电气控制与PLC设计方案任务书Word文档下载推荐.docx
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2018.12.10-2018.12.21
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2018年12月10日
电气工程学院
一、设计指导及要求
1、根据设计题目要求正确选择控制方案,查阅参考资料;
2、绘制电气控制原理图,正确选择电器元件;
3、设计部分工艺图纸<电气柜、控制面板、电器元件布置图、安装接线图等,取其中之一);
4、正确设计PLC梯形图和编制程序,进行接口分配;
5、编制完整的设计说明书、使用说明书、设计小结。
注:
具体设计题目
及要求见以下六、设计课题及要求。
6、根据人数,按5-6人为一组,分成多个设计小组。
7、以设计小组为单位,就设计课题进行深入分析,明确工作的内容,并收集、准备相关的技术资料。
8、各小组根据自己的工作内容,在教师指导下,按方案设计、初步设计、工程图设计的顺序完成课程设计的任务。
、设计任务
1.选择<或根据指导老师)所给定的几个课题中的一个课题进行设计,并绘制电气控制原理图,选择电器元件,制定元件目录表。
2.设计并绘制工艺图,完成上述2中图纸要求,并完成上述3中一项图纸要求。
3.编制设计说明书、使用说明书、设计小结。
三、设计说明书要求
1、设计目的;
2、设计任务;
3、设计内容与要求<包括工作原理介绍);
四、使用说明书要求
1、概述;
2、工作原理;
3、主要技术指标及特点;
4、使用要求;
5、注意事项。
五、其它要求
1、有关图形符号应注意采用新国标进行设计。
2、设计的图纸、绘图工具、绘图板等自备或集中向学校有关部门借用或购买<要求用2号图纸)。
3、要求先设计出继电接触控制系统,后设计出PLC控制系统,并设计出
PLC梯形图和I/O口分配图及PLC选型。
六、设计课题及要求
课题一:
装卸料小车PLC控制设计
<一)设计原始资料和控制要求
图1
一小车运行在AB两轴之间,在AB两地各设一个限位开关如图所示,小车在A点时<后限位开关受压动作),操作控制按钮可使小车向前行至料斗下停止,装料再返回A地将料卸下。
小车的控制有4种控制方式。
(1)手动控制方式;
(2)单周期运行控制方式;
(3)双周期运行控制方式;
(4)自动运行控制方式;
1、手动控制方式
在手动控制方式,可用4个控制按钮控制小车的向前和向后运行,以及车门的打开和料斗门的打开。
小车的运行由三组异步电动机控制,小车的车门和料斗的斗门由电磁铁控制,当电磁铁带电时,料门或斗门打开,失电时关门。
(1)手动控制要求如下:
a、小车向前运行
小车在漏斗下面时不能向前运行,小车的车门在打开时不能运行,小车采用点动控制,按下向前运行按钮,小车向前进,当小车行至料斗下时,碰到前限位开关时应停下来。
b、小车向后运行
小车在A地点时不能后退,小车的车门在打开时不能运行,小车采用点动控制,料斗门未关闭时不能运行,按下向后运行按钮时,小车向后运行至A地点时,小车碰到后限位开关应停下来。
c、料斗门打开控制
小车必须在B地点料斗门下时,才能打开料斗门,以避免将料卸在地上。
按一下料斗门打开按钮,控制料斗门的电磁铁得电,斗门打开,延时10秒钟后电磁铁失电斗门关闭。
d、车门打开控制
小车必须在A地点时,才能打开车门,以保证将料卸在规定地点。
按一下车门打开按钮,控制车门的电磁铁得电,车门打开,延时4秒钟后电磁铁失电,车门关闭。
2、单周期运行控制方式要求小车在A地点,并且在车门关好的情况下,按一下向前运行按钮。
小车就从A地点运行到B地点停下来,然后料斗门打开装料10秒钟,之后小车自动向后行到A地点停止,车门打开卸4秒钟后,车门关闭。
3、双周期运行控制方式要求
小车在A地点时,按一下向前运行按钮,小车将循环两次单周期运行过程。
4、自动运行控制方式要求小车在A地点时,按一下向前运行按钮,小车将自动重复单周期运行过程,断开运行开关时,小车将在完成一个循环之后,结束运行。
在手动控制方式下不能进行,单周期、双周期和自动运行方式,反之,在单周期、双周期和自动运行方式下也不能进行手动控制。
本控制采用FX2系列等可编程控制器,其输入输出端子分配如下:
X4O0运行开关;
X401
前限位开关;
X402:
后限位开关;
X403:
手动方式;
X404:
自动方式;
X405
单循环方式;
X406双循环方式;
X407
向前运行按钮;
X410向后运行按钮;
X411
车门打开按钮;
X412斗门打开按钮;
Y430
向前运行;
Y431向后运行;
Y432:
Y433车门电磁铁
<二)设计内容
1、可编程控制器输入输出接线图设计;
2、控制面板元件布置图设计;
3、控制梯形图和程序设计;
4、关键元器件参数设计与选择;
5、编写控制原理说明书;
6、绘制控制系统图、控制面板元件布置图和元器件布置图、元器件之间接线图、可编程控制器输入输出接线图等图纸。
<三)设计要求
1、设计应根据原始材料,满足控制要求;
2、列出所选设备型号、规格和数量等。
