PLC滑塊控制

精品文檔，僅供學習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除電氣與自動化工程學院實訓評分表課程名稱： PLC控制技術實訓 實訓題目： 機械滑臺工藝流程控制系統(tǒng)設計 班級： 自動化1班 學號： 160111127 姓名： 禹發(fā)來 項目評分比例得分實訓平時表現(xiàn)30%實訓答辯50%實訓報告20%實訓總成績 指導老師： 年 月 日【精品文檔】第 11 頁常 熟 理 工 學 院電氣與自動化工程學院PLC控制技術實訓題目：機械滑臺工藝流程控制系統(tǒng)設計姓 名： 禹發(fā)來 學 號： 160111127 班 級： 自動化1班 指導教師： 許仙珍 起止日期：2014061620140630目錄1.設計任務書12.基礎實訓項目一5 2.1整體方案5 2.2 IO分配5 2.3 IO接線圖5 2.4流程圖6 2.5程序7 2.6調(diào)試步驟與結(jié)果93.基礎實訓項目二9 3.1整體方案9 3.2 IO分配9 3.3 IO接線圖10 3.4流程圖10 3.5程序11 3.6調(diào)試步驟與結(jié)果124.綜合型自主實訓項目12 4.1整體方案12 4.2設計方案12 4.3 IO分配13 4.4 IO接線圖14 4.5 流程圖14 4.6 程序17 4.7 調(diào)試步驟與結(jié)果265.收獲、體會276.參考文獻281 任務書PLC控制技術實訓任務書(四) 題目：機械滑臺工藝流程控制系統(tǒng)設計（二）實訓學生需要完成2個基礎實訓項目和1個綜合型自主實訓項目的訓練。一、基礎實訓項目一： 霓虹燈的PLC控制系統(tǒng)的設計一）實訓目的1、進一步鞏固掌握PLC基本指令功能的及其運用方法；2、根據(jù)實訓設備，熟練掌握PLC的外圍I/O設備接線方法3、初步掌握PLC程序設計方法，養(yǎng)成良好的設計習慣，培養(yǎng)基本的設計能力；二)實訓設備：三相交流電源模塊30822001、直流電源模塊30824001、PLC主機單元模塊30864002、數(shù)字量輸入模塊30824003、霓虹燈顯示模塊18504003、個人計算機 PC、PC/MPI 編程電纜。三)工藝控制要求：按下啟動按鈕，燈A亮1秒，接著燈B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后燈J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被點亮。1秒后，燈J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄滅，再過1秒，燈B,C,D,E,F,G,H,I熄滅，同樣再過1秒后，燈A熄滅。緊接著過1秒燈A再次被點亮，重復以上過程，循環(huán)往復。按下停止按鈕后，所有燈都熄滅。四)實訓內(nèi)容：1、進行PLC的I/O地址分配，并畫出霓虹燈的PLC控制系統(tǒng)的接線圖。 2、設計由PLC 控制的霓虹燈梯形圖程序。3、輸入自編程序，上機調(diào)試、運行直至符合動作要求。二、基礎實訓項目二：模擬量采集與數(shù)據(jù)處理的綜合應用一） 實訓目的1、掌握PLC中模擬量輸入、輸出的基本工作原理。2、掌握數(shù)據(jù)處理指令的運用方法。3、掌握功能、功能塊的應用，中斷組織塊OB35用法。4、掌握DB塊建立與數(shù)據(jù)訪問方法。二）實訓設備：三相交流電源模塊30822001、直流電源模塊30824001、PLC主機單元模塊30864002、數(shù)字量輸入模塊30824003、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、個人計算機 PC、PC/MPI 編程電纜。三）實訓項目原理與要求 1、用模擬量輸入模塊3081400模擬溫度測量變送器，假設當溫度是0時，對應電位器輸出0V電壓，假設當溫度是100時，對應電位器輸出電壓10V電壓。用PLC模擬量輸入模塊采集電位器電壓，使用OB35實現(xiàn)采集溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻率是1次/秒，進行標度變換，數(shù)據(jù)存儲在共享數(shù)據(jù)塊DB2相應的存儲單元中，并在觸摸屏上顯示出溫度值。2、用模擬量輸出模塊308140098模擬電動執(zhí)行器，電壓為0V時，執(zhí)行器開度為0%，電壓為10V時執(zhí)行器開度為100%。用PLC模擬量輸出模塊控制執(zhí)行器，控制量數(shù)據(jù)輸出頻率是1次/秒，用OB35塊的方法控制執(zhí)行器?？刂屏慷嗌俨捎糜|摸屏輸入。 四）實訓項目的步驟：1、根據(jù)項目要求擬定I/O地址分配表，畫出外部接線圖，并進行接線圖線路連接。 