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1、. . .沈阳工业大学课程设计设计题目：自动成型机机电系统控制设计 学 校： 沈阳工业大学 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 机自0701班 学生姓名： X X X 学 号： 070101XXX 指导教师： X X X 完成日期： 2010年XX月XX日前言本次毕业设计是我们学完了机电一体化专业两年的全部课程之后，一次对我们所学科程的知识与能力的综合训练，亦是一次全部而且全面性地针对我们所学知识的检查。通过此次毕业设计，可以把我们以前所学的专业知识和基础知识有机地结合起来。以达到全面能力培养的目的。该次毕业设计的主要任务是PLC的自动控制应用。 总之，通过这次的毕业设计，使我深深地感受
2、和领略到，掌握知识与运用知识的重要性。由于本次的毕业设计任务较为繁重，加之自己一到工厂实习时间仓促、资料不全，和自己的知识水平有限，设计的过程中还存在诸多问题在所难免，希望各位老师给予指证，我在此对您深表感谢！ 关键词： PLC 可编程序控制器 硬件系统 软件系统 编程语言 目 录前言2目录3设计任务书5设计说明7第1章 PLC简介111.1PLC由来111.2 PLC的定义121.3 PLC的构成121.4 PLC的各组成元素的构成及功能131.41 CPU131.42 I/O模块131.43 内存141.44 电源模块141.45 底版或机架141.46 PLC系统的其他设备14 1.47
3、 PLC的通信联网141.5 PLC工作原理 151.51 I/O刷新151.52 周期时间151.53 中断任务161.54 I/O分配161.55 CPU单元的存储区域161.56 用户程序区域161.57 I/O存储器区域161.58 参数区域16第二章 PLC的编程语言162.1 LD、LDN 、 = 指令162.2 A和AN指令172.3 O和ON指令182.4 OLD和AON指令182.41 OLD(Or Load)192.5 逻辑堆栈的操作20第三章 液压传动系统223.1液压系统基本回路223.11 压力控制回路223.12 减压回路233.13 增压回路243.2液压缸25第
4、四章 程序设计274.1梯形图274.2 程序274.3 输入/输出分配29结束语30参考文献31毕业设计任务书题目：自控成型机控制一、控制要求Y1、Y、2Y3和Y4是四个电机，他们提供液压缸的动力。S1S6为液压缸的位置检测开关。 1、初始状态：当原料放入成型机时，各液压缸为初始状态：Y1=Y2=Y4=OFF，Y3=ON，S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。2、运行状态：当按下启动按钮，系统要求如下：（1）Y2=ON，上面液压缸的活塞B向下运动，便使S4=OFF。（2）当该液压缸活塞下降到终点时，S3=ON，此时，启动左液压缸，A的活塞向右运动，右液压缸C的活塞向左运行，Y1=
5、Y4=ON，Y3=OFF，使S2=S6=OFF。（3）当A缸活塞运行到终点时，S1=ON，并且C缸活塞也到终点，S5=ON时，原料已成型，各液压缸开始退回原位。首先，A、C液压缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使S1=S5=OFF。（4）当A、C液压缸回到初始位置，S2=S6=ON时，B液压缸返回，Y2=OFF，使S3=OFF。（5）当B液压缸返回到初始状态，S4=ON时，系统回到初始状态，延时10S，取出成品，放入原料后，开始下一工件的加工。 （6）模板上各指示灯说明S1：油缸A的关限位 Y1：控制A的电磁阀S2：油缸A的开限位 Y2：控制B的电磁阀S3：油缸B的关限位 Y3：控制C开
6、的电磁阀S4：油缸B的开限位 Y4：控制C关的电磁阀S5：油缸C的关限位S6：油缸C的开限位二、设计任务画出自控成型机控制原理图；画出一些参数表和说明图。写出详细说明书（10000字以上），要求用计算机排版打印 ，原理叙述正确，计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。画图要求：画图规范化，图形清晰，符号大小统一，线条均匀，有条件最好用计算机画图 图：自控成型机控制实验板设计说明本次毕业设计是我们学完了机电一体化专业两年的全部课程之后，一次对我们所学科程的知识与能力的综合训练，亦是一次全部而且全面性地针对我们所学知识的检查。通过此次毕业设计，可以把我们以前所学的专业知识和基础知识有机地结合起来。
7、以达到全面能力培养的目的。该次毕业设计的主要任务是PLC的自动控制应用，通过这次设计全面了解PLC的性能和特点。目前，在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从应用类型看，PLC的应用大致可归纳为以下几个方面：1.开关量逻辑控制2.运动控制3.过程控制4.数据处理5.通信联网 PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位计算机、PLC与其它智能设备之间的通信，PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的
8、多级分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点： 1. 可靠性高，抗干扰能力强工业生产对控制设备的可靠性要求： 平均故障间隔时间长 故障修复时间（平均修复时间）短硬件措施：主要模块均采用大规模或超大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。 屏蔽对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。 滤波对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或型滤波网络，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。 电源调整与保护对
9、微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。 隔离在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系，减少故障和误动作；各I/O口之间亦彼此隔离。 采用模块式结构这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障，能迅速更换，使系统恢复正常工作；同时也有助于加快查找故障原因。软件措施： 有极强的自检及保护功能。 故障检测软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。 信息保护与恢复当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息。
10、一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的程序工作。所以，PLC在检测到故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储信息被冲掉。 设置警戒时钟WDT（看门狗）如果程序每循环执行时间超过了WDT规定的时间，预示了程序进入死循环，立即报警。加强对程序的检查和校验一旦程序有错，立即报警，并停止执行。对程序及动态数据进行电池后备停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会丢失。2 .通用性强，控制程序可变，使用方便PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或
11、生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。3.功能强，适应面广现代PLC不仅有逻辑运算、计时、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。4.编程简单，容易掌握目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户
12、手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。 PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行（PLC内部增加了解释程序）。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求。5.减少了控制系统的设计及施工的工作量由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便。6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便 PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的
