《電氣原理及PLC》課程設(shè)計(jì)-包裝生產(chǎn)線PLC控制(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)課題包裝生產(chǎn)線的PLC控制二、設(shè)計(jì)目的通過包裝生產(chǎn)線PLC控制的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊(cè)

2、和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。三、工作原理包裝生產(chǎn)線示意圖和控制時(shí)序圖如圖所示，包裝物品是放在傳送帶1上，由于放置的時(shí)間是任意的，所以有些包裝離得很遠(yuǎn)，而有的包裝靠在一起。傳送帶1的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出一個(gè)脈沖，根據(jù)一個(gè)包裝所能產(chǎn)生的脈沖數(shù)，并對(duì)這些脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣不管包裝密集還是分開的，都能精確地求得包裝的個(gè)數(shù)。當(dāng)光電檢測(cè)器(SPl)接通，且旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出4個(gè)脈沖，即有一個(gè)包裝傳送到傳送帶2。當(dāng)有4個(gè)包裝物品傳送到傳送帶2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)擋板上升，阻止后面的包裝。擋板上升到位時(shí)，碰到限位開關(guān)SQ3，M1停轉(zhuǎn)，擋板停止上升。

3、電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器向前，將4個(gè)包裝推出傳送帶2。當(dāng)推動(dòng)器到達(dá)前部位置時(shí)，前部限位開關(guān)SQ2接通，M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器后退，當(dāng)推動(dòng)器返回到位時(shí)，碰到后部限位開關(guān)SQl，M2停轉(zhuǎn)，推動(dòng)器回到初始位置同時(shí)M1反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)擋板下降，下降到位碰到下部限位開關(guān)SQ4，M1停轉(zhuǎn)，擋板回到初始位置。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1總體方案說明1) 包裝生產(chǎn)線的擋板電機(jī)和推動(dòng)器電機(jī)均由交流接觸器完成起、停控制，電動(dòng)機(jī)要采用正、反轉(zhuǎn)控制。2) 旋轉(zhuǎn)編碼器的頻率要保證光電檢測(cè)器能夠識(shí)別，并能夠每四個(gè)脈沖識(shí)別為一個(gè)包裝。3) 電動(dòng)閥上驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)部設(shè)有過載保護(hù)開關(guān)，為常閉觸點(diǎn)，作為電動(dòng)閥過載保護(hù)信號(hào)，PLC控制電路考慮該信號(hào)邏

4、輯關(guān)系。4)電動(dòng)機(jī)均采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，用以完成各個(gè)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的過載保護(hù)。5) 擋板電機(jī)和推動(dòng)器電機(jī)的正反轉(zhuǎn)通過接觸器輔助觸電的互鎖控制。6) 主電路用熔斷器，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。7) PLC的CPU型號(hào)根據(jù)輸入輸出確定。2原理圖設(shè)計(jì)(1) 主電路設(shè)計(jì) 包裝生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)主電路如圖1所示。圖1 包裝生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)主電路1) 主回路中接觸器主觸點(diǎn)QA1、QA2、QA3、QA4分別控制擋板電動(dòng)機(jī)M1、推動(dòng)器電動(dòng)機(jī)M2；QA2和QA4分別實(shí)現(xiàn)M1、M2的正反轉(zhuǎn)。2) 電動(dòng)機(jī)M1、M2由熱繼電器BB1、BB2實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。3) 低壓斷路器QA0為電源總開關(guān)，既可完成主電路的短路保護(hù)，又起到分?jǐn)?/p>

5、三相交流電源的作用，使用和維修方便。4) 熔斷器FA1、FA2分別完成交流控制回路的短路保護(hù)。(2) PLC控制電路設(shè)計(jì) 包裝生產(chǎn)線PLC控制電路如圖2所示。圖2 包裝生產(chǎn)線PLC控制電路1) 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解各個(gè)控制對(duì)象的驅(qū)動(dòng)要求，如：驅(qū)動(dòng)電壓的等級(jí)、負(fù)載的性質(zhì)等；分析對(duì)象的控制要求，確定輸入/輸出接口（I/O）數(shù)量；確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對(duì)開關(guān)量、模擬量的控制、用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等，選擇適合的PLC機(jī)型及外設(shè)，完成PLC硬件結(jié)構(gòu)配置。2) 接觸器QA1、QA2的輔助觸點(diǎn)互鎖實(shí)現(xiàn)主電路M1電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)；接觸器QA3、QA4的輔助觸點(diǎn)互鎖實(shí)現(xiàn)主電路M1電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。3)

