1、“机电传动控制”课程设计任务书1设计题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统2设计内容：1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。2）按停止按钮，立即。3）按复位按钮，所有滑台回原位，动力头电动机停止。4）要求可以实现手动、自动控制。3设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1 天2）PLC 梯形图设计与调试 3 天3）说明书撰写 0.5 天4）答辩 0.5 天指导教师： 专业负责人：主管院长： 年 月 日目录前言 21 课程设计的任务和要求 .31.1 课程设计的任务 31.2 课程设计的基本要求
2、： 31.3 任务分析 .32 总体设计 .42.1 PLC 选型 42.2 PLC 端子接线 53 PLC 程序设计 .53.1 设计思想 53.2 PLC 控制原理图及其设计说明 73.3 PLC 梯形图 74. 程序调试说明 .135 参考文献 .14前言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC 控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的 PLC 改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器接触器控制和 PLC 控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。 1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务设计题目：
3、四工位卧式镗铣组合机床控制系统1.2 课程设计的基本要求：（1）.用六个指示灯，排成三行两列，按从左到右，从上到下的顺序排列；（2）.合理控制这六个指示灯，使其可以分别显示数字0-9；每个数字显示的时间为5秒；（3）.循环10次灭，声光报警5秒；（4）.可以实现手动、单步、单周期和连续四种操作方式。1.3 任务分析本课题主要是控制指示灯来显示尽可能多的数字，在给定的三行两列的指示灯，能显示最多的数字有0，1，4，6，7，9。并能实现手动，单周期，连续及单步等目的。由输出线圈控制指示灯，程序的基本流程图如图1。1 23 45 6数字 0由六个灯同时亮代表数字 1 由 2 4 6 灯同时亮代表数字
4、 4 由 2 3 4 6同时亮代表数字 6 由 1 3 4 5 6灯同时亮代表数字 7 由 1 2 4 6灯同时亮代表数字 9 由 1 2 3 4 6灯同时亮代表图 12 总体设计2.1 PLC 选型（1）输入点数启动和停止按钮各需要一个输入，单步，单周期，手动，连续各需要一个输入，手动分别控制各数字又需要六个输入，一共 12 个输入端子。（2）输出点数六个灯分别对应相应的六个输出，还有声光报警两个输出，一共 8 个输出。（3）PLC 的选型：根据输入输出的端子分配可选择 CPU222DC/DC/DC 型 PLC。2.2 PLC 端子接线PLC 的 I/O 端 子 分 配 图 如 图 2.图
5、2I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3启动停止单步单周期连续手动数字 0数字 1数字 4数字 6数字 7数字 9Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 71 灯亮2 灯亮3 灯亮4 灯亮5 灯亮6 灯亮声报警光报警I / O 端子分配图3 PLC 程序设计3.1 设计思想（ 1） 按 照 灯 的 三 行 两 列 的 排 列 顺 序 ， 灯 的 亮 代 表 有 笔 画 ， 所 有 亮 的灯 加 在
6、 一 起 就 能 代 表 一 定 的 数 字 ， 并 能 设 计 进 行 循 环 ， 单 步 ， 连 续 等 目的 。（ 2） 本 流 程 用 单 步 的 按 钮 控 制 单 步 的 存 储 器 ， 连 续 的 按 钮 控 制 连 续的 存 储 器 ， 单 周 期 控 制 单 周 期 的 存 储 器 ， 并 把 相 应 的 存 储 器 的 常 开 或 是常 闭 触 点 串 联 或 是 并 联 到 相 应 步 骤 中 ， 得 到 相 应 的 结 果 ， 具 体 设 计 见 后面 的 程 序 设 计 梯 形 图 及 其 顺 序 功 能 图 。（ 3） 六 个 指 示 灯 分 别 由 六 个 输 出
