電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　可編程控制器技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化 </p><

2、;p>　　班 級(jí) 電氣化13-1 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　日 期 2011.12 </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于西門子S7-200

3、 系列PLC構(gòu)成的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)、自動(dòng)沖壓系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)控制統(tǒng)，本文闡述了自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)、自動(dòng)沖壓系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)三個(gè)設(shè)計(jì)的功能流程圖、畫出梯形圖、寫出語(yǔ)句表、設(shè)計(jì)總結(jié)（分析程序過(guò)程）的設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　這學(xué)期剛學(xué)過(guò)現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，為了提高動(dòng)手實(shí)踐能力，也為了驗(yàn)證PLC的正確與否和同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)合作能力，我們做了這次課程實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)過(guò)程中我們總共完成了包括智能搶答器、自動(dòng)沖壓系統(tǒng)、自動(dòng)送

4、料系統(tǒng)、紅綠燈控制系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)和電視塔信號(hào)燈共六個(gè)設(shè)計(jì)，通過(guò)認(rèn)識(shí)松下PLC的梯形圖結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來(lái)了解系統(tǒng)的功能，轉(zhuǎn)化為西門子設(shè)計(jì)程序并實(shí)現(xiàn)其功能，在羅繼東和黃鋼老師的指導(dǎo)下下我們做的六項(xiàng)設(shè)計(jì)利用PLC驗(yàn)證，功能基本都能實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)同學(xué)們受益匪淺都學(xué)到了很多平日書本上學(xué)不到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓大家做PLC課程設(shè)計(jì)與電氣控制接線作對(duì)比讓大家進(jìn)一步體會(huì)到了PLC的優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)具有簡(jiǎn)單方便，接線少，編程容易，結(jié)果可以在電腦上輕松顯

5、示出來(lái)（2）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好（3）設(shè)計(jì)、施工、安裝調(diào)試周期短,維護(hù)方便等特點(diǎn)。本文只抽取了，本次課程設(shè)計(jì)中自己認(rèn)為比較經(jīng)典的三個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的講解。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)1</p><p>　　1.1 功能流程圖1</p><p>　　1.2 I/O

6、 分配表2</p><p><b>　　1.3 梯形圖2</b></p><p><b>　　1.4 指令表4</b></p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)總結(jié)4</p><p>　　1.51程序運(yùn)行分析4</p><p>　　1.52實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象4</p&g

7、t;<p>　　2 自動(dòng)沖壓系統(tǒng)6</p><p>　　2.1功能流程圖6</p><p>　　2.2 I/O 分配表6</p><p><b>　　2.3 梯形圖7</b></p><p><b>　　2.4指令表8</b></p><p>　　2.

8、5 設(shè)計(jì)總結(jié)8</p><p>　　2.51 梯形圖分析8</p><p>　　2.52 實(shí)驗(yàn)結(jié)果9</p><p><b>　　3自動(dòng)售貨機(jī)10</b></p><p>　　3.2 I/O 分配表10</p><p>　　3.3 梯形圖10</p><p>　

9、　3.4 指令表13</p><p>　　3.5 設(shè)計(jì)總結(jié)13</p><p>　　3.51梯形圖分析13</p><p>　　3.52實(shí)驗(yàn)結(jié)果13</p><p><b>　　4 致謝14</b></p><p><b>　　1自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)</b></p

10、><p><b>　　1.1 功能流程圖</b></p><p>　　1.2 I/O 分配表</p><p>　　表1-1 I/O 分配表</p><p><b>　　1.3 梯形圖</b></p><p><b>　　1.4 指令表</b></p&

11、gt;<p>　　Network 1 //</p><p>　　LD I0.0</p><p>　　O Q0.2</p><p>　　O T42</p><p>　　AN I0.2</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　

12、Network 2 // </p><p>　　LD I0.2</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　O Q0.1</p><p>　　AN T42</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Netwo

