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1、 PLC课程设计专 业：自动化设计题目： 双头钻床PLC控制系统 班级：0943学生：学号：指导教师分院院长：教研室主任：电气工程学院一、课程设计任务书1.课程题目双头钻床PLC控制系统2.设计容图1 双头钻床的工作示意图设计一个用PLC控制的双头钻床控制系统。其控制要求如下：1双头钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔如图1所示。操作人员将工件放好后，按下起动按钮，工件被夹紧，夹紧后压力继电器为ON，此时两个钻头同时开场向下进给。大钻头钻到设定的深度(SQ1)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ2)时，停顿上升；小钻头钻到设定的深度(SQ3)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ4)时，
2、停顿上升。两个都到位后，工件旋转120，旋转到位时SQ5为ON，然后又开场钻第二对孔。3对孔都钻完后，工件松开，松开到位时，限位开关SQ6为ON，系统返回初始位置。2具有手动和自动运行功能。3具有上电和急停断电功能。4大钻头、小钻头由两台三相异步电动机带动。电机的正反转完成上升、下降的功能；旋转由第三台电机带动。上升、下降及旋转限位开关均为霍尔接近开关；夹紧、放松均由电磁阀带动。3. 课程设计报告要求1画工艺流程图，分析I/O性质，计算I/O点数、存储容量，PLC选型；2编写程序在PC机上编程并下载到PLC中；3运行并调试程序，运行调试记录，在调试过程中出现的问题，解决方法等；4画PLC控制系
3、统外部接线图含主电路及供电图；5课程设计总结。包括本次课程设计过程中的收获、体会，以及对该课程设计的意见、建议等；6参考文献列表；7报告使用B5纸打印，全文不少于2000字。4. 参考资料1 史国生主编.电气控制与可编程控制器技术.:化学工业.20042 王永华.现代电气及可编程控制技术.:航空航天大学.20023 徐世许.可编程序控制器原理应用网络.:中国科学技术大学.20015. 设计进度2012年11月19日至11月30日时间设计容11月19日布置设计任务、查阅资料11月20日-11月21日方案论证及总体设计11月22日-11月29日系统调试及整理课程设计报告11月30日课程设计辩论6.
4、 课程设计时间及地点2012年11月19日2012年11月30日上午8：0011：00；下午13：0016：00综合自动化实验室新实验楼308二、评语及成绩考核考核容评估标准等级完成情况50方案设计15优：设计方案合理，容正确，有独立见解或创造性；良：方案正确，有一定见解； 中：设计方案及容根本正确，分析问题根本正确，无原那么性错误；及：设计方案及容根本合理，分析问题能力较差，但无原那么性错误；不及：设计方案不合理，有严重的原那么性错误；优良中 及不及技术指标20优：各项指标均完全到达良：各项指标根本到达，只有一项指标有微小差距中：有一项指标没有到达及：有两项指标没有到达不及：有三项指标以上没
5、有到达优良中 及不及设计报告15优：设计报告容正确，完整，规，图面质量好，且符合国家制图标准；良：设计报告容正确，较完整，规，图面质量较好，且符合国家制图标准；中：设计报告容有个别错误，较完整，较规，图面质量一般； 及：设计报告容根本正确完整，较规，有多个错误；不及：设计报告容中不加消化，照搬照抄；优良中 及不及综合能力30设计实施能力15优：能够自行利用现有设备，对设计方案进展合理检验，接线正确规，程序设计合理，工具软件使用熟练；良：在教师指导下能够利用现有设备，对设计方案进展合理检验，接线正确规，程序设计合理，工具软件使用熟练；中：在教师指导下能够利用现有设备，对设计方案进展检验，接线较正
6、确规，程序设计较合理，工具软件使用较熟练；及：教师指导参与过多，才能够利用现有设备，对设优良中 及不及考核工程考核容评估标准等级综合能力30设计实施能力15计方案进展检验，接线较正确规，程序设计较合理，工具软件使用较熟练；不及：不能在教师指导下完成规定的设计方案检验。故障处理能力15优：能够自行对硬件和程序出现的问题，进展合理、高效的解决；良：在教师指导下能够较好处理硬件和程序出现的问题，并能够消化吸收；中：在教师指导下能够根本处理硬件和程序出现的问题，有一定的分析能力；及：教师指导参与过多，才能够完成硬件和程序出现的问题；不及：不能在教师指导下完成故障的处理。优良中 及不及根本素质20平安文
7、明操作10优：没有发生任何平安事故和设备、元器件损坏，使用材料无浪费，设计现场整齐规；良：没有发生任何平安事故和设备、元器件损坏，设计现场较整齐规；中：没有发生任何平安事故和设备、元器件损坏，设计现场欠整齐；及：没有发生平安事故，或有元器件损坏，现场长期脏、乱差，或造成材料浪费；不及：发生平安事故，或有元器件损坏，或现场长期脏、乱差，或造成材料浪费。优良中 及不及劳动纪律10优：能完全遵守课程设计管理制度和作息制度，无违纪行为；良：能遵守课程设计管理制度和无旷工行为，迟到/早退1次；中：能遵守课程设计管理制度和无旷工行为，迟到/早退2次；及：违反守课程设计管理制度，或有1次旷工、或迟到/早退3
