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黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-1-页PLC课程设计报告课题:PLC控制的三台带式电机顺序启停院系：机电工程系专业：机电一体化班级：10机电2班学号：姓名：指导老师：答辩日期：2012年6月27日黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-2-页一、课程设计的目的1、对所学的PLC知识的综合巩固应用2、巩固练习PLC程序的设计能力3、巩固练习运用组态软件及组态设计4、提高PLC控制系统的安装与调试能力5、提高自学能力二、课程设计的任务图（1）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-3-页如图（1）带式输送系统输送带上的工件，而带的传动是由与带轮轴相联动的三台电机M1、M2、M3的启停来分别顺序启停控制。1、设计要求：合理利用PLC硬件和软件的资源相结合，合理布置输入和输出端口，合理应用PLC的各种指令，使程序简单易懂便于维修，且能够完成用PLC的分别控制三台电机M1、M2、M3的启停要求。运用组态软件进行组态设计，使用组态控制面板分别控制三台电机M1、M2、M3的启停要求。2、控制要求：带式输送系统由三台带式电动机M1、M2、M3组成，它们分别由继电器KM1、KM2、KM控制着，系统设有总开关SQ1、手动/自动启动开关SQ2，当SQ2处于“ON”位置时为自动启动，自启动的启停时间可以进行设置修改。每台电机设有启停按钮，供手动启停用。①自动启动时，先启动M3，经过设置的时间后M2启动，再经过设置的时间后M1启动。停车时先停M1，经过设置的时间后M2停，再经过设置的时间后M3停。②手动启动时，要先按M3的启动开关，再按M2的启动开关，最后按M1的启动开关，如果不按顺序启动，电机就无法启动。停车的顺序正好与启动相反。三、课程设计的任务分析1、用PLC来实现三台带式电机的顺序启停控制的可行性PLC是存储控制的一种装置，其控制功能是通过存放在存储其内的程序来实现的，若需要对控制要求做修改的话，只需改变内部的程序便可，使硬件软件化，因此它在工业控制中的地位越来越高，它具有以下特点：可靠性高，编程简单易学，通用性强，使用方便，系统设计周期短，对生产改变适应性强，安装简单，调试方便，适应工业环境。分析三台带式电机的顺序启停控制要求，该启停控制要求分成自动启停和手动启停，且功能和转换条件都非常的清晰明确，因此可以利用PLC跳转指令来实现自动和手动的切换及定时器控制时间等一些相关指令的运用来完成编程，控制启停。因此，可以用PLC来实现三台带式电机的顺序启停。2、PLC的选型PLC的选型与其输入，输出端子有关，开关量输出单元通常有继电器输出单元，晶体管输出单元，以及晶闸管输出单元，其各自特点如下：A、继电器输出单元为有触点输出主式，适用于低频大功率直流或交流负荷B、晶体管输出单元为无触点输出方式，适用于高频小功率流直流负荷。C、晶闸管输出单元为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负荷。基于三台带式电机的顺序启停控制要求，由于设计要求不高，控制系统比较简单，对输入与输出的端口要求不是很多，且考虑到学校提供的设备。因此使用OMROM_CP1HPLC来进行控制，经济又合理利用学校提供的设备。黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-4-页3、I/O分配表及外部接线图A、I/O分配表：输入输出设备地址设备地址FR0.00带式电机M1100.00总开关SQ10.01带式电机M2100.01自动/手动SK10.02带式电机M3100.02启动SB10.03停止SB20.04M3启动SB31.06M2启动SB41.08M1启动SB51.10M1停止SB61.07M2停止SB71.09M3停止SB81.11急停SB91.00B、外部接线图:图（2）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-5-页四、程序设计及程序说明4.1、总开关模块的分析根据I/O口的分配，系统的总开关SQ1为I0.01（触摸屏总开关为w10.00），当按下I0.01（w10.00）时，W0.00得电，让整个系统进行工作，同时指示灯Q100.03也得电。因为SQ1（触摸屏总开关w10.00）为切换型开关，所以总开关电路没有设置自锁电路。当电路过载Fr的常闭触点I0.00断开，W0.00失电，系统停止工作，指示灯Q100.03失电。程序如图（3）所示。图（3）4.2、利用跳转指令的自动/手动切换模块的分析当SK1I0.02（触摸屏切换开关w10.01）得电时，自动启停，而当SK1I0.02（触摸屏切换开关w10.01）不得电时，手动启停，程序程序如图（4）所示。（自动跳转指令）（自动跳转结束指令）（手动跳转指令）（手动跳转结束指令）图（4）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-6-页4.3、自动启停模块的分析当SK1I0.02（触摸屏切换开关w10.01）得电时，自动启停。按下I0.03（触摸屏启动按钮w10.02），M3启动，D0秒后M2启动，再过D0秒后M1启动。