卷煙廠風力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)計說明書

1、課程設(shè)計（論文）題目:卷煙廠風力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計名稱：機電傳動控佃成績評定表學(xué)生姓名班級學(xué)號專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化課程設(shè)計題目卷煙廠風力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計評語組長簽字：成績?nèi)掌?01年月曰課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院機械工程學(xué)院專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計題目卷煙廠風力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計實踐教學(xué)要求與任務(wù)1. 設(shè)計內(nèi)容：1）完成課程設(shè)計指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)2）要求可以同時控制兩臺煙絲裝料機。3）按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。4）要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。2. 設(shè)計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設(shè)計說明書工作計劃與進度

2、安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計方案1天2）PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試4天3）說明書撰寫1天4）答辯1天指導(dǎo)教師：李巖任曉虹2012年11月27日專業(yè)負責人：陳白寧2012年11月27日學(xué)院教學(xué)副院長：201年月曰目錄前言11概述22課程設(shè)計的任務(wù)和要求32.2控制過程及要求：43總體設(shè)計53.1裝料機中元器件選擇53.2 電動機直接啟動控制電路6PLC端子接線7I/O端子分配圖7外部端子接線圖84PLC程序設(shè)計94.1設(shè)計思想94.2順序功能圖106 梯形圖115程序調(diào)試說明21結(jié)束語22參考文獻23刖曰上世紀九十年代走向?qū)嵱没默F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，正以迅猛的勢頭快速發(fā)展，是目前世界上最

3、新型的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前自動化技術(shù)中的一個熱點，正受到國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶越來越強烈的關(guān)注?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動化領(lǐng)域帶來乂一次革命，其深度和廣度將超過歷史的任何一次，從而開創(chuàng)自動化的新紀元。自動控制的研究有利丁將人類從復(fù)雜危險繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來并大大提高控制效率。自動控制是工程科學(xué)的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態(tài)系統(tǒng)的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，他以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動控制是二十世紀中葉產(chǎn)生的控制論的一個分支。150多年前第一代過程控制體系是基丁5-13psi的氣動信號標準（氣動控制系統(tǒng)PCS,Pne

4、umaticControlSystem。簡單的就地操作模式，控制理論初步形成，尚未有控制室的概念。第二代過程控制體系是基丁010mA或4-20mA的電流模擬信號，這一明顯的進步，在整整25年內(nèi)牢牢地統(tǒng)治了整個自動控制領(lǐng)域。它表征了電氣自動控制時代的到來。控制理論有了重大發(fā)展，三大控制論的確立奠定了現(xiàn)代控制的基礎(chǔ)；控制室的設(shè)立，控制功能分離的模式一直沿用至今。第三代過程控制體系（CCS,ComputerControlSystem.70年代開始了數(shù)字計算機的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的技術(shù)優(yōu)勢，人們在測量，模擬和邏輯控制領(lǐng)域率先使用，從而產(chǎn)生了第三代過程控制體系（CCS,ComputerControlSys

5、tem）。這個被稱為第三代過程控制體系是自動控制領(lǐng)域的一次革命，它充分發(fā)揮了計算機的特長，丁是人們普遍認為計算機能做好一切事情，自然而然地產(chǎn)生了被稱為“集中控制”的中央控制計算機系統(tǒng)，需要指出的是系統(tǒng)的信號傳輸系統(tǒng)依然是大部分沿用4-20mA的模擬信號，但是時隔不久人們發(fā)現(xiàn)，隨著控制的集中和可靠性方面的問題，失控的危險也集中了，稍有不慎就會使整個系統(tǒng)癱瘓。所以它很快被發(fā)展成分布式控制系統(tǒng)（DCS）。1概述PLC可編程序控制器：PLC英文全稱ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一

6、類可編程的存儲器，用丁其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。DCS集散系統(tǒng)：DCS英文全稱DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM,中文全稱為集散型控制系統(tǒng)。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險性分散，而將管理和顯示功能集中的一種自動化高技術(shù)產(chǎn)品。DCS一般由五部份組成：1:控制器2:I/O板3:操作站4:通訊網(wǎng)絡(luò)5:圖形及遍程軟件。2課程設(shè)計的任務(wù)和要求2.1課程設(shè)計題目:卷煙廠風力送絲設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計2*裝料機2.2控制過程及要求：1. 初始狀