8、次；不及：劳动纪律出现重大问题，取消成绩。优良中 及不及总成绩：指导教师:等级评分标准：优=90上，良=8980,中=7970,及=6960，不及=60下PLC课程设计报告班 级：姓 名：学 号：指导教师：撰写日期： / 目 录第一章课程设计容与要求分析11.1课程设计容11.2课程设计要求分析31.2.1系统单元电路组成3第二章PLC程序设计5PLC课程设计总结8参考文献9附录10第一章 课程设计容与要求分析1.1 课程设计容2 图1 双头钻床的工作示意图设计一个用PLC控制的双头钻床控制系统。其控制要求如下：1双头钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔如图1所示。操作人员将工件放好后，按
9、下起动按钮，工件被夹紧，夹紧后压力继电器为ON，此时两个钻头同时开场向下进给。大钻头钻到设定的深度(SQ1)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ2)时，停顿上升；小钻头钻到设定的深度(SQ3)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ4)时，停顿上升。两个都到位后，工件旋转120，旋转到位时SQ5为ON，然后又开场钻第二对孔。3对孔都钻完后，工件松开，松开到位时，限位开关SQ6为ON，系统返回初始位置。2具有手动和自动运行功能。3具有上电和急停断电功能。4大钻头、小钻头由两台三相异步电动机带动。电机的正反转完成上升、下降的功能；旋转由第三台电机带动。上升、下降及旋转限位开关均为霍尔接近开关；夹紧
10、、放松均由电磁阀带动。1.2课程设计要求分析1.2.1系统单元电路组成一、选择性分支与集合及其编程1选择性分支状态转移图从2个流程中选择执行哪一个流程由转移条件X1、X4决定。分支转移条件X1、X4不能同时接通，哪个接通，就执行哪条分支。当S21已动作时，一旦X0接通，程序就向S22转移，那么S21复位。因此，即使以后X4接通，S24也不会动作。集合状态S26可由S23，S25中任意一个驱动。2选择性分支的编程选择性分支的编程与一般状态的编程一样，先进展驱动处理，然后进展转移处理，所有的转移处理按顺序执行，简称先驱动后转移。因此，首先对S21进展驱动处理(OUT Y1)，然后按S22、S24的
11、顺序进展转移处理。选择性分支的梯形图和指令表程序图2-3-2如下：3选择性集合的编程选择性集合的编程是先进展集合前状态的驱动处理，然后按顺序向集合状态进展转移处理。因此，首先对第一分支(S22和S23)、第二分支(S24和S25)进展驱动处理，然后按S23、S25的顺序向S26转移。选择性集合的梯形图和指令表程序如图2-3-3所示：二、并行性分支与集合及其编程1并行性分支状态转移图的特点由两个及以上的分支流程组成的，但必须同时执行各分支程序，称为并行性流程程序。图2-3-4所示是具有2个支路的并行性状态转移图，其特点如下。图2-3-4 并行性流程程序的构造形式1假设S21已动作，那么只要分支转
12、移条件X1成立，2个流程(S22、S23；S24、 S25)同时并列执行，没有先后之分。2当各流程的动作全部完毕时(先执行完的流程要等待全部流程动作完成)，一旦X4为ON，那么集合状态S26动作，S23、S25全部复位。假设其中一个流程没执行完，那么S26就不可能动作。另外，并行性流程程序在同一时间可能有两个及两个以上的状态处于“激活状态。2 并行性分支的编程并行性分支的编程与选择性分支的编程一样，先进展驱动处理，然后行转移处理，所有的转移处理按顺序执行。根据并行性分支的编程方法，首先对S21进展驱动处理(OUT Y1)，然后按第一分支(S22、S23)，第二分支(S24、S25)的顺序进展转
13、移处理。并行性分支的程序如图2-3-5下：3并行性集合的编程 并行性集合的编程与选择性集合的编程一样，也是先进展集合前状态的驱动处理，然后按顺序向集合状态进展转移处理。根据并行性集合的编程方法，首先对S22、S23；S24、S25进展驱动处理，然后按S23、S25的顺序向S26转移。并行性集合的程序如图2-3-6下：三控制流程 根据控制要求，可绘出状态流程图如入9-7 所示。按下起动按钮SB时，工件被夹紧，夹紧后压力继电器为ON，此时两个钻头同时开场向下进给。大钻头钻到设定的深度(SQ1)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ2)时，停顿上升；小钻头钻到设定的深度(SQ3)时，钻头上升，升到设定的起始位置(SQ4)时，停顿上升。两个都到位后，工件旋转120，旋转到位时SQ5为ON，然后又开场钻第二对孔。3对孔都钻完后，工件松开，松开到位时，限位开关SQ6为ON，系统返回初始位置。图2-3-7 控制系统状态流程图四机型选择从图2-3-7控制系统状态流程图可知，输入信号有12号，均为开关量信号，其中启动按钮1个，停顿1个，行程开关5个，手动、自动按钮各一个。输出信号有6个，其中5个用于电机控制，1个用于压力继电器控制。因此，控制系统选用FX2N-32MR可编程控制器即可满足控制要求。五I/O地址编号
