PLC課程設(shè)計(jì)—除塵生產(chǎn)線課件

1、河南科技大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書課程名稱 電器控制課程設(shè)計(jì) 題 目 除塵生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 電子信息工程學(xué)院 班 級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 曹哲 王國強(qiáng) 日 期 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（指導(dǎo)教師填寫）課程設(shè)計(jì)名稱 電器控制課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)題目 除塵生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、 課程設(shè)計(jì)目的通過對(duì)除塵生產(chǎn)線PCPLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程、及上機(jī)調(diào)試工作的實(shí)踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)的方法，并掌握利用PC對(duì)PLC工作狀況進(jìn)行監(jiān)控的方法。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)條件和要求（一）技術(shù)要求本生產(chǎn)線由9臺(tái)電機(jī)控制，分別

2、是主風(fēng)機(jī)1臺(tái)，反吹風(fēng)機(jī)2臺(tái)，螺旋輸送器2臺(tái)，星型給料器2臺(tái)，回旋臂2臺(tái)?？刂埔笕缦拢?、控制方式可采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式；2、手動(dòng)方式下，可對(duì)每個(gè)電機(jī)進(jìn)行啟、停控制；3、自動(dòng)方式下，1）啟動(dòng)順序及工作順序如下：2）按下自動(dòng)停止按鈕，各電機(jī)按以下順序停止：4、主風(fēng)機(jī)采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)時(shí)間延時(shí)為20s；5、為防止自耦變壓器頻繁啟動(dòng)，其停止后5分鐘之內(nèi)不允許再次啟動(dòng)。6、若控制方式為手動(dòng)，切換至自動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)全部停止后再進(jìn)入自動(dòng)；7、若控制方式為自動(dòng)，切換至手動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)保持原有狀態(tài)，再分別手動(dòng)控制。（二）設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)各電機(jī)主電路；2、設(shè)計(jì)PLC的I/O分配；3、設(shè)計(jì)PLC的外部接線

3、；4、設(shè)計(jì)PLC控制程序（梯形圖）；5、上機(jī)調(diào)試；調(diào)試程序采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控畫面，如圖所示：6、撰寫設(shè)計(jì)說明書。（三）設(shè)計(jì)說明書要求設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包含以下內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)目的；2、控制要求；3、各電機(jī)主電路；4、PLC的選型；5、PLC的I/O分配；6、PLC的外部接線；7、PLC控制程序梯形圖；8、調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法；三、 時(shí)間進(jìn)度安排15周：查閱資料，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)控制程序；16周一至周四：上機(jī)調(diào)試；16周五至周日：完成設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日設(shè)計(jì)說明書一、課程設(shè)計(jì)目的通過對(duì)給料生產(chǎn)線PCPLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程、及上機(jī)調(diào)試工作的實(shí)踐，了解

4、電器控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)的方法，并掌握利用PC對(duì)PLC工作狀況進(jìn)行監(jiān)控的方法。二、課程控制要求本生產(chǎn)線由9臺(tái)電機(jī)控制，分別是主風(fēng)機(jī)1臺(tái)，反吹風(fēng)機(jī)2臺(tái)，螺旋輸送器2臺(tái)，星型給料器2臺(tái)，回旋臂2臺(tái)?？刂埔笕缦拢?、控制方式可采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式；2、手動(dòng)方式下，可對(duì)每個(gè)電機(jī)進(jìn)行啟、停控制；3、自動(dòng)方式下，1）啟動(dòng)順序及工作順序如下：2）按下自動(dòng)停止按鈕，各電機(jī)按以下順序停止：4、主風(fēng)機(jī)采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)時(shí)間延時(shí)為20s；5、為防止自耦變壓器頻繁啟動(dòng)，其停止后5分鐘之內(nèi)不允許再次啟動(dòng)。6、若控制方式為手動(dòng)，切換至自動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)全部停止后再進(jìn)入自動(dòng)；7