13、rk 3 // </p><p>　　LD I0.2</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　O Q0.5</p><p>　　AN T42</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　TON T37

14、, 20</p><p>　　Network 4 // </p><p>　　LD T37</p><p>　　O Q0.4</p><p>　　AN M0.2</p><p>　　= Q0.4</p><p>　　TON T38, 20</p&g

15、t;<p>　　Network 5 // </p><p>　　LD T38</p><p>　　O Q0.3</p><p>　　AN M0.1</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　TON T39, 20</p><p>

16、;　　Network 6 // </p><p>　　LD I0.2</p><p><b>　　ED</b></p><p>　　O M0.0</p><p>　　AN T40</p><p>　　= M0.0</p><p>　　TO

17、N T40, 20</p><p>　　Network 7 // </p><p>　　LD T40</p><p>　　O M0.1</p><p>　　AN T41</p><p>　　= M0.1</p><p>　　TON T41, 20&

18、lt;/p><p>　　Network 8 // </p><p>　　LD T41</p><p>　　O M0.2</p><p>　　AN T42</p><p>　　= M0.2</p><p>　　TON T42, 20</p>&l

19、t;p>　　Network 9 // </p><p>　　O Q0.6</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　= Q0.6</p><p>　　Network 10 // </p><p>　　LD T39</p><p>　　O

20、 Q0.0</p><p>　　A I0.2</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　Network 11 </p><p>　　LD I0.3</p><p>　　R Q0.0, 7</p><p><b>　　1.5 設(shè)計(jì)總

21、結(jié)</b></p><p>　　1.51程序運(yùn)行分析</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕，I0.0得電使Q0.2得電，Q0.2常開(kāi)觸點(diǎn)吸合自鎖，綠燈亮起，與此同時(shí)Q0.6進(jìn)料閥線圈得電，開(kāi)始進(jìn)料，當(dāng)料斗裝滿時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān) I0.1斷開(kāi)，進(jìn)料閥門 線圈Q0.6失電，進(jìn)料閥關(guān)閉。綠燈亮起汽車進(jìn)入，汽車檢測(cè)開(kāi)關(guān)吸合(自鎖)I0.2得電，綠燈熄滅，紅燈亮起；與此次同時(shí)I0.2使Q0.5輸

22、出并自鎖電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)，并且T37開(kāi)始計(jì)時(shí)2s后，T37延時(shí)閉合開(kāi)關(guān)吸合,Q0.4輸出并自鎖使電機(jī)M2啟動(dòng)，T38開(kāi)始計(jì)時(shí)；2s后T38延時(shí)閉合開(kāi)關(guān)吸合,Q0.3輸出并自鎖使電機(jī)M1啟動(dòng)，T39開(kāi)始計(jì)時(shí)，2s后T38延時(shí)閉合開(kāi)關(guān)吸合，Q0.0輸出并自鎖料斗出料，當(dāng)裝料完成時(shí)汽車檢測(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)(I0.2斷開(kāi)),Q0.0失電料斗關(guān)閉,M0.0輸出并自鎖，T40得電開(kāi)始計(jì)時(shí)，2s后T40線圈得電T40延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q0.3失電，電機(jī)M1停止

23、；同時(shí)T40延時(shí)閉合開(kāi)關(guān)吸合，M.1輸出并且常開(kāi)自鎖，常閉斷開(kāi)使Q0.4失電，電動(dòng)機(jī)M2停止，T41線圈得電，延時(shí)2s后，將M0.1斷電同時(shí)是自己斷電，也給M0.2一個(gè)短暫?jiǎn)?dòng)脈沖，使M0.2得電常開(kāi)吸合自鎖，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)Q0.5失電，電機(jī)M3停止；T</p><p>　　1.52實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象</p><p>　　將 PLC 與實(shí)驗(yàn)板正確接線,經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)誤后,接通 PLC 電源,點(diǎn)擊下載

