机电传动控制课程设计说明书.docx

1、机电传动控制课程设计说明书机电传动控制课程设计说明书专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 081411 学 号 28 姓 名 张军 指导教师 陈白宁 成 绩 沈阳理工大学应用技术学院“机电传动控制”课程设计任务书第七组1设计题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计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，立即停。3）按复位按钮，所有滑台回原位，动力头电动机停止。4）要求可以实现手动、单周期和连续。3设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书4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梯形图设计。 5

2、天3）说明书撰写。 2天4）答辩。 1天*专业负责人：陈白宁 2010年12月29日1前言- 22课程设计的任务和要求- 72.1、课程设计的任务- 72.2、课程设计的基本要求- 73总体设计 - 73.1、PLC选型- 73.2、PLC端子接线- 84PLC程序设计 - 84.1、设计思想 - 94.2、顺序功能图- 104.3、PLC梯形图- 115语句表- 136结束语- 147参考文献- 14前言可编程序逻辑控制器简称PLC，是专门为工业控制设计的通用自动控制装置。它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体，成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备，在各个行业中得到了广泛的应用。

3、PLC产品种类较多，硬件与软件系统各具特色，可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选

4、择使用。SIMATIC S7-300 PLC是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.60.1s）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化

5、的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI

6、）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。SIMATIC S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。课程设计的任务和要求1.1、课程设计的任务题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计1.2、课程设计的基础要求要求：该机床有四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位

7、，第二工位到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位90度，转过360度完成一个工件的所有加工。机床的动作包括：工作台的抬起、回转、落下夹紧；夹具的夹紧、松开；三个滑台各自的向前切削、向后退回。流程图如图所示。2 、总体设计2.1 PLC选型 主机：选择西门子系列作为系统的工作主机。根据I/O点数来确定PLC型号，为满足控制要求该系统需要有33输入点，16个输出点。因此采用S7-200 CPU 226 AC/DC/继电器型工作主机。其基本参数如下：本机数字输入：24路数字量输入本机数字输出：16路数字量输出内部存储器位：256位定时器总数：256定时器计数器总

8、数：256计数器电源电压允许范围：AC85264V输入电流仅CPU/最大负载：40/160 mA,AC240V电压范围：DC20.428.8V电流限制：约1.5A由于该系统要求33个输入点16个输出点S7-200 CPU226不能满足点数要求，因此采用EM223DI8/DO8DC24/继电器型和EM221DI8DC24/继电器型扩展模块增加输入输出点数。CPU总I/O点数为64点，系统要求的I/O总点为49点。CPU总I/O点数=（1.11.3）系统要求的I/O总点数。所以满足设计要求。2.2PLC端子分配3PLC程序设计3.1 设计思想本题是由题意与机床总控流程图设计出来的，由题可知该机床有

9、四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位，可以理解为首先由机械手将工件放入工作台夹紧工件后，工作台抬起，碰到限位开关，进行工作台回转，转过90度后，工作台落下夹紧，落到位碰到限位开关进行第二工位到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位90度，转过360度完成一个工件的所有加工。同时设计还分为连续与手动。本次实训最重要的涉及到六个限位器，首先先进行了顺序功能图的设计，之后又是设计PLC控制梯形图的编写，最后才写出指令。进行说明书的编写。3.2PLC顺序功能图设计3.3PLC梯形图设计 3.4PLC指令3.5 控制图如图所示： 4结束语 通过这次实训课，我受益颇

10、丰，学到了书本里根本学不到的东西，在为期两周的实习期间，我们学习了初步的plc程序设计，一开始这门课程所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。最终圆满顺利的完成了这次课程设计，这次的实习也几近完结，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，并且我对这次的实习是热情高涨的。第一，通过实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；第二，通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为机械专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。第三，在课程设计的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难、团队协作的精神，大家互帮互助在其中得到了很大的加强。我们不再是单体的，而是一个整体，团结的整体，老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多，学习的根本在于应用。 5参考文献1 陈白宁，段智敏，刘文波。机电传动控制基础 M 沈阳. 东北大学出版社2 朱文杰。S7300400 PLC编程设计与案例分析M北京.机械工业出版社，2009.