5、、若控制方式為自動(dòng)，切換至手動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)保持原有狀態(tài)，再分別手動(dòng)控制。三、課程各電機(jī)主電路如下圖所示，接觸器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM9、KM10分別控制1號(hào)飯吹風(fēng)機(jī)、2號(hào)反吹風(fēng)機(jī)、1號(hào)螺旋輸送機(jī)、2號(hào)螺旋輸送機(jī)、1號(hào)星型給料機(jī)、2號(hào)星型給料機(jī)、1號(hào)回旋臂、2號(hào)回旋臂的啟停；接觸器KM7、KM8分別控制自耦變壓器和主風(fēng)機(jī)的啟停。四、課程PLC的選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次課程設(shè)計(jì)所用的PLC選型為：FX2N五、I/O功能分配如下：為統(tǒng)一調(diào)試，將I/O功能分配如下。功能輸入輸出其他備注手動(dòng)/自動(dòng) 選擇開關(guān)X0X0=0時(shí)手動(dòng)；X0=1時(shí)自動(dòng)自動(dòng)啟動(dòng)按鈕X1非自鎖按鈕自動(dòng)停止按鈕

6、X2非自鎖按鈕主風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X3X3=1時(shí)啟動(dòng)；X3=0時(shí)停止反吹風(fēng)機(jī)1手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X4X4=1時(shí)啟動(dòng)；X4=0時(shí)停止反吹風(fēng)機(jī)2手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X5X5=1時(shí)啟動(dòng)；X5=0時(shí)停止螺旋輸送器1手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X6X6=1時(shí)啟動(dòng)；X6=0時(shí)停止螺旋輸送器2手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X7X7=1時(shí)啟動(dòng)；X7=0時(shí)停止星型給料器1手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X10X10=1時(shí)啟動(dòng)；X10=0時(shí)停止星型給料器2手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X11X11=1時(shí)啟動(dòng)；X11=0時(shí)停止回旋臂1手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X12X12=1時(shí)啟動(dòng)；X12=0時(shí)停止回旋臂2手動(dòng)啟動(dòng)/停止 開關(guān)X13X13=1時(shí)啟動(dòng)；X

7、13=0時(shí)停止控制主風(fēng)機(jī)接觸器Y0控制自耦變壓器接觸器Y1控制反吹風(fēng)機(jī)接觸器Y2控制反吹風(fēng)機(jī)2接觸器Y3控制螺旋輸送器1接觸器Y4控制螺旋輸送器2接觸器Y5控制星型給料器1接觸器Y6控制星型給料器2接觸器Y7控制回旋臂1接觸器Y10控制回旋臂2接觸器Y11自耦變壓器允許再啟剩余時(shí)間D0六、PLC的外部接線七、PLC控制程序梯形圖八、仿真調(diào)試九、調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法1、最終的設(shè)計(jì)調(diào)試結(jié)果：1、可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)互相切換。在手動(dòng)狀態(tài)向自動(dòng)狀態(tài)切換，按下X0時(shí)，即X0由 0 1時(shí) ，各電機(jī)的狀態(tài)保持，并不會(huì)進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)，X0必須再由1 0 ，手動(dòng)關(guān)閉各電機(jī)后，再按下X0即可進(jìn)入自動(dòng)狀

8、態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制方式由手動(dòng)切換至自動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)全部停止后再進(jìn)入自動(dòng)的要求；在自動(dòng)狀態(tài)向手動(dòng)狀態(tài)切換，按下X0時(shí)，即X0由1 0 時(shí)，各電機(jī)的狀態(tài)保持，由手動(dòng)開關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)控制方式由自動(dòng)切換至手動(dòng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)保持原有狀態(tài)，再分別手動(dòng)控制的要求；2、手動(dòng)方式下，可對(duì)每個(gè)電機(jī)進(jìn)行啟、停控制；3、自動(dòng)啟動(dòng)與自動(dòng)停止均按要求順序執(zhí)行；4、主風(fēng)機(jī)采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)時(shí)間延時(shí)為20s；無論自動(dòng)還是手動(dòng)控制方式自耦變壓器停止后5分鐘之內(nèi)均不會(huì)再次啟動(dòng)。2、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法：?jiǎn)栴}一：在剛得到設(shè)計(jì)題目時(shí)對(duì)除塵生產(chǎn)線具體工作流程不了解，沒有頭緒通過上網(wǎng)查詢除塵生產(chǎn)線相關(guān)資料，了解到PLC是整個(gè)除塵系