24、,將編譯正確的程序下載至 PLC 上(程序要確保編譯無(wú)錯(cuò)誤， 否則 無(wú)法下載),打開(kāi)監(jiān)控,以便觀察程序運(yùn)行中各觸點(diǎn)的開(kāi)合情況,方便檢查程序錯(cuò)誤,最后將 PLC 置于運(yùn)行模式,運(yùn)行程序,開(kāi)始操作。啟動(dòng)按鈕（I0.0）按下進(jìn)入初始狀態(tài)：紅燈（L1）滅，綠燈（L2）亮，表示允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料，此時(shí)，進(jìn)料閥門 （K1）啟動(dòng)進(jìn)料閥門 K1 打開(kāi)料斗進(jìn)料，料斗裝滿時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān) S1=1（I0.1），進(jìn)料閥門 K1 關(guān)閉（設(shè) 1 料斗物料足夠裝滿 1

25、車）；料斗閥門（K2） ，電動(dòng)機(jī)（M1，M2，M3）皆為 OFF 狀態(tài)。 當(dāng)汽車到來(lái)時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān) S2 (I0.2)接通，紅色信號(hào) 燈 L1 亮，綠色 L2 滅，傳送帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3 運(yùn)行；2s 后，電動(dòng)機(jī) M2 運(yùn)行；再經(jīng)過(guò) 2s， M1 運(yùn)行，依次順序起動(dòng)送料系統(tǒng)。 電動(dòng)機(jī) M1 運(yùn)行后，經(jīng)過(guò)2s，K2啟動(dòng)打開(kāi)放料，物料通過(guò)傳送帶的傳送，裝入汽車。當(dāng)裝滿汽車后，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S2 動(dòng)作，料斗出料閥門 K2 關(guān)閉，電動(dòng)機(jī) M1 延時(shí)2s后

26、斷電停 止，2s 后 M2 停止，再過(guò) 2s，M</p><p><b>　　2 自動(dòng)沖壓系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2.1功能流程圖</b></p><p>　　2.2 I/O 分配表</p><p>　　表2-1 I/O 分配表</p><p><b

27、>　　2.3 梯形圖</b></p><p><b>　　2.4指令表</b></p><p>　　Network 1 // </p><p>　　LD I0.0</p><p>　　O Q0.0</p><p>　　AN I0.2</p>

28、<p>　　= Q0.0</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 2 //</p><p>　　LD I0.1</p><p>　　O Q0.3</p><p>　　O M0.1</p><p>　　AN

29、 I0.3</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　AN Q0.4</p><p>　　TON T37, 10</p><p>　　Network 3 // </p><p>　　LD I0.3<

30、;/p><p>　　O M0.2</p><p>　　AN T39</p><p>　　= M0.2</p><p>　　TON T39, 20</p><p>　　Network 4 // </p><p>　　LD T37</p><

31、p>　　O T38</p><p>　　O Q0.4</p><p>　　AN I0.3</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　= Q0.4</p><p>　　Network 5 // </p><p>　　LD I

32、0.3</p><p>　　O Q0.5</p><p>　　O I0.4</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　AN I0.5</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　Network 6 //</p>

33、<p>　　LD T39</p><p>　　O Q0.2</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　AN T38</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　TON T38, 200</p><p>　　Net

34、work 7 // </p><p>　　LD T38</p><p>　　O M0.0</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 8 // </p><p>　　LD I0.3</

35、p><p>　　O M0.1</p><p>　　A M0.0</p><p>　　= M0.1</p><p><b>　　2.5 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　2.51 梯形圖分析</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕S0，I0.0輸入，同

