plc综合实训指导书

《PLC综合实训》指导书第1页共41页《PLC综合实训》一、设计课题（见附录）二、设计目的课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。三、设计要求在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1)在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。2)在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。3)所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。4)说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。5)应在规定的时间内完成所有的设计任务。6)如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。四、设计任务《PLC综合实训》指导书第2页共41页课程设计要求是以设计任务书的形式表达，设计任务书应包括以下内容：1)设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。2)拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。3)联锁、保护要求。4)照明、指示、报警等辅助要求。5)应绘制的图样。6)说明书要求。原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选用电器元件。工艺设计的目的是为了得到电气设备制造过程中需要的施工图样。图样的类型、数量较多，设计中主要以电气设备总体配置图、电器板元器件布置图、控制面板布置图、接线图、电气箱以及主要加工零件（电器安装底板、控制面板等）为练习对象。对于每位设计者只需完成其中一部分。原理图及工艺图样均应按要求绘制，元器件布置图应标注总体尺寸、安装尺寸和相对位置尺寸。接线图的编号应与原理图一致，要标注组件所有进出线编号、配线规格、进出线的连接方式（采用端子板或接插板）。五、设计方法1．原理图设计的步骤1)根据要求拟定设计任务。2)根据拖动要求设计主电路。在绘制主电路时，可考虑以下几个方面：①每台电动机的控制方式，应根据其容量及拖动负载性质考虑其起动要求，选择适当的起动线路。对于容量小（7.5kW以下）、起动负载不大的电动机，可采用直接起动；对于大容量电动机应采用降压起动。②根据运动要求决定转向控制。③根据每台电动机的工作制，决定是否需要设置过载保护或过电流控制措施。④根据拖动负载及工艺要求决定停车时是否需要制动控制，并决定采用何种控制方式。⑤设置短路保护及其他必要的电气保护。⑥考虑其他特殊要求：调速要求、主电路参数测量、信号检测等。3)根据主电路的控制要求设计控制回路，其设计方法是：①正确选择控制电路电压种类及大小。②根据每台电动机的起动、运行、调速、制动及保护要求依次绘制各控制环节（基本单元控制线路）。《PLC综合实训》指导书第3页共41页③设置必要的联锁（包括同一台电动机各动作之间以及各台电动机之间的动作联锁）。④设置短路保护以及设计任务书中要求的位置保护（如极限位、越位、相对位置保护）、电压保护、电流保护和各种物理量保护（温度、压力、流量等）。⑤按需要设置应急操作。4)根据照明、指示、报警等要求没计辅助电路。5)总体检查、修改、补充及完善。主要内容包括：①校核各种动作控制是否满足要求，是否有矛盾或遗漏。②检查接触器、继电器、主令电器的触点使用是否合理，是否超过电器元器件允许的数量。③检查联锁要求能否实现。④检查各种保护能否实现。⑤检查发生误操作所引起的后果与防范措施。6)进行必要的参数计算。7)正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件目录表。8)根据完善后的设计草图，按电气制图标准绘制电气原理线路图，按《电气技术中的项目代号》要求标注器件的项目代号。六、设计时间安排（共2周）序号具体内容时间(天)11．课题介绍、布置设计任务（讲课）2．熟悉要求及对电气要求0.52查阅资料2.52设计并绘制系统原理图（含：I/O连接图及其他外部硬件图）233设计PLC控制程序（含：系统功能表图、梯形图）224模拟调试15编写设计报告（含：设计说明书、使用说明书、设计总结）16答辩1《PLC综合实训》指导书第4页共41页课题一花式喷水池的PLC控制一、概述在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水池按一定的规律喷水或变化式样，若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。如图所示为一花式喷水池，采用PlC控制是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制卉关，就可改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。在图中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。二、设计任务和要求某一喷水池的控制器需满足下列要求：1．控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由选择开关和单步／连续开关来决定。2．“单步／连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直继续下去。3．