PLC课程设计物料混合控制

2017年秋季PLC课程作业设计报告题目：物料混合控制学院专业班级姓名学号指导老师提交日期目录1、课题概述....................................................................................31.1知识方面的二级目标.................................................................31.2能力方面的二级目标.................................................................41.3素质方面的二级目标.................................................................42、设计任务要求............................................................................42.1设计任务总体要求..................................................................42.1物料混合系统示意图..............................................................53、控制系统硬件设计........................................................................53.1PLCI/O地址分配...................................................................53.2实验装置接线..........................................................................54、控制系统PLC程序设计.............................................................64.1PLC程序设计思想...................................................................64.2PLC程序流程图.......................................................................64.3长时间定时程序设计及功能说明...........................................75、结果分析及总结........................................................................76、主要参考文献...............................................................................107、附录..............................................................................................111、课题概述目前物料混合控制是过程控制领域的常用的一种。本课题拟采用S7-1200PLC(或S7200)作为控制器，能很好地满足学生对定时器、顺序功能图学习掌握，在长时间定时的条件下完成顺序控制。课题能促进哪些人才培养目标（或培养要求）的实现：1.1知识方面的二级目标（1)掌握电器控制线路的基本设计原则和基本环节的设计方法；（2)了解PLC的基本结构与工作原理，能分析因工作原理所带来的问题；（3)掌握编程软件的使用方法；（4）掌握PLC控制系统的设计流程和具体方法，（5）能设计简单的PLC控制系统；1.2能力方面的二级目标（1）具有较强的知识迁移能力和工程实践能力，能综合应用所学知识对电气控制工程中的实际问题进行分析、处理和解决：①能掌握设计标准及参考文献的查阅能力；②掌握软件编程能力，能够编写PLC控制系统程序；③应用绘图软件，绘制电气控制图纸，包括电气原理图、电气接线图和元件布置图；④具备PLC控制系统硬件设计及现场联机调试能力（2）具有较强的组织管理能力、较强的交流沟通和团队合作的能力方面，能够完成以下工作：①具备交流沟通能力，能够完成某项目的自由组队；②具备团队合作能力，共同完成某项目，并撰写报告，阐述自己的贡献。1.3素质方面的二级目标（1)有较强的求知欲,能积极主动使用所学知识解决实际问题，勇于克服困难，挑战自我；（2）具有实事求是的科学态度，敢于提出不同见解并修正自己错误，有服务团队的牺牲精神。2、设计任务要求2.1设计任务总体要求学生团队的整体工作任务为:本课题要求学生以S71200(或200)为控制器，完成对交流伺服电机的驱动控制。要求用AutCAD完成硬件主电路及PLCI/O接口电路设计、PLC程序设计、实物联机调试。学生1的分解任务为:参考文献的查阅、设计系统硬件主电路、PLCIO接线图。学生2的分解任务为:参考文献的查阅、用顺序控制指令及非顺序控制指令完成PLC程序设计。学生3的分解任务为:参考文献的查阅、完成长时间定时程序设计及功能说明及两种实现对比。用顺序控制指令及非顺序控制指令设计一个物料混合控制程序，模块示意图如下：物料混合系统示意图要求先启动进料泵1，进料5s完毕后，进料泵1关闭，再启动进料泵2，进料5s完毕后，进料泵2关闭，搅拌机开始工作，先正转10s，然后反转10s，搅拌机停止工作，打开出料阀出料10s。待料出完后，重复上述过程。当按下停止按钮后，如果正在一个循环中，那么等待当前循环结束，即出料完毕后，程序停止运行。3、控制系统硬件设计3.1PLCI/O地址分配I/O地址分配：输入输出主机实验模块注释主机实验模块注释I0.0启动启动Q0.0进料1Q0.0I0.1停止停止Q0.1进料2Q0.1Q0.2出料Q0.21M24V1L24V0V←→COMQ0.4正转继电器接法参照电机左边的接线图Q0.5反转2L0V3.2实验装置接线软件仿真程序调试步骤：（1）把仿真软件的CPU更改为CPU226；（2）导入梯形图；（3）点击运行；（4）进行调试，观察仿真软件上的灯是否按照程序要求依次点亮，延时是否准确，并判断程序是否正确。4、控制系统PLC程序设计4.1PLC程序设计思想首先分析设计要求，输入模块是由两个开关组成，分别是I0.0，I0.1,1M接24V，COM段接0V；输出模块是由进料1、进料2、出料，电机正转、反转，分别是Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.4，Q0.5，1L接24V，2L接0V。在了解这些条件后，画出程序流程图，根据程序流程图设计相应的指令，然后将指令和在一起得到总程序。4.2PLC程序流程图4.3长时间定时程序设计及功能说明PLC中的定时器相当于继电控制系统的时间继电器，它在程序中的基本功能是延时控制。在本次课程设计中，我们采用了分辨率为100ms的断开延时定时器TOF。断开延时定时器TOF用于输入断开后单一间隔的定时。系统上电或首次扫描时，定时器状态位(bit)为OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器状态位为ON，当前值为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计数，当前值达到预设值时，定时器状态位为OFF，当前值等于预设值，停止计数。TOF复位后，如果使能输入再有从ON到OFF的负跳变，则可实现再次启动。本次课设中，启动泵1、2，进料、出料，搅拌机正转、反转，我们均使用了断开延时定时器。拿启动泵1来举例说明，我们设置启动泵1五秒，因此预制值为50（50×100ms=5s），当系统上电时，定时器状态位为OFF，开始计时，5s后停止计数，等待下一次再次启动。5、结果分析及总结进料泵1进料5秒进料泵2进料5秒电机正转10秒电机反转10秒出料泵出料10秒总结：在此要特别感谢我的指导老师孙老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮助。在设计过程中，我们通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我们懂得了许多东西，也培养了我们独立工作的能力，坚定了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我们充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我们终身受益。6、主要参考文献[1]弭洪涛.PLC应用技术[M].北京:中国电力出版社,2004.[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2013.8.[3]吴明亮,蔡夕忠.可编程控制器实训教程[M].北京:化学工业出版社,2005.[4]张进秋,张中民.可编程控制器原理及应用实例[M].北京:机械工业出版社,2003.11.[5]林春方.可编程控制器原理及应用[M].上海:上海交通大学出版社,2004.[6]夏辛明,黄鸿,高岩.可编程控制器技术及应用(第二版)[M].北京:北京理工大学出版社,2005.10.7、附录（程序梯形图）非顺序指令：顺序指令：