燕山大學課程設計說明書題目：模壓機控制學院（系）：電氣工程學院年級專業：09級儀表（2）班燕山大學課程設計評審意見表指導教師評語：成績：指導教師：年月日答辯小組評語：成績：組長：年月日課程設計總成績：答辯小組成員簽字：年月日摘要PLC有成熟的技術和完善的質量保障體系，其硬件部分在其壽命期內基本不需要維護。PLC適應24V,36V,48V電池供電，超低電源規格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機器設備內部，使機器結構緊湊，便于實現機電一體化。用PLC實現某模壓機的工作過程通過內部的電子線路來模擬，并且用各個發光二極管LED來指示其工作情況。通過工作方式選擇開關Autom或Hand來選擇自動運行或手動調整方式。工作電壓為+24V。選擇自動運行或手動調整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機上。在自動運行的工作方式下，通過操作啟動按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對模壓機的控制。在手動調整方式下，有４個操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時，相應的紅色LED指示燈亮。模壓機的3個氣缸（推進器、模壓機、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1—Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運動過程。通過緊湊的裝配，在氣缸運動的終點位置安裝的行程開關S8—S13，由模擬器自動地檢測并產生+24V信號，并可用于進一步的處理。這些終點位置用LED指示。關鍵詞：PLC，模壓機，手動，自動；目錄摘要…………………2第一章設計過程和有關說明………41、任務描述…………42、對模壓機的控制要求……………53、硬件選型…64、I/O連接圖………9第二章PLC軟件設計…101、程序結構方案的選擇及梯形圖……………102、模壓機的狀態轉移圖…………133、指令表………14第三章調試說明及注意事項…………16…………16………16第四章學習心得…………17參考文獻…………………18設計過程和有關說明1、任務描述①某模壓機的工作過程是通過內部的電子線路來模擬，并且用各個發光二極管LED來指示其工作情況。②通過工作方式選擇開關Autom或Hand來選擇自動運行或手動調整方式。③工作電壓為+24V。選擇自動運行或手動調整，就是分別見+24V電壓通過Autom或者Hand加到模壓機上。④在自動運行的工作方式下，通過操作啟動按鈕Start（加+24V電壓）或停止按鈕Stop（加0V電壓），完成對模壓機的控制。⑤在手動調整方式下，有４個操作按鈕S1、S2、S3和S4，分別控制相應的閥門Y1、Y2、Y3和Y4。閥門打開時，相應的紅色LED指示燈亮。⑥模壓機的3個氣缸（推進器、模壓機、彈出器）及噴嘴是由閥門Y1—Y4控制的，通過一列LED指示燈表示氣缸的運動過程。⑦通過緊湊的裝配，在氣缸運動的終點位置安裝的行程開關S8—S13，由模擬器自動地檢測并產生+24V信號，并可用于進一步的處理。這些終點位置用LED指示。⑧用按鈕B1模擬光電傳感器，只要不按B1，當前的輸出為24V。圖（1）為模壓機結構圖圖1模壓機結構圖2、對模壓機的控制要求①當工作方式選擇開關從手動方式切換到自動方式時，模壓過程開始，閥門Y1打開，推進器向前運動。當推進器前進到行程開關S9處時，閥門Y1關閉，在彈簧的作用下，推進器后退。②當推進器后退到行程開關S8時，閥門Y2打開，模壓器向下運動，對工件進行模壓操作。當模壓器運動到行程開關S11處時，閥門Y2關閉，在彈簧的作用下，模壓器返回。③當模壓器返回到行程開關S10處時，閥門Y3打開，彈出器向上運動，將工件推出。④當彈出器向上運動到行程開關S12處時，閥門Y4打開，噴嘴開始噴吹，將模壓好的工件經過光電傳感器B1吹到收集箱中。⑤在噴嘴啟動后15S內，按下按鈕B1（模擬光電傳感器檢測到工件經過），閥門Y3、Y4關閉5S，彈出器向下運動，噴嘴關閉。⑥當彈出器返回到行程開關S13處時，自動開始下一個模壓過程。⑦如果在模壓機自動運行期間，將工作方式宣紙開關切換到手動調整工作方式，則程序運行到當前模壓過程結束，不啟動下一個模壓過程。3、硬件選型3.1PLC的優點1）維護性好PLC有成熟的技術和完善的質量保障體系，因此PLC出故障的可能性很小，其硬件部分在其壽命期內基本不需要維護。PLC是一種長線產品，備品備件都有保障，可維護性好。2）寬輸入電源范圍AC220V規格在50V能正常工作更擁有500V輸入電源技術(非必須技術,選配)能適應AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各種照明/動力輸入電源規格