方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1-4号喷水管的工作方式选择如下：①选择开关在位置“1’时。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也喷水，延时2S后，2号接着喷水，再延时2。，1号喷水，这样，一起喷水15s后停下。若在连续状态时，将继续循环下去。②选择开关在位置“2”时。按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，延时2s后，3号接着喷水，再延时2s，4号喷水，这样，一起喷水30s后再停下。若在连续状态时，将继续循环下去。③选择开关在位置“3”时。按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1-4号全喷水，30s后停止。若在连续状态时，将继续循环下去。④选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池1-4号水管的工作顺序为：1—2—3—4接顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和·4号分别延时2e停水，再延时1s，由4—3—2—1反向顺序按2s顺序喷水，一起喷水30e后停止。若在连续《PLC综合实训》指导书第5页共41页状态时，将继续循环下去。4．不论在什么工作方式下，按下停止按钮，喷水池将停止运行。三、设计方案提示1．I/O地址输入I0.0：启动按钮I0.1：停止按钮I0.2：单步／连续选择开关I0.3：选择开关在位置“1”I0.4：选择开关在位置“2”I0.5：选择开关在位置“3”I0.6：选择开关在位置“4”输出Q0.0：喷水池工作指示Q0.1：1号喷水电磁阀Q0.2：2号喷水电磁阀Q0.3：3号喷水电磁阀Q0.4：4号喷水电磁阀2．方案提示①可用步进指令或定时指令实现程序控制。②四种方式选择可采用主控指令中并形分支与汇合指令实现。电机功率为3KW，AC380V.《PLC综合实训》指导书第6页共41页课题二全自动洗衣机的PLC控制一、概述洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。电机功率为2.2KW，AC380V.二、设计任务和要求该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。’此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排水、脱水及报警。《PLC综合实训》指导书第7页共41页三、设计方案提示1．I/O地址输入输出I0.0：启动按钮Q0.0：进水电磁阀I0.l：停止按钮Q0.1：电动机正转接触器I0.2：排水按钮Q0.2：电动机反转接触器I0.3：高水位开关Q0.3：排水电磁阀I0.4：低水位开关Q0.4：脱水电磁阀Q0.5：报警蜂鸣器2．方案提示①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。②用步控指令实现该控制。《PLC综合实训》指导书第8页共41页课题三箱体加工专用机床的PLC控制一、概述PLC使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。二、设计任务和要求图中，左、右动力头主轴电动机为2．2kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3kW。动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表所示。表箱体加工机床电磁阀通断情况表左动力头右动力头夹紧装置QV1QV2QV3QV4QV5QV6QV7上、下料-------快进+--+--工进++-++-+停留------+快退--+--++专用机床的工作步骤如下：《PLC综合实训》指导书第9页共41页1．按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。2．左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。3．到达工件附近，动力头快进转为工进加工。4．加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。5．夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。以上1-5步骤连续工作，实现半自动循环。在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及电源接通均有信号指示。三、设计方案提示1．I／0地址输入输出I0.0：启动按钮Q0.0：工作夹紧指示I0.l：停止按钮Q0.1：左动力头快进指示’I0.2：夹紧开关信号SPQ0.2：右动力头快进指示I0.3：松开开关信号SQ7Q0.3：左动力头快退指示I0.4：左动力头行程开关SQlQ0.4：右动力头快退指示I0.5：左动力头行程开关SQ3Q0.5：主轴电动机接触器I0.6：左动力头行程开关SQ5Q0.6：油泵电动机接触器I0.7：右动力头行程开关SQ2Q0.7：电磁阀QVlI1.0：右动力头行程开关SQ4Q1.0：电磁阀QV2I1.1：右动力头行程开关SQ6Q1.1：电磁阀QV3I1.2：半自动／自动开关Q1.2：电磁阀QV4Q1.3：电磁阀QV5Q1.4：电磁阀QV6Q1.5：电磁阀QV72．方案提示①本课题的工作流程为顺序控制，可以用步控指令编程实现控制。②可用基本指令、移位指令及定时器指令组合完成该控制。说明：这里的SQ即BG《PLC综合实训》指导书第