輸 入 設 備 輸 出 設 備序 號名 稱代 號地 址序 號名 稱代 號地 址1開關S1I0.01 電壓表M1或M2QW2722電位器10KIW272 233 接線圖2、設計梯形圖程序，調(diào)試并記錄數(shù)據(jù)。輸 入 輸 出 電壓PIW 溫度值執(zhí)行器開度PQW 電壓V0V0 4V 40%6V60%8V 80%10V100%3、思考題：1）整理出運行調(diào)試后的梯形圖程序及注釋說明，寫出實驗中的問題及分析。2）S7-300的PLC模擬量模塊的測量信號類型有幾種?測量范圍如何設定？3）S7-300的PLC模擬量模塊的模擬值用什么表示？三、綜合型自主實訓項目：機械滑臺工藝流程控制系統(tǒng)設計（二）一）實訓項目工藝要求：采用S7-300設計機械滑臺工藝流程控制系統(tǒng)，具體要求是：采用S7-300系列PLC和五層電梯模型完成控制任務。用電梯模型中的橋廂來模擬機械滑臺的工作臺，工作臺由三相異步電機拖動，電機速度、正反轉(zhuǎn)運行由變頻器控制。樓層接近限位開關用于工作臺的位置控制。工作臺的工藝流程由任課老師指定。 控制要求：工作臺運行狀態(tài)分為三種方式：手動、單周期和自動循環(huán)三種控制方式。其中，運行方式由開關S1、S2確定：S1斷開手動，S1合上自動；在自動方式下，S2斷開單周期運行，S2合上自動循環(huán)控制方式。運行方式切換時，滑臺立即停止運行。手動控制：（點動）手動控制指示燈A亮，按住SB（二層），工作臺前進（電梯上升）；按住SB（二層），工作臺后退（電梯下降）。（松開按鈕立即停止）單周期運行：單周期指示燈G亮，滑臺位于初始原點（1層），按動啟動按鈕SB（一層），按工藝流程自動運行一周后停在初始原點。按停止按鈕SB（五層），立即停止運行。自動循環(huán)控制：自動循環(huán)燈D亮，滑臺位于初始原點（1層），按動啟動按鈕SB（一層），按工藝流程自動循環(huán)運行，運行一周后回到原點后暫停6秒后再接著運行，按停止按鈕SB（五層），立即停止運行。工藝流程中暫停延時需要用指示燈（報警燈）以1HZ的頻率閃爍指示。二）目的通過本次實訓使學生掌握：1）Step7編程軟件的使用方法和梯形圖、SFC圖編程語言的運用；2）實際程序的設計及實現(xiàn)方法；3）程序的調(diào)試和運行操作技術。從而提高學生對PLC控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試能力。三）內(nèi)容與要求1、完成硬件選型、硬件接線圖。2、滑臺工藝流程控制系統(tǒng)設計。3、程序設計方法采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖SFC圖進行設計或經(jīng)驗設計法。4、程序?qū)崿F(xiàn)采用基于M的SFC轉(zhuǎn)化梯形圖實現(xiàn)或梯形圖實現(xiàn)。5、程序清單。6、工藝流程為： （此處放置指導老師指定的工藝流程）四、實訓報告要求報告應采用統(tǒng)一的報告紙書寫，應包括評分表、封面、目錄、正文、收獲、參考文獻（并按此順序裝訂）。報告中提供如下內(nèi)容：1、目錄2、正文（1）實訓任務書；（2）實訓內(nèi)容，三個任務分別寫a、每個實訓任務的總體設計方案（應有PLC的選型及依據(jù)）b、I/O分配表，PLC外部接線圖，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC圖、梯形圖或指令表清單，注釋說明；d、調(diào)試、運行及其結(jié)果；3、收獲、體會4、參考文獻（注意實訓報告原則上手寫，允許打印，但雷同者的零分處理）五、實訓進度安排周次工作日工作內(nèi)容第一周1布置實訓任務，查找相關資料，熟悉實驗臺。2完成兩個基礎實訓項目。3根據(jù)綜合型實訓任務，完成總體設計方案（硬件選型、分配IO點等）4完成硬件接線，編寫程序并調(diào)試5編寫程序并調(diào)試第二周1編寫程序并調(diào)試2編寫程序并調(diào)試3編寫程序并調(diào)試及準備實訓報告4完成報告并于下午兩點之前上交5答辯本實訓共需兩周時間六、實訓考核辦法本實訓滿分為100分，其中實訓平時表現(xiàn)（含2個基礎實訓項目完成情況）30%、綜合型實訓項目答辯50%，實訓報告20%。2基礎實訓項目一2.1整體方案要控制20盞燈的點亮和熄滅，因為其中12盞燈是兩兩串聯(lián)，根據(jù)所接燈的情況，可以將所以實際只用到2個IO口。我們將所需要同時點亮的燈并聯(lián)接在一起，所以用到3個輸出端口，分別為Q0.0Q0.2.按鍵要用到啟動和停止，兩個輸入端口，為I0.0，I0.1?？傆?個IO端口。此端口數(shù)屬于中小型，所以選用西門子的S7-300系列。模塊要用數(shù)字量輸入模塊，數(shù)字量輸出模塊。因為要定時導通，要用到定時器SD（接通延時定時器）。