7、態(tài)風機通電開始，給煙絲管道送風，KM線圈通電。2. 進料及送料過程按下啟動按鈕SB1,裝料機按以下規(guī)律循環(huán)工作：a. 1般料機下落料器光電開關(guān)SQ2接通，1#裝料機回風電磁閥用丁裝料機的1打開，1#裝料機開始進料，當料位達到上落料器光電開關(guān)SQ1位置時，1#裝料機回風電磁閥關(guān)閉。b. 2殿料機下落料器光電開關(guān)SQ6接通，2殿料機回風電磁閥打開，2#裝料機開始進料，當料位達到上落料器光電開關(guān)SQ5位置時，2殿料機回風電磁閥關(guān)閉。c. 1#裝料機下料倉光電開關(guān)SQ4接通時，1#裝料機翻板門電磁閥打開，1#裝料機料倉進料，當料倉料位達到上料倉光電開關(guān)SQ3位置時1#裝料機翻板門電磁閥關(guān)閉。d. 2殿

8、料機下料倉光電開關(guān)SQ8接通時，2殿料機翻板門電磁閥打開，2殿料機料倉進料，當料倉料位達到上料倉光電開關(guān)SQ7位置時1#裝料機翻板門電磁閥關(guān)閉。3. 停止按下停止按鈕SB2,須在完成本次循環(huán)后才停止工作（停在初始狀態(tài)）。3總體設(shè)計3.1裝料機中元器件選擇1. PLC主機：選擇西門子S7-200系列PLC226AC/DC繼電器輸出作為此裝料機裝料過程控制系統(tǒng)的控制主機。2. 光電開關(guān)（SQ1.SQ2.SQ3.SQ4.SQ5.SQ6.SQ7.SQ8:用丁判斷落料器和料倉中的料位高度。3. 啟動按鈕SB1:用丁裝料機的初始上電工作；停止按鈕SB2:用丁裝料機的整個工作的結(jié)束。主風機KM:用丁控制風力

9、的供給與否；1#裝料機回風電磁閥YV1:用丁控制1#裝料機落料器的進給與否；1#裝料機翻板門電磁閥YV2:用丁控制1#裝料機料倉的進給與否；2#裝料機回風電磁閥YV3:用丁控制2#g料機落料器的進給與否；2#裝料機翻板門電磁閥YV4:用丁控制1#裝料機料倉的進給與否。4. 電動機的選擇：根據(jù)卷煙廠送絲系統(tǒng)的風機的工作情況，這屆丁工業(yè)用的一般的電動機，固我們可以選擇三相異步交流電動機，而電動機更加詳細的性能參數(shù)，則按照卷煙廠的設(shè)置的生產(chǎn)效率來進行選擇；圖2電動機主電路3.3PLC端子接線3.3.1I/O端子分配圖停止博落料器料電開美I也料倉光電開關(guān)±L#料倉光電開美卜W落料器形電開&g

10、t;<1g藩料器光電開關(guān)下一*沖倉光虺開關(guān)上一上.游料倉光電開美1'X風機手動按鈕戶T估回風于劫按鈕_xrn1#翻板丁動按鈕加-帆予動按臼1111mi公翻板手-幼按鈕/方式選擇一/«落料器光電開美卜清空落料器TO.010.110.210.3【0.4ro.510.67I.0IL.12II.3IL411,6.7手動12.0單周期T2.1連續(xù)12.2Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4風機回風電礴閥1翻板電艇閥1回風電磁網(wǎng)2翻板電磁閥W4PLC程序設(shè)計4.1設(shè)計思想這題目最為困難的是考慮兩個裝料器都要給落料器裝料的情況，丁是，我們可以先讓1#裝料器的落料器裝料，再讓2#裝

11、料器的落料器裝料。在兩個裝料器工作時，如果落料器在工作，翻板門不能打開，也就是說，落料器和料倉工作要有時間差，根據(jù)實際，應(yīng)該是先讓落料器工作，當落料器的料裝滿是，料倉再進行判斷是否需要裝料。在下班前，要把兩個落料器的料都要送到兩個料倉，這乂需要我們要單獨設(shè)置一個活空的程序，讓工人們下班斷電前，能把落料器的料全都送到料倉，在實現(xiàn)活空的過程，乂需要我們再設(shè)置一個定時器，來滿足把兩個落料器里的料全都送到兩個料倉。任務(wù)書還要求設(shè)置一個單周期，手動和連續(xù)，單周期和連續(xù)我們可以考慮在同一個程序中進行，而手動需要我們再設(shè)置一個程序來單獨的進行手動的控制兩個裝料器4.2順序功能圖pM|-10,1nn*m-rr

