plc課程設(shè)計(jì)模壓機(jī)控制

燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書題目：模壓機(jī)控制學(xué)院（系）：電氣工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)：09級(jí)儀表（2）班燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見表指導(dǎo)教師評(píng)語：成績(jī)：指導(dǎo)教師：年月日答辯小組評(píng)語：成績(jī)：組長(zhǎng)：年月日課程設(shè)計(jì)總成績(jī)：答辯小組成員簽字：年月日摘要PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC適應(yīng)24V,36V,48V電池供電，超低電源規(guī)格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。用PLC實(shí)現(xiàn)某模壓機(jī)的工作過程通過內(nèi)部的電子線路來模擬，并且用各個(gè)發(fā)光二極管LED來指示其工作情況。通過工作方式選擇開關(guān)Autom或Hand來選擇自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)調(diào)整方式。工作電壓為+24V。選擇自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)調(diào)整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機(jī)上。在自動(dòng)運(yùn)行的工作方式下，通過操作啟動(dòng)按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對(duì)模壓機(jī)的控制。在手動(dòng)調(diào)整方式下，有４個(gè)操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應(yīng)的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時(shí)，相應(yīng)的紅色LED指示燈亮。模壓機(jī)的3個(gè)氣缸（推進(jìn)器、模壓機(jī)、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1—Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運(yùn)動(dòng)過程。通過緊湊的裝配，在氣缸運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)位置安裝的行程開關(guān)S8—S13，由模擬器自動(dòng)地檢測(cè)并產(chǎn)生+24V信號(hào)，并可用于進(jìn)一步的處理。這些終點(diǎn)位置用LED指示。關(guān)鍵詞：PLC，模壓機(jī)，手動(dòng)，自動(dòng)；目錄摘要…………………2第一章設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明………41、任務(wù)描述…………42、對(duì)模壓機(jī)的控制要求……………53、硬件選型…64、I/O連接圖………9第二章PLC軟件設(shè)計(jì)…101、程序結(jié)構(gòu)方案的選擇及梯形圖……………102、模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖…………133、指令表………14第三章調(diào)試說明及注意事項(xiàng)…………16…………16………16第四章學(xué)習(xí)心得…………17參考文獻(xiàn)…………………18設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明1、任務(wù)描述①某模壓機(jī)的工作過程是通過內(nèi)部的電子線路來模擬，并且用各個(gè)發(fā)光二極管LED來指示其工作情況。②通過工作方式選擇開關(guān)Autom或Hand來選擇自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)調(diào)整方式。③工作電壓為+24V。選擇自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)調(diào)整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機(jī)上。④在自動(dòng)運(yùn)行的工作方式下，通過操作啟動(dòng)按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對(duì)模壓機(jī)的控制。⑤在手動(dòng)調(diào)整方式下，有４個(gè)操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應(yīng)的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時(shí)，相應(yīng)的紅色LED指示燈亮。⑥模壓機(jī)的3個(gè)氣缸（推進(jìn)器、模壓機(jī)、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1—Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運(yùn)動(dòng)過程。