1、沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 1 页目录1.前言 .22.任务分析 .23.方案确定 .34.PLC选型 35.设计思路 .46.控制面板设计 .47.端子分配图 .58.顺序功能图 .69.PLC梯形图设计 79.1主程序 .79.2手动程序 .89.3自动程序 .910.遇到的问题与解决方案 .1211.结束语 .1212.参考文献 .12沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 2 页1前言在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，
2、而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。机器与电子、传动与控制已经成为不可分割的整体。 所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展
3、的。单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率低，劳动条件差，一旦电动机放生故障，将造成成组机械的停车；所谓单电动机的拖动，就是用一台电动机拖动一台生产机械，它虽然较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构复杂；多电动机拖动，即是一台生产机械的每一个运功部件分别由一台电动机拖动，这种拖动的方式不仅大大的简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，所以，现在化机电传动基本上均采用这种拖动形式。沈 阳
4、理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 3 页2任务分析图1 送丝设备工作示意图本题目主要功能是给两个落料器和两个料仓送丝，而且两个装料器不能同时给各自的落料器送料，要有一定的时间间隔。当两个落料器都需要装料时，我们可以设计让1#落料器装料，再让2#落料器装料。在两个装料器工作时，如果落料器在工作，翻板门不能打开，也就是说，落料器和料仓工作要有时间差，根据实际，应该是先让落料器工作，当落料器的料装满时，料仓再进行判断是否需要装料。下班关机前，要将所有落料器的烟丝全部放入各个料仓，我们需要设计一个清空程序，让工人们下班断电前，能把落料器的料全都送到料仓，在实现清空的过
5、程，又需要我们再设置一个定时器，来满足把两个落料器里的料全都送到两个料仓。任务书要求设置一个单周期，手动和连续，单周期和连续我们可以在同一个程序中进行，而手动需要我们再设置一个程序来单独的进行手动的控制两个装料器。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 4 页3方案确定1）接通电源时，电动机应不允许运转，否则在没有工作的是否造成浪费，从而提高生产成本；接通电源电动机不工作，这也十分符合实际生产的要求。2）在工作前，应设置一个方式选择的旋钮，确定工作方式。3）在按下启动的按钮后，电动机要一直的运转，直至按了停止键。4）在给两个装料器的落料器装料时，应该有四个分
6、支进行判断，分别是两个落料器都要装料，两个落料器都不需要装料，1#落料器要装料而2#落料器不需要装料，1#落料器不需要装料而2#落料器需要装料，其中，两个落料器都不需要装料这种情况可以直接跳到判断两个料仓是否需要装料，其余的三种情况均实现各自需要的工作，每一种情况的最后都到同一步，来使上一步失效。5）给两个装料器的料仓装料的设计思路跟4）相同，但在最后要进行判断为单周期，清仓，还是连续，若为单周期，则回到按启动按钮之前的状态，若为连续，则系统继续工作，若检测到清仓，则系统条到两个料仓都需要装料的这种情况，并用两个定时器来进行彻底清仓。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理
7、 工 大 学第 5 页4 PLC选型PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。在此次设计程序时总共用到了19个输入信号和5个输出信号，此时PLC的CPU应该满足相关要求，因此在选型中用PLC为西门子S7-200系列的可编程控制器，CPU选择226型号。 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种
8、场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。CPU 226集成24输入/16输出共 40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点
9、，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 6 页5设计思路设备能实现手动、单周期、连续控制。连续：将旋钮调到连续，按下启动按钮，自动程序开始执行，启动后，风机工作，给烟丝管道送风，当落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器，当落料器内料高于上落料器时，回风电磁阀关闭风门。当两个装料器同时需要装料时，先给1#落料器装料，再给2#落料器装料。落料器装料完成后，料仓进料时，.当料仓烟丝低于料仓下光电开关时，翻板门电磁阀动作进料；当料仓烟丝
10、高于料仓上光电开关时，翻板门电磁阀关闭，料仓进料与落料器装料一样，当两料仓同时需要进料时，先给1#料仓进料，再给2#料仓进料。进料完成后，继续判断落料器是否需要装料，重复上述步骤。单周期：工作流程与连续相同，最后完成料仓进料后回到待机状态。手动：将旋钮调到手动，按下启动按钮，手动控制对落料器的装料和料仓的进料。清空落料器：当设备自动工作时，按下清空落料器按钮，设备完成此次循环后回到对料仓的进料步骤，实现清空步骤时，设置一个计时器，来满足将落料器内的料全都送到两个料仓。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 7 页6控制面板设计图 2 控 制 面 板沈 阳 理
11、 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 8 页7端子分配图图3 端子分配图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 9 页8顺序功能图图4 顺序功能图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 10 页9 PLC梯形图设计9.1主程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 11 页9.2手动程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 12 页9.3自动程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 1
12、3 页沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 14 页沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 15 页沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 16 页10遇到的问题与解决方案在对梯形图编译时遇到过语句错误，经过检查后发现是发现转换条件的闭合与断开取反了，要根据具体的情况选择转换条件。调试时，当按钮是SB按钮时，一定要按按完后立即进行该按钮的复位。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 17 页11结束语通过这次课程设计，让我对PLC梯形图已经PLC的设
13、计原理有了更深的了解，这次课程设计，我知道了一个好的自动控制系统并不是那么容易来的，要经过自己几天的时间去研究，去修改方案，一次不行，要在进行再多一次。还有，要把平时所学的知识理论用到实际中不是一件易事，这需要我们不停的进行摸索，不停的去查阅资料；否则，我们只会纸上谈兵。总之，这次课程设计，我学到了很多，也感悟了很多，这对以后工作必有影响。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈 阳 理 工 大 学第 18 页12参考文献1 机电传动控制基础 主编：陈白宁 段智敏 刘文波 ；东北大学出版社2 机电传动控制课程设计指导书 陈白宁 段智敏 编写 ；2009.113 可编程控制器原理及系统设计 主编：于庆广.； 清华大学出版社
