皮带运输机PLC控制系统设计.docx

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皮带运输机PLC控制系统设计

课题七皮带运输机PLC控制系统

图7.1皮带运输机的动作示意图

一、实训目的

1．熟悉步进顺控指令的编程方法；

2．掌握选择性流程程序的编制；

3．掌握皮带运输机的程序设计及其外部接线。

二、实训器材

1．可编程控制器1台（FX2N-48MR）；

2．皮带运输机模拟显示模块1块（带指示灯、接线端口及按钮等）；

3．实训控制台1个；

4．电工常用工具1套；

5．手持式编程器或计算机1台；

6．连接导线若干。

三、实训要求

设计一个用PLC控制的皮带运输机的控制系统。

其控制要求如下：

在建材、化工、机械、冶金、矿山等工业生产中广泛使用皮带运输系统运送原料或物品。

供料由电阀DT控制，电动机M1、M2、M3、M4分别用于驱动皮带运输线PD1、PD2、PD3、PD4。

储料仓设有空仓和满仓信号，其动作示意简图如图7.1所示，其具体要求如下：

1．正常起动，仓空或按自动起动按钮时的起动顺序为M1、DT、M2、M3、M4，间隔时间5s；

2．正常停止，为使皮带上不留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止，即正常停止顺序为DT、M1、M2、M3、M4，间隔时间5s；

3．故障后的起动，为避免前段皮带上造成物料堆积，要求按物料流动相反方向按一定时间间隔顺序起动，即故障后的起动顺序为M4、M3、M2、M1、DT，间隔时间10s；

4．紧急停止，当出现意外时，按下紧急停止按钮，则停止所有电动机和电磁阀；

5．具有点动功能。

四、软件程序

1．I/O点分配

X0：

自动/手动转换；Xl：

自动位起动；X2：

正常停止；X3：

紧急停止；X4：

点动DT电磁阀；X5：

点动M1；X6：

点动M2；X7：

点动M3；X10：

点动M4；X11：

满仓信号；X12：

空仓信号；X13：

故障起动

Y0：

DT电磁阀；Y1：

M1电动机；Y2：

M2电动机；Y3：

M3电动机；Y4：

M4电动机。

2．设计方案

根据系统控制要求及PLC的I／O分配，设计皮带运输机的系统程序如图7.2所示。

五、系统接线

根据皮带运输机的控制要求，其系统接线图如图7.3所示（PLC的输出负载都用指示灯代替）。

六、系统调试

1．输入程序，按前面介绍的程序输入方法，用手持式编程器（或计算机）正确输入程序。

2．静态调试，按图7.3所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟静态调试，并通过手持式编程器（或计算机）监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查并修改、调试程序，直至指示正确。

3．动态调试，按图7.3所示的系统接线图正确连接好输出设备，进行系统的动态调试，先调试手动程序，后调试自动程序，观察指示灯能否按控制要求动作，并通过手持式编程器（或计算机）监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查线路或修改程序，直至指示灯能按控制要求动作。

七、实训报告

1．实训总结

（1）画工艺流程图，分析I/O性质，计算I/O点数、存储容量，PLC选型；

（2）编写程序（在PC机上编程并下载到PLC中）；

（3）运行并调试程序，运行调试记录；

（4）画PLC控制系统外部接线图（含主电路及供电图）；

（5）撰写课程设计论文。

2．思考

（1）用顺序功能图编制皮带运输机的程序。

（2）在皮带运输机的工作过程中突然停电，要求来电后按停电前的状态继续运行，请设计其控制程序。

图7.3皮带运输机的PLC控制系统外部接线图

图7.2皮带运输机的PLC控制系统顺控流程图

课题八双头钻床PLC控制系统

图8.1双头钻床的工作示意图

一、实训目的

1．熟悉步进顺控指令的编程和用法；

2．掌握并行性流程程序的编制；

3．掌握双头钻床的程序设计及其外部接线。

二、实训器材

1．可编程控制器1台（FX2N-48MR）；

2．双头钻床模拟显示模块1块（带指示灯、接线端口及按钮等）；

3．实训控制台1个；

4．电工常用工具1套；

5．手持式编程器或计算机1台；

6．连接导线若干。

三、实训要求

设计一个用PLC控制的双头钻床的控制系统。

其控制要求如下：

1．双头钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔如图8.1所示。

操作人员将工件放好后，按下起动按钮，工件被夹紧，夹紧后压力继电器为ON，此时两个钻头同时开始向下进给。

大钻头钻到设定的深度（SQ1）时，钻头上升，升到设定的起始位置（SQ2）时，停止上升；小钻头钻到设定的深度（SQ3）时，钻头上升，升到设定的起始位置（SQ4）时，停止上升。

两个都到位后，工件旋转120°，旋转到位时SQ5为ON，然后又开始钻第二对孔。

3对孔都钻完后，工件松开，松开到位时，限位开关SQ6为ON，系统返回初始位置。

2．具有手动和自动运行功能。

3．具有上电和急停断电功能。

4.大钻头、小钻头由两台三相异步电动机带动。

电机的正反转完成上升、下降的功能；旋转由第三台电机带动。

上升、下降及旋转限位开关均为霍尔接近开关；夹紧、放松均由电磁阀带动。

四、软件程序

1．I/0分配

X0：

工件夹紧；大钻头到下限位开关Xl：

SQ1；大钻头到上限位开关X2：

SQ2；小钻头到下限位开关X3：

SQ3；小钻头到上限位开关X4：

SQ4；旋转120°限位开关X5：

SQ5；工件松开限位开关X6：

SQ6；X7：

自动位起动；Xl0：

手动／自动转换；X11：

大钻头手动下降；X12：

大钻头手动上升；X13：

小钻头手动下降；X14：

小钻头手动上升；X15：

工件手动夹紧；X16：

工件手动放松；X17：

工件手动旋转；X20：

停止按钮：

Y0：

原位指示；Y1：

大钻头下降；Y2：

大钻头上升；Y3：

小钻头下降；Y4：

小钻头上升；Y5：

工件夹紧；Y6：

工件放松；Y7：

工件旋转。

2．程序设计方案

根据系统控制要求及PLC的I/O分配，设计双头钻床的程序如图8.2所示。

五、系统接线

根据双头钻床的控制要求，其系统接线图如图8.3所示。

六、系统调试

1．输入程序，按前面介绍的程序输入方法，用手持式编程器（或计算机）正确输程序。

2．静态调试，按图8.3所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟态调试，并通过手持式编程器（或计算机）监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检并修改、调试程序，直至指示正确。

3．动态调试，按图8.3所示的系统接线图正确连接好输出设备，进行系统的动态试，先调试手动程序，后调试自动程序，观察指示灯能否按控制要求动作，并通过手持式程器（或计算机）监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查线路或修改程序，直至示灯能按控制要求动作。

图8.2双头钻床的PLC控制系统顺控流程图

七、实训报告

1．实训总结

（1）画工艺流程图，分析I/O性质，计算I/O点数、存储容量，PLC选型；

（2）编写程序（在PC机上编程并下载到PLC中）；

（3）运行并调试程序，运行调试记录；

（4）画PLC控制系统外部接线图（含主电路及供电图）；

（5）撰写课程设计论文。

2．实训思考

（1）用顺序功能图编制双头钻床的程序；

（2）现要用该双头钻床来加工一批只需钻一个孔的工件，如何解决这个问题?

哪种方案最优?

图8.3双头钻床的PLC控制系统外部接线图