36、時(shí)給Q0.0、Q0.1輸出并自鎖，當(dāng)有工件從左傳送帶傳送至S1時(shí)，S1動(dòng)作，I0.1輸入，Q0.3輸出，電磁鐵得電將工件吸起，時(shí)間繼電器T37線圈得電，并開(kāi)始計(jì)時(shí)1s后，T37延時(shí)閉合動(dòng)作，Q0.4輸出并自鎖，當(dāng)右行至S3處，S3動(dòng)作，Q0.3、Q0.4停止輸出，右行電機(jī)停轉(zhuǎn)，電磁鐵失電工件脫落在工作臺(tái)上，并且同時(shí)T39開(kāi)始計(jì)時(shí)，2s后T39延時(shí)閉合動(dòng)作，Q0.5輸出機(jī)械臂左行至初始位置，觸碰S5,Q0.5停止輸出，左行電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；Q

37、0.5輸出的同時(shí)，Q0.2也輸出，沖壓機(jī)開(kāi)始工作，并同時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器T38開(kāi)始計(jì)時(shí)；20s后Q0.2停止輸出，同時(shí)T38延時(shí)閉合給Q0.2、M0.0輸入，Q0.2輸出右行電機(jī)啟動(dòng)，M0.0輸出常閉變常開(kāi)限制小車返回，當(dāng)右行至S3處，Q0.2停止輸出，右行電機(jī)停止，S3同時(shí)給Q0.3輸入，Q0.3輸出電磁鐵得電將工件吸起，時(shí)間繼電器T39圈得電，并開(kāi)始計(jì)時(shí)1s后，T39延時(shí)閉合動(dòng)作，Q0.4得電輸出，右行電機(jī)啟動(dòng)，向右行駛S4處，S4動(dòng)

38、作I0.4輸入，Q0.3、Q0.4停止輸出、Q0.5輸出，右行電機(jī)電機(jī)停止，電磁線圈斷</p><p><b>　　2.52 實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p>　　自動(dòng)沖壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果：按下啟動(dòng)按鈕S0，系統(tǒng)啟動(dòng)傳送帶M0，M1同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；在傳送帶上放上物體，當(dāng)物體到達(dá)檢測(cè)開(kāi)關(guān)S1初始，電磁線圈Y3得點(diǎn)，將物體吸到機(jī)械臂上，1s后機(jī)械臂向右移動(dòng)（Y4電機(jī)）至感應(yīng)開(kāi)關(guān)S3

39、處，S3動(dòng)作，電磁線圈Y3失電，小車往左行（Y5電機(jī)）行至原始位置S5（行程開(kāi)關(guān)）處停止；S3動(dòng)作2s號(hào)，沖壓機(jī)Y2開(kāi)始工作，沖壓20s，停止沖壓機(jī)械臂從初始位置開(kāi)始向右行駛，至S3處停下吸取成型物件，1s后向左行駛，行駛至S4（行程開(kāi)關(guān)）處，S4輸入物件脫落，小車向左行駛，回到初始位置停下。</p><p>　　3自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)</p><p><b>　　3.1 功能流程

40、圖</b></p><p>　　3.2 I/O 分配表</p><p>　　表3-1 I/O 分配表</p><p><b>　　3.3 梯形圖</b></p><p><b>　　3.4 指令表</b></p><p>　　Network 1 // </

41、p><p>　　LD I0.5</p><p>　　O SM0.0</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　MOVB 0, AC0</p><p>　　Network 2 // </p><p>　　LD I0.0</p

42、><p><b>　　EU</b></p><p>　　+I 1, AC0</p><p>　　Network 3 // </p><p>　　LD I0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　+I 5,

43、 AC0</p><p>　　Network 4 // </p><p>　　LD I0.2</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　+I 10, AC0</p><p>　　Network 5 // </p><p>　　LD

44、 Q0.1</p><p>　　A SM0.5</p><p>　　O M0.5</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　Network 6 //</p><p>　　LDB>= AC0, 12</p><p>　　AN Q0.1<

45、;/p><p>　　= M0.5</p><p>　　Network 7 // </p><p>　　LD Q0.0</p><p>　　A SM0.5</p><p>　　O M0.4</p><p>　　= Q0.2</p><

