滑台系统控制设计报告.docx

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滑台系统控制设计报告

1.设计任务书…………………………………………………………2

1.1设计任务………………………………………………………2

1.2设计目的及要求………………………………………………2

1.3设计内容及报告要求…………………………………………3

2.总体设计方案…………………………………………………………4

2.1方案的确定……………………………………………………4

2.2设计方案………………………………………………………4

3.PLC外部接线图，I/O地址分配表………………………………...5

3.1PLC外部接线图………………………………………………5

3.2I/O模块的地址分配……………………………………….…6

4.顺序功能图，梯形图及指令表….…………………….……………7

4.1顺序功能图………………………………………………….7

4.2梯形图………………..………………………………….….8

4.3程序说明……………..………………………………….….19

5.程序的调试运行及其结果…………………………………………..20

5.1手动控制的调试运行及结果……………………….……….20

5.2单步控制的调试运行及结果……………………….……….20

5.3自动循环控制的调试运行及结果………………….……….20

6.个人小结……………………………………………………………..21

7.参考文献……………………………………………………………22

2.设计总体方案

2.1方案的确定：

采用S7-300系列PLC和五层电梯实现控制任务。

采用电梯模型中的轿厢来模拟机械滑台，工作台由三相异步电动机拖动，电机转速和正反转运行由变频器控制。

工作台的位置由楼层的限位开关控制。

滑台运行状态分为三种方式：

手动方式、单步方式和自动循环三种控制方式。

其中，运行方式是由外部开关S1、S2确定的，S1断开时为手动方式，S1合上时为自动方式；S2断开为单步运行方式，S2合上为自动循环控制方式。

运行切换时，滑台立即停止运行。

2.2设计方案：

主电路设计方案工艺流程图如下图1所示：

图1工艺流程图

工作台的快进由电机的正转和快速来控制，后退由电机反转和高速来控制，工进由电机的正转和低速来控制。

手动控制时用外部LED的A灯来指示，单步控制时用外部LED的G灯来指示，自动循环控制时用外部LED的D灯来指示。

工作台启动按钮由二层上呼按钮SB2▲来控制，后退按钮由二层下呼按钮SB2▼控制，停止按钮由五层下呼按钮SB5▼控制。

最后通过PLC程序代码来实现工艺流程的顺序控制。

3.PLC外部接线图，I/O地址分配表

3.1PLC外部接线图

3.2I/O模块的地址分配

（1）地址分配

输入设备

输出设备

序号

名称

代号

地址

序号

名称

代号

地址

1

转换开关1

S1

I0.1

1

电机正转

DIN1

Q0.1

2

转换开关2

S2

I0.2

2

电机反转

DIN2

Q0.2

3

二层上呼按钮

SB2▲

I1.1

3

电机低速

DIN3

Q0.3

4

二层下呼按钮

SB2▼

I1.2

4

电机高速

DIN4

Q0.4

5

五层下呼（停止）按钮

SB5▼

I1.3

5

蜂鸣器

P

Q1.0

6

一层定位传感器

SQ1

I2.1

6

一层上呼灯

D1

Q1.6

7

二层定位传感器

SQ2

I2.2

7

五层下呼灯

D5

Q1.5

8

三层定位传感器

SQ3

I2.3

8

手动指示灯

A

Q1.1

9

四层定位传感器

SQ4

I2.4

9

单步指示灯

G

Q1.2

10

五层定位传感器

SQ5

I2.5

10

循环指示灯

D

Q1.3

（2）工作方式开关的切换对照表

S1（I0.1）

S2（I0.2）

工作方式

0

0

停止

0

1

手动

1

0

单步

1

1

自动循环

4.顺序功能图，梯形图及指令表

4.1顺序功能图

图3单步运行顺序功能图图4自动循环运行顺序功能图

4.2梯形图

OB1程序：

（1）不工作时工作指示灯全灭

（2）手动工作方式A灯亮

（3）单步工作方式G灯亮

（4）循环工作方式D灯亮

（5）手动控制

（6）单步运行

（7）自动循环

（8）停止

FC1（手动运行）程序：

（1）按下启动按钮SB2▲即I1.1时滑台上升

（2）按下下降按钮SB2▼即I1.2时滑台下降

（3）五层限位指示灯

（4）一层限位指示灯

FC2（单步运行）程序：

（1）切换到手动时给初始步置位，切换到其它

工作方式时使其所有步复位。

（2）按下按钮SB2▲即I1.1使其先回到原点

（3）按下按钮SB2▲即I1.1使其快进到三楼

（4）按下按钮SB2▲即I1.1使其快退到一楼

（5）按下按钮SB2▲即I1.1使其工进到四楼

（6）按下按钮SB2▲即I1.1使其快退到二楼

（7）按下按钮SB2▲即I1.1使其工进到三楼

