1一实训目的和要求随着科技的发展,PLC的应用越来越广泛,为辅助《电气控制与PLC》这门课程的学习,加强学生对该门课程的认识和理解;增强学生实际动手能力,使学生更深层次理解电气控制原理,掌握PLC常用指令的功能、编程方法,安排两周实训课程。《电气控制与PLC实训》是我系自动化、测控专业学生理论联系实际和培养实际操作技能的重要专业课,是基于理论学习之上、旨在锻炼学生实际动手能力,培养学生的设计兴趣,逐步深入,最后达到学生能独立设计开发PLC控制系统的教学目的。通过本课程的学习,学生应熟练掌握常用低压电器的选型及应用、PLC控制系统设计的方法及外部接线方法、利用PLC编程软件进行程序设计的方法。1.巩固和加深已学的PLC理论知识;2.掌握PLC控制系统的设计步骤及设计内容;3.学会使用GXDeveloper/Simulator编程软件、MXcomponent通讯软件、易控组态软件进行程序设计及系统调试。4.培养学生综合运用所学的理论知识和基本技能的能力,尤其是培养学生把理论和实际结合起来分析和解决问题的能力。适应实际生产的需要。培养出一批既有理论知识又有实际动手能力的人才。5.培养学生的创新意识和团队合作精神,培养热爱科学、实事求是的学风,加强职业道德意识。1.系统简介某化学反应过程中的装置有4个容器组成,容器之间用泵连接,以此来进行化学反应。每个容器都装有检测容器空、满的传感器,2号容器还带有加热器和温度传感器,3号容器带有搅拌器。当将1号、2号容器中的液体抽入3号容器时,起动搅拌器。3号、4号容器体积是1号、2号容器体积的2倍,化学反应过程如图所示。2化学反应过程示意图2.控制要求按起动按钮后,1号、2号容器分别用泵P1、P2从碱和聚合物库中将其抽满。1号、2号容器抽满后,传感器发出信号,泵P1、P2关闭,然后2号容器加热。当温度达到60℃时,温度传感器发出信号,关掉加热器。泵P3、P4分别将1号、2号容器中的溶液送倒3号容器中,同时起动搅拌器,搅拌时间为60s。一旦3号容器满或1号、2号容器空,泵P3、P4停止并等待。当搅拌时间到,泵5将混合液抽到4号容器,直到4号容器满或3号容器空。成品用泵P6抽走,直到4号容器空。至此,整个过程结束,再次按起动按钮,新的循环可以开始。二.实训课题设计功能描述:1.控制逻辑流程图:研究分析被控对象和控制要求,确定并画出控制逻辑流程图,如下图所示:32.PLC的I/O点数和分配:确定I\O接口的分配,可以让我们更加直观的看到I\O分配情况,为之后编写程序做好准备,同时在硬件接线的时候也不容易引发混乱现象。表一:I\O接口分配输入端输出端发光二极管基本指令七段译码指令控制按钮X1发光二极管Y1Y1Y01、2容器液位传感按钮X2发光二极管Y2Y2Y1温度传感X3发光二极管)Y3Y3Y24按钮x33容器液位传感按钮x4X4发光二极管Y4Y4Y34容器液位传感按钮x5X5发光二极管Y5Y5Y4停止按钮x6X6发光二极管Y6Y6Y5发光二极管)Y7Y7Y6发光二极管Y10Y10Y7PLCcom端口3.电路图:初步设计电路草图,进一步完善后,照表一实验器材清单购买实验器材,然后焊接在万能板上焊接跌路,最终得到的电路图如下:实验器材:表一:实验器材清单器材名称数量单位万能板1块数字万用表1个发光二极管8个控制开关6个470Ω电阻1个5导线若干根电烙铁1个焊锡1卷松香1盒烙铁架1个电路图设计完成后,自己排版焊接的电路板如下所示:图中,由于数码管为共阳极数码管,要给a、b、c、d、e、f、g、dp端均接入电源,它的额定电压为5V,然而实验室给出电源为24V,这样,我们就要都给它们串入470Ω的电阻来分压,以免烧坏数码管。