46、p>　　Network 8 // </p><p>　　LDB>= AC0, 15</p><p>　　AN Q0.0</p><p>　　= M0.4</p><p>　　Network 9 // </p><p>　　LD I0.4</p><p>　

47、　AB>= AC0, 12</p><p>　　O Q0.1</p><p>　　AN T37</p><p>　　AN M0.2</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　TON T37, 70</p><p>　　Network

48、 10 // </p><p>　　AB>= AC0, 15</p><p>　　O Q0.0</p><p>　　AN T38</p><p>　　AN M0.3</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　TON T38, 70&

49、lt;/p><p>　　Network 11 // </p><p>　　LD Q0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　-I 12, AC0</p><p>　　Network 12 // </p><p>　　LD Q0

50、.0</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　-I 15, AC0</p><p>　　Network 13 // </p><p>　　LD Q0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　

51、　O M0.0</p><p>　　AB> AC0, 0</p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 14 // </p><p>　　LD Q0.0</p><p><b>　　EU</b></p><p>

52、;　　O M0.1</p><p>　　AB> AC0, 0</p><p>　　= M0.1</p><p>　　Network 15 // </p><p>　　LD M0.0</p><p>　　O M0.1</p><p>　　=

53、 Q0.4</p><p><b>　　3.5 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　3.51梯形圖分析</b></p><p>　　程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，SM0.0開(kāi)機(jī)掃描時(shí)利用上升沿將寄存器AC0置為“0”，I0.0、I0.1、I0.2分別接受1元、5元、10元的脈沖型號(hào)，利用加法器進(jìn)行計(jì)算，分解將I0.0、I0.

54、1、I0.2累加的數(shù)放入寄存器AC0中，當(dāng)寄存器中的值等于或超過(guò)12時(shí)，Q0.3輸出，汽水的指示燈亮起，代表可以選擇購(gòu)買汽水，此時(shí)按下汽水按鈕I0.4輸入，指示等開(kāi)始閃爍，Q0.1輸出，汽水流出時(shí)間繼電器T37開(kāi)始計(jì)時(shí),7s后將汽水輸出斷開(kāi)，汽水停止流出，在流出汽水時(shí)，指示燈開(kāi)始閃爍直到汽水停止流出，與此同時(shí)當(dāng)按下利用Q0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)的上升沿信號(hào)接通進(jìn)行減法運(yùn)算，利用你減法器將寄存器AC0中花去的部分減去，接通M0.0顯示找零，前提是

55、AC0大于0，才能接通進(jìn)行運(yùn)算，否則不顯示找零，若接接通Q0.4輸出，顯示找零；當(dāng)寄存器中的值等于或超過(guò)15時(shí)，Q0.2輸出，咖啡的指示燈亮起，代表可以選擇購(gòu)買咖啡，此時(shí)按下汽水按鈕I0.3輸入，指示等開(kāi)始閃爍，Q0.0輸出，汽水流出時(shí)間繼電器T37開(kāi)始計(jì)時(shí),7s后將開(kāi)非輸出斷開(kāi)，咖啡停止流出，在流咖啡水時(shí)，指示燈開(kāi)始閃爍直到汽水停止流出，與此同時(shí)當(dāng)按下利用Q0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)的</p><p><b>

56、　　3.52實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果：售貨機(jī)有1元、5元、10元三個(gè)投幣口，汽水12元、咖啡15元，售貨機(jī)上分別有汽水、咖啡兩個(gè)選擇按鈕和兩個(gè)指示燈，當(dāng)按下所選飲料的選擇按鈕后，飲料流出時(shí)指示燈閃爍，7s后停止流出飲料，投入的錢比購(gòu)物的幣值多時(shí)，可以自動(dòng)找零。</p><p><b>　　4 致謝</b></p>

57、<p>　　在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過(guò)程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，特別是羅繼東老師在自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)方面的指點(diǎn)，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)