1、機電傳動課程設(shè)計說明書 姓名：張春濤班級：09010131學(xué)號：32 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 組別：第八組 日期：2011.12.16 成績：沈陽理工大學(xué)機械學(xué)院 目錄 1、前言.42、控制過程及控制要求.63、plc型號的選擇及地址分配.74、電機原理圖.95、plc端子分配.126、電機及電氣元件選擇.137、設(shè)計思想.148、plc順序功能圖設(shè)計.159、plc梯形圖設(shè)計.1710、結(jié)束語.3011、參考文獻.31 “機電傳動控制”課程設(shè)計任務(wù)書第八組1設(shè)計題目：內(nèi)燃機部件定位清洗機控制系統(tǒng)設(shè)計2設(shè)計內(nèi)容： 1）完成課程設(shè)計指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再

2、停。3）要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。3設(shè)計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計并調(diào)試plc控制梯形圖3）設(shè)計說明書4進度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計方案 1天2）plc梯形圖設(shè)計與調(diào)試 3天3）說明書撰寫 0.5天4）答辯 0.5天指導(dǎo)教師： 專業(yè)負責(zé)人： 主管院長： 年 月 日第八組 題目：內(nèi)燃機部件定位清洗機控制系統(tǒng)清洗機主要由步進式液壓輸送機構(gòu)、清洗泵及清洗液過濾循環(huán)系統(tǒng)、水位控制裝置、油水分離裝置、排屑裝置、集中潤滑系統(tǒng)、異常顯示和事故報警系統(tǒng)等組成。自動運行循環(huán)流程圖如圖所示。要求：1完成圖示的工作循環(huán)。2要求有三種工作方式：手動、單周期、連續(xù)。2連續(xù)時

3、，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報警5秒。清洗機流程圖前言企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和深化，使得生產(chǎn)物的輸送成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。運料小車自動控制正是用來實現(xiàn)輸送生產(chǎn)物的控制系統(tǒng)，隨著plc的發(fā)展，國外生產(chǎn)線上的運輸控制系統(tǒng)非常廣泛的采用該控制系統(tǒng)，而且有些制造廠還開發(fā)研制了出了專用的邏輯處理控制芯片，我國的大部分工控企業(yè)的運料小車自動控制系統(tǒng)都是從國外引進的，成本高，為了滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)流通的需要，讓plc技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，充分的利用到我國的工控企業(yè)生產(chǎn)線上，讓該系統(tǒng)在各種環(huán)境下都能夠工作，而且成本低，易控制，安全可靠，效率高。 可編程控制器(programmable contro

4、ller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(programmable logic controller)，簡稱plc，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱pc。但是為了避免與個人計算機(personal computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱plc,plc自1966年出現(xiàn)，美國，日本，德國的可編程控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。 plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)

5、部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。plc已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。通過本次課程設(shè)計可以讓我們更加的了解plc的各項應(yīng)用，對以后的學(xué)習(xí)和工作會有很大的幫助。一控制過程及控制要求初始狀態(tài)清洗系統(tǒng)通電初始化，輸送桿在最底端即輸送桿下降限位i0.5有效，輸送桿在最左端即輸送桿左限位i1.2有效時。當(dāng)傳感器檢測到有元件時該系統(tǒng)處于初始位。工作過程按

6、下啟動按鈕i0.0，該系統(tǒng)按照以下順序單周期或連續(xù)運行。） 延時秒后，檔門開啟。） 檔門開啟到位后，驅(qū)動輸送桿上升。） 輸送桿上升到位后，驅(qū)動第一組鼓風(fēng)機吹氣，延時秒。） 秒延時結(jié)束后，驅(qū)動輸送桿前進，關(guān)閉第一組鼓風(fēng)機。） 輸送桿前進到位后，驅(qū)動第二組鼓風(fēng)機吹氣，延時秒。） 秒延時結(jié)束后，驅(qū)動輸送桿下降。） 輸送桿下降到位后，驅(qū)動檔門板閉合。） 檔門板閉合到位后，驅(qū)動噴嘴盒下降。） 噴嘴盒下降到位后，驅(qū)動換向閥到位清洗，延時秒。）秒延時結(jié)束后，驅(qū)動換向閥到位清洗，延時秒。）秒延時結(jié)束后，執(zhí)行）步驟。）當(dāng)）步驟執(zhí)行兩次后，驅(qū)動換向閥時期關(guān)閉。）當(dāng)換向閥關(guān)閉到位后，驅(qū)動噴嘴盒上升。）噴嘴盒上升到位

