《機電一體化系統(tǒng)設計課程設計》設計說明書模版

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡整理，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！課程設計機電一體化系統(tǒng)設計課程設計教學單位:專業(yè):班級:101.學號:學生姓名:2.學號:學生姓名:3.學號:學生姓名:指導教師:完成時間:2013年11月18日自動加料的PLC控制系統(tǒng)設計（1）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識進行分析和解決實際問題的能力；（2PLCPLC控制系統(tǒng)設計和實施的目的；（3）掌握自動加料PLC控制系統(tǒng)的工作原理及控制系統(tǒng)設計的方法。（1）按下啟動按鈕后，接通上輸送帶電動機（進料電動機）M3，上輸送帶運轉(zhuǎn)，開始向斗秤進料。當斗秤中的原料達到設定重量，料位傳感器S3動作，M3停止運行，停止進料，同時接通下輸送帶電動機（進料達到）M4（出料電動機）和開閘電動機M1，使下輸送帶運轉(zhuǎn)，斗秤閘門打開，將料輸出至下傳送帶。當閘門完全打開，閘門上限位傳感器S1動作，切斷M1M1停止運行。（2）當斗秤中原料下完，料位傳感器S4動作，接通關閘電動機M2，關閉閘門，當閘門完全關閉，閘門下限位傳感器S2動作，切斷M2M2停止運行，接通M3，料倉重新開始下料。（3）按下停止按鈕時，應等斗秤中的原料下完，再延時10s，待傳送帶上的原料輸送完畢，才切斷電源，停止系統(tǒng)。設計和制作出自動加料的PLC控制系統(tǒng)的軟件、硬件模擬系統(tǒng)和機械結(1)劉躍華、吳德強.《PLC課程設計指導書》，電子科技大學中山院2013年11月18日I目錄11設計目的111223333334電機的選擇44464667895結語96附錄II11.1設計目的（1）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識進行分析和解決實際問題的能力；（2）使學生受到PLC控制系統(tǒng)開發(fā)的綜合訓練，達到能夠進行PLC控制系統(tǒng)設計和實施的目的；（3）掌握自動加料PLC控制系統(tǒng)的工作原理及控制系統(tǒng)設計的方法。1.2設計達到的功能和要求（1）按下啟動按鈕后，接通上輸送帶電動機（進料電動機）M3，上輸送帶運轉(zhuǎn)，開始向S3動作，M3（出料電動機）和開閘電動機M1，使下輸送帶運轉(zhuǎn)，斗秤閘門打開，將料輸出至下傳送帶。當閘門完全打開，閘門上限位傳感器S1動作，切斷M1，M1停止運行。（2）當斗秤中原料下完，料位傳感器S4動作，接通關閘電動機M2，關閉閘門，當閘門完全關閉，閘門下限位傳感器S2動作，切斷M2M2停止運行，接通M3，料倉重新開始下料。（3）按下停止按鈕時，應等斗秤中的原料下完，再延時10s，待傳送帶上的原料輸送完畢，才切斷電源，停止系統(tǒng)。1.3設計內(nèi)容和主要步驟本次設計主要工作就是通過系統(tǒng)軟件的編程和硬件的設計來實現(xiàn)對自動生產(chǎn)線安裝搬運單元的結構控制。系統(tǒng)用V4.0STEP7MicroWINSP3軟件來編程，采用步序狀態(tài)字的變化來實現(xiàn)。硬件采用的是西門子S7-200PLC來進行驅(qū)動，使小電機和發(fā)光燈按照編制好的程序來工作。通過軟件和硬件的結合從而實現(xiàn)對自動生產(chǎn)線安裝搬運單元的結構控制。本次設計的意義在于更多的了解西門子S7-200PLCV4.0STEP7MicroWINSP3軟件編程，并且能自己設計出硬件，自己去焊接和組裝。這使得自己對自動控制有了更深刻的了解。11.4小組成員及其分工2（每一章單獨起頁）22.1設計參數(shù)計算2.2機械部件的選擇2.3機械結構的設計2.4機械結構裝配圖333.1電機的選擇1.電機功率的計算2.電機型號的選擇3.電機的控制方法3.2傳感器的選擇1.傳感器的工作原理本次設計采用的是對射型光電傳感器TCRT5000檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。2.TCRT5000傳感器的性能參數(shù)基本參數(shù)：外形尺寸：長32mm~37mm；寬7.5mm；厚5mm工作電壓：DC3V~5.5V，推薦工作電壓為5V檢測距離：1mm~8mm適用，焦點距離為2.5mm3.PLC對TCRT5000傳感器的控制和檢測方法傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被反PLC模塊的輸出端為高電平；被檢測物體出現(xiàn)在檢測范圍內(nèi)時，紅外線被反射回來且強度足夠大，光敏三極管飽和，此時PLC模塊的輸出端為低電平。3.3PLC的選擇1.PLC的型號和參數(shù)集成的24VCPU221，222具有180mA輸出，CPU224，CPU226分別輸出280，400mA?？捎米髫撦d電源。1、硬件部分包括主模塊、擴展模塊和人機界面。4CPU2216入4出CPU2228入6出CPU22414入10出CPU22624入16出不能帶擴展模塊可帶2個擴展模塊可帶7個擴展模塊可帶7個擴展模塊人機界面文本顯示器和觸摸屏2、軟件部分STEP7-Micro/WIN32軟件工具包2.PLC的工作原理PLC是采用循環(huán)掃描的工作方式。對每個程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結束符后又返回第一條指令，如此周而復始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。掃描周期的長短主要取決于以下幾個因素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)3個階段。1輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，而這些變化必須等到下一工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。2程序執(zhí)行階段的控制程序，從第一條開始逐步執(zhí)行，并將相應的邏輯運算結果存入對應的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。當最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。3輸出刷新階段當所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路PLC的實際輸出。3.PLC的控制原理和方法PLC采用類似硬物理電路控制方式﹐只不過將控制部分集成﹐輸入sensor和輸出控制通過專用接口進行。內(nèi)部程序流程圖反應到紙張上即為標準化的硬物理控制電路。53.4控制系統(tǒng)電路圖44.1控制系統(tǒng)工作原理傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被PLC模塊的輸出端為高電此時PLC模塊的輸出端為低電平，如同輕觸開關被按下。64.2控制系統(tǒng)地址分配輸入信號7輸出信號名稱代號4.3