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1、精选优质文档-倾情为你奉上PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 3 页常州工学院绪论一 什么是 PLC 可编程控制器4 参考书及参考网址.第 23 页3 元器件清单.第 22 页2 设计的主电路.第 21 页1 梯形图.第 19 页附录第四章 设计小结.第 18 页第三章 设计中碰到的问题及处理方法.第 17 页软件设计.第 9 页第四节元器件选择.第 8 页第三节硬件设计.第 5 页第二节课题介绍.第 4 页第一节第二章方案设计.第 4 页第一章 绪论.第 3 页目录3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计专心-专注-专业PD
2、F created with pdfFactory Pro trial version 第 4 页常州工学院可编程控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置,是将计算机技 术应用于工业控制领域的新产品。它从诞生至今,仅有三十年历史。二 可编程控制器的特点1 易懂易学2 价格便宜,且可完全取代传统的各种继电器3 一台便可控制数部机器亦可全厂集中控制4 无触点配线,故信赖度极高,且寿命为半永久性5 可缩小传统和配电控制盘之体积至 1/21/106 可省下大部分的配线与附件,并缩小控制盘,故可节省巨额的费用而使整个 系统的成本
3、降低7 已装置的 PC 尚可充分利用来扩充与增设8 故障检修换修容易,节省工时,减少停工损失9 增设自动控制的功能非常容易,故可缩短新机器的试车与安装期。且随时 增设的线路均存储与内部,而可随时调出或由打印机打出。10 装配第二台时仅需数分钟写入就可配好几百个继电器触点的线路,并可无限制的复制11 具有运行监视,易于集中管理分散控制,并可与电脑连线控制12 具有自我诊断的功能且备份简单,又机械虽更换或淘汰,PLC 仍可再利 用,几乎不需折旧。三 PLC 的发展多年来,可编程控制器(以下简称 PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存 储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步
4、;其应用领 域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等 各种任务的跨越。今天的 PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方 面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越 来越大的作用。近年来,可编程控制器技术的发展异常迅猛,各生产厂家也推出 了许多功能强大的新型 PLC、各种特殊功能模块和通信联网器件。目前,PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 5
5、 页常州工学院邮件分拣机示意图:第一章 方案设计本章将介绍由 PLC 构成邮件分拣机控制的设计第一节 课题介绍邮件分拣机的功能是将北京、上海、天津、武汉、广州的邮件进行分类。该设计要用到 高速计数功能,由 S1 产生高速脉冲,由输入端 0000(OMRON)或 X000(FX2N)输入。 邮件上的编码由 0012、0013、0014、0015(OMRON)输入或由 X012、X013、X014、X105(FX2N)输入,模拟由传感器识别出,该四个输入端输入的数为 BCD 码,且 1、2、3、4、5 为有效编码,仅识别这五个城市的第一位。FX2n 系列是 FX 系列 PLC 家族中最先进的系列。
6、由于 FX2n 系列具备如下特点:最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世 界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块,它可以为你的工厂自 动化应用提供最大的灵活性和控制能力。开发了各个范围的特殊功能模块以满足 不同的需要-模拟 I/O,高速计器。定位控制达到 16 轴,脉冲串输出或为 J 和 K 型热电偶或 Pt 传感器开度模块。对每一个 FX2n 主单元可配置总计达 8 个特 殊功能模块。连接到世界上最流行的开放式网络 CC-Link,Profibus Dp 和 DeviceNet 或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要。交通运输、环保及文化娱乐等各个行
7、业,使用情况主要分为如下几类:1开关量逻辑控制2工业过程控制3运动控制4数据处理5通信及联网。四 三菱系统可编程控制器举例3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计0001001000110100010112345北京上海 天津 武汉 广州应输入(0015、0014、0013、0012)(X015、 X014、X013、X012)邮编的第一位城市PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 6 页常州工学院FX2N 配置灵活,除主机单元外,还可以扩展 I/0 模块,A/D 模块,D/A 模块和其它特殊功能模块。本系统设计需 I/0 52
8、点(输入 28 点,输出 24 点)。主机采用小型化基本单元 FX2N -64MR。FX2N 指令功能丰富,有各种指令性 107 条,且指令执行速度快。FX2N PLC 可用内部辅助继电器 M,肤态继电器 S,定时器 T,寄存器 D, 计数器 C 的功能和数量满足了系统控制要求的需要,尤其是高速计数器(C235 等) 能接受脉冲编码器的脉冲。FX2N PLC 的体积比 FX2 PLC 小 50%以上,但控制功能和性能相同。表 1第二节 硬件设计根据邮件分捡机的工艺流程和控制系统。考虑综合情况和外部因素,我决定 采用三菱 FX2N 系列 PLC。图 13202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程
9、设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 7 页常州工学院FX2N PLC 的编程,可用编程器,也可以在 PC 机上使用三菱公司的专用编程软件包 MELSE MEDOC 进行。编程语言可用梯形图或指令表。尤其是可用 PC机对系统实时进行监控。为调试和维护提供了极大的方便。 机型的选择 机型选择的基本原则是,在功能满足要求的前提下,选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。在工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,建议选用整体式结构的;其它情况则最好选用模块式结构的。对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量