7、 线 圈 控 制 ， 输 入 的 线 圈 分 别 控 制手 动 ， 单 周 期 ， 连 续 ， 单 步 ， 启 动 按 钮 和 停 止 按 钮 。设 计 操 作 方 法（ 1） 按 下 启 动 按 钮 和 连 续 按 钮 ， 连 续 条 件 满 足 ， 非 单 步 条 件 满 足 ，则 执 行 第 一 步 ， 灯 亮 显 示 数 字 0， 经 过 定 时 器 定 时 ， 定 时 时 间 到 则 程 序转 到 下 一 步 ， 再 亮 灯 输 出 数 字 1， 如 此 循 环 往 复 十 次 后 声 光 报 警5s。 （ 2） 按 下 启 动 按 钮 和 单 周 期 按 钮 ， 单 周 期 条 件
8、 满 足 ， 非 单 步 条 件也 满 足 ， 则 执 行 第 一 步 ， 灯 亮 显 示 数 字 0， 经 过 定 时 器 定 时 ， 定 时 时间 到 则 程 序 转 到 下 一 步 ， 再 亮 灯 输 出 数 字 1， 输 出 到 数 字 9 便 停 止 输入 。（ 3） 按 下 启 动 按 钮 和 单 步 按 钮 ， 则 单 步 条 件 只 有 在 按 启 动 按 钮 的上 升 沿 的 一 瞬 间 才 得 电 接 通 ， 显 示 数 字 0， 然 后 定 时 器 时 间 到 ， 再 按启 动 按 钮 则 进 行 下 一 步 ， 这 种 单 步 的 实 现 是 在 每 个 条 件 加 一
9、 个 非 单 步 的常 开 触 点 ， 在 非 单 步 的 情 况 下 一 直 闭 合 ， 只 有 在 按 单 步 的 按 钮 后 ， 才 只能 接 受 启 动 按 钮 的 脉 冲 ， 从 而 实 现 单 步 的 目 的 。（ 4） 按 下 相 应 的 按 钮 和 启 动 按 钮 ， 则 只 能 输 出 单 独 的 命 令 ， 即 输出 数 字 0 或 者 其 他 的 数 字 ， 只 有 再 按 其 他 的 按 钮 才 输 出 其 他 数 字 ， 这 种操 作 步 骤 目 的 是 为 了 检 测 程 序 的 正 确 与 否 时 才 用 。3.2 PLC 控制原理图及其设计说明图 3 M 0 .
10、 0M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6I 0 . 0T 3 7T 3 8T 3 9T 4 0T 4 1T 4 2 M 1 . 1Q 0 . 0 Q 0 . 1 Q 0 . 2 Q 0 . 3 Q 0 . 4 Q 0 . 5 T 3 7Q 0 . 1 Q 0 . 3 Q 0 . 5 T 3 8Q 0 . 1 Q 0 . 2 Q 0 . 3 Q 0 . 5 T 3 9Q 0 . 0 Q 0 . 2 Q 0 . 3 Q 0 . 4 Q 0 . 5 T 4 0Q 0 . 0 Q 0 . 1 Q 0 . 3 Q 0 . 5 T 4 1Q 0 . 0 Q
11、0 . 1 Q 0 . 2 Q 0 . 3 Q 0 . 5 T 4 2T 4 2 M 1 . 1S M 0 . 1 T 3 83.3 PLC 梯形图I N T O NP T 1 0 0 m s I N T O NP T 1 0 0 m s S M 0 . 1T 3 8M 0 . 0M 0 . 0I 0 . 0 I 0 . 4 I 0 . 1M 1 . 1 l 连续M 1 . 1I 0 . 0PM 1 . 2I 0 . 0I 0 . 3M 1 . 3 单周期M 1 . 3M 0 . 0 M 1 . 1 I 0 . 0 M 1 . 2 M 0 . 2 I 0 . 1 C 1 M 0 . 1M 0
12、. 6 T 4 2M 1 . 1M 1 . 3 I 0 . 0M 0 . 0 I 0 . 0T 4 2 M 0 . 6I 0 . 0M 0 . 1M 0 . 1 T 3 7 M 1 . 2 M 0 . 3 I 0 . 1M 0 . 2T 3 85 0M 0 . 2T 3 75 0I 0 . 2 单步I N T O NP T 1 0 0 m s I N T O NP T 1 0 0 m s I N T O NP T 1 0 0 m s I N T O NP T 1 0 0 m s I N T O NP T 1 0 0 m s C U C T URP VI N T O NP T 1 0 0 m s
