机电传动课程设计说明书.docx
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机电传动课程设计说明书
机电传动课程设计说明书
院系装备制造工程分院
专业机械设计制造及其自动化
姓名张海浪
班级091212
学号31
组别第三组
指导老师王伟
日期2011.1.10至2011-1-15
成绩
设计任务书
1.设计题目:
污水处理控制系统设计
2.设计内容:
1)完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2)按停止按钮,完成当前循环后再停。
3)要求同时控制三套子系统的运行。
4)要求可以实现手动和自动控制。
3.设计要求:
1)画出端子接线图和顺心功能图。
2)设计并调试PLC控制梯形图。
3)设计说明书。
3.进度安排
1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案2天
2)PLC顺序功能图与梯形图设计5天
3)说明书撰写2天
4)答辩1天
指导教师:
主管院长:
年月日
目录
设计任务书1
目录2
前言3
摘要4
PLC概述5
工作原理6
端子接线图8
工艺流程图9
顺序功能图10
梯形图11
语句表15
总结16
参考文献17
前言
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)取代传统继电器控制装置以来,PLC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。
同时,PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLC在开关量
处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC不再局限于逻
辑控制,在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器,但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器,现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
摘要
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。
此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。
20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
第一部分
PLC概述
1.PLC概述
PLC(ProgrammablelogicController)即可编程控制器,是当今基于计算机技术的常见工业控制装置,主要应用于工业控制领域。
PLC内部配有编制程序的存储器,用于存储其内部指令、程序代码及程序运行所需的各种数据,并以数字或模拟的方式与外部进行输入和输出,进而控制各种类型的执行装置。
PLC及其有关的外围设备是工业控制系统中的重要组成部分,尤其在底层控制中,PLC一般都会是控制系统的核心。
2.PLC的特点
2.1可靠性高,抗干扰能力强工业生产一般是在恶劣环境中进行的高强度作业,这就要求其设备具有较高的可靠性和抗干扰能力。
2.2.丰富的IO接口
在工业生产现场,存在各种不同的设备或变化的生产环境,为了在计算机中进行计算及采取控制措施,PLC配备丰富的IO模块,以便能够将现场的各种信号转换成PLC中可识别的信号。
2.3.编程简单,易学易用
PLC作为通用工业控制计算机,接口简单易于配置,编程语言也易于工程技术人员所接受。
2.4.系统搭建容易,维护方便
PLC用存储逻辑代替接线逻辑即使用软逻辑代替硬逻辑,这一方面增加了逻辑运算的灵活性,另一方面大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统结构更加简易实用、系统搭建周期大为缩短。
工作原理
污水净化示意图如上所示,系统有三套子系统,每个系统工作均相同,该系统的用途是把待除水中的氧化铁杂质过滤出去,来实现污水氧化的作用。
污水净化系统的控制过程:
1初始放空:
在系统通电初始时,所有的闸门均断开,磁滤器也断开。
2净化过程
按下启动按钮,净化系统按下,规律循环工作。
①接通磁滤器电源2s,是磁滤器的磁性达到额定值。
②2s后接通出水阀,和进水阀,进行滤水工作40min.
③40min后断开进水阀和出水阀。
④5s后,断开磁滤器电源。
⑤2s后,进行反洗工艺,接通排污阀,空压阀,将氧化铁冲洗倒排污池。
⑥1min断开空压阀,排污阀和响铃,反洗结束。
⑦5s后在进行滤洗工作,如此循环。
⑧按下停止按钮,执行完本次循环结束。
污水净化中元件选择:
1PLC主机及扩展模块:
选择西门子S7-200CPU226AC\DC\RALAY型PLC;
EM2228×继电器输出型扩展模块;
2启动按钮SB1:
用于净化系统的初始上电工作;
停止按钮SB2:
用于净化系统的整个工作的全面结束;
3磁滤器YV1、YV6、YV11:
用于控制磁滤器的接通与否;
4出水阀YV2、YV7、YV12:
用于控制出水阀的接通与否;
5进水阀YV3、YV8、YV13:
用于控制进水阀的接通与否;
6排污阀YV4、YV9、YV14:
用于控制排污阀的接通与否;
7空压阀YV5、YV10、YV15:
用于控制空压阀的接通与否;
8响铃HA1、HA2、HA3:
用于控制反洗工作响铃的接通与否;
端子接线图
工艺流程图
顺序功能图
梯形图
语句表
总结
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
通过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过合作,我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
通过深入的交流,在设计的过程中,我们用了分工与合作的方式,每个人负责一定的部分,同时在一定的阶段共同讨论,以解决分工中个人不能解决的问题,在交流中大家积极发言,和提出意见,同时我们还向别的同学请教。
在此过程中,每个人都想自己的方案得到实现,积极向同学说明自己的想法。
通过比较选出最好的方案。
在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。
在学习的过程中,不是
每一个问题都能自己解决,向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法,不是有句话叫做思而不学者殆。
做事要学思结合。
最后诚挚的感谢我们的指导老师,您的悉心的教导使我们得以一窥喷泉控制系统领域的深奥,不时的讨论并指点我正确的方向,使我在毕业设计这段时间中获益匪浅。
老师对学问的严谨更是我们学习的典范。
本次设计的完成另外也得感谢四位小组成员的大力协助。
因为有你们的体谅及帮助,使得本次课设能够更完整而严谨。
从开始进入课题到课设的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意。
参考文献
教材1:
《机电传动控制基础》主编陈白宁段智敏刘文波
教材2:
《深入浅出西门子S7-200PLC》主编蔡行健黄文羽李娟
教材3:
《PLC开发与应用实例详解》主编吴作明
教材4:
《PLC电气控制技术S7-200》主编陈丽李广利