9、統(tǒng)的核心。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，除塵系統(tǒng)作為整個(gè)電控系統(tǒng)既要保持獨(dú)立，又必須受已有的電控系統(tǒng)控制。問題二：控制方式由自動(dòng)到手動(dòng)切換時(shí)，自動(dòng)狀態(tài)時(shí)各電機(jī)的狀態(tài)保持不住。通過采集X0的下降沿，用通用寄存器置位，采集要控制的電機(jī)開關(guān)的下降沿，用另一通用寄存器置位，用這兩個(gè)通用寄存器和要控制的電機(jī)的原控制觸點(diǎn)相串聯(lián)，即可實(shí)現(xiàn)。問題三：為防止自耦變壓器批販啟動(dòng)，其停止后五分鐘之內(nèi)不允許再次啟動(dòng)，程序不知道該如何使用中繼經(jīng)過考慮后決定使用三個(gè)中繼M0、1、2來事先控制自耦變壓器的啟動(dòng)，當(dāng)自耦變壓器啟動(dòng)后，MO控制自動(dòng)，M1控制手動(dòng)。問題四：控制方式為自動(dòng)時(shí)，切換至手動(dòng)狀態(tài)電機(jī)不能保持原有狀態(tài)分析之后認(rèn)為此功能

10、是要求控制方式改變之后點(diǎn)擊狀態(tài)不變，就是需要有個(gè)保持的過程；將自動(dòng)控制方式下的電機(jī)狀態(tài)通過中繼保持到手動(dòng)狀態(tài)。將自動(dòng)控制指令導(dǎo)通時(shí)有效的中繼并聯(lián)到手動(dòng)的開關(guān)中繼上，再加一條RST指令即可。問題五：當(dāng)控制方式為手動(dòng)時(shí)，切換到自動(dòng)方式時(shí)應(yīng)使電機(jī)全部停止后在進(jìn)入自動(dòng)，調(diào)試出現(xiàn)問題首先應(yīng)當(dāng)對(duì)電機(jī)和中繼進(jìn)行清零，再使用ZRST語句經(jīng)過各種調(diào)試修改，最終調(diào)試結(jié)果符合預(yù)期，圓滿的完成了課程設(shè)計(jì)十、設(shè)計(jì)心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏

11、實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)作為一名自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實(shí)際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依、有理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級(jí)為設(shè)計(jì)。經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間，對(duì)除塵生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC的工作原

12、理和工作過程有了更深刻的理解，特別是PLC對(duì)梯形圖的自上而下、從左向右的循環(huán)掃描工作過程。對(duì)梯形圖的編制軟件GX Developer使用更熟悉和靈活，通過對(duì)快捷鍵的使用，大大的節(jié)約了梯形圖的編制時(shí)間，并且現(xiàn)在能熟練使用仿真軟件，通過仿真來檢驗(yàn)編制的梯形圖是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，我感覺這是很重要的，因?yàn)樵谝院蟮膶?shí)際工作中，這樣可以大大節(jié)省控制系統(tǒng)的開發(fā)周期。在編制梯形圖和調(diào)試的過程中，也遇到了一些問題，通過平時(shí)學(xué)習(xí)過程中的知識(shí)積累和到圖書館查找相關(guān)資料，把這些問題一一解決了，實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，通過相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的要求?？傊?，通過這次課程設(shè)計(jì)，使我收獲頗豐，不但學(xué)到了書本上以前沒有學(xué)到的知識(shí)，更重要的是積累了開發(fā)控制系統(tǒng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，受益終身。 說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這2周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致課程設(shè)計(jì)過程中，許