1、1课程设计任务书1. 设计题目：加热炉自动送料控制系统设计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，立即停止。3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。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 2 天2）PLC 顺序功能图与梯形图设计 5 天3）说明书撰写 2 天4）答辩 1 天指导教师：2主管院长： 年 月 日目 录前言 2摘要 3第一部分PLC 概述 4PLC 设计任务书及基本要求 5PLC 选型 7第二部分I/O 端口分配表 8加热炉自动控制送料系统
2、设计思想 9 程序流程图 10 梯形图 11 语句指令表 18 总结 21附注：参考文献3前言加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace） 对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。自 动 化 学 科 有 着 光 荣 的 历 史 和 重 要 的 地 位 ， 20世 纪 50年 代 我 国 政 府 就十 分 重 视 自 动 化 学 科 的 发 展
3、和 自 动 化 专 业 人 才 的 培 养 。 现 在 ， 世 界 上 有 很多 非 常 活 跃 的 领 域 都 离 不 开 自 动 化 技 术 ， 比 如 机 器 人 、 月 球 车 等 。 另 外 ， 自 动化 学 科 对 一 些 交 叉 学 科 的 发 展 同 样 起 到 了 积 极 的 促 进 作 用 ， 例 如 网 络 控 制 、 量子 控 制 、 流 媒 体 控 制 、 生 物 信 息 学 、 系 统 生 物 学 等 学 科 就 是 在 系 统 论 、 控 制 论 、信 息 论 的 影 响 下 得 到 不 断 的 发 展 。 在 整 个 世 界 已 经 进 入 信 息 时 代 的
4、背 景 下 ，中 国 要 完 成 工 业 化 的 任 务 还 很 重 ， 或 者 说 我 们 正 处 在 后 工 业 化 的 阶 段 。工 业 加 热 炉 的 炉 温 应 当 按 照 生 产 工 艺 要 求 维 持 在 一 定 的 数 值 。 但 是 炉 的热 负 荷 经 常 在 变 化 (例 如 常 常 要 打 开 炉 门 取 出 已 加 热 的 工 件 和 送 入 冷 的 工 件 )，在 这 种 条 件 下 要 靠 自 动 控 制 技 术 准 确 控 制 炉 温 ， 保 持 炉 温 的 误 差 很 小 。 而 靠 人力 调 整 则 难 以 做 到 ， 从 而 会 造 成 能 源 的 浪 费
5、 甚 至 影 响 产品质量。人 们 每 年 都 把 许 多 重 量 达 到 吨 级 的 人 造 地 球 卫 星 准 确 送 入 位 于 数 百 千 米乃 至 数 万 千 米 高 空 的 预 先 计 算 好 的 轨 道 ， 并 一 直 保 持 其 姿 态 正 确 ， 也 就 是 使它 的 太 阳 能 电 池 帆 板 保 持 指 向 太 阳 ， 使 它 的 无 线 电 天 线 保 持 指 向 地 球 。 这 只有 依 靠 先 进 的自动控制技术才能做到。然 而 在 国 际 形 势 日 益 复 杂 、 科 学 技 术 日 益 进 步 的 今 天 ， 人 造 地 球 卫 星 和宇 宙 飞船已经不能完全
6、满足需要，近年来出现的“空天飞行器”要求既能在大气层外飞行 ， 又 能 在 返 回 大 气 层 以 后 转 为 像 飞 机 那 样 自 主 地 高 速 航 行 ， 而 不像 人 造 卫 星 或 宇宙飞船那样在返回大气层以后只能被动地降落地面。研制这种“空天飞行器”必须解决的技术难题之一就是智能自主控制技术。4课程设计基本要求1、课程设计题目：加热炉自动送料控制系统2、设计内容：机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进后退、机械臂的上升下降、夹钳的夹紧松开、冷却槽的前进后退。示意图如图所示。动作控制要求：启动装料台取料装料 1#炉夹钳冷却装料台取
