完整版《PLC毕业课程设计》指导书S715压缩Word格式文档下载.docx

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（2）在性价比变化不大的情况下，应选用高一档次的机型（如选S7224，不选S7222），同时应考虑同一个厂（或一个车间）选同一机型，便于维护检修及备品备件储备；

（3）编制IO分配表，绘制PLC控制系统的电气原理图和接线图（即原理设计和工艺设计）；

（4）绘制用户程序的流程图（根据工艺流程进行）；

（5）设计用户程序并进行模拟调试；

（6）现场施工：

控制柜，PLC主机接线，现场输入输出接线，并进行联机调试用户程序；

（7）编制技术文件：

设计说明书和使用说明书；

（8）交付使用1.3PLC控制系统的类型

（1）单机控制系统1）被控对象为单一的机械设备或生产流水线，一般不与其它控制系统或计算机通信，但是选用的PLC仍应具备通信功能，以备用；

2）集中控制系统，即一台PLC控制多个被控对象，这种控制系统必要时应采用冗余系统（双机冷备或热备系统）。

（2）分布式控制系统1）被控对象较多，且经常地交换数据和状态信息；

2）控制器采用若干个相互之间具有通信联网功能的PLC构成，系统的上位机可采用PLC或IPC。

1.4PLC控制器的安装，防干扰措施和维护检修

（1）系统安装1）考虑的主要因素（环境）是湿度、温度、振动、冲击、腐蚀性气体、过电压以及电磁干扰（具体参数参见有关机器的技术指标）。

2）控制箱的设计原则箱体的物理性能满足要求（强度、刚性、气体的流动性、散热要求等）；

箱体提供的环境，尤其应注意箱体内元件的布置和IO线、信号线及动力线分开安放。

（2）抗干扰措施1）控制箱内的布置要求主机远离高压和动力线（距离20cm）；

IO线分开走，I线远离动力线；

不同电源线交叉时按90敷设；

PLC主机远离热源安放；

模拟量IO最好用屏蔽电缆（或双绞线），且和功率IO的走线分开。

2）电源回路采用隔离变压器（加滤波器最佳）对PLC主机和IO回路供电。

以抑制过电压干扰；

电源配线宜采用短的双绞线；

PLC单独接地：

其接地电阻6MPa液位低、系统失压报警铃（长鸣为液位低、间鸣为失压）系统压力2MPa油泵电机过载（共用一个指示灯）报警解除

（2）绘制电气原理图要求：

采用A4图纸，有电机主电路、电源电路、PLC输入电路（8点一张图）、PLC输出电路（8点一张图）（3）程序流程图设计（4）程序设计（5）程序调试3.2铸造机控制系统设计3.2.1目的和要求1）用PLC实现对铸造机的控制2）掌握用PLC设计控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法3）学会使用传感器的检测信号构成主控程序和故障信号报警程序的设计方法4）训练用PLC设计控制系统的编程思路和综合分析问题的能力3.2.2设备概况：

铸造机是一种专用零件铸造的设备，本设备是专为西铝某铸造企业设计的，具有操作简便、可靠性高、等特点。

其构造见图3.2。

该设备采用液压系统驱动，有手动和顺控两种操作方式。

整个工艺流程分为试模、装模、铸造、脱模四个过程，分别为：

1）初始状态：

合模缸退到2位，旋转缸退到位，脱模缸退到位2）试摸：

发合模缸第一次进指令（按步进按钮）合模缸向前进上、下模合模压力到上限合模缸后退合模缸退到1位后停3）装模：

合模缸退到1位人工放入模具发合模缸第二次进指令（按步进按钮）合模缸从1位向前进上、下模合模压力到上限旋转缸进（铸模前倾）同时人工倒入铸液旋转缸进到位后停4）铸造：