10、控制的工程项目中, 一般其控制速度无须考虑,因此,选用带转换、转换、加减运算、 数据传送功能的低档机就能满足要求。而在控制比较复杂,控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现运 算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。 其中高档机主要用于大规模过程控制、全的分布式控制系统以及整个工厂 的自动化等。根据不同的应用对象,表列出了的几种功能选择。1下表 PLC 的功能及应用场合1) 替代继电器继电器触点输入 / 输出、逻辑线圈、定时器、计数器替代传统使用的继电器,完成条件控制和时序控制功能2)数学运算 四则数学运算、开方、对数、函数计算、双倍精度的数学运算 设定值控制、流
11、量计算; PID 调节、定位控制和工程量单位换算3) 数据传送 寄存器与数据表的相互传送等数据库的生成、信息管理、 BAT-CH (批量)控制、诊断和材料处理等4) 矩阵功能 逻辑与、逻辑或、异或、比较、置位(位修改)、移位和变反等 这些功能通常按“位”操作,一般用于设备诊断、状态监控、分类和报警处理等5) 高级功能3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计008us/指令基本指令批处理方式(在执行 END 指令时)但有输入输出刷新指令输入输出控制方式FX2-48MR项 目PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 8 页常州工学院表与
12、块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、 PID 调节等 通信速度和方式、与上位计算机的联网功能、调制解调器等2输入输出的选择是一种工业控制系统,它的控制对象是工业生产设备或工业生产过 程,工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过接口模块 来实现的。通过接口模块可以检测被控生产过程的各种参数,并以这些现场数据 作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过接口模块将控制器的处理结 果送给被控设备或工业生产过程,从而驱动各种执行机构来实现控制。从 现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离,为了确保这些 信息的正确无误,的接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实
13、际 需要,一般情况下,都有许多接口模块,包括开关量输入模块、开 关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块,使用 时应根据它们的特点进行选择。确定点数根据控制系统的要求确定所需要的点数时应再增加的备用量,以便随时增加控制功能。对于一个控制对象,由于采用的控制方法不同或编程水平不同,点数也应有所不同。为了对三相步进电动机的转速进行控制,可实现对三相步进电动机的正、反 转控制和对三相步进电动机的步数进行控制,结合设计方案,选择三菱系列可编 程控制器 FX2-48MR,输入点数 16,输出点数 16,输入输出总点数 32,继电器 输出,通信功能较强,基本指令执行时间/us1.6
14、3.6。3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计4 点 T246T2491ms46 点 T200T24510ms200 点 T0T199100ms定时器存储程序,反复运算方式运算控制方式继电器符号语言+步进方式程序语言数 1.52数百 us/指令应用指令1SITOP电源71LA25启动按钮6134EF30-E10B电磁阀51DV60传送带45WBC01传感器35Y250M-4电动机21FX2N-48MRPLC1数量型号名称序号PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 9 页常州工学院元器件选择列表一元器件选择第三节表 23202 机
15、双 Y2电气控制与 PLC 课程设计3JR16-20/3热继电器143JT4-22A压力继电器132LA25按钮123JR0时间继电器113HD-11低压隔离器103RL6-25熔断器92灯泡8Y004M2X004复位Y002M4Y003M1X002S2Y006M4Y000L2X000S1Y005M3Y001L1X007启动输出输入PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 10 页常州工学院二 根据以下要求编制梯形图接通电源后,电机 M6 运行。按下启动按钮后,绿灯 L2 亮,表示可以进行表 4 I/O 分配一 PLC 的 I/O 资源配置
16、第四节 软件设计表 3 元器件选择3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 11 页常州工学院图 2 邮件分拣机梯形图33,44,5n5)时刻动作,将邮件退11)或(22,入相应在邮箱内。邮件分拣,当有邮件到来(S2 为 ON)时,邮件的邮码由拨码器输入,从拨码器读到的邮码的正常值为,若非这五个数,则红灯 L1 亮,表 示出错,电机 M6 停止;重新启动后,能重新运行,若是此五个数中的一个,则 红灯 L1 亮,电机 M6 运行,电机 M6 速度恒定,因此,在 n1(或 n2,n3,n4, n5
17、)时刻,S2 检测到邮码为或(,)的邮件时,如果高速计数器的值为1(2,3,4,5),则,1(或2,3,4,5)在(3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 12 页常州工学院续续3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计X3AND10X2AND9X1AND8X0LD7M10OUT6X5ANI5X6LD4Y0OUT3X0OR2X6OR1X4LD0PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 13 页常州工学院邮件分拣机系统指令如下三续续3
18、202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计X4AND39X3AND38X1AND37X2AND36X0LD35M4OUT34X5AND33X4AND32X3AND31X1AND30X0AND29X2LD28M3OUT27X5AND26X4AND25X3AND24X2AND23X1AND22X0LD21M2OUT20X5AND19X4AND18X3AND17X2AND16X0AND15X1LD14M1OUT13X5AND12X4AND11PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 14 页常州工学院3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课