⑦通過緊湊的裝配，在氣缸運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)位置安裝的行程開關(guān)S8—S13，由模擬器自動(dòng)地檢測(cè)并產(chǎn)生+24V信號(hào)，并可用于進(jìn)一步的處理。這些終點(diǎn)位置用LED指示。⑧用按鈕B1模擬光電傳感器，只要不按B1，當(dāng)前的輸出為24V。圖（1）為模壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖1模壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖2、對(duì)模壓機(jī)的控制要求①當(dāng)工作方式選擇開關(guān)從手動(dòng)方式切換到自動(dòng)方式時(shí)，模壓過程開始，閥門Y1打開，推進(jìn)器向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)推進(jìn)器前進(jìn)到行程開關(guān)S9處時(shí)，閥門Y1關(guān)閉，在彈簧的作用下，推進(jìn)器后退。②當(dāng)推進(jìn)器后退到行程開關(guān)S8時(shí)，閥門Y2打開，模壓器向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行模壓操作。當(dāng)模壓器運(yùn)動(dòng)到行程開關(guān)S11處時(shí)，閥門Y2關(guān)閉，在彈簧的作用下，模壓器返回。③當(dāng)模壓器返回到行程開關(guān)S10處時(shí)，閥門Y3打開，彈出器向上運(yùn)動(dòng)，將工件推出。④當(dāng)彈出器向上運(yùn)動(dòng)到行程開關(guān)S12處時(shí)，閥門Y4打開，噴嘴開始噴吹，將模壓好的工件經(jīng)過光電傳感器B1吹到收集箱中。⑤在噴嘴啟動(dòng)后15S內(nèi)，按下按鈕B1（模擬光電傳感器檢測(cè)到工件經(jīng)過），閥門Y3、Y4關(guān)閉5S，彈出器向下運(yùn)動(dòng)，噴嘴關(guān)閉。⑥當(dāng)彈出器返回到行程開關(guān)S13處時(shí)，自動(dòng)開始下一個(gè)模壓過程。⑦如果在模壓機(jī)自動(dòng)運(yùn)行期間，將工作方式宣紙開關(guān)切換到手動(dòng)調(diào)整工作方式，則程序運(yùn)行到當(dāng)前模壓過程結(jié)束，不啟動(dòng)下一個(gè)模壓過程。3、硬件選型3.1PLC的優(yōu)點(diǎn)1）維護(hù)性好PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，因此PLC出故障的可能性很小，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC是一種長(zhǎng)線產(chǎn)品，備品備件都有保障，可維護(hù)性好。2）寬輸入電源范圍AC220V規(guī)格在50V能正常工作更擁有500V輸入電源技術(shù)(非必須技術(shù),選配)能適應(yīng)AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各種照明/動(dòng)力輸入電源規(guī)格

3）高速率PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而在1M－200Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。4）PLC的體積小PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。5）低功率消耗3.2輸入輸出點(diǎn)數(shù)的確定輸入有手動(dòng)/自動(dòng)切換、啟動(dòng)、停止按鈕、四個(gè)手動(dòng)控制閥S1-S4、行程開關(guān)S8-S13和光電傳感器B1共14個(gè)輸入信號(hào)。輸出有Y1、Y2、Y3、Y4四個(gè)電磁閥。輸入共14個(gè)點(diǎn)，輸出共4個(gè)點(diǎn)。3.3PLC的選型根據(jù)輸入輸出的點(diǎn)數(shù)可以選擇三菱FX2N（C）型PLC。由任務(wù)描述知，模壓機(jī)系統(tǒng)的控制分手動(dòng)和自動(dòng)模式，需要手動(dòng)/自動(dòng)切換、啟動(dòng)、停止按鈕、四個(gè)手動(dòng)控制閥S1-S4、行程開關(guān)S8-S13和光電傳感器B1共14個(gè)輸入信號(hào)。輸出則簡(jiǎn)單，4個(gè)控制閥Y1-Y4共4個(gè)輸出信號(hào)（用LED燈指示）。故選用三菱FX2N（C）型PLC。輸入輸出端口配置如下：表1 輸入端口配置輸入設(shè)備輸入端口編號(hào)輸入設(shè)備輸入端口編號(hào)Autom/ManualX000推進(jìn)器原始位S8X007StartX001推進(jìn)器終點(diǎn)位S9X010StopX002模壓器原始位S10X011推進(jìn)器閥門Y1X003模壓器終點(diǎn)位S11X012模壓器閥門Y2X004彈出器原始位S13X013彈出器閥門Y3X005彈出器終點(diǎn)位S12X014噴嘴閥門Y4X006光電傳感器X015表2輸出端口配置輸出設(shè)備輸出端口編號(hào)輸出設(shè)備輸出端口編號(hào)推進(jìn)器閥門Y1Y000彈出器閥門Y3Y002模壓器閥門Y2Y001噴嘴閥門Y4Y0034、I/O連接圖I/O連接圖如下圖1所示