旋转缸进到位铸液凝固（保压一段时间）发旋转缸退指令（按步进按钮）旋转缸退（铸模后倾）旋转缸退到位后停5）脱模：

旋转缸退到位发脱模指令（按步进按钮）合模缸后退合模缸退到2位后停脱模缸进（脱模）脱模缸进到位脱模缸退脱模缸退到位后停人工取出铸件3.2.2控制要求：

（1）开机合上PLC控制柜内的所有空气开关，接通PLC电源及直流24V供电电源。

将手动顺控转换开关置于手动位置，按下油泵启停按钮，电机在卸荷状态下启动（再次按下油泵启停按钮，油泵电机停止运行），其控制由PLC自动完成，此时可进行铸造机运行操作。

（2）系统运行操作该系统操作分为手动与顺控两种方式。

手动方式将手动顺控转换开关置于手动位置，启动油泵电机，点动运行启停按钮，运行指示灯点亮，此时，可根据铸造机运行要求操作相应的控制按钮即可，控制按钮信号要自锁；

运行中可反复点动运行启停按钮来停止运行和返回原运行状态。

顺控方式进行顺控操作之前，必须用手动方式将铸造机的合模缸退回到尾部位置，再将手动顺控转换开关置于顺控位置，按下步进按钮，系统将从合模缸进1开始按序动作，每一动作完成则自动停止，再次按下步进按钮，系统进入下一工序，以后重复上述过程，直到回到原始位置为止；

运行中可反复点动运行启停按钮，来停止运行和返回原运行状态。

（3）系统保护及报警系统设有短路保护油泵电机设有过载保护和回油滤油器堵指示信号,并设有相应的声音报警，按下报警解除按钮即可解除报警声系统设有完善的互锁保护3.2.3课程设计学生完成内容

（1）系统配置1）PLC选型：

学生根据系统要求及实验条件自行选择2）根据控制要求编制输入输出编址表，见表3.2表3.2铸造机控制系统输入输出编址表输入编址（学生自行确定编址）输出编址（学生自行确定编址）脱模缸进按钮（手动）脱模缸进合模缸进1按钮（手动）脱模缸退合模缸进2按钮（手动）合模缸进合模缸退按钮（手动）合模缸退旋转缸进按钮（手动）旋转缸进旋转缸退按钮（手动）旋转缸退手动OFF顺控ON（转换开关）卸荷阀步进按钮油泵电机脱模缸进到位（OFF）行程开关报警电笛脱模缸退到位（OFF）行程开关滤油器堵指示灯合模缸退到2位（OFF）行程开关运行指示灯合模缸退到1位（OFF）行程开关保压灯旋转缸进到位（OFF）行程开关油泵电机过载（指示灯）旋转缸退到位（OFF）行程开关油泵启停按钮油泵电机过载（热继电器）合模压力上限（压力传感器）合模压力下限（压力传感器）滤油器堵（压力传感器）运行启停报警解除按钮

（2）绘制电气原理图要求：

采用A4图纸，有电机主电路、电源电路、PLC输入电路（8点一张图）、PLC输出电路（8点一张图）（3）程序流程图设计：

要求采用子程序调用方式完成，主要分为油泵启停及保护、手动、顺控3个子程序（4）程序设计（5）程序调试3.3轴承座翻转机构PLC控制系统设计3.3.1目的和要求1）用PLC实现对轴承座翻转机构的控制2）掌握用PLC设计控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法3）学会使用传感器的检测信号构成主控程序和故障信号报警程序的设计方法4）训练用PLC设计控制系统的编程思路和综合分析问题的能力3.3.2设备概况：

在冶金行业，轧制不同的型材或板材需要不同的轧棍，轧棍套于其两端的轴承座内，见图3.3。

当使用一段时间后，或更换不同的轧棍时，都需要对轴承座进行检修。

在检修轴承座前，必须将轴承座从轧棍上拆卸下来。

检修轴承座过程中，需要对轴承座进行翻转，以便拆卸、检查、更换零件和重新装配。

有的轴承座重达十几吨，直径达1200mm，人工难以实行翻转，而且容易发生事故。

为了便于检修、降低劳动强度，增强安全性，越来越多的冶金企业开始采用轴承座拆卸机构和轴承座翻转机构，设计轴承座翻转机构的PLC控制系统，PLC的控制对象是液压系统，并通过液压系统油缸推动翻转机构正翻或逆翻。