13、 M 0 . 2 T 3 8 M 1 . 2M 0 . 4I 0 . 1 M 0 . 3M 0 . 3M 0 . 3 T 3 9T 3 95 0M 1 . 2M 0 . 5 I 0 . 1 M 0 . 4T 4 05 0M 0 . 4M 0 . 4T 4 0M 1 . 2 M 0 . 6 I 0 . 1M 0 . 5M 0 . 5M 0 . 5 T 4 1T 4 15 0M 0 . 6I 0 . 1M 0 . 1M 1 . 2M 0 . 6M 0 . 6PI 0 . 1C 1C 11 0C 1 T 4 3M 0 . 7M 0 . 7S M 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7T 4 25 0
14、M 0 . 1M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 5M 0 . 6Q 0 . 1Q 0 . 0Q 0 . 2M 0 . 1M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 6Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6M 0 . 1M 0 . 4M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 0 . 5M 0 . 6图 4公用程序图S M 0 . 1 T 3 8M 0 . 0S1I 0 . 5I 0 . 5I 0 . 4M 0 . 7RM 0 . 1初
15、始图 5主程序结构E N 手动E N 公用E N 自动S M 0 . 0I 0 . 5I 0 . 4I 0 . 3I 0 . 2图 6手动程序梯形图S1I 0 . 0 I 0 . 5 M 1 . 0M 1 . 0 I 0 . 0M 1 . 0M 1 . 0M 1 . 0M 1 . 0M 1 . 0I 0 . 0I 0 . 0I 0 . 0I 0 . 0I 0 . 0数字 0数字 1数字 4数字 6数字 7数字 9图 74 程序调试说明4.1 本 程 序 遇 到 的 问 题 ， 在 调 试 过 程 中 ， 会 遇 到 ， 进 行 到 第 三 步 的 时 候 又回 到 了 第 一 步 而 不 走
16、第 四 步 。因 为 第 一 次 设 计 的 时 候 ， 初 始 步 M0.0 一 直 得 电 。 造 成 常 闭 触 点由 闭 合 到 断 开 又 到 闭 合 ， 导 致 又 回 到 了 初 始 步 ， 没 有 进 行 循 环 ， 还 有 启动 按 钮 需 按 下 再 扳 回 来 ， 否 则 也 会 造 成 一 直 得 电 ， 导 致 程 序 不 能 正 常 运行 。改进方法：将初始步 M0.0 串接个 T38 的常闭触点，定时器时间到自动断开，问题解决。4.2 本程序遇到的第二个问题也是程序不能正常进行。因为最开始没用起保停电路，用定时器的条件来执行下一步，导致不能进行循环。改进方法：使用
17、起保停电路，保证程序的正常运行。最终经过多次改进终于符合要求。4.3. 电器元件选择如表 1序号 代号 名称 型号 备注1 TON 定时器 ms2 U1 PLC CPU222DC/DC/DC5 SB 开关 普通型号6 L 信号灯 小红灯根据课题所选用的定时器，能匹配的型号或上网搜查，得到定时器的型号。开关和信号灯则选用普通型。5 参考文献陈白宁.段智敏.刘文波.机电传动控制.第一版.东北大学出版社.2008 年 9 月第一版。陈白宁.段智敏机电传动控制课程设计指导书，沈阳理工大学机械工程学院，2008 年 9 月。总 结本次课程设计在老师的指导与耐心的讲解下，顺利的完成了自己的设计任务，通过本次设计让我更加深刻的了解了对 PLC 的变成与应用，并能熟练的掌握 PLC 梯形图的编程和设计，增加了机 电 传 动 控 制 系 统 中 固 定 程 序 的 继 电器 接 触 器 控 制 和 PLC 控 制 的 基 本 原 理 、 设 计 方 法 及 两 者 的 关 系 。 常用 的 元 器 件 的 选 择 与 分 配 等 关 系 。 通 过 这 次 设 计 增 加 了 独 立 自 主 创 新 能力 。