4.梯形图:梯形图是用PLC的各种软元件的线圈和触点(常开触点或者常闭触点)经过各种不同的连接(串联、并联)而成的。6通过以上控制要求以及输出真值表的分析,我们可以很轻松的画出对应的梯形图,下面就是编写出来的梯形图。75.软件调试、功能描述:5.1.打开电源,M8002通,按下启动开关X1,泵1、泵2启动。输出端口发光二极管Y1和Y2有输出,Y1和Y2发光。如下图:5.2.当按下1、2容器液位传感按钮X2时,泵1、泵2停止工作,输出端口Y1、Y2复位,停止发光。同时,加热器开始给2号池加热,输出端口Y3有输出,二极管Y2发光。85.3.当按下温度传感器X3(60度)时,加热器停止加热,Y3没有输出,二极管Y3停止发光。同时泵3泵4开始启动,并且搅拌器也启动。所以输出端Y4、Y5、Y6有输出,二极管Y4、Y5、Y6发光。计时器T1开始计时。按下3号容器液位传感器按钮X4,泵3、泵4停止工作,二极管Y4、Y5停止发光。当计时器计时到一分钟时,搅拌器自动关闭,二极管Y7自动停止发光。同时泵5开始工作。5.4当按下4号容器液位传感器X5时,泵5停止工作,二极管Y7停止发光,同时泵6开始工作,二极管Y10发光。95.5.按下停止按钮X6时,泵6关闭,二极管Y10停止发光。同时回到初始状态,开始下一循环。三.实训心得体会两星期的PLC实训很快结束了,在这短暂的两周实训时间里,经过老师、同学的指导,我获益非浅,学习了不少关于自己专业方面的知识。此次实训主要是完成六个项目,同学可以任选其一来做,经过我们小组二人的商量之后,我们选择了化学反应过程的PLC控制系统的设计、安装与调试;这是一个我们比较熟悉的课题,做起来也得心应手。当然,这是我们第一次独立设计、安装、调试plc系统。初期,也遇到了一些困难。再次期间,我不仅巩固了本学期的plc学习知识,还锻炼了画图、焊造以及其他方面的能力。在完成项目期间,我们二人分工很明确,李斌完成了前期的收集资料、编程等内容。我主要负责电路板的排版以及焊接。在这个过程中,我们精诚协作,相互帮助,学到了许多的专业知识,也是我们的plc水平更上一台阶。实训期间,我负责了部分的收集资料以及编程,但这并不是说我在其他组员在做他们任务的时候置之不理,与我无关。我在旁边和组员一起,参与其中的讨论分析,并会不时帮助他们完成任务。而同样我在做我的主要任务时,其他组员也会经常帮我解决一些我无法解决的问题。这样,我们组总的来说,本项目的完成还是比较顺利的。在完成化学反应过程的PLC控制系统过程中,由于我们的知识错误,将一个常开开关写成了常闭的,在整个调试过成中花费了不少时间。但在李老师的帮助之下还是找到问题所在,并把其解决。当遇到问题时,我们二人一起分析,一起努力找出原因解决。我充分感受到了团队的力量经过此次两周的实训,我不仅学习了不少与自己专业相关的知识,而且还懂得了团队的力量,并且让自己更相信一分努力一分收获,积极的学习态度在以后10的学习、工作中是永远缺少不了的!!!四谢词感谢李俊丽老师亲切的教导,感谢所有合作的同学给予的参谋,感谢我所参考的文献的作者,给我学习的渠道。本次的课程设计让我对PLC的设计原理,工作原理以及梯形图,状态转移图等有了更加全面的认识和了解,同时感谢昆明理工大学信自学院,让我有这么一个机会锻炼和巩固自己所学,再次感谢对我们本次课程设计辛苦付出的老师,谢谢!五、参考文献1黄宋魏邹金慧主编.《电气控制与PLC应该用技术》.电子工业出版社,20102史国生,鞠勇.电气控制与可编程控制器技术实训教程.化学工业出版社.2010年1月。六.附录(程序源代码清单):11