技术要求：

可以在090内任意翻转，耐冲级负荷；

翻转过程要平稳，不能有突变和蠕动；

翻转过程中可以随时启停，停在任意位置处，无滑动现象；

翻转过程中，可以随时改变翻转方向；

具有限位保护，即使限位开关故障，系统仍然可以安全运行；

具有液压系统油位低停车和油温高等报警功能；

电机电源和总电源统一，可以在紧急状态下切断或关机；

3.3.3控制要求：

整个控制系统由油泵启停控制、翻转控制、油温控制、报警指示等部分组成。

（1）油泵启停控制本系统采用一个“油泵启停”按钮控制油泵电机的交替启停，油泵电机的运行还要受油位下限、电机过载信号的约束，如果油泵电机已经启动，当出现电机过载或油位下限时，应该停油泵电机。

（2）翻转控制包括左旋（正翻）和右旋（逆翻）两个动作，用“左旋停”和“右旋停”按钮分别实现左旋和右旋动作的交替启停控制。

左旋和右旋的控制输出还要受限位信号的约束，如果已经启动左旋或右旋动作，当限位信号有效时，则停止左旋或右旋。

为了确保限位传感器故障时，左旋或右旋到位也能正确停车，采用定时器实现限时到位停车，即无论限位信号是否接通，定时器接通则立即停车。

（3）卸荷阀控制本系统的卸荷阀采用得电升压、失电卸荷的控制方式，如果系统有左旋或右旋控制输出，则卸荷阀接通。

对于任何液压系统，油泵启动时，应确保卸荷阀处于卸荷状态；

没有任何动作时，一般也应该让卸荷阀处于卸荷状态。

（4）油温控制操作人员可以随时启停加热器和水阀对液压系统的油温进行控制，系统用“加热器启停”和“水阀启停”按钮分别控制加热器和水阀的交替启停，同时加热器和水阀的启停还受温度触点信号的控制，即油温高触点接通，则自动接通冷水阀；

油温低触点接通，则自动接通加热器。

（5）报警指示系统的油温指示、液位指示，电机过载指示、滤油器堵指示等。

当这些状态信号由断变通时，相应的指示灯点亮，按“报警解除“按钮则予以确认，相应的报警指示灯熄灭。

即使报警信号没有消除，只要进行了确认，则相应的报警指示灯不再点亮，除非再一次产生报警信号。

如果出现是油位下限和电机过载，则蜂鸣器发出警示。

电机过载报警以2秒为周期间鸣，油位下限报警以1秒为周期间鸣。

3.3.4课程设计学生完成内容

（1）系统配置1）PLC选型：

学生根据系统要求及实验条件自行选择2）根据控制要求编制输入输出编址表，见表3.3表3.3轴承座翻转机构控制系统输入输出编址表输入编址（学生自行确定编址）输出编址（学生自行确定编址）油泵启停SB1油泵电机M1翻转机构左旋停SB2加热器加热EH1翻转机构右旋停SB3溢流阀YV1报警解除SB4翻转机构左旋YV2翻转机构左旋限位SQ1翻转机构右旋YV3翻转机构右旋限位SQ2冷却水阀YV4液位上限SL1左旋限位指示HL5液位下限SL2右旋限位指示HL6滤油器堵SP1电机过载指示HL7油温55度ST1油温高指示HL8油温35度ST2油温低指示HL9油温15度ST3加热器加热指示HL10热继电器FR1液位上限指示HL11液位下限指示HL12滤油器堵指示HL13蜂鸣器FH1

（2）绘制电气原理图要求：

采用A4图纸，有电机主电路、电源电路、PLC输入电路（8点一张图）、PLC输出电路（8点一张图）（3）程序流程图设计（4）程序设计（5）程序调试3.4Z3050摇臂钻床控制系统设计3.4.1目