7、后，驅(qū)動輸送桿后退。）輸送桿后退到位后，如果選擇單周期運行則返回到初始步。如果選擇是連續(xù)運行并且有工件的情況下則執(zhí)行步驟）。停止過程按下停止按鈕i3.0后需要執(zhí)行完本周期后回到初始步（初始狀態(tài)）。二.plc型號的選擇及地址分配plc型號及內(nèi)燃機部件定位清洗系統(tǒng)主要元器件的選擇）主機：選擇西門子系列作為內(nèi)燃機部件定位清洗系統(tǒng)的工作主機。根據(jù)i/o點數(shù)來確定plc型號，為滿足控制要求該系統(tǒng)需要有28輸入點，13個輸出點。因此采用s7-200 cpu 226 ac/dc/繼電器型工作主機。其基本參數(shù)如下：本機數(shù)字輸入：24路數(shù)字量輸入本機數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲器位：256位定時器總數(shù)：2

8、56定時器計數(shù)器總數(shù)：256計數(shù)器電源電壓允許范圍：ac85264v輸入電流僅cpu/最大負載：40/160 ma,ac240v電壓范圍：dc20.428.8v電流限制：約1.5a由于該系統(tǒng)要求28個輸入點s7-200 cpu226不能滿足點數(shù)要求，因此采用em221 di8dc24v輸入擴展模塊增加輸入點數(shù)。cpu總i/o點數(shù)為48點，系統(tǒng)要求的i/o總點為41點。cpu總i/o點數(shù)=（1.11.3）系統(tǒng)要求的i/o總點數(shù)，所以滿足設(shè)計要求。）傳感器：用于判讀內(nèi)燃機部件定位清洗系統(tǒng)是否有要清洗的部件。）啟動按鈕i0.0：用于內(nèi)燃機部件定位清洗系統(tǒng)工作的開始。停止按鈕i3.0：用于內(nèi)燃機部件定

9、位清洗系統(tǒng)工作的結(jié)束。）轉(zhuǎn)換開關(guān)：用于手動單周期連續(xù)的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換選擇。）三位四通換向閥：中位機能為型，用于、位的分別清洗。）輸送桿的上升與下降、前進與后退，噴嘴盒的上升與下降。采用電機正反轉(zhuǎn)進行控制內(nèi)燃機定位清洗系統(tǒng)點及地址及分配輸入輸出功能地址功能地址啟動按鈕i0.0擋板門開啟q0.0停止按鈕i3.0輸送桿上升q0.1傳感器i0.1第一組吹氣q0.2擋板門開啟限位i0.2輸送桿前進q0.3輸送桿上限位i0.3第二組吹氣q0.4輸送桿右位i0.4輸送桿下降q0.5輸送桿下限位i0.5擋板門閉合q0.6擋板門閉合限位i0.6噴嘴盒下降q0.7噴嘴盒下限位i0.7換向閥換位清洗q1.0換向閥關(guān)閉

10、限位i1.0換向閥換位清洗q1.1噴嘴盒上限位i1.1換向閥關(guān)閉q1.2輸送桿左限位i1.2噴嘴盒上升q1.3擋板門開啟i1.3輸送桿后退q1.4輸送桿上升i1.4聲報警q1.5第一組吹氣i1.5光報警q1.6輸送桿前進i1.6換向閥開啟q1.7第二組吹氣i1.7換向閥到a q2.0輸送桿下降i2.0換向閥到bq2.1擋板門閉合i2.1噴嘴盒下降i2.2位清洗i2.3位清洗i2.4換向閥關(guān)閉i2.5噴嘴盒上升i2.6輸送桿后退i2.7手動i3.1單周期i3.2連續(xù)i3.3換向閥到ai4.1換向閥到bi4.1三、電機原理圖1.輸送桿的前進、后退；輸送桿的上升與下降；擋板門的開啟與關(guān)閉；噴嘴盒的上

11、升與下降；換向閥到a點與b點均可以由一號電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，其原理圖如下： 2.第一組鼓風(fēng)機和第二組鼓風(fēng)機均由二號電機直接帶動，其原理圖如下：四plc端子分配五、電機及電氣元件選擇1、一號電機及電氣元件的選擇：按照工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380v，y132m-6型，額定功率4kw，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min，額定電流9.4a。接觸器型號cjx2-32,額定電流32a。熱繼電器型號jr20-63,32-47a熱繼電器。熔斷器型號rt14-32,適用與交流50hz，額定電壓交流380v，額定電流至32a的配電線路中，作過載和短路保護。2、二

