可編程序控制器(PLC)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、可編程序控制器(PLC)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、課程設(shè)計(jì)性質(zhì)、任務(wù)及要求1課程設(shè)計(jì)性質(zhì)本次課程設(shè)計(jì)教學(xué)的主要任務(wù)是在學(xué)生學(xué)完可編程序控制器理論課程后，進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)。通過課程設(shè)計(jì)一方面驗(yàn)證所學(xué)的基本理論知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能與設(shè)計(jì)能力，使得課堂上學(xué)的理論在實(shí)踐中靈活運(yùn)用。2 課程設(shè)計(jì)要求(1) 按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容要求執(zhí)行，制定計(jì)劃，合理安排課程設(shè)計(jì)日程，全面 完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。(2) 每天記錄計(jì)劃完成的情況。(3) 嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度。服從老師領(lǐng)導(dǎo)，遵守紀(jì)律。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1十字路口交通信號(hào)燈控制實(shí)驗(yàn)(1)控制要求：該實(shí)驗(yàn)在十字路口交通信號(hào)燈控制實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)完成，交通燈分1、2兩組

2、，控制規(guī)律相同，工作時(shí)序圖如下：起動(dòng) 1 綠 _ J 20 秒 t 3 秒 t1黃2秒1紅I/O分配:輸入信號(hào)信號(hào)兀件及作用兀件或端子位置0起動(dòng)按鈕直線區(qū)任選1停止按鈕直線區(qū)任選輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用兀件或端子位置01紅信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)11黃信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)21綠信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)4 ！2紅信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)52黃信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)62綠信號(hào)燈交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)2 混料罐控制實(shí)驗(yàn)(1) 控制要求：該實(shí)驗(yàn)在混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)完成。液面在最下方時(shí)，按下起動(dòng)按鈕后， 可進(jìn)行連續(xù)混料。首先，液體 A閥門打開，液體 A流入容器；當(dāng)液面升到 M 傳感器檢測位置時(shí)，液體 A閥門關(guān)閉，液體 B閥門打開；

3、當(dāng)液面升到 H傳 感器檢測位置時(shí)，液體 B閥門關(guān)閉，攪拌電機(jī)開始工作。攪拌電機(jī)工作6秒鐘后，停止攪拌，混合液體 C閥門打開，開始放出混合液體。當(dāng)液面降到L傳感器檢測位置時(shí)，延時(shí) 2秒后，關(guān)閉液體 C閥門，然后再開始下一周期操 作。如果工作期間有停止，則待該次混料結(jié)束后，方能停止，不再進(jìn)行下周 期工作。由于初始工作時(shí)，液位不一定在液面在最下方，為此需按下復(fù)位按 鈕，使料位液面處于在最下方。(2) 1/0 分配：輸入信號(hào)信號(hào)兀件及作用兀件或端子位置0起動(dòng)按鈕直線區(qū)任選1停止按鈕直線區(qū)任選2H傳感器混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)3L傳感器混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)4L傳感器混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)5復(fù)位按鈕直線區(qū)任選輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用兀件

4、或端子位置0A閥門電磁閥混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)1B閥門電磁閥混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)2C閥門電磁閥混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)3攪拌電機(jī)混料罐實(shí)驗(yàn)區(qū)3. 傳輸線控制實(shí)驗(yàn)(1)控制要求:該實(shí)驗(yàn)在傳實(shí)驗(yàn)區(qū)完成。 按下起動(dòng)按鈕后，皮帶1起動(dòng)，經(jīng)過20秒后, 皮帶2起動(dòng)，再經(jīng)過20秒后，皮帶3起動(dòng)，再經(jīng)過20秒后，卸料閥打開，物 料流下經(jīng)各級(jí)皮帶向后下方傳送進(jìn)入下料倉。按下停止按鈕后，卸料閥關(guān)閉， 停止卸料，經(jīng)過20秒后，皮帶3停止，再經(jīng)過20秒后，皮帶2停止，再經(jīng)過 20秒后，皮帶1停止。輸料線起動(dòng)順序?yàn)轫樜锪鞣较?，停止順序?yàn)槟嫖锪鞣?向。輸料線還可以根據(jù)后料倉料位檢測情況自動(dòng)運(yùn)行，無料自動(dòng)起動(dòng)、料滿自動(dòng)停止。I/O分配:輸入信號(hào)信號(hào)兀