7、料装料 2#1#炉加热完毕 炉台车退到 1#炉1#炉出料卸料台卸料夹钳冷却2#炉加热完毕装料台取料装料 1#炉台车前进到 2#炉2#炉出料卸料台卸料5PLC 的选型：西门子公司的 SIMATIC S7-200 系列属于小型 PLC，即可用于代替继电器的简单控制场合，也可用于复杂的自动化控制系统。PLC 的控制主机，使用西门子 S7200 系列作为整个系统的主控制机。我们使用的是 18 输入/8 输出共 26 个数字量的 I/O 点的 CPU选用 S7200CPU2261、本机数字输入： 24 路数字量输入.2、本机数字输出： 16 路数字量输出3、最大的数字量 I/O： 2564、最大的模拟量
8、 I/O： 32AI/32AO 5、扩展模块的数量： 7 个模块6、内部存储器位： 256 位7、定时器总数： 256 定时器8、计数器总数： 256 计数器6第二部分I/O 分配7加热炉自动控制送料系统设计思想：设计 PLC 应用系统时，首先是进行 PLC 应用系统的功能设计，即根据被控制对象的功能和工节要求，明确系统必须要做的工作和8必备的条件。然后是进行 PLC 应用系统功能分析，即通过分析系统功能，提出 PLC 控制系统的结构形式、控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。最后根据系统分析的结果，具体的确定 PLC 的机型和系统的具体配置。其控制系统的设计思想及其步骤如下：（1）深入了解
9、和分析被控对象的工艺条件和被控要求，如控制的本方式，操作方式。（2）根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求和所需要的输入、输出信号的点数等，选择合适类型的 PLC。 （3）根据控制要求所需的用户输入、输出设备，确定 PLC 的 I/O 点数，并设计 I/O 端口的接线图。（4）根据生产工艺要求，画出系统工作循环图表。（5）根据系统工作循环图表设计出梯形图。流程图：9梯形图：1011121314取料子程序:15放料子程序: 16冷却子程序:17控制程序编程：主程序: LD M2.6A I0.4O SM0.1O I2.1O M0.0AN M0.1= M0.0LD M0.0A I0.0A I0.
10、4A I1.0O M0.1AN M0.2= M0.1CALL 取料子程序LD M3.3A M0.1A I1.0O M0.2AN M0.3= M0.2LD M0.2A I0.6O M0.3AN M0.4= M0.3CALL 放料子程序LD M3.6A M0.3A I1.0O M0.4AN M0.5= M0.4LD M0.4A I0.4LD I0.2A I1.0OLDO M0.5AN M0.6= M0.5CALL 冷却子程序LD M4.3A M0.5A I1.4O M0.6AN M0.7= M0.6CALL 取料子程序LD M3.3A M0.6A I1.0O M0.7AN M1.0= M0.7LD
11、 M0.7A I0.7O M1.0AN M1.1= M1.0CALL 放料子程序LD M3.6A M1.0A I1.0O M1.1AN M1.2= M1.1LD M3.3A I0.6A I1.5O M1.2AN M1.3= M1.2CALL 取料子程序LD M1.2A M3.3A I1.0O M1.3AN M1.4= M1.3LD M1.3A I0.5O M1.4AN M1.5= M1.4CALL 放料子程序LD M3.6A M1.4A I1.0O M1.5AN M1.6= M1.5LD M1.5A I0.4O M1.6AN M1.7AN M2.2= M1.6CALL 冷却子程序LD M4.3
