2022年机电传动配料车控制系统方案设计书课程方案设计书完美格式 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 目录前言 2 1 课程设计的任务和要求 3 1.1 课程设计的任务 3 1.2 课程设计的基本要求 4 2 总体设计 5 2.1 PLC 选型 5 2.2 PLC 端子安排 5 3 PLC 程序设计 7 3.1 配料车运行原理及掌握规章 3.2 掌握面板图及次序功能图7 9 3.3 电机选用 12 3.4 PLC 梯形图 13 4 程序调试说明 21 5 终止语 22 6 参考文献 23 前言随着社会的不断进展,科学技术的不断进步,人们已经对越来越多事物不是进行手动操作,而是进行人工智能掌握；例如智能机器人以及立体式储备仓库的产生等等,一改往日以前人们取料时间长,难度大,效率低等缺点；本次课程设计的题目配料车掌握系统程序设计也正是在这样的背景下应运而生的,本次课程设计的目的是把握机电传动系统的基本原理,PLC 掌握电路的设计方法以及继电器接触器掌握和PLC 改造的方法；把握机电传动掌握系统中继电器接触器掌握和 PLC 掌握的基本原理,设计方法以及二者的关 系；把握常用电器原件的挑选方法；具备肯定的掌握电路的分析才能与设计能 力；运用所学的可编程掌握器的相关学问在试验电路板上实现小车取料的控 制；转变以往人工取料的时间长,难度大,效率低等缺点；提高工作效率,节 省人力资源；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务掌握要求：配料车完成“ 从配料罐动身,到A 处取 m 车料,再到B 处取 n 车料,送回配料罐进行配料混合” 的工作循环；配料车由三相沟通异步电机驱动；工艺流程图：图 1 配料车工作示意图1.2 课程设计的基本要求 1.2.1 初始状态名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由挑选开关（连续或单周期）接通初始状态,小车需处于初始端,即左端,左限位开关闭合；1.2.2 按启动按钮 I0.0 ,执行以下程序（ 1） Q0.3 线圈通电并向右运行,到A 地点后停止并进行装料,待时间到后,向左运行,到原位后开头卸料并计时,计数器 C1 记录其次数；小车开头循环,直至等于计数器的设定值3 时,才执行下一程序；（2）当循环次数等于计数器的设定值时,循环终止,接通 Q0.3 线圈,使小车右行到达 B 处,同样装料并定时,时间一到,小车左行并到指定位置开头卸料 , 并 开 始 循 环 , 待 等 于 计 数 器 C2 设 定 值 3 时 , 执 行 下 一 程 序 ；（3）计数器的次数等于设定值,接通 Q0.5 开头混料；1.2.3 循环设计单周期：假如挑选开关挑选单周期档位,就 状态,等待下一次接通；Q0.5 搅拌时间到后,开头回到初始取 A 料、 B 料小循环：在每次取 A 料回左端初始位置卸料后,进行计数器的读取,取 A 料设定计数器为 C1 为 3 次；取 B 料同理,设定计数器为 C2 为 3次；连续：假如挑选的是连续档位,就搅拌完后就会回到M0.1 状态自动开头下一周期循环；进行循环,最终读 C3 计数器到 3 时回初始步等待下一次接通；手动：假如挑选的是手动档位,每一步都是由手动按钮开关掌握；1.2.4 复位按动 I1.2,停止一切操作,同时接通 1.2.5 停止Q0.4,小车左行,并停止于初始状态；按动停止按钮 I0.1,需运行当前循环后再停；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 总体设计2.2.1PLC 选型国内 PLC 厂家规模多不大；最有影响的算是无锡的华光；它也生产多种型号与 规格的 PLC,如 SU、SG 等,进展也很快,在价格上很有优势；信任会在世界PLC 之林中肯定有其位置的；而我们做试验一般会挑选小型的 选用德国西门子 S7-200的 PLC；PLC 大多数都是2.2.2 端子安排图图 2 PLC 端子安排图名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2.3表 1.1 I/O 点及地址安排表功能地址功能地址功能地址启动按钮I0.0 手动装 A 料I1.0 装 A 料Q0.0 停止按钮I0.1 手动装 B 料I1.1 装 B 料Q0.1 单周期挑选开关I0.2 复位I1.2 卸料Q0.2 连续挑选开关手动右行到A 点右行I0.3 I1.3 Q0.3 