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1、电气控制及PLC应用技术课程设计 作者： 日期：2 塔里木大学课程设计电气化13届电气控制及PLC应用技术课程设计可编程控制器技术的应用学生姓名 段 美 锋 学 号 8021209140 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业电气化与自动化 班 级 电气化13-1 指导教师 罗继东/黄钢 日 期 2011.12 塔里木大学教务处制前 言本设计是基于西门子S7-200 系列PLC构成的自动送料装车系统、自动冲压系统自动售货机控制统，本文阐述了自动送料装车系统、自动冲压系统自动售货机三个设计的功能流程图、画出梯形图、写出语句表、设计总结（分析程序过程）的设计过程。这学期刚学过现代电气控制及PL
2、C应用技术，为了提高动手实践能力，也为了验证PLC的正确与否和同学们的团队合作能力，我们做了这次课程实习。实习过程中我们总共完成了包括智能抢答器、自动冲压系统、自动送料系统、红绿灯控制系统、自动售货机和电视塔信号灯共六个设计，通过认识松下PLC的梯形图结合系统结构图来了解系统的功能，转化为西门子设计程序并实现其功能，在罗继东和黄钢老师的指导下下我们做的六项设计利用PLC验证，功能基本都能实现。通过这次课程设计同学们受益匪浅都学到了很多平日书本上学不到的实践经验，让大家做PLC课程设计与电气控制接线作对比让大家进一步体会到了PLC的优点：（1）设计具有简单方便，接线少，编程容易，结果可以在电脑上
3、轻松显示出来（2）抗干扰能力强，可靠性好（3）设计、施工、安装调试周期短,维护方便等特点。本文只抽取了，本次课程设计中自己认为比较经典的三个设计进行详细的讲解。目 录1自动送料装车系统11.1 功能流程图11.2 I/O 分配表21.3 梯形图21.4 指令表41.5 设计总结41.51程序运行分析41.52实验结果和现象42 自动冲压系统62.1功能流程图62.2 I/O 分配表62.3 梯形图72.4指令表82.5 设计总结82.51 梯形图分析82.52 实验结果93自动售货机103.2 I/O 分配表103.3 梯形图103.4 指令表133.5 设计总结133.51梯形图分析133.
4、52实验结果134 致谢141自动送料装车系统1.1 功能流程图S1启动系统物料检测开关S145红灯L1 亮，绿色 L2 灭，传送带驱动电动机 M3 运行；启动T37延时2s绿灯亮，汽车允许驶入汽车驶入，汽车检测开关S2动作汽车重量检测开关S2动作1等待2进料阀门 （K1）启动进料3进料阀门 （K1）关闭进料T37 2s7K2启动打开放料T39 2s5电机M3停止运行7K2关闭停止放料23电动机 M1停止，T41 启动6T40 2sT42 2s7T41 2s电动机 M2停止，T42 启动电动机 M2运行，T38 启动67T38 2s电动机 M1停止，T39启动（图1-1自动送料装车系统功能流程
5、图）1.2 I/O 分配表表1-1 I/O 分配表输入（I）输出（O）系统启动设SB1I0.0料斗开关K2Q0.0物料检测开关S1I0.1红灯（L1）Q0.1汽车检测开关S2(自锁)I0.2绿灯（L2）Q0.2电机MA1Q0.3电机MA2Q0.4电机MA3Q0.5进料阀K1Q0.61.3 梯形图1.4 指令表4Network 1 /LD I0.0O Q0.2O T42AN I0.2= Q0.2Network 2 / LD I0.2EUO Q0.1AN T42= Q0.1Network 3 / LD I0.2EUO Q0.5AN T42= Q0.5TON T37, 20Network 4 / L
6、D T37O Q0.4AN M0.2= Q0.4TON T38, 20Network 5 / LD T38O Q0.3AN M0.1= Q0.3TON T39, 20Network 6 / LD I0.2EDO M0.0AN T40= M0.0TON T40, 20Network 7 / LD T40O M0.1AN T41= M0.1TON T41, 20Network 8 / LD T41O M0.2AN T42= M0.2TON T42, 20Network 9 / O Q0.6AN I0.1= Q0.6Network 10 / LD T39O Q0.0A I0.2= Q0.0Netwo
