子線路來模擬，并且用各個發(fā)光二極管LE

4、D來指示其工作情況。通過工作方式選擇開關(guān)Autom或Hand來選擇自動運(yùn)行或手動調(diào)整方式。工作電壓為+24V。選擇自動運(yùn)行或手動調(diào)整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機(jī)上。在自動運(yùn)行的工作方式下，通過操作啟動按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對模壓機(jī)的控制。在手動調(diào)整方式下，有個操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應(yīng)的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時，相應(yīng)的紅色LED指示燈亮。模壓機(jī)的3個氣缸（推進(jìn)器、模壓機(jī)、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運(yùn)動過程。通過緊湊的裝配，在氣缸運(yùn)動的終點位置

5、安裝的行程開關(guān)S8S13，由模擬器自動地檢測并產(chǎn)生+24V信號，并可用于進(jìn)一步的處理。這些終點位置用LED指示。用按鈕B1模擬光電傳感器，只要不按B1，當(dāng)前的輸出為24V。圖（1）為模壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖1 模壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖2、對模壓機(jī)的控制要求當(dāng)工作方式選擇開關(guān)從手動方式切換到自動方式時，模壓過程開始，閥門Y1打開，推進(jìn)器向前運(yùn)動。當(dāng)推進(jìn)器前進(jìn)到行程開關(guān)S9處時，閥門Y1關(guān)閉，在彈簧的作用下，推進(jìn)器后退。當(dāng)推進(jìn)器后退到行程開關(guān)S8時，閥門Y2打開，模壓器向下運(yùn)動，對工件進(jìn)行模壓操作。當(dāng)模壓器運(yùn)動到行程開關(guān)S11處時，閥門Y2關(guān)閉，在彈簧的作用下，模壓器返回。當(dāng)模壓器返回到行程開關(guān)S10處時，閥門Y3打開

6、，彈出器向上運(yùn)動，將工件推出。當(dāng)彈出器向上運(yùn)動到行程開關(guān)S12處時，閥門Y4打開，噴嘴開始噴吹，將模壓好的工件經(jīng)過光電傳感器B1吹到收集箱中。在噴嘴啟動后15S內(nèi)，按下按鈕B1（模擬光電傳感器檢測到工件經(jīng)過），閥門Y3、Y4關(guān)閉5S，彈出器向下運(yùn)動，噴嘴關(guān)閉。當(dāng)彈出器返回到行程開關(guān)S13處時，自動開始下一個模壓過程。如果在模壓機(jī)自動運(yùn)行期間，將工作方式宣紙開關(guān)切換到手動調(diào)整工作方式，則程序運(yùn)行到當(dāng)前模壓過程結(jié)束，不啟動下一個模壓過程。3、硬件選型3.1PLC的優(yōu)點1）維護(hù)性好PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，因此PLC出故障的可能性很小，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC是一種

7、長線產(chǎn)品，備品備件都有保障，可維護(hù)性好。 2） 寬輸入電源范圍AC220V規(guī)格在50V能正常工作更擁有500V輸入電源技術(shù)(非必須技術(shù),選配)能適應(yīng)AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各種照明/動力輸入電源規(guī)格 ，DC輸入規(guī)格更能做到15V-60V正常工作.適應(yīng)24V,36V,48V電池供電.超低電源規(guī)格 甚至能在DC8-30V電壓下工作.適應(yīng)12V電池供電3）高速率PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而在1M200Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。4）PLC的

8、體積小PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。便于實現(xiàn)機(jī)電一體化。5）低功率消耗針對電池移動場所的直流輸入規(guī)格,整機(jī)消耗僅為24V/6MA 交流工作型的功率消耗低到0.1W-0.3W3.2輸入輸出點數(shù)的確定輸入有手動/自動切換、啟動、停止按鈕、四個手動控制閥S1-S4、行程開關(guān)S8-S13和光電傳感器B1共14個輸入信號。輸出有Y1、Y2、Y3、Y4四個電磁閥。輸入共14個點，輸出共4個點。3.3 PLC的選型根據(jù)輸入輸出的點數(shù)可以選擇三菱FX2N（C）型PLC。2.4硬件配置由任務(wù)描述知，模壓機(jī)系統(tǒng)的控制分手動和自動模式，需要手動/自動切換、啟動、停止按鈕