12、5*iLiij.5*rn4.3梯形圖M2.4W23M2.611.6M2.5M24M2.5M23（）Network2單周期與連續(xù)的簸12.0M2.7Network3連續(xù)標志M3.0（）Network4藩料清空標志Network5落料清空計時器M32<)T37INTON50-PT10。T37T38-|pjTOM50-PTIOOmiNetwork6T38II11M3.3<H-1MO.OM3.3'C)Netwoik8風機自動MO.E"IM1.0M0.1L)qo.oMO1Network91回風電磁閥打開風機啟幼一M0.1ID.310.7M03M02TI，IpHI()M0.2

13、Network10N回風電磁閥打開風機啟動M0.210.2M04M0.3I1II(:)M0.3Network211翻板口電磁闕浙Ml.7Ml.6)Network221翻板門電隧旺朝MOOMD.1M1.7)Network23葡板門電瞬閥打開M20()Network25控彳前風機的輸出M3.4QO.OIpH：）M02MO3M06Network26控制1回風電磁洞的輸出M2.3Q0.1TIrH：）MO.2MO.6Nelwoik27控制1翻板門電磁閥的輸出M2.4Q0.2T)M1.2ML6Network28控制2回風電蹴閥的輸出M2.5Q0.3IIp-c)M03Ml0Network29控制逾根門電磁閥

14、的輸出M2.6Q0.4TIp-C)Ml3M2.0圖6梯形圖5程序調(diào)試說明遇到的問題1:在仿真的過程中，沒有按下運行按鈕，使CPU不能處丁RUN狀態(tài)，因此，在按下各個控制按鈕時，小燈只顯示輸入而沒有輸出。解決辦法：按下啟動按鈕，使CPU處丁RUN狀態(tài)，對應(yīng)不同的輸入會有不同的輸出。遇到的問題2:仿真過程中，CPU控制面板上的指示燈會根據(jù)輸入有對應(yīng)的輸出，但是在梯形圖中觀察不到運行狀態(tài)，原因是工具欄中的跟蹤狀態(tài)按鈕沒有打開。解決辦法：打開跟蹤狀態(tài)按鈕，梯形圖中會顯示運行狀態(tài)。遇到的問題3:在運行打開回風電磁閥的動作時，只有對應(yīng)的Q0.1和Q0.3的指示燈亮，而控制要求是在回風電磁閥打開時風機是啟動

15、的。解決辦法：在梯形圖中添加置位指令，使之在回風電磁閥打開時電機是打開的。6結(jié)束語可編程控制器（PLC）是在計算機技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用丁工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。如今，PLC在我國各個工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。在就業(yè)競爭日益激烈的今天，掌握PLC設(shè)計和應(yīng)用是從事工業(yè)控制研發(fā)技術(shù)人員必須掌握的一門專業(yè)技術(shù)。任何生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，都包括兩個基本方面：一個是滿足生產(chǎn)機械和工藝的各種控制要求，另一個是滿足電氣控制系統(tǒng)本身的制

16、造、使用以及維修的需要。因此，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計包括原理設(shè)計和工藝設(shè)計兩個方面。前者決定一臺設(shè)備使用效能和自動化程度，即決定著生產(chǎn)機械設(shè)備的先進性、合理性，而后者決定著電氣控制設(shè)備生廣可行性、經(jīng)濟性、外觀和維修等方面的性能。在現(xiàn)代控制設(shè)備中，機-電、液-電、氣-電配合得越來越密切，雖然生產(chǎn)機械的種類繁多，其電氣控制設(shè)備也各不相同，但電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和設(shè)計方法基本相同。在最大限度滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝對電氣控制系統(tǒng)要求的前提下，力求運行安全、可靠，動作準確，結(jié)果簡單、經(jīng)濟，電動機及電氣元件選用合理，操作、安裝、調(diào)試和維修方便。雖然本次課程設(shè)計是要求自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思想的問題，