机械1802 胡真锦 大门控制.docx
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机械1802胡真锦大门控制
智能制造基础课程设计说明书
车间大门系统的设计
学院：
机械工程学院
专业：
机械制造与自动化
班级：
机械1802
姓名：
胡真锦
学号：
180101215
指导老师：
孙娟
课程设计目的：
6
课程设计器材：
6
I/O对照分配表：
11
车间大门简介
SAYOK车间大门提供多种手动或自动控制系统以满足用户对车间大门的开启或关闭方式的要求。
1.按钮2.拉绳3.遥控4.地磁环5.雷达6.光电7.联动互锁
可选配件：
红外安保系统；地磁感应系统；雷达感应系统；遥控开关；视窗；安全气囊，变频控系统，多樘门联动控制系统，防撞栏，拉绳开关，信号灯。
复位结构：
即使再宽的门，偶尔也会受到人或者车的碰撞，这会使操作受到干扰并带来昂贵的维修支出，而车间大门都装有一种自由脱轨系统，使门在受到撞击后，无须任何特殊工具或技能使门在短时间内复原。
西门子智能制造基础控制系统实验室
教学设备简介
设备如下图，用来做教学演示和编程实验，演示内容包括PID加热控制、运动控制、高速计数器等，本说明所涉及的实验内容是出厂测试接线及功能的程序。
（图1-1-1）
主要硬件配置
1 实验控制台
2 S7-200smartPLC
3 手操盒
4 车间大门控制系统LED矩阵功能卡片
5 计算机
1.认真阅读课程设计指导书，依据指导书的内容，明确课程设计任务。
2.课程设计的质量很大程度上取决于每个学生的实验态度，工作中要积极主动，服从指导老师的工作安排，对重大问题应事先向指导老师反映，共同协商解决，学生不得擅自处理。
3.课程设计是理论联系实际的重要环节，要虚心向指导老师和其它同学学习。
要参加具体工作以培养实际动手能力。
4.遵守纪律，不得无故缺勤、迟到早退，实验期间一般不准事假，特殊情况要取得指导老师和学校的同意，病假要有医院医生出示的证明。
5.要爱护仪器设备，不得随意破坏。
6.按照规定时间提交实验报告。
课程设计任务车间大门控制系统
课程设计目的：
1 掌握西门子S7-200SmartPLC原理
2 掌握创建S7-200SMART控制程序的步骤
3 熟悉S7-200SMART控制指令的使用方法
4 掌握使用SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法
5 掌握手操盒的操作
6 通过实际控制系统的建立，掌握应用PLC技术解决实际控制问题的思想和方法
课程设计器材：
6 实验控制台
7 S7-200smartPLC
8 手操盒
9 车间大门控制系统LED矩阵功能卡片
10 计算机
课程设计要求
Ø车间大门的构造，如图4-1所示：
图4-1车间大门的构造
Ø控制要求：
1.手动开关门方式：
a.操作盘切换到手动状态（I2.1＝1）终止当前的运行自动运行动作。
点动打开开门开关，门打开方向（Q0.1＝1）点动，当打开门开关保持30秒后，门持续打开运行，直到卷帘门开门限位（DI1.4＝1），停止开门动作（DQ0.1=0）。
b.点动打开关门开关（DI2.3＝1），关门动作（DQ0.2＝1）点动，当关门信号保持30秒后，门持续向下关闭（DQ0.2=1），直到卷帘门关门限位信号（DI1.3＝1），停止关门动作。
c.如果在开门过程中，瞬时打开关门信号，终止开门运行然后转入关门运行。
反之亦然。
，如图4-2所示：
图4-2
2.上班时间大门自动开关（DI2.1＝0）
●自动打开和关闭
●快速安全地打开和关闭
●如果闸门被行人和叉式起重车阻碍，门不会关闭
●在正常的工作时间之外车间大门为锁定状态
●在工作的时间内不会锁门，并且允许规定人员解锁
●允许手动打开和关闭
（1）从外向内行走，如图4-3-1所示：
图4-3-1
d.当人员或工作车辆从室外接触室外光电开关（DI1.0＝1）时，车间大门自动打开（DQ0.1＝1）。
e.如果在开门过程中达到开门限位（DI1.4＝1）或门下光电开关触发到信号时（DI1.1＝1）时，卷帘门停止打开。
（开门限位或门下光电开关有触发时，说明人员或车辆已经可以通过卷帘门，则不需要继续开门了。
）
f.如果室内光电开关感应到信号时（DI1.2＝1），则卷帘门延时10秒自动关闭，当到达下限位时（DI1.3=1）停止关门。
g.如果三个光电开关在60秒没有信号，则卷帘门自动关闭。
h.如果在关闭过程中门下光电开关有信号，则门立即停止下降。
（2）带有停顿的通过卷帘门，如图4-3-2所示：
DI0.1
DI0.0
DI0.2
图4-3-2
i.当人员或工作车辆从户外接触室外光电开关（DI1.0＝1）时，车间大门自动打开（DQ0.1＝1）。
j.如果在开门过程中达到开门限位（DI1.4＝1）或门下光电开关（DI1.1＝1）时，卷帘门停止打开。
（开门限位或门下光电开关感应到信号，说明人或车辆已经可以通过卷帘门）