12、A M1.6A I1.4AN I0.1O M1.7AN M2.0= M1.7CALL 取料子程序LD M3.3A M1.7A I1.0O M2.0AN M2.1= M2.0LD M2.0A I0.6O M2.1AN M2.2= M2.1CALL 放料子程序LD M3.6A M2.1A I1.018LD I0.1A I1.4OLDO M2.2AN M2.3= M2.2LD M3.3A I0.7A I1.5O M2.3AN M2.4= M2.3CALL 取料子程序LD M2.3A M3.3A I1.0O M2.4AN M2.5= M2.4LD M2.4A I0.5O M2.5AN M2.6AN M
13、0.5= M2.5CALL 放料子程序LD M3.6A M2.5A I1.0A I0.1O M2.6AN M0.0= M2.6LD I2.1R M0.1, 35LD I0.3A I0.0O M2.7AN M3.0= M2.7R Q0.1, 1= Q0.0LD M2.7A I1.0O M3.0AN I0.4= M3.0R Q0.3, 1LD M3.0A I0.4R M3.0, 1R Q0.4, 1LD M0.4O M1.1O M1.3O M1.5O M2.0O M2.4O M2.6O M3.0= Q0.2LD M0.2O M0.7O M2.2= Q0.3END取料子程序: LD M0.1O M1
14、.2O M1.7O M2.3O M0.6O M3.1AN M3.2AN Q0.0= M3.1= Q0.1LD M3.1A I1.2O M3.2AN M3.3AN Q0.5= M3.2= Q0.4LD M3.2A I1.7O M3.3AN M0.2AN M0.7AN M1.3AN M1.7AN M2.4AN Q0.1= M3.3= Q0.0END放料子程序: LD M0.3O M1.0O M1.4O M2.1O M2.5O M3.4AN M3.5AN Q0.0= M3.4= Q0.1LD M3.4A I1.2O M3.5AN M3.6= M3.5= Q0.5LD M3.5A I2.0O M3.6
15、AN M0.4AN M1.1AN M1.5AN M2.2AN M2.6AN M0.5AN Q0.1= M3.6= Q0.0END冷却子程序: LD M0.5O M1.6O M3.7AN M4.0AN Q0.719= M3.7= Q0.6LD M3.7A I1.3O M4.0AN M4.1AN Q0.0= M4.0= Q0.1LD M4.0A I1.1O M4.1AN M4.2= M4.1TON T37, 300LD M4.1A T37O M4.2AN M4.3AN Q0.1= M4.2= Q0.0LD M4.2A I1.0O M4.3AN M0.6AN M1.7AN Q0.6= M4.3= Q
16、0.7END20总结：经过 2 周的实训，使我学会了很多。在这 2 周里，我和我的小组完成了实训项目。首先我学会了团队合作，没有我们组一起的努力，也就没有最终的成果。在这次实训当中，我负责整报告、画图这些部分，这也是我第一次接触到 Visio 这个软件，通过老师的教导，我学会了如何去将项目的一些电路图和分布图完成，这让我受益匪浅。在这次的实训当中，我对 PLC 的使用也有了近一步的了解，虽然我们组分工明确，但在程序编写或者调试的时候，大家都参与了进来，也互相弥补着自己的不足。我本来对一些 PLC 梯形图的编写不太熟练，也对项目分析得不太准确，但是有了老师和组员的帮助，我还是有着不少的了解，但还
17、是存在着自己的不足。通过实训，我进一步得肯定我自己的不足之处，但对自己所学的知识有了更加明确的认识，并且我相信，在以后的学习当中，我会弥补我自己本身存在的不足，主动得发挥团队合作精神，争取在其他方面，包括编写程序这块 内容中得到提高。这次实训在大家的帮助下，得以圆满的成功，无论是团队合作这方面还是个人动手这方面，我们都得到了很好的锻炼。也通过这次实训，我们对 PLC 这门课有了对知识更进一步的渴望。我相信，汗水不会白费的，我们以后的成功是有目共睹的。21参考文献：1 陈白宁 ,段智敏,刘文波.机电传动控制【M】 .沈阳:东北大学出版社2: SIEMENS 公司. SIMATIC S7-200 可编程序控制系统手册 【S】3 殷华文 . 可编程序控制器及工业控制网络【M】 4 胡学林 .可编程控制器教程基础篇M.北京: 电子工业出版社,.