手动挑选开关I0.4 手动右行到B 点I1.4 左行Q0.4 左限位开关I0.5 手动左行I1.5 混料Q0.5 中限位开关I0.6 手动卸料I1.6 右限位开关I0.7 混料I1.7 3 PLC 程序设计3.1 配料车运 行原理及掌握 规章3.1.1 初始状态由挑选开关（连续或单周期）接通初始状态,小车需处于初始端,即左端,左限位开关闭合；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.1.2 按启动按钮 I0.0 ,执行以下程序（ 1） Q0.3 线圈通电并向右运行,到A 地点后停止并进行装料,待时间到后,向左运行,到原位后开头卸料并计时,计数器 C1 记录其次数；小车开头循环,直至等于计数器的设定值5 时,才执行下一程序；（2）当循环次数等于计数器的设定值时,循环终止,接通 Q0.3 线圈,使小车右行到达 B 处,同样装料并定时,时间一到,小车左行并到指定位置开头卸料 , 并 开 始 循 环 , 待 等 于 计 数 器 C2 设 定 值 3 时 , 执 行 下 一 程 序 ；（3）计数器等于设定值,接通 Q0.5 开头混料；3.1.3 循环设计单周期：假如挑选开关挑选单周期档位,就 状态,等待下一次接通；Q0.5 搅拌时间到后,开头回到初始取 A 料、 B 料小循环：在每次取 A 料回左端初始位置卸料后,进行计数器的读取,取 A 料设定计数器为 C1 为 5 次；取 B 料同理,设定计数器为 C2 为 3次；连续：假如挑选的是连续档位,就混合完后就会回到 一周期循环；M0.1 状态自动开头下手动：假如挑选的是手动档位,每一步都是由手动按钮开关掌握；3.1.4 复位按动 I1.2,停止一切操作,同时接通 3.1.5 停止Q0.4,小车左行,并停止于初始状态；按动停止按钮 I0.1,需运行当前循环后再停；3.1.6 计数器的设计 采纳两个计数器 C1、C2、进行计数,分别负责为：C1 计小车取 A 料 5 次； C2 取 B 料 3 次； C1 在 M0.6 取 A 料循环的第一步时进行复位,C2 在 M1.3 取 B 料循环的第一步进行复位,这样可以保证每出一个小循环复位器立刻进行上一个小循环计数器的复位；C1、C2 均可以用I0.1（停止）、 M3.5（复位开关）复位；表 3.1 计数器功能表名师归纳总结 计数器名称计数器作用计数次数计数步复位步第 6 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C1 装 A 料循环次数5 M0.5 M0.6、I0.1、M3.5 C2 装 B 料循环次数3 M1.2 M1.3、I0.1、M3.5 3.1.7 计时器的设计 在本设计中有五处需要进行停顿的时间,因此采纳五个计时器 T37、T38、T39、T40、T41；它们的作用分别为：表 3.2计时器功能表计时器名称计时器作用计时开头计时步T37 装 A 料计时5s M0.2 T38 卸 A 料计时5s M0.4 T39 5s M0.7 装 B 料计时T40 5s M1.1 卸 B 料计时T41 10s M1.3 混合计时3.1.8 手动掌握的设计 手动掌握的动作第一必需在挑选手动挡的前提下进行工作,所设计的步可 以完成单步动作,详细基本动作和设计原理如下：表 3.3 手动各步功能及原理表名师归纳总结 步手动成效设计原理第 7 页,共 22 页M3.0 手动到 A 由于 A 点为中点,令中限位开关SQ2（I0.6）常闭,一旦手动开关M3.0 手动到 B I0.5 接通,小车执行M3.0 （右行）直至到达中限位I0.6 断开不再执行M3.0 ,此时小车正好到达中点A 处；同理手动到A,但此时,令右限位开关SQ3（I0.7）常闭原理同手动M3.2 手动装到 B；到右限位时,I0.7 断开,不再执行M3.0,恰停于 B 点SQ1、SQ3 左右限位开关常闭,中限位开关I0.6 常开,令手动装A 料M3.3 A 料开关 I1.0 常开,一旦I0.6、 I1.0 接通,说明车已到A 位,并按下了装A 料开关,执行M3.2 手动装 A 料；手动装SQ1、SQ2 左中限位开关常闭,右限位开关I0.7 常开,令手动装B 料B 料开关 I1.1 常开,一旦I0.7、 I1.1 接通,说明车已到B 位,并按下了装B 料开关,执行M3.3 手动装 A 料；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - M3.1 手动左行左限位开关SQ1（I0.5）常闭,按下左行后执行M3.1 