机械滑台工艺流程控制系统设计

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1、电气与自动化工程学院实训评分表课程名称： PLC 控制技术实训 实训题目： 机械滑台工艺流程控制系统设计 班级： 电气 101 学号： 160710118 姓名： 陆敬博 项目 评分比例 得分实训平时表现 30%实训答辩 50%实训报告 20%实训总成绩指导老师： 许仙珍 2013 年 7 月 4 日常 熟 理 工 学 院电气与自动化工程学院PLC 控制技术实训题目： 机械滑台工艺流程控制系统设计 姓 名： 陆敬博 学 号： 160710118 班 级： 电气 101 指导教师： 许仙珍 起止日期： 2013.6.24-2013.7.2 目 录1.设计任务书 11.1 设计任务1.2 设计目的

2、及要求1.3 设计内容及报告要求2 基础实训项目一：22.1 I/O 地址分配表2.2 程序3 基础实训项目二：53.1 I/O 地址分配表3.2 程序4综合型自主实训项目101.总体设计方案1.1 方案的确定1.2 设计方案2. I/O 地址分配表 2.1 I/O 模块的地址分配3.顺序功能图，梯形图及指令表3.1 顺序功能图3.2 梯形图 3.3 程序说明 4.程序的调试运行及其结果 4.1 手动控制的调试运行及结果4.2 单步控制的调试运行及结果4.3 自动循环控制的调试运行及结果5.个人小结296.参考文献 30PLC 控制技术实训报告 第 0 页一 任务书PLC 控制技术实训任务书题

3、目：机械滑台工艺流程控制系统设计（三）实训学生需要完成 2 个基础实训项目和 1 个综合型自主实训项目的训练。一、基础实训项目一： 霓虹灯的 PLC 控制系统的设计一）实训目的1、进一步巩固掌握 PLC 基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法3、初步掌握 PLC 程序设计方法，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力；二)实训设备：三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、数字量输入模块 30824003、霓虹灯显示模块 18504003、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电

4、缆。三)工艺控制要求：按下启动按钮，灯 A 亮 1 秒，接着灯 B,C,D,E,F,G,H,I 亮 1 秒,之后灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2 也被点亮。1 秒后，灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2 熄灭，再过 1 秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I 熄灭，同样再过 1 秒后，灯 A 熄灭。紧接着过 1 秒灯 A 再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按下停止按钮后，所有灯都熄灭。四)实训内容：1、进行 PLC 的 I/O 地址分配，并画出霓虹灯的 PLC 控制系统的接线图。2、设计由 PLC 控制的霓虹灯梯形

5、图程序。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一） 实训目的1、掌握 PLC 中模拟量输入、输出的基本工作原理。2、掌握数据处理指令的运用方法。3、掌握功能、功能块的应用，中断组织块 OB35 用法。4、掌握 DB 块建立与数据访问方法。二）实训设备：三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、数字量输入模块 30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电缆。三）实训项目原理与要求1、用模拟量输入模块 3081400 模拟温度测

6、量变送器，假设当温度是 0时，对应电位器输出 0V电压，假设当温度是 100时，对应电位器输出电压 10V 电压。用 PLC 模拟量输入模块采集电位器电压，使用 OB35 实现采集温度数据，数据采集频率是 1 次/ 秒，进行标度变换，数据存储在共享数据块DB2 相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。PLC 控制技术实训报告 第 1 页2、用模拟量输出模块 308140098 模拟电动执行器，电压为 0V 时，执行器开度为 0%，电压为 10V时执行器开度为 100%。用 PLC 模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频率是 1 次/秒，用 OB35块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸

7、屏输入。四）实训项目的步骤：1、根据项目要求拟定 I/O 地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。 输 入 设 备 输 出 设 备序 号 名 称 代 号 地 址 序 号 名 称 代 号 地 址1 开关 S1 I0.0 1 电压表 M1 或 M2 QW2722 电位器 10K IW272 23 3AVAV3082130824130864230814308149L12L3NPELNPE1+2LNLN1L+2MM 1L+21L+2L+2MMM12+-10k-CH0CH0AIAO接线图2、设计梯形图程序，调试并记录数据。输 入 输 出 电压 PIW 温度值 执行器开度 PQW 电压 V0V

8、0 4V 40%6V 60%8V 80%10V 100%3、思考题：PLC 控制技术实训报告 第 2 页1）整理出运行调试后的梯形图程序及注释说明，写出实验中的问题及分析。2）S7-300 的 PLC 模拟量模块的测量信号类型有几种?测量范围如何设定？3）S7-300 的 PLC 模拟量模块的模拟值用什么表示？三、综合型自主实训项目：机械滑台工艺流程控制系统设计（二）一）实训项目工艺要求：采用 S7-300 设计机械滑台工艺流程控制系统，具体要求是：采用 S7-300 系列 PLC 和五层电梯模型完成控制任务。用电梯模型中的桥厢来模拟机械滑台的工作台，工作台由三相异步电机拖动，电机转速和正反转