5、件及作用兀件或端子位置0起動(dòng)按鈕直線區(qū)任選1停止按鈕直線區(qū)任選2料欠傳感器輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)3料滿傳感器輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用兀件或端子位置0卸料電磁閥輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)1皮帶1動(dòng)作顯示輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)2皮帶2動(dòng)作顯示輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)3皮帶3動(dòng)作顯示輸料線實(shí)驗(yàn)區(qū)4. 小車自動(dòng)選向、定位控制實(shí)驗(yàn)(1)控制要求：該實(shí)驗(yàn)在直線控制區(qū)完成。小車行走由滑塊動(dòng)作示意，四個(gè)呼叫按鈕位置和編號(hào)與四個(gè)光電開關(guān)編號(hào)上下對(duì)應(yīng)。當(dāng)所按下呼叫按鈕的編號(hào)大于小車所在光電開關(guān)位置編號(hào)時(shí)，小車右行，行走到呼叫按鈕對(duì)應(yīng)的光電開關(guān)位置后停止；當(dāng)呼叫按鈕的編號(hào)小于小車所在光電開關(guān)位置時(shí)，小車左行，行走 到呼叫按鈕對(duì)應(yīng)的光電開關(guān)位置后停止。

6、(2) I/O 分配：輸入信號(hào)信號(hào)兀件及作用兀件或端子位置01呼叫按鈕直線區(qū) 內(nèi)選112呼叫按鈕直線區(qū) 內(nèi)選223呼叫按鈕直線區(qū) 內(nèi)選334呼叫按鈕直線區(qū) 內(nèi)選441光電開關(guān)直線區(qū) 1光電開關(guān)52光電開關(guān)直線區(qū) 2光電開關(guān)63光電開關(guān)直線區(qū) 3光電開關(guān)74光電開關(guān)直線區(qū) 4光電開關(guān)9 ！系統(tǒng)起動(dòng)按鈕直線區(qū) 呼梯按鈕1輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用兀件或端子位置0電機(jī)停止1 ！電機(jī)正轉(zhuǎn)直線區(qū)正轉(zhuǎn)端子2 ！電機(jī)反轉(zhuǎn)直線區(qū)反轉(zhuǎn)端子(3)內(nèi)部繼電器分配：(OMRON CPM1A 機(jī)型)020 CH :位置信號(hào)通道021 CH :按鈕信號(hào)通道02200:系統(tǒng)起動(dòng)信號(hào)02201 :起動(dòng)時(shí)判斷小車是否在有光電開關(guān)位

7、置上，否則不允許起動(dòng)信號(hào)。5. 電梯控制實(shí)驗(yàn)(1) 控制要求：該實(shí)驗(yàn)在直線控制區(qū)完成。電梯為四層四站有司機(jī)駕駛客梯，轎箱行走由滑塊動(dòng)作示意，開門動(dòng)作由信號(hào)燈指示示意。其它部分參考下面電梯控制邏 輯關(guān)系和I/O分配表。電梯控制邏輯關(guān)系如下： 行車方向由內(nèi)選信號(hào)決定，順向優(yōu)先執(zhí)行； 行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí)，順向截車，反向不截車； 內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能，執(zhí)行后解除。 內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈指示，(因點(diǎn)數(shù)不夠，只有行車方向和樓層位置由信號(hào)燈指示)； 停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開門、手動(dòng)開門、(關(guān)門過程中)本層順向呼梯開門； 有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門，關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車；

8、無內(nèi)選時(shí)不能自動(dòng)關(guān)門； 行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門，開門不能行車。(2) I/O 分配：輸入信號(hào)信號(hào)兀件及作用兀件或端子位置0內(nèi)選1按鈕直線區(qū)內(nèi)選11內(nèi)選2按鈕直線區(qū)內(nèi)選22內(nèi)選3按鈕直線區(qū) 內(nèi)選33內(nèi)選4按鈕直線區(qū) 內(nèi)選441層上呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕52層上呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕63層上呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕72層下呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕83層下呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕94層下呼梯按鈕直線區(qū)呼梯按鈕10 !1層光電開關(guān)直線區(qū) 1光電開關(guān)併聯(lián)）2層光電開關(guān)直線區(qū) 2光電開關(guān)3層光電開關(guān)直線區(qū) 3光電開關(guān)4層光電開關(guān)直線區(qū) 4光電開關(guān)11手動(dòng)開門按鈕開關(guān)信號(hào)區(qū)（代用）輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用