3、设计说明书应书写工整、整齐,用规定统一纸张;
4、图纸应清洁规范,电气图形符号和文字符号应符合标准;
5、设计应独立完成,不得抄袭他人。
<四)主要参考资料
1、可编程控制器教程;
2、可编程控制器<PLC例题习题及实验指导;
3、可编程控制器<PLC基础及应用;
4、电气制图及图形符号、国家标准汇编;
5、其它有关FX2n型可编程控制器手册、资料等。
课题二:
电镀自动生产线PLC控制设计
1、电镀自动生产线基本情况介绍
某电镀自动生产线如图2所示。
在电镀生产线一侧<原位),将待加工零件装入吊蓝,并发出信号,专用行车便提升前进,到规定的槽位自动下降
并停留一段时间<各槽停留时间预先按工艺设定)后自动提升,行至下一个电镀槽,完成电镀工艺规定的每道工序后,自动返回原位,卸下电镀好的工件重新装料,进入下一个电镀循环。
图2
对于不同零件,其镀层要求不同,为了节省场地,适应批号生产需要,提高设备利用率,设备还要求电气控制系统有槽位选择能力。
由于每个槽位之间的跨度较小,行车在前后运行停车时要有能耗制动,以保证准确停位。
2、拖动情况
电镀行车采用两台三相异步电动机分别控制行车的升降和进退,采用机
械减速装置。
电动机数据<型号JYZ-12-4,P=0.81kw,l=2A,n=1410r/min,V=380V)
3、拖动控制要求
1控制装置具有程序预选功能<按电镀工艺确定需停留2位),一旦程序选定,除装卸零件外,整个电镀工艺应能实现四种操作方式。
(1)自动循环;
<2)单周期;
<3)步进操作;
<4)手动操作。
2前后运行和升降运行应能准确停位,前、后升降运行之间有互锁作用
。
3该装置采用远距离操作台控制行车运动,要求有暂停控制功能。
4行车运行采用行程开关控制,并要求有过极限位置保护。
主电路应有短路和过载保护。
5行车升降,进退采用能耗制动,升降电动机制动时间为2S,进退运动电动机制动时间为1S,1#~5#槽位的停留时间依次为11S、12S、13S、14S、15S,原位装卸时间为10S。
1、电镀自动生产线主电路设计;
2、可编程控制器输入输出接线图设计;
3、可编程控制器控制梯形图设计;
4、控制面板元件布置图的设计;
5、编写使用和操作说明及注意事项;
6、编写设计过程说明书,包括:
a总体方案的选择说明
b、控制原理设计说明
c、主要电器元件选择说明,编写元件明细表
7、编写所设计图纸,包括:
a电镀行车主电路图<A2)
b、PLC控制梯形图<A2)
c、控制面板元件置图和PC控制输入输出接线图<A2)
1、写明设计的依据、要求。
2、写明设计的计算步骤、电路的控制原理和梯形图的控制原理。
3、列出所选设备型号、规格和数量等。
4、设计说明书应书写工整、整齐,用规定统一纸张,设计内容应符合设
计要求。
5、图纸应清洁、规范,电气图形符号应符合标准。
6、设计应独立完成,不得抄袭他人。
7、设计期间应遵守作息时间,不得迟到、早退、无故旷课。
<四)主要设计参考资料
1、电气逻辑控制技术,熊葵容主编。
2电气控制及可编程控制器,张凤珊主编。
3、工厂电气控制技术,方承远主编。
4、可编程控制器教程,王兆义主编。
5、有关FX2n型PLC的资料等。
课题三:
机械手电气控制系统设计
(1)机械手结构、动作与控制要求
机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛,主要用于搬动或装卸零件的重复动作,以实现生产自动化。
本设计中的机械手采用关节式结构。
各动作由液压系统驱动,并由电磁阀控制,动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统。
机械手的机械结构如下图3所示,主要由手指、手腕、小臂和大臂等几个部分组成,每次转动一定角度<由工件数决定),以保证待加工零件对准机械手。
机械手各动作与相应电磁阀动作关系如下表所示。
图3机械手的外形及其与料架的配置
具体动作顺序是:
(1)原始位:
装好工件等待中工位置,其状态是大手臂竖立,小手
臂伸出并处于水平位置,手腕横移向右,手指松开。
(2)手指夹紧:
抓住卡盘上的工作。
(3)松卡盘。
(4)手腕左移:
从卡盘上卸下已加工好的工件。
(5)小手臂上摆。
(6)大手臂下摆。
(7)手指松开:
工件放回料架。
(8)小手臂收缩。
(9)料架转位。
(10>小手臂伸出。
(11>手指夹紧:
抓住未加工零件。
(12>大手臂上摆:
取送零件。
(13>小手臂下摆。
(14>手腕右移:
将工件装到机床的主轴卡盘中
(15>卡盘收紧。
(16>手指松开:
等待加工。
表3-1电磁阀状态表
YV1
YV2
YV3
YV4
YV5
YV6
YV7
YV8
YV9
YV10
YV11
手指的夹紧与放松
夹紧
+
放松
手腕横向移动<左右移动)
左移
右移
小臂的伸缩
伸
缩
小臂上下摆动
上摆
下摆
大臂下
摆动
料架转动
<二)设计任务
1、设计出继电器接触控制元件的电气控制原理图,选用元件,制定出元件目录表。
2、在上述控制原理图的基础上,设计出PLC控制的梯形图和PLCI/O口接线图,选用合适的P