9、运行由变频器控制。楼层接近限位开关用于工作台的位置控制。工作台的工艺流程由任课老师指定。 控制要求：工作台运行状态分为三种方式：手动、单步和自动循环三种控制方式。其中，运行方式由开关 S1、 S2 确定：S1 断开 手动，S1 合上自动；在自动方式下，S2 断开单步运行，S2 合上自动循环控制方式。运行方式切换时，滑台立即停止运行。手动控制：（点动）手动控制指示灯 A 亮，按住 SB（二层） ，工作台前进（电梯上升） ；按住SB（二层） ，工作台后退（电梯下降） 。 （松开按钮立即停止）单步运行：单步运行指示灯 G 亮，滑台位于初始原点（1 层） ，按一下启动按钮 SB（二层） ，系统转换到下

10、一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下启动按钮 SB（二层） ，又往前走一步。按停止按钮 SB（五层） ，立即停止运行。自动循环控制：自动循环灯 D 亮，滑台位于初始原点，按动启动按钮 SB（二层） ，按工艺流程自动循环运行，运行一周后回到原点后暂停 6 秒后再接着运行，按停止按钮 SB（五层） ，立即停止运行。工艺流程中暂停延时需要用指示灯（报警灯）以 1HZ 的频率闪烁指示。二）目的通过本次实训使学生掌握：1）Step7 编程软件的使用方法和梯形图、SFC 图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对 PLC 控制系统的设

11、计和调试能力。三）内容与要求1、完成硬件选型、硬件接线图。2、滑台工艺流程控制系统设计。3、程序设计方法采用状态转移图 SFC 图进行设计或经验设计法。4、程序实现采用基于 M 的 SFC 转化梯形图实现或梯形图实现。5、程序清单。6、工艺流程为： （此处放置指导老师指定的工艺流程）PLC 控制技术实训报告 第 3 页四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订） 。报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）实训任务书；（2）实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案（应有 PLC 的选型及依据）b、I/O 分配表，PL

12、C 外部接线图，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的 SFC 图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）五、实训进度安排周次 工作日 工作内容1 布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。2 完成两个基础实训项目。3 根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO 点等）4 完成硬件接线，编写程序并调试第一周5 编写程序并调试1 编写程序并调试2 编写程序并调试3 编写程序并调试及准备实训报告4 完成报告并于下午两点之前上交第二周5 答辩本实训共需两周时间六、实训考核办法本实训满分为

13、100 分，其中实训平时表现（含 2 个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩 50%，实训报告 20%。PLC 控制技术实训报告 第 0 页2基础实训项目一总体设计方案（应有 PLC 的选型及依据）要点亮 16 盏灯，即用到 16 个输出端口，分别为 Q0.0Q1.7.按键要用到启动和停止，两个输入端口，为 I0.0，I0.1。总计 18 个 IO 端口。此端口数属于中小型，所以选用西门子的 S7-300 系类。模块要用数字量输入模块，数字量输出模块。因为要定时导通，要用到定时器，因为要定时 6s，即六个定时器。IO 分配输入设备 输出设备启动 I0.0 A Q1.0停止 I0.1

14、 B-I Q1.1Q1.7J-02 Q0.0Q0.7IO 接线图顺序功能图PLC 控制技术实训报告 第 1 页T3T4I0.0M0.1M0.2M0.3M0.4M0.0M0.7Q0.0Q0.1 T1Q0.0T0Q0.0Q0.2Q0.0 Q0.1Q0.2 T2T0T1I0.5*I0.0T1M0.5 Q0.0T4M0.6 T5T2I0.2Q0.0 Q0.1T3T5PLC 控制技术实训报告 第 2 页元件及功能表：M0.0：通电保持状态标志位。T0T5：接通延时定时器，常开触点由断开变为接通时计时，时间到时，该线圈通电。程序注释：按下 I0.0 启动程序，M0.0 为通电状态保持位置注释：按下 I0.

15、0 启动程序，灯全灭。注释：各定时器分别定时，T5 用于循环。PLC 控制技术实训报告 第 3 页注释：点亮 A 灯注释：点亮 A，BI 灯注释：点亮 A，BI 灯，J02 灯。PLC 控制技术实训报告 第 4 页注释：点亮 A，BI 灯，熄灭 J02 灯。注释：点亮 A，熄灭 BI 灯，J02 灯。注释：熄灭 A，BI 灯，J02 灯。调试、运行及其结果：各灯按照指定运行，先灯 A 亮 1 秒，接着灯 B,C,D,E,F,G,H,I 亮 1 秒,之后灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2 也被点亮。1 秒后，灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2 熄灭，再过 1 秒，灯 B,C,D,E,F,G,H,I 熄灭，同样再过 1