9、、四個手動控制閥S1-S4、行程開關(guān)S8-S13和光電傳感器B1共14個輸入信號。輸出則簡單，4個控制閥Y1-Y4共4個輸出信號（用LED燈指示）。故選用三菱FX2N（C）型PLC。輸入輸出端口配置如下：表1 輸入端口配置輸入設(shè)備輸入端口編號輸入設(shè)備輸入端口編號Autom/ManualX000推進(jìn)器原始位S8X007StartX001推進(jìn)器終點位S9X010StopX002模壓器原始位S10X011推進(jìn)器閥門Y1X003模壓器終點位S11X012模壓器閥門Y2X004彈出器原始位S13X013彈出器閥門Y3X005彈出器終點位S12X014噴嘴閥門Y4X006光電傳感器X015表2 輸出端口配

10、置輸出設(shè)備輸出端口編號輸出設(shè)備輸出端口編號推進(jìn)器閥門Y1Y000彈出器閥門Y3Y002模壓器閥門Y2Y001噴嘴閥門Y4Y0034、 I/O連接圖I/O連接圖如下圖1所示 因此可得出模壓器系統(tǒng)的配置示意圖如下： 推進(jìn)閥門模壓閥門彈出閥門噴嘴 000 001 002 003FX2N（C） COM 000 001 002 007 010 011 012 013 014 015 003 004 005 006 手動 啟動 停止S8 S9 S10 S11 S12 S13 B1 S1 S2 S3 S4光電傳感器推進(jìn)器原始位推進(jìn)器終點位模壓器原始位彈出器原始位彈出器終點位模壓器終點位 /自動手動模式下控制

11、按鈕 圖1 PLC輸入輸出配置圖第二章 PLC軟件設(shè)計2.1程序結(jié)構(gòu)方案的選擇及梯形圖順序控制設(shè)計法。根據(jù)功能要求，通過順序功能圖直接將其轉(zhuǎn)化梯形圖。順序控制就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動的有秩序的經(jīng)行操作。先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖。這種設(shè)計法對于程序的調(diào)試、修改和閱讀很方便。因此采用這種方法作為設(shè)計的主要方法。圖2 為步進(jìn)梯形圖（圖見下兩頁）2、模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖啟動按鈕X001S010X001X007S1S4控制閥按鈕X005X006S Y000X003X004X000

12、S000推進(jìn)器動作X010S006S005S004S003S002S001X007R Y000X011X007手動模式下回到原始狀態(tài)自動模式下循環(huán)S Y001模壓器動作X011X012R Y001X011X014S Y002彈出器動作X013T000 K15噴嘴吹氣S Y003X014X000X000T001T001 K5R Y003R Y002 T000X015圖3 模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖注：模壓機(jī)原始狀態(tài)時，行程開關(guān)X007、X011和X014處于按下狀態(tài)，導(dǎo)通。3、指令表根據(jù)梯形圖，容易得出指令表如下：00LD X401S S610STL S610LD X401AND X407ANI X40

13、0S S600LD X400AND X40110AND X407AND X403S S600LD X401AND X407AND X400AND X404S S602LD X400AND X40120AND X407AND X405S S604LD X400AND X401AND X407AND X406S S605STL S600S Y430LD X50030ANI X407S S601STL S601R Y430LD X407AND X501S S602第三章 調(diào)試說明及注意事項3.1調(diào)試說明1）根據(jù)邏輯原理圖，逐個檢查邏輯點?？蓴嚅_式接通各輸入觸點，測試檢查輸入量的變化，每個邏輯點的測試

14、必須覆蓋所有輸入觸點的各種變化組合。2）由于考慮到程序運(yùn)行過程中要兩個接通延時器，所以在調(diào)試的時候添加添加T00、T01。3）測試過程模擬的進(jìn)行。輸入量可用測試開關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器模擬，輸出可通過CRT檢查，其他功能測試可直接通過CRT檢查。3.2注意事項（1）調(diào)試的時候要全面徹底地把調(diào)試時要的地方改掉。（2）其余程序指令按軟件轉(zhuǎn)換來的指令，防止梯形圖編寫程序指令出現(xiàn)錯誤。（3）在輸入指令的時候要仔細(xì)，防止不必要的輸入失誤。第四章 學(xué)習(xí)心得PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC適應(yīng)24V,36V,48V電池供電，超低電源規(guī)格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，便于實現(xiàn)機(jī)電一體化。本文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。每當(dāng)有什么不解之處，老師總是給予詳細(xì)的解答，而老師對于我們未來的生活更是給予了耐心的指導(dǎo)，并提出了寶貴的建議，使我終身受教。在整個設(shè)計過程中，我學(xué)習(xí)到了許多東西，同時也鍛煉了獨立思考和設(shè)計能力，使自己明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作和生活中都應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，提高自身的知識水平和綜