k.然后室内光电开关感应到信号（DI1.2＝1）卷帘门自动关闭，到达下限位后停止（DI1.3=1）。
在关门过程中如果遇到门下光电开关有信号（DI1.1=1），卷帘门将停止关闭并转换成自动开启。
l.等待室内光电开关再次触发（DI1.2＝1），延时10秒卷帘门自动关闭
m.如果三个光电开关在60秒没有信号，卷帘门自动关闭。
（3）二人通过卷帘门，如图4-3-3所示：
DI0.1
DI0.0
DI0.2
图4-3-3
n.当人员或工作车辆从户外接触室外光电开关（DI1.0＝1）时，自动打开卷帘门（DQ0.1＝1），
o.如果在开门过程中达到开门限位（DI1.4＝1）或门下光电开关（DI1.1＝1）时，卷帘门停止打开。
（开门限位或门下光电开关＝1说明人或车辆已经可以通过卷帘门）
p.然后室内光电开关（DI1.2＝1）卷帘门自动关闭，到达下限位（DI0.3。
在关门过程中如果遇到室外光电（DI1.0）信号再次触发，卷帘门将停止关闭转换成自动开启
q.如果三个光电开关在60秒没有信号，卷帘门自动关闭。
r.如果在关闭过程中门下光电开关有信号，门立即停止下降。
（4）下班时间大门有权限的自动开关
s.设定一个PLC时钟，并设定上班的工作时间为早上9点，下班时间为下午5点。
要求当时钟处于上班时间内，则执行上班自动运行状态（DQ0.3=1），当处于下班时间时，大门处于手动状态，不过可以允许有权限的管理员通过钥匙来启动自动程序。
表4-1I/O对照分配表
手操盒地址
内容
初始化状态
DI1.0
室外光电开关
1
DI1.1
门下光电开关
1
DI1.2
室内光电开关
1
DI1.3
卷帘门关闭限位
1
DI1.4
卷帘门开门限位
1
DI2.0
钥匙开关
0
DI2.1
手动/自动切换
0
DI2.2
手动开门
0
DI2.3
手动关门
0
DI2.4
停止门运动
1
DQ0.1
开门
DQ0.2
关门
操作步骤
1 建立STEP7Micro/WinSmart软件和S7-200SMARTPLC的以太网通讯
2 配置CPU和扩展模块
3 在符号表中为变量命名
4 编写控制程序
5 下载项目并调试验证其功能
程序设计
课程设计：
1.明确实验目的
2.熟悉实验器材
3.数据处理
1 分析I/O性质，计算I/O点数，PLC选型
2 画出控制流程图
3 画出车间大门系统梯形图
4.撰写课程设计心得
设计心得
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关S7-200 Smart各方面的知识，心得体会通过这次课程设计，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充，在设计过程中遇到一些模糊的公式和专业用语，比如说经济刮板运输机及皮带运输的选择，在选择选择刮板皮带运输选型时,在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次设计，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。
虽然这次课程是那么短暂的2周时间，我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学，这次任务原则上是设计，其实就是一次大的作业，是让我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用，计算力学和运动学及预选电动机过程中的那些繁琐的数据，使我做事的耐心和仔细程度得以提高。
课程设计是培训学生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学环节，是对三年所学知识的复习和巩固。
同样，也促使了同学们的相互探讨，相互学习。
因此，我们必须认真、谨慎、踏实、一步一步的完成设计。
如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，也可能会自己独立的完成一个项目，我相信无论是谁看到自己做出的成果时心里一定会很兴奋。
此次设计让我明白了一个很深刻的道理
参考文献
[1]南丽霞·朱亚东.机床电气控制与PLC（三菱）实训教程.中国科学技术大学出版社.2004
[2]郑凤翼.图解西门子S7-200系列PLC入门.电子工业出版社.2011
[3]张红涛.西门子S7系列PLC原理及应用.中国电力出版社.2013
[4]翟红程.俞宁.西门子S7-200PLC应用教程.机械工业出版社.2012
[5]高安邦.田敏.俞宁.西门子S7-200PLC工程应用设计.机械工业出版社.2011
[6]赵春华.可编程控制器及其工程应用.华中科技大学出版社.2012
[7]杜晋.机床电气控制与PLC（三菱）.机械工业出版社.2016
[8]廖常初.S7-200SMARTPLC应用教程.机械工业出版社.2015
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