（8）按下按钮SB2▲即I1.1使其回到原点暂停5S

（9）电机正转

（10）电机反转

（11）电机高速

（12）电机低速

（13）蜂鸣器闪烁

（14）一层指示灯亮

FC3（自动循环）程序：

（1）切换到自动循环时给初始步置位，当切换到其

它工作方式时使其所有步复位。

（2）按下按钮SB2▲即I1.1使其先回到原点

（3）再按下按钮SB2▲即I1.1使其开始连续运行

4.3程序说明

（1）主程序的OB1

在主程序的OB1中，通过调用功能（FC）的方式来实现各种工作方式的切换。

工作方式的选择开关是由S1，S2的拨动开关选择，同时只能选择一种工作方式。

选择手动工作方式时断开S1，合上S2，手动指示灯A灯亮，调用手动程序FC1；选择单步工作方式时合上S1，断开S2，单步指示灯G灯亮，调用程序FC1，选择自动循环工作方式时合上S1、S2，循环指示灯D灯亮，调用程序FC3。

（2）手动程序FC1

手动操作时，用I1.1和I1.2对应的2个按钮SB2▲、SB2▼控制滑台的上升与下降，为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了一些必要的联锁：

用一楼和五楼的定位传感器I2.1和I2.5的常闭触点限制滑台运动的上下极限位置。

（3）单步控制程序FC2

单步运行时，I0.1为1状态，I0.2为0状态，即S1闭合，S2断开。

根据顺序功能图先使工作台回到原点，然后每按下一次按钮SB2▲，执行一步，在按下停止按钮SB5▼时，立即停止运行。

（4）自动循环工作程序FC3

循环工作方式时，I0.1和I0.2为1状态，即S1、S2均闭合，在初始状态按下启动按钮I1.1，M2.0变为1状态，滑台根据设计的工艺流程运行，当滑台在步M2.7返回原点时，I2.1为1状态，系统将自动循环的工作下去。

5.程序的调试运行及其结果

5.1手动控制的调试运行及结果

手动控制（点动）：

手动控制指示灯A灯亮，按住二层上呼按钮时（I1.1），滑台上升，当在任意位置（不超过五层）松开按钮时，滑台停止上升，当按住二层下呼按钮时（I1.2），滑台下降，当在任意位置（不低于一层）松开按钮时，滑台立即停止下降。

为了安全考虑所以设计了两个极限位置，当到达五层时，五层限位传感器（I2.5）检测到信号，立即停止滑台上升，当达到一层时，一层限位传感器（I2.1）检测到信号,立即停止滑台下降。

所设计的程序可以完成控制的手动控制。

5.2单步控制的调试运行及结果

单步运行：

单步控制指示灯G灯亮，滑台需位于原点（1层），按动启动按钮SB2▲（2层），滑台立即高速上升到3楼，第二次按动启动按钮SB2▲（2层），高速回到1楼，第三次按SB2▲（2层）之后滑台低速上升到4楼，第四次按SB2▲（2层）后高速下降到2楼，第五次按动启动按钮SB2▲（2层）后低速上升到3楼，最后按动SB2▲（2层）滑台高速下降回到1楼。

检测每一层是否到达是通过每一层的定位传感器来实现的。

5.3自动循环控制的调试运行及结果

自动循环控制：

循环控制指示灯D灯亮，滑台需位于原点（1层），按动启动按钮SB2▲（2层），滑台立即高速上升到3楼，然后高速回到1楼，滑台再以低速上升到4楼，之后滑台高速下降到2楼，以低速进到3楼，最后高速下降到1楼原点处，暂停5S后接着第一步继续循环运行。

6.个人小结

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查找出了部分原因所在，同时也暴露出了前期在这方面的知识欠缺和经验的不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我懂得纸上得来终觉浅的道理。

回顾两周的PLC课程设计，使我感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

实验过程中，也对团队精神进行了考察，让我更加明白团队合作的重要性，同时也体会到了成功后一起体会喜悦的心情。

团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情的能力。

在设计过程中，与同学分工设计，相互探讨，相互学习，相互监督。

学会了合作，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。

此次课程设计过程，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。

设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于迎逆而解。

在今后生活和学习过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘！

7．参考文献

[1]王永华《现代电气控制及PLC应用技术》北京：

北京航空航天大学出版社，2008.

[2]吴作明《PLC开发与应用实例详解》北京：

北京航空航天大学出版社，2007.11

[3]廖常初.S7-300/400PLC应用教程——北京：

机械工业出版社，2011.6

[4]廖常初.S7-300/400PLC应用技术——北京：

机械工业出版社，2008.3

[5]阮友德《电气控制与PLC实训教程》北京：

人民邮电出版社