左行,直至到达M3.4 手动卸料做限位 I0.5 断开不再执行向左走M.31 动作；左限位 I0.5 断开,手动卸料I1.6 断开,只有车在左端点（I0.5 得电）M3.5 手动混料手动卸料开关按下（I1.6 得电）执行M3.4 卸料动作；此步跟车位置无关,只需设计I1.7 得电即可执行混料M3.5 ；3.2.1PLC 掌握面板配料车掌握系统空手动按钮面板单周期连续图 3PLC 掌握面板图依据设计题意,设计出掌握面板,其中按钮项有手动单周期连续挑选旋钮,启动、停止、复位、手装 钮面板如图 3 所示；3.2.2 设计次序功能图A（B）料、左行、手动卸料、搅拌物料按钮；按起始步为 M0.0 启动条件为I0.2与 I0.3并联,再与 SM0.1 和 M2.1 的并联,串联；后一步M0.1 启动条件 I0.0和 I0.5串联；输出 Q0.3；M0.2 启动条件 I0.6 ,输出为 Q0.0 和 T37.M0.1 启动条件 T37；输出 Q0.4；M0.4 启动条件 I0.5 ,输出为 Q0.2 和 T38.M0.5 启动条件 T38,输出为 C1.M0.6 启动条件 C1,输出为 Q0.3；名师归纳总结 M0.7 启动 条件I0.7 ,输出 为 Q0.1 和 T39.M1.0 启动 条件T39,输 出为第 8 页,共 22 页Q0.4.M1.1 启动条件I0.5 ,输出为Q0.2 和 T40.M1.2 启动条件T40,输出为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C2.M1.3 启动条件 C2,输出为 Q0.5 和 T41. 初始状态小车处于左限位,左限位开关I0.5 闭合按启动按钮 I0.0 小车右行到中限位 I0.6 闭合开头装 A 料,定时 5 秒,定时时间到后小车右行,到左限位, I0.5 闭合小车卸 A 料,定时器定时 5 秒,定时时间到后小车重复右行装A,循环 5 次后回到左限位；之后小车右行到右限位,开头装 B 料,定时 5 秒,定时时间到后小车右行,到左限位,I0.5 闭合小车卸 B 料,定时器定时 5 秒,定时时间到后小车重复右行装B,循环 3 次后回到左限位；单周期：假如挑选开关挑选单周期档位,就 Q0.5 搅拌时间到后,开头回到初始状态,等待下一次接通；取 A 料、 B 料小循环：在每次取A 料回左端初始位置卸料后,进行计数器的读取,取 A 料设定计数器为C1 为 5 次；取 B 料同理,设定计数器为C2 为 3次；连续：假如挑选的是连续档位,就混合完后就会回到 一周期循环；M0.1 状态自动开头下手动：假如挑选的是手动档位,每一步都是由手动按钮开关掌握；（I0.2+I0.3）M0.0 C1 复位C2 复位I0.5*I0.0 M0.1 Q0.3 右行I0.6 M0.2 Q0.0 T37 装 A T37 M0.3 Q0.4 左行I0.5 M0.4 Q0.2 T38 卸 A T38 名师归纳总结 C1 M0.5 C1 循环 1 第 9 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C1 M0.6 Q0.3 C1 复位右行I0.7 M0.7 Q0.1 T39 装 B T39 M1.0 Q0.4 左行I0.5 _ M1.1 Q0.2 T40 C2 复位卸 B T40 M1.2 C2 C2 循环 2 C2 M1.3 Q0.5 T41 混料T41 ·M2.M2.0* T41 M2.0 图 4 次序功能图3.3 正反转电机依据掌握要求,配料小车需要左行,电机反转,右行时电机为正转,所以用 正反转电机；此电机通过正反转来掌握小车的左行和右行,正转时小车左行,反转时小车右行,额定功率1100W,额定电压380V,额定电流3.1 安,转速1400转每分,可以满意生产要求；如图5 所示三相异步沟通电动机；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 5 正反转电机3.4 PLC 梯形图3.4.1主程序名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 包涵公用程序手动程序和自动程序的主程序3.4.2自动子程序小车右行 连续和单周期装 A 料 5 秒小车左行卸 A 料 5 秒之 后 执 行 循名师归纳总结 环 1 第 12 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 卸 A 料 5 次小车右行装 B 料 5 