6、旋轉(zhuǎn)編碼器E6A由PLC控制開關(guān)。4）啟動(dòng)開關(guān)、停止開關(guān)控制全局開關(guān)。5）限位開關(guān)SP1、SP2、SP3、SP4均使用常開開關(guān)。4) PLC輸入回路中，信號(hào)電源24V直流電源提供。5) PLC采用繼電器輸出，每個(gè)輸出點(diǎn)額定控制容量為AC240V，2A。(3) 元器件選擇1) 斷路器QA0選擇：斷路器為供電系統(tǒng)電源開關(guān)，其主回路控制對(duì)象為電感性負(fù)載交流電動(dòng)機(jī)，斷路器過電流脫扣值按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.5至1.7倍整定?？筛鶕?jù)3kW電動(dòng)機(jī)選擇自動(dòng)開關(guān)QA0脫扣電流Iz：Iz(1.5-1.7)kIq2.25-4.25A所以選擇DZ5系列低壓斷路器，其實(shí)用于0.15A-50A的范圍，符合要求。2) 熔斷

7、器FA的選擇：對(duì)于包裝生產(chǎn)線中擋板電動(dòng)機(jī)M1和推動(dòng)器M2這種長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)，熔體額定電流:Ire =（3.0-3.5）Ie=7.5A-12.25A。所以選擇RL1-15型號(hào)的熔斷器，其額定電流為2-20A,可以滿足需要。3) 熱繼電器的選擇：熱繼電器額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的60%-80%,在本設(shè)計(jì)中約為1.5A-2A。所以選擇NR2-25G/Z型號(hào)的熱繼電器，其額定電流為0.1A-10A，可以滿足需求。3)接觸器的選擇：設(shè)計(jì)了互鎖電路，以防止誤操作故障。選擇CJI02-40/3交流接觸器，起額定電壓為220V,額定電流40A。4) 電動(dòng)機(jī)的選擇：均采用Y系列Y80M2-2三相異步電動(dòng)機(jī)。額

8、定電壓380V,額定電流2.5A。5) CPU的選擇：本系統(tǒng)共需要8輸入4輸出，故選擇8輸入6輸出的CPU222。6）旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇：為實(shí)現(xiàn)計(jì)量位移的目的，選用增量式的編碼器E6A2-CW3E,讀出方式為接觸式。7）光電檢測(cè)器的選擇：選擇高響應(yīng)度高速度的M光電檢測(cè)器，工作電壓為24V。8）啟動(dòng)停止開關(guān)選擇：LA38-11雙觸點(diǎn)開關(guān)。9）限位開關(guān)的選擇：YBLX-X2 常開開關(guān)，額定電壓380V,額度電流2A。3IO地址分配輸入輸出I0.0：旋轉(zhuǎn)編碼器E6AQ0.0：電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)升起擋板I0.1：?jiǎn)?dòng)開關(guān)Q0.1：電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)降下?lián)醢錓0.2：光電檢測(cè)器SPlQ0.2：電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)向前驅(qū)

9、動(dòng)推動(dòng)器I0.3：推動(dòng)器后部限位開關(guān)SQlQ0.3：電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)向后驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器I0.4：推動(dòng)器前部限位開關(guān)SQ2I0.5：擋板上部限位開關(guān)SQ3I0.6：擋板下部限位開關(guān)SQ4I0.7：停止開關(guān)五、程序設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)流程圖2）語句表3）梯形圖六、模擬驗(yàn)證在調(diào)試中引入了兩個(gè)新的輸出，用來監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)編碼器工作狀態(tài)。調(diào)試的I/O口分配如下：輸入輸出I0.0：旋轉(zhuǎn)編碼器E6AQ0.0：電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)升起擋板I0.1：?jiǎn)?dòng)開關(guān)Q0.1：電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)降下?lián)醢錓0.2：光電檢測(cè)器SPlQ0.2：電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)向前驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器I0.3：推動(dòng)器后部限位開關(guān)SQlQ0.3：電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)向后驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器I0

10、.4：推動(dòng)器前部限位開關(guān)SQ2Q0.4：系統(tǒng)開關(guān)指示I0.5：擋板上部限位開關(guān)SQ3Q0.5：旋轉(zhuǎn)編碼器工作指示I0.6：擋板下部限位開關(guān)SQ4I0.7：停止開關(guān)七、體會(huì)感想。通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論 的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時(shí) 候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計(jì)的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，以解