7、rk 11 LD I0.3R Q0.0, 71.5 设计总结1.51程序运行分析按下启动按钮，I0.0得电使Q0.2得电，Q0.2常开触点吸合自锁，绿灯亮起，与此同时Q0.6进料阀线圈得电，开始进料，当料斗装满时，检测开关 I0.1断开，进料阀门 线圈Q0.6失电，进料阀关闭。绿灯亮起汽车进入，汽车检测开关吸合(自锁)I0.2得电，绿灯熄灭，红灯亮起；与此次同时I0.2使Q0.5输出并自锁电动机M3启动，并且T37开始计时2s后，T37延时闭合开关吸合,Q0.4输出并自锁使电机M2启动，T38开始计时；2s后T38延时闭合开关吸合,Q0.3输出并自锁使电机M1启动，T39开始计时，2s后T38
8、延时闭合开关吸合，Q0.0输出并自锁料斗出料，当装料完成时汽车检测开关断开(I0.2断开),Q0.0失电料斗关闭,M0.0输出并自锁，T40得电开始计时，2s后T40线圈得电T40延时断开触点断开，Q0.3失电，电机M1停止；同时T40延时闭合开关吸合，M.1输出并且常开自锁，常闭断开使Q0.4失电，电动机M2停止，T41线圈得电，延时2s后，将M0.1断电同时是自己断电，也给M0.2一个短暂启动脉冲，使M0.2得电常开吸合自锁，常闭触点断开Q0.5失电，电机M3停止；T42开始延时，时2s后，将M0.2断电同时是自己断电，延时吸合触点吸合，Q0.2得电，常开触点闭合自锁，绿灯从新亮起。允许汽
9、车进入装料进行循环工作；1.52实验结果和现象将 PLC 与实验板正确接线,经检验无误后,接通 PLC 电源,点击下载,将编译正确的程序下载至 PLC 上(程序要确保编译无错误， 否则 无法下载),打开监控,以便观察程序运行中各触点的开合情况,方便检查程序错误,最后将 PLC 置于运行模式,运行程序,开始操作。启动按钮（I0.0）按下进入初始状态：红灯（L1）灭，绿灯（L2）亮，表示允许汽车开进装料，此时，进料阀门 （K1）启动进料阀门 K1 打开料斗进料，料斗装满时，检测开关 S1=1（I0.1），进料阀门 K1 关闭（设 1 料斗物料足够装满 1 车）；料斗阀门（K2） ，电动机（M1，M
10、2，M3）皆为 OFF 状态。 当汽车到来时，检测开关 S2 (I0.2)接通，红色信号 灯 L1 亮，绿色 L2 灭，传送带驱动电动机 M3 运行；2s 后，电动机 M2 运行；再经过 2s， M1 运行，依次顺序起动送料系统。 电动机 M1 运行后，经过2s，K2启动打开放料，物料通过传送带的传送，装入汽车。当装满汽车后，检测开关S2 动作，料斗出料阀门 K2 关闭，电动机 M1 延时2s后断电停 止，2s 后 M2 停止，再过 2s，M3 停止，L2 亮，L1 灭，表示汽车可以开走。下一辆汽车可以进入，进行自动装料工作。2 自动冲压系统2.1功能流程图1等待启动按钮S0234电机M0，M
11、1同时输出并自锁感应开关S1线圈Y3得电，吸起物体，T37延时1sT37动作感应开关S3电机Y4启动，机械臂右移5电机Y4停止，电机Y5启动（S5停），T39开始计时2sM0.06冲压机Y2启动，T38开始延时，20s后停止，M0.0吸合T39动作7冲压机Y2停止，电机Y4启动，机械臂右移T38动作8M0.09S4动作8电机Y4停止，T39开始计时2s，T39动作电机Y4启动，机械臂右移910S5动作电机Y4停止，电机Y5启动10（图 2-1自动冲压系统功能流程图）2.2 I/O 分配表表2-1 I/O 分配表输入（I）输出（O）系统启动设S0I0.0左传送带Q0.0测开关S1I0.1有传送带Q0.1停止S2I0.2冲压机Q0.2检测开关S3I0.3电磁线圈Q0.3右行程开关S4I0.4右行电机Q0.4左行程开关S5I0.5左行电机Q0.52.3 梯形图2.4指令表8Network 1 / LD I0.0O Q0.0AN I0.2= Q0.0= Q0.1Network 2 /LD I0.1O Q0.3O M0.1AN I0.3AN I0.4= Q0.3AN Q0.4TON T37, 10Network 3 / LD I0.3O M0.2AN T39= M0.2TON T39, 20Network 4
