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1、PLC控制技术课程设计说明书 自动卸料爬斗的PLC控制系 、 部： 电气与信息工程系 学生姓名： 庄 东 正 指导教师： 陈 艳 专 业： 自 动 化 班 级： 0 7 0 3 班 完成时间： 2010年12月24日 前 言可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算和操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。自从可编程控制器诞生以来，电气工程技术人员感受最深刻的也正是可编程控制器二次开发编程十分容易。它在很大程度上使得工业自动化设
2、计从专业设计院走进了厂矿企业，变成了普通工程技术人员甚至普通工人力所能及的工作。再加上其体积小、可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善、适用性强、安装接线简单等众多优点，在问世后的短短几十年中获得了突飞猛进的发展，在工业控制中得到了非常广泛的应用。输送带在工业生产中是必不可少的，以传统继电接触器为控制核心的传送控制系统通过接线表达各元器件之间的关系，要想改变逻辑关系就要改变接线关系，显然是比较麻烦的。随着可编程控制器的迅猛发展，传统接触继电器控制系统已逐渐被PLC控制系统所替代。以PLC为控制核心的传送控制系统，在它的接口上接有各种元器件，而各种元器件之间的逻辑关系是通过程序来表达的，改变这种关
3、系只要重新编排原来的程序就行了，比较方便。本课程设计就是以可编程控制器（PLC）为控制核心的传送控制系统。目 录前 言11 设计要求32 硬件系统的设计42.1 I/O与内部资源的分配 4 2.2 PLC电气接口53 软件系统的设计6 3.1 控制功能的实现6 3.2 梯形图与指令表74 仿真与调试8设计心得12参考文献13致 谢131. 设计要求在工厂自动化领域中，传送带是经常用到的。如图1.1所示为一输送工件的传送带，其动作过程如下：1. 按下启动按钮SB1，电机1、2运转，驱动传送带1、2移动。按下停止按钮SB2,电动机停止转动，输送带停止。2. 当工件到达转运点A，使输送带1停止，气缸
4、1动作，将工件送上输送带2。气缸采用自动归位型，当SQ2检测气缸1到达定点位置时，气缸1复位。3. 当工件到达转运点B，SQ3使输送带2停止，气缸2动作，将工件送上搬运车。当SQ4检测气缸2到达定点位置时，气缸2复位。根据本课题要求，用PLC实现对输送带的控制，并画出电气接口图。最后调试程序，模拟运行。图1.1 输送带控制示意图2. 硬件系统的设计1.1 I/O口与内部资源的分配本课程设计的I/O口与内部资源的分配如表2-1所示：用M1和M2分别作为电动机1和电动机2的启停辅助继电器。表2-1 输送带的PLC控制I/O口与内部资源的分配输入器件名称输出器件名称X000启动按钮SB1Y000电动
5、机1X001限位开关SQ1Y001气缸1X002限位开关SQ2Y002电动机2X003限位开关SQ3Y003气缸2X004限位开关SQ4Y004输送带1工作指示灯X005停止按钮SB2Y005输送带2工作指示灯内部器件功能说明M1电动机1启停辅助继电器M2电动机2启停辅助继电器1.2 PLC电气接口输送带的PLC控制电气接口图如图2.1所示：图中KM1、KM2分别为电动机1和电动机2转动的接触器。KM3和KM4分别为气缸1和气缸2动作与复位的接触器。HL1、HL2分别为输送带1和输送带2的工作指示灯。 图2.1 PLC电气接口图主控制电路如图2.2所示：图2.2 主控电气图3. 软件系统的设计
6、3.1 控制功能的实现本课程设计中，因为控制功能比较简单，所以采用基本指令组合实现其控制功能。各部分功能实现如下：电动机1和电动机2的转动与停止分别用PLC的软组件M1和M2的通与断来控制。当按下启动按钮SB1时，M1与M2导通，将SB1的常开触与M1和M2的输出线圈串起来，因为是按钮启动，所以再将M1与M2自锁，使其保持导通；当按下停止按钮SB2时,M1和M2都断开，将SB2的常闭触点串入其中，从而实现电动机1与电动机2的停止转动。当工件到达A点时，输送带1停止，气缸1动作，因此，将限位开关1的常闭触点串入线圈M1的前面，将限位开关1的常开触点驱动气缸1动作，并将其自锁；当到达限位开关2时，
7、气缸1要复位，所以在气缸1线圈前串入限位开关2的常闭触点，从而实现气缸1的动作与复位。当工件到达B点时，输送带2停止，气缸2动作，将限位开关3的常闭触点串入线圈M2的前面，将限位开关3的常开触点驱动气缸2动作，并将其自锁；当到达限位开关4时，气缸2要复位，所以在气缸2线圈前串入限位开关4的常闭触点，从而实现气缸2的动作与复位。最后，使M1常开触点驱动电动机1和输送带1的指示灯HL1，使M2的常开触点驱动电动机2和输送带2的指示灯HL2。功能实现的梯形图如下节图3.1所示。3.2 梯形图与指令表综合上面各部分控制功能的实现，将其画为梯形图如图3.1所示：图3.1 输送带的PLC控制梯形图与其对应
8、的指令清单如下：LDX000ORM1ORM2ANIX005MPSANIX001OUTM1MPPANIX003OUTM2LDX001ORY002ANIX002OUTY002LDX003ORY003ANIX004OUTY003LDM1OUTY000OUTY004LDM2OUTY001OUTY005END4. 仿真与调试通过GT Designer和GT Simulator对本课程设计的各个部进行仿真调试结果如下：当按下启动按钮SB1时,仿真结果如图4.1所示：图4.1 启动时仿真结果当工件到达A点时，气缸1动作，仿真结果如下图所示：当气缸1触到限位开关SQ2时，仿真结果如下所示：图4.3 触到SQ2
9、时，气缸1自动复位仿真结果当工件到达B点时，气缸2动作，仿真结果如下图所示：图4.3 工件到达B点时，气缸2动作仿真结果当气缸2触到限位开关SQ4时，气缸2自动复位。仿真结果如下图所示：图4.4 气缸2自动复位仿真结果当在任意时刻按下停止按钮时，所有输出元件停止输出，结果也与上一状态一样，仿真结果如图4.4所示。由以上仿真结果可以看出，各个状态完全符合设计要求。综上，本课程设计完美实现了前面所述的全部设计要求，达到设计目的。设计心得通过这次PLC课程设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以
10、前，我们对知识的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。这样，我就只能一个一个问题的去解决，通过查阅资料或者是请教同学，一次一次的调试程序，最后达到设计要求。使得我对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。最后通过本次课程设计，使我了解了PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位；通过本次课程设计，使我更深刻的理解了PLC的编程思想，也能更好的将所学知识应用到实践中动。因此学好这门课程对以后的发展有举足轻重的地位。参考文献 1 史国生，王念春，赵 阳.电气控制与可编程控制器技术M.第三版.北京：化学工业出版社，2010. 2 张万忠.可编控制器应用技术.北京：化学工业出版社，2002.致 谢在本课程设计进行过程中得到老师的悉心指导和很多同学的帮助。在此，谨向老师和帮助我的同学致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 2010.1213