12、號電機及電氣元件的選擇：按照工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380v，y132m-6型，額定功率4kw，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min，額定電流9.4a。接觸器型號cjx2-32,額定電流32a。熱繼電器型號jr20-63,32-47a熱繼電器。熔斷器型號rt14-32,適用與交流50hz，額定電壓交流380v，額定電流至32a的配電線路中，作過載和短路保護。六設(shè)計思想1.工作過程的控制：在系統(tǒng)第一次運行時利用sm0.1給系統(tǒng)提供初始化脈沖。如果是連續(xù)運行狀態(tài)則采用正跳變eu提供初始化脈沖。當(dāng)輸送桿在最底端時，輸送桿在最左端時。說明該系統(tǒng)在初始位

13、，這時如果傳感器檢測到要清洗的工件按下啟動按鈕系統(tǒng)開始運行。這里采用的傳感器位接近開關(guān)液可采用其他傳感器。該系統(tǒng)的運動部分有擋板門的開啟與閉合輸送桿的上升與下降輸送桿的前進與后退噴嘴盒的上升與下降。以上運動部分均采用電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動行程控制原則控制。2.鼓風(fēng)機的控制：該系統(tǒng)有兩組鼓風(fēng)機采用延時1秒控制。3.ab位噴洗控制：ab位的換向噴洗采用換向閥控制。4.工作狀態(tài)的選擇：采用轉(zhuǎn)換開關(guān)對手動單周期與連續(xù)工作狀態(tài)的選擇控制。5.停止：根據(jù)控制要求按下啟動按鈕后須執(zhí)行本次循環(huán)后才結(jié)束所以要在掃描周期的最后判讀是否按下停止按鈕。如果按下則回到初始化狀態(tài)。如果沒有按下待執(zhí)行條件都滿足的情況下繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行

14、。七.plc順序功能圖設(shè)計八、plc梯形圖設(shè)計1. 主程序2. 公用程序3. 手動程序4. 回原點程序5. 自動程序結(jié)束語為期一周實訓(xùn)就這樣結(jié)束了，這一讓我收獲了不少。本次課程設(shè)計的題目為：內(nèi)燃機部件定位清洗機控制系統(tǒng)設(shè)計，通過本次設(shè)計讓我學(xué)會了如何合理正確的選用和設(shè)計的應(yīng)用到的軟件，對我今后的學(xué)習(xí)起到了非常大的作用。通過這次的實訓(xùn)使我們學(xué)到了很多，同時也讓我們意識到我們要學(xué)的更多。從程序的設(shè)計到編寫、畫圖、調(diào)試、修改、完善、到最后的實訓(xùn)報告，每個人都付出了時間和精力去做好自己的任務(wù)幫助隊友，所以團隊的合作和隊友之間的相互協(xié)助非常重要。通過實訓(xùn)讓我們更深一步的對自己的專業(yè)，對自己的能力，對自己

15、所學(xué)的有正確的認識，并且能在以后的學(xué)習(xí)工作中不斷提高和完善自己。總的來說，這次實訓(xùn)還是比較成功的，無論是個人動手能力還是團隊協(xié)作能力都得到了很好的鍛煉。在實訓(xùn)過程中老師也交給我們很多簡單實用的技巧。我們也學(xué)到了，做好做對一個項目固然重要，同時美觀程度也是必不可少的，無論是從參觀者的角度還是自己看的角度都很重要。經(jīng)過此次兩周的實訓(xùn)，我不僅學(xué)習(xí)了不少與自己專業(yè)相關(guān)的知識，而且還懂得了團隊的力量，并且讓自己更相信一分努力一分收獲，積極的學(xué)習(xí)態(tài)度在以后的學(xué)習(xí)、工作中是永遠缺少不了的。通過這次的課程設(shè)計讓我對本門課程有了更加的認知和了解，也更加熟練地運用軟件,對我今后的工作非常的重要，通過本次的設(shè)計讓我知道了作為一名出色的設(shè)計者應(yīng)該要有多么高的要求，使自己更加有動力和信心學(xué)好本門課程，日后可以熟練地應(yīng)用自己所學(xué)的知識，為自己創(chuàng)造財富，通過本次設(shè)計也讓我知道了現(xiàn)代化機電行業(yè)是多么的重要，自