因此可得出模壓器系統(tǒng)的配置示意圖如下：推進(jìn)閥門 模壓閥門 彈出閥門 噴嘴000 001 002 003000 001 002 003FX2N（C）COM000001002007010011012013014015003004005006手動(dòng)啟動(dòng)停止S8S9S10S11S12S13B1S1S2S3S4光電傳感器推進(jìn)器原始位推進(jìn)器終點(diǎn)位模壓器原始位彈出器原始位彈出器終點(diǎn)位模壓器終點(diǎn)光電傳感器推進(jìn)器原始位推進(jìn)器終點(diǎn)位模壓器原始位彈出器原始位彈出器終點(diǎn)位模壓器終點(diǎn)位手動(dòng)模式下控制按鈕手動(dòng)模式下控制按鈕圖1PLC輸入輸出配置圖

第二章PLC軟件設(shè)計(jì)2.1程序結(jié)構(gòu)方案的選擇及梯形圖順序控制設(shè)計(jì)法。根據(jù)功能要求，通過順序功能圖直接將其轉(zhuǎn)化梯形圖。順序控制就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)的有秩序的經(jīng)行操作。先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)出梯形圖。這種設(shè)計(jì)法對(duì)于程序的調(diào)試、修改和閱讀很方便。因此采用這種方法作為設(shè)計(jì)的主要方法。圖2為步進(jìn)梯形圖（圖見下兩頁）2、模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕 X001S010S010 X001 X007S1~S4控制閥按鈕X005X006SY000X003X004X000S000 EQ\*jc0\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(————),X400)S1~S4控制閥按鈕X005X006SY000X003X004X000S000推進(jìn)器動(dòng)作 X010推進(jìn)器動(dòng)作S006S005S004S003S002S001 X007S006S005S004S003S002S001RY000RY000 X011 X007手動(dòng)模式下回到原始狀態(tài)自動(dòng)模式下循環(huán)SY001手動(dòng)模式下回到原始狀態(tài)自動(dòng)模式下循環(huán)SY001模壓器動(dòng)作 X011模壓器動(dòng)作 X012RY001RY001 X011 X014SY002SY002彈出器動(dòng)作 彈出器動(dòng)作 X013T000K15T000K15噴嘴吹氣SY003噴嘴吹氣SY003X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000 X015X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000圖3模壓機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖注：模壓機(jī)原始狀態(tài)時(shí)，行程開關(guān)X007、X011和X014處于按下狀態(tài)，導(dǎo)通。3、指令表根據(jù)梯形圖，容易得出指令表如下：00LDX40100SS610STLS610LDX401ANDX407ANIX400SS600LDX400ANDX40110ANDX40710ANDX403SS600LDX401ANDX407ANDX400ANDX404SS602LDX400ANDX40120ANDX40720ANDX405SS604LDX400ANDX401ANDX407ANDX406SS605STLS600SY430LDX50030ANIX40730SS601STLS601RY430LDX407ANDX501SS602第三章調(diào)試說明及注意事項(xiàng)3.1調(diào)試說明1）根據(jù)邏輯原理圖，逐個(gè)檢查邏輯點(diǎn)。可斷開式接通各輸入觸點(diǎn)，測(cè)試檢查輸入量的變化，每個(gè)邏輯點(diǎn)的測(cè)試必須覆蓋所有輸入觸點(diǎn)的各種變化組合。2）由于考慮到程序運(yùn)行過程中要兩個(gè)接通延時(shí)器，所以在調(diào)試的時(shí)候添加添加T00、T01。3）測(cè)試過程模擬的進(jìn)行。輸入量可用測(cè)試開關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器模擬，輸出可通過CRT檢查，其他功能測(cè)試可直接通過CRT檢查。3.2注意事項(xiàng)（1）調(diào)試的時(shí)候要全面徹底地把調(diào)試時(shí)要的地方改掉。（2）其余程序指令按軟件轉(zhuǎn)換來的指令，防止梯形圖編寫程序指令出現(xiàn)錯(cuò)誤。（3）在輸入指令的時(shí)候要仔細(xì)，防止不必要的輸入失誤。第四章學(xué)習(xí)心得PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC適應(yīng)24V,36V,48V電池供電，超低電源規(guī)格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。本文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。每當(dāng)有什么不解之處，老師總是給予詳細(xì)的解答，而老師對(duì)于我們未來的生活更是給予了耐心的指