9、兀件或端子位置0電機(jī)正轉(zhuǎn)直線區(qū)正轉(zhuǎn)端子1電機(jī)反轉(zhuǎn)直線區(qū)反轉(zhuǎn)端子21樓層指示數(shù)碼顯示32樓層指示43樓層指示54樓層指示6有呼梯信號(hào)指示聲光顯示區(qū)（蜂鳴器）7開門狀態(tài)指示聲光顯示區(qū)（信號(hào)燈）（3）內(nèi)部中間繼電器分配：（OMRON CPM1A 機(jī)型）0110001103電梯轎箱內(nèi)司機(jī)內(nèi)選信號(hào)指示0110401106廳外乘客上呼信號(hào)指示0110701109廳外乘客下呼信號(hào)指示（以上20點(diǎn)機(jī)型不能進(jìn)行外部顯示）02201有內(nèi)選信號(hào)02202有呼梯信號(hào)02203有截車信號(hào)及自動(dòng)開門信號(hào)02204上行信號(hào)02205下行信號(hào)02206本層開門信號(hào)（4）調(diào)試注意： 此實(shí)驗(yàn)接線較多，注意輸入、輸出信號(hào)線一定不要

10、按錯(cuò)或按反，以免增加調(diào)試工作量。 因4個(gè)光電開關(guān)為相互并聯(lián)接線， 引入同一輸入信號(hào)端子上， 發(fā)生位置錯(cuò)誤 時(shí)，關(guān)掉可編程序控制器電源， 將滑塊移至第一光電開關(guān)位置上， 重新開機(jī)將 內(nèi)部位置計(jì)數(shù)器復(fù)位，同時(shí)將層信號(hào)置為一層。 認(rèn)真檢查輸入程序。 根據(jù)執(zhí)行出現(xiàn)的錯(cuò)誤邏輯現(xiàn)象，判斷出錯(cuò)程序段，逐步縮小范圍，最后糾正錯(cuò)誤、完成調(diào)試。5.刀具庫管理控制實(shí)驗(yàn)（1）控制要求：該實(shí)驗(yàn)在圓盤旋轉(zhuǎn)控制區(qū)完成。圓盤模擬數(shù)控加工中心刀具庫，刀具庫上有8個(gè)位置，表示能存放 8把刀具，編號(hào)為 07。圓盤能正、反向旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)數(shù)碼盤撥出所需刀具數(shù)字編號(hào)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，即可將碼盤數(shù)據(jù)輸入，同時(shí)圓盤按就近方向旋轉(zhuǎn)，將所需的刀具

11、當(dāng)前存放位置， 轉(zhuǎn)到正下方出口處停下。 要求動(dòng)作執(zhí)行是以就近旋轉(zhuǎn)取出刀具為目的。例如：8種刀具，一半是4，若（碼盤）設(shè)定值與出口處當(dāng)前位置值之差4時(shí)正轉(zhuǎn)（順時(shí)針），< 4時(shí)反轉(zhuǎn)（逆時(shí)針）。若設(shè)定值為6，當(dāng)前值為1,6- 1 = 5>4,正轉(zhuǎn)；若設(shè)定值為 7,當(dāng)前值為5, 7 5= 2V 4，反轉(zhuǎn)；若設(shè)定值為0,當(dāng)前值為3, 0-3 =- 3;結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，則 用：（模）8- 3= 5>4,正轉(zhuǎn)。（2）I/O 分配：輸入信號(hào)信號(hào)兀件及作用兀件或端子位置0碼盤開關(guān)1位碼盤開關(guān)1碼盤開關(guān)2位碼盤開關(guān)2碼盤開關(guān)4位碼盤開關(guān)3碼盤開關(guān)8位碼盤開關(guān)4起動(dòng)按鈕直線區(qū)輸出信號(hào)控制對(duì)象及作用兀

12、件或端子位置0電機(jī)正轉(zhuǎn)直線區(qū)正轉(zhuǎn)端子1電機(jī)反轉(zhuǎn)直線區(qū)反轉(zhuǎn)端子（3）內(nèi)部繼電器分配：（OMRON CPM1A 機(jī)型）020 CH :存放CNTR 000計(jì)數(shù)器的現(xiàn)行值，此值為刀具庫出口處的刀具位 置值022 CH :設(shè)定值與當(dāng)前值的差值（4）調(diào)試注意： 選擇合適的速度以免產(chǎn)生丟數(shù)情況。并將 位置發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)， 關(guān)掉可編程序控制器電源，將轉(zhuǎn)盤0位移到最下方，碼盤置0位，然后重新通電，將程序中位置計(jì)數(shù)器復(fù)位?？勺詳M題目選擇其他方面的控制三、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)1. 設(shè)計(jì)原則 最大限度地滿足機(jī)械電氣設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求； 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)； 保證控制系統(tǒng)安全可靠； 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余地。2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式來確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。 選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 選定PLC的型號(hào)； 編制PLC的輸入/輸出端子接線圖； 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件； 編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書。根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。3. PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求 選擇合適的PLC類型 分配