秒左行名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 卸 B 料计时5 秒循环 2 卸 B料 3 次名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 混料装 A 料装 B料卸料名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小车右行小车左行名师归纳总结 混料第 16 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 卸 A 料 5 秒装 B 料 5秒卸 B 料 5秒混料 10 秒名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.4.3公用程序单周期连续启动连续复位名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.4.4手动程序手动程序,每一步都由手动掌握4 程序调试说明工作过程：小车在左限位时按启动按钮右行到 A 装 A,5 秒后左行卸料 5 秒后循环 5次回到左限位 ； 然后右行到 B 装 B,5 秒后左行卸料 5 秒后循环 3 次,最终混料 10 秒；在程序编写和调试的过程中我遇到了许多麻烦,我开头时依据课程设计的基本要求,把一些端子用 I/O 端口表示出来,在进行端口的描述,然后查阅资料进行次序功能图的设计,设计完后,开头依据次序功能图进行编程,在编程过程中,我都依据 STEP 7 _Micro/WIN 的帮助程序设计,一步一步的进行设计,但在进行循环时我遇到了误区,我开头询问同学进行帮忙,然后又开头在书上查找,看课件,然后明白到在进行下一步时要使上面的一步断开所以每一步要加下一步的常闭开关；再就是遗忘了输出电路的编写,然后把M 的各种输出用Q输出,程序经过这样后顺当的编写完成,然后演示和调试都正确,程序编写结名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 束；5 终止语 本次课程设计的题目为：配料车掌握系统程序设计,通过本次设计让我学会了如 何合理正确的选用和设计的应用到的软件,对我今后的学习起到了特别大 的作用；通过这次的实训使我们学到了许多,同时也让我们意识到我们要学的更 多；从程序的设计到编写、画图、调试、修改、完善、到最终的实训报告,每个人都付出了时间和精力去做好自己的任务帮忙队友,所以团队的合作和队友 之间的相互帮助特别重要；通过实训让我们更深一步的对自己的专业,对自己 的才能,对自己所学的有正确的熟悉,并且能在以后的学习工作中不断提高和 完善自己；总的来说,这次实训仍是比较胜利的,无论是个人动手才能仍是团队协作 才能都得到了很好的锤炼；在实训过程中老师也交给我们许多简洁有用的技 巧；我们也学到了,做好做对一个工程当然重要,同时美观程度也是必不行少 的,无论是从参观者的角度仍是自己看的角度都很重要；经过此次两周的实 训,我不仅学习了不少与自己专业相关的学问,而且仍懂得了团队的力气,并且让自己更信任一分努力一分收成,积极的学习态度在以后的学习、工作中是 永久缺少不了的；名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通过这次的课程设计让我对本门课程有了更加的认知和明白,也更加娴熟 地运用软件 , 对我今后的工作特别的重要,通过本次的设计让我知道了作为一名 杰出的设计者应当要有多么高的要求,使自己更加有动力和信心学好本门课 程,日后可以娴熟地应用自己所学的学问,为自己制造财宝,通过本次设计也 让我知道了现代化机电行业是多么的重要,自己也应当好好的学好所学知道为以后走向社会做预备,现在社会竞争猛烈自己也应当把自己所学到的好好的应 用上,这样才不会被社会所剔除,同时也感谢学校的培育和老师的教诲,让我 学到了学问的同时也学到了做人,我会通过本次实训好好的反思自己让自己变 的更加杰出； 6 参考文献 1 陈白宁等 . 机电传动掌握基础东北高校出版社 2 张进秋等 . 可编程掌握器原理及应用机械工业出版社 3 宫淑贞等 . 可编程掌握器原理及应用北京人民邮电出版社 4 吴晓君等 . 电气掌握与可编程掌握器中国建材出版社 5 郝用兴等 .机电传动掌握基础华中科技高校出版社名师归纳总结 6 海心 等.机电传动掌握基础高等训练出版社第 21 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 22 页