按下停止按钮I0.04（触摸屏停止按钮w10.03）停车时先停M1，D1秒后M2停止，再过D1秒后M3停止。程序设计如图（5）所示。（跳转到自动启停程序）（自动启停指示灯Q100.04得电）（自动启停开关）（电动机M3启动，同时定时器T0根据设定的时间开始计时）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-7-页（D0秒后T0时间到，电动机M2启动，同时定时器T1根据设定的时间开始计时）（D0秒后T1时间到，电动机M1启动。按下停止按钮，M1停车）（M1停车的同时定时器T2根据设定的时间开始计时，D1秒后T2时间到，M2停车）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-8-页（M1停车的同时定时器T3根据设定的时间开始计时，D1秒后T3时间到，M3停车）（跳转结束）图（5）4.4手动启停模块的分析当SK1I0.02（触摸屏切换开关w10.01）不得电时，手动启停。按下按钮I1.06（触摸屏M3启动按钮w10.04）启动M3后，按下按钮I1.08（触摸屏M2启动按钮w10.05）启动M2，再按下按钮I1.10（触摸屏M1启动按钮w10.06）启动M1。当按下按钮I1.07（触摸屏M1停车按钮w10.07），M1停车，再按下按钮I1.09（触摸屏M2停车按钮w10.08），M2停车，最后按下按钮I1.11（触摸屏M3停车按钮w10.09），M3停车。程序设计如图（6）所示。黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-9-页图（6）4.5自动启停时间设置与显示模块的分析自动启停程序系统设计了自动启停时间的输入设置D0、D1和启停时间倒计时显示D2。时间设置与显示程序设计如图（5）所示。但此程序的时间设置以0.1s为时间输入单位，若要改为以1s为输入时间单位，则只需要在每个赋值定时器前加上如下图（7）的程序部分。其它部分以此类推。黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-10-页图（7）五、触摸屏的设计在设计程序完成的基础上，还要实现用触摸屏来模拟控制三台带式电机顺序启停的执行过程。本课程设计采用的是EasyBuilder500软件，选择界面类型为MT506T。对于总开关、手动/自动开关在设计的过程中采用的是切换开关，启动、停止、急停、M1启动和停止、M2启动和停止、M3启动和停止都用复归型开关。粉红色的M1、M2、M3是停止，浅绿色的M1、M2、M3是启动，如图（8）所示黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-11-页（手动启停控制界面设计）（自动启停控制界面设计）图（8）触摸屏的模拟操作画面1、进入初始化模拟操作画面如图（9），点击进入控制面板如图（10）。图（9）2、进入手动启停操作界面如图（10），点击总开关，进行手动顺序启停控制。黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-12-页图（10）3、若要切换自动启停控制，点击自动/手动切换按钮，系统自动切换进入自动启停界面如图（11），进行自动启停控制。若要返回手动启停控制，点击自动/手动切换按钮，系统自动切换返回手动启停界面如图（10）图（11）黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-13-页六、系统调试（1）PLC程序调试根据设计编写的程序，下载，结合PLC学习箱硬件按钮开关对程序进行调试，观察能否按控制要求实现电动机顺序启动、逆序停止。否则，修改程序，直至符合控制要求。（2）组态触摸屏控制调试根据设计的组态界面，结合编写的程序，用组态软件下载模拟或用PLC学习箱的触摸屏进行程序和组态的调试，观察能否用组态、触摸屏按控制要求来实现电动机顺序启动、逆序停止。否则，修改程序或组态的设计，直至符合控制要求。七、课程设计的心得体会PLC是一种专用于工业控制的可编程逻辑控制器，需要硬件与软件的结合，在硬件方面主要通过I/O通道与工业系统连成一个整体，在软件方面有OMRONA、西门子、松下、三菱等软件编写，实现所要达到的功能。本课程设计中主要是用OMRONA—CP1H软件及EasyBuilder500软件的设计使用。通过这次课程设计实践，我对PLC又有了进一步的理解与掌握，把我们所学的知识应用到实际中，提高了PLC控制系统的安装与调试能力。对PLC的编程方法和技巧进一步加深的学习理解，进一步掌握了PLC的编程方法和技巧。同时对组态的设计有了进一步强化。与之前在课堂上听讲相比，自己动手实践设计、调试、优化等都充分的锻炼了自己的思维能力和动手能力。除了要及时发现课程设计中的问题之外，还要能及时改正不足和错误的设计，全方面的锻炼我们的能力。在设计中，我也发现一个人的力量是很小的，要两个人共同合作，才能更好的完成设计任务。在设计的过程中，分工与合作的协调工作，使得设计的进程加快了很多，程序的完成、调试及问题的及时发现、解决等都离不开两人的合作，使得课程设计进一步完善。黎明职业大学机电工程系课程设计共14页第-14-页当然，仅仅之前所学的知识并不能较好的满足课程的设计，除了自己探讨研究，我们也得到老师和同学的帮助与意见，取其精华来运用到自己的课程设计。使课程设计得到完善。最大的收获还是我们明白了有付出就会有收获的。