19、程设计M3OR71M1LD70C1OUT67X7LD66C1RST64M5OR63M4OR62M3OR61M2LD60Y2OUT59M12LD58Y1OUT57M20ANID56M12RST55M5ANI54M4ANI53M2ANI52M3ANI51M1LDI50M12SET49Y1OUT48Y1OR47M5OR46M4OR45M3OR44M2OR43M1LD42M5OUT41X5AND40PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 15 页常州工学院3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计Y3LD112Y3OUT111C1LD110
20、C5OUT107X7LD106C5RST104M1OR103M4OR102M3OR101M2LD100C4OUT97X7LD96C4RST94M5OR93M1OR92M3OR91M2LD90C3OUT87X7LD86C3RST84M5OR83M4OR82M1OR81M2LD80C2OUT77X7LD76C2RST74M5OR73M4OR72PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 16 页常州工学院3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计M2ANI151M1LDI150Y7RST149T7LD148T7OUT145X7LD144Y7
21、OUT143C5LD142Y6RST141T6LD140T6OUT137Y6LD136Y6OUT135C4LD134Y5RST133T5LD132T5OUT129Y6LD128Y6OUT127C3LD126Y4RST125T4LD124T4OUT121X4LD120Y4OUT119C2LD118Y3RST117T3LD116T3OUT113PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 17 页常州工学院3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计END164M20OUT163T1OUT160TOLD159T0OUT156TIANI155M5
22、ANI154M4ANI153M3ANI152PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 18 页常州工学院1根据课题要求需要绘制设计的主电路和 PLC 控制电路,我参考教科书和借阅的书籍没有查到符合课题的设计要求的相关控制电路,书籍上对这部分内容 的介绍较少,主要通过与其它同学交流,把问题落到实处,自己先做一些,最后 同学指导完成。2选择元器件时,对某些元器件不熟悉,尤其是在选择 PLC 主机时发现有 很多的 PLC 厂商生产的主机,各个 PLC 厂商生产的 PLC 也不尽相同,各有特点, 选择上遇到了困难。这些问题主要通过参照参考书和手册,
23、根据自己课题的具体 要求,选用一些较为合理的元器件。最后将所选元器件放入系统进行测试,符合 条件后,设计其进入系统。3在画完梯形图并测试后,本系统的梯形图较复杂,难以嵌入电子档文本。 经讯问同学,学习是用了超级屏捕这个软件,对本系统梯形图进行优化后,在嵌 入文本 WORD。4根据邮件分拣控制系统示意图画流程图时,出现了许多平时学习中最容易忽略的问题,在认真学习课本的一些知识后顺利完成流程图。设计中碰到的问题第三章3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 19 页常州工学院第四章 设计小结本次设
24、计,颇有感悟,课程设计是实践性很强的一个环节,是对理论学习的补充,检验理论知识的较理想的途经。 本次设计,对我来说是比较困难的,在设计过程中感到自己的知识的匮乏,但我认为这并不是坏事,这对我以后的学习很有帮助,很受启发。这次设计中, 我感到,在学校里的课程设计,能不能设计出好的作品不能放在首要的地位,最 重要的是体会其中的过程,一个运用知识的过程,一个培养思维的过程。这对走 上工作岗位帮助很大。近年来,可编程控制器技术的发展异常迅猛,各生产厂家也推出了许多 功能强大的新型 PLC、各种特殊功能模块和通信联网器件,使可编程控制器 成为集微机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置,成为
25、 实现工业自动化的一种强有力的工具,在工业控制的各个领域得到了广泛的 应用。对于以我们学机械的人来说,学不好这方面的知识,在工作岗位上是不能胜任的。3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 20 页常州工学院续邮件分拣机梯形图梯形图附录一附录3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 21 页常州工学院续续3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计PDF created with pdfF
26、actory Pro trial version 第 22 页常州工学院外部接线图主电路控制图附录二设计的主电路,PLC 控制电路二续3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计2LA25按钮123JR0时间继电器113HD-11低压隔离器103RL6-25熔断器92灯泡81SITOP电源71LA25启动按钮6134EF30-E10B电磁阀51DV60传送带45WBC01传感器35Y250M-4电动机21FX2N-32MRPLC1数量型号名称序号PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 23 页常州工学院附录三元器件清单三3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计3JR16-20/3热继电器143JT4-22A压力继电器13PDF created with pdfFactory Pro trial version 第 24 页常州工学院google 搜索2王念春 赵阳 主审周万珍 高鸿斌 编著 汪晓平 等 编著赵跃华编著袁任光主编主编史国生参考书电气控制与可编程控制器技术PLC 分析与设计应用PLC 可编程控制器系统开发实例导航可编程序控制器及其应用可编程序控制器选用手册参考网址中国工控网站 百度搜索1四 参考书及参考网址3202 机双 Y2电气控制与 PLC 课程设计