3）高速率PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設備廠家的不同而在1M－200Mbps之間。遠遠高于撥號上網和ISDN，比ADSL更快！足以支持現有網絡上的各種應用。4）PLC的體積小PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機器設備內部，使機器結構緊湊。便于實現機電一體化。5）低功率消耗3.2輸入輸出點數的確定輸入有手動/自動切換、啟動、停止按鈕、四個手動控制閥S1-S4、行程開關S8-S13和光電傳感器B1共14個輸入信號。輸出有Y1、Y2、Y3、Y4四個電磁閥。輸入共14個點，輸出共4個點。3.3PLC的選型根據輸入輸出的點數可以選擇三菱FX2N（C）型PLC。由任務描述知，模壓機系統的控制分手動和自動模式，需要手動/自動切換、啟動、停止按鈕、四個手動控制閥S1-S4、行程開關S8-S13和光電傳感器B1共14個輸入信號。輸出則簡單，4個控制閥Y1-Y4共4個輸出信號（用LED燈指示）。故選用三菱FX2N（C）型PLC。輸入輸出端口配置如下：表1 輸入端口配置輸入設備輸入端口編號輸入設備輸入端口編號Autom/ManualX000推進器原始位S8X007StartX001推進器終點位S9X010StopX002模壓器原始位S10X011推進器閥門Y1X003模壓器終點位S11X012模壓器閥門Y2X004彈出器原始位S13X013彈出器閥門Y3X005彈出器終點位S12X014噴嘴閥門Y4X006光電傳感器X015表2輸出端口配置輸出設備輸出端口編號輸出設備輸出端口編號推進器閥門Y1Y000彈出器閥門Y3Y002模壓器閥門Y2Y001噴嘴閥門Y4Y0034、I/O連接圖I/O連接圖如下圖1所示

因此可得出模壓器系統的配置示意圖如下：推進閥門 模壓閥門 彈出閥門 噴嘴000 001 002 003000 001 002 003FX2N（C）COM000001002007010011012013014015003004005006手動啟動停止S8S9S10S11S12S13B1S1S2S3S4光電傳感器推進器原始位推進器終點位模壓器原始位彈出器原始位彈出器終點位模壓器終點光電傳感器推進器原始位推進器終點位模壓器原始位彈出器原始位彈出器終點位模壓器終點位手動模式下控制按鈕手動模式下控制按鈕圖1PLC輸入輸出配置圖

第二章PLC軟件設計2.1程序結構方案的選擇及梯形圖順序控制設計法。根據功能要求，通過順序功能圖直接將其轉化梯形圖。順序控制就是按照生產工藝預先規定順序，在各個輸入信號的作用下，根據內部狀態和時間的順序，在生產過程中各個執行機構自動的有秩序的經行操作。先根據系統的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據順序功能圖設計出梯形圖。這種設計法對于程序的調試、修改和閱讀很方便。因此采用這種方法作為設計的主要方法。圖2為步進梯形圖（圖見下兩頁）2、模壓機的狀態轉移圖啟動按鈕啟動按鈕 X001S010S010 X001 X007S1~S4控制閥按鈕X005X006SY000X003X004X000S000 EQ\*jc0\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(————),X400)S1~S4控制閥按鈕X005X006SY000X003X004X000S000推進器動作 X010推進器動作S006S005S004S003S002S001 X007S006S005S004S003S002S001RY000RY000 X011 X007手動模式下回到原始狀態自動模式下循環SY001手動模式下回到原始狀態自動模式下循環SY001模壓器動作 X011模壓器動作 X012RY001RY001 X011 X014SY002SY002彈出器動作 彈出器動作 X013T000K15T000K15噴嘴吹氣SY003噴嘴吹氣SY003X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000 X015X014X000X000T001T001K5RY003RY002T000圖3模壓機的狀態轉移圖注：模壓機原始狀態時，行程開關X007、X011和X014處于按下狀態，導通。3、指令表根據梯形圖，容易得出指令表如下：00LDX40100SS610STLS610LDX401ANDX407ANIX400SS600LDX400ANDX40110ANDX40710ANDX403SS600LDX401ANDX407ANDX400ANDX404SS602LDX400ANDX40120ANDX40720ANDX405SS604LDX400ANDX401ANDX407ANDX406SS605STLS600SY430LDX50030ANIX40730SS601STLS601RY430LDX407ANDX501SS602第三章調試說明及注意事項3.1調試說明1）根據邏輯原理圖，逐個檢查邏輯點。可斷開式接通各輸入觸點，測試檢查輸入量的變化，每個邏輯點的測試必須覆蓋所有輸入觸點的各種變化組合。2）由于考慮到程序運行過程中要兩個接通延時器，所以在調試的時候添加添加T00、T01。3）測試過程模擬的進行。輸入量可用測試開關、標準信號發生器模擬，輸出可通過CRT檢查，其他功能測試可直接通過CRT檢查。3.2注意事項（1）調試的時候要全面徹底地把調試時要的地方改掉。（2）其余程序指令按軟件轉換來的指令，防止梯形圖編寫程序指令出現錯誤。（3）在輸入指令的時候要仔細，防止不必要的輸入失誤。第四章學習心得PLC有成熟的技術和完善的質量保障體系，其硬件部分在其壽命期內基本不需要維護。PLC適應24V,36V,48V電池供電，超低電源規格甚至能在DC8-30V電壓下工作。PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機器設備內部，使機器結構緊湊，便于實現機電一體化。本文是在老師的悉心指導下完成的。每當有什么不解之處，老師總是給予詳細的解答，而老師對于我們未來的生活更是給予了耐心的指