2.2 IO分配輸入設備輸出設備啟動I0.0AQ0.0停止I0.1B-IQ0.1J-02Q0.2表一2.3 IO接線圖IO接線圖（圖1）：CPU圖12.4 流程圖開始 A燈亮B,C,D,E,F,G,H,I燈亮J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2燈亮1SJ1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2燈滅B,C,D,E,F,G,H,I燈滅A燈滅1S 圖22.5 程序FB1的GRAPH如下：注釋：I0.1為程序關閉按鈕，只要閉合整個系統(tǒng)將停止工作。 I0.0為程序開啟窗口，只要閉合程序開始運行。I注釋：M0.0為活動部時A燈點亮1s，M0.1為活動部時燈B,C,D,E,F,G,H,I點亮1s，M0.2為活動部時J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2點亮1s，M0.3為活動部時J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2熄滅，M0.4為活動部時B,C,D,E,F,G,H,I熄滅，M0.5為活動部時A熄滅，重復循環(huán)。2.6 調(diào)試步驟與結(jié)果。按下啟動按鈕，燈A亮1秒，接著燈B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后燈J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被點亮1s，J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄滅，再過1秒，燈B,C,D,E,F,G,H,I熄滅，同樣再過1秒后，燈A熄滅。緊接著過1秒燈A再次被點亮，重復以上過程，循環(huán)往復。按下停止按鈕后，所有燈都熄滅。3基礎實訓項目二3.1整體方案因為顯示溫度時間，采集的是模擬信號，所以用到模擬量輸入模塊。用到一個IO輸入端口。因為要顯示開度，要用到開度模擬量輸出模塊，占用一個模擬量輸出端口，共計兩個IO端口，屬于中小型可編程控制器，選用S7-300。因為要在上位機上顯示出來，還要用到觸摸屏，在顯示開度時，要將輸入的開度值轉(zhuǎn)換到數(shù)碼管上顯示。觸摸屏因為編的程序較小，選用MC1162。通信模式為：TCP/PI協(xié)議。PLC300通過模擬量輸入模塊采集模擬信號，此時IW288輸入的是經(jīng)過換算的數(shù)字信號，經(jīng)過CPU的程序的處理，即調(diào)用FC1功能，通過上位機顯示出溫度。途中要通過OB35進行一秒的信號的采集。3.2 io分配 輸 入 設 備 輸 出 設 備序 號名 稱代 號地 址序號名 稱代 號地 址1電位器10KIW2721 數(shù)碼管QW2722開關S1I0.0表二3.3 IO接線圖圖三3.4流程圖開始觸摸屏初始化輸入開度輸入電壓DA轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電壓顯示，開度顯示圖43.5程序注釋：開關閉合調(diào)用FC1和FC2。注釋：進行AD轉(zhuǎn)換。注釋：進行開度轉(zhuǎn)換。注釋：與觸摸屏變量關聯(lián)。3.6調(diào)試步驟與結(jié)果1.用模擬量輸入模塊模擬溫度測量變送器，假設當溫度是0時，對應電位器輸出0V電壓，假設當溫度是100時，對應電位器輸出電壓10V電壓。用PLC模擬量輸入模塊采集電位器電壓，使用OB35實現(xiàn)采集溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻率是1次/秒，進行標度變換，數(shù)據(jù)存儲在共享數(shù)據(jù)塊DB2相應的存儲單元中，并在觸摸屏上顯示出溫度值。2、用模擬量輸出模塊模擬電動執(zhí)行器，電壓為0V時，執(zhí)行器開度為0%，電壓為10V時執(zhí)行器開度為100%。用PLC模擬量輸出模塊控制執(zhí)行器，控制量數(shù)據(jù)輸出頻率是1次/秒，用OB35塊的方法控制執(zhí)行器?？刂屏慷嗌俨捎糜|摸屏輸入。4綜合型自主實訓項目4.1整體方案采用電梯模型中的轎廂來模擬機械滑臺，工作臺由三相異步電動機拖動，電機轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)運行由變頻器控制。正反轉(zhuǎn)，及快速，慢速，用到共計四個IO輸出口工作臺的位置由樓層的限位開關控制，要用到四個IO輸入端口。滑臺運行狀態(tài)分為三種方式：手動方式、單周期方式和自動循環(huán)三種控制方式。其中，運行方式是由外部開關S1、S2確定的，S1斷開時為手動方式，S1合上時為單周期方式；S2斷開為自動循環(huán)運行方式，此處為兩個IO輸入口。運行切換時，滑臺立即停止運行。還有四個指示燈，綜上，共計19個IO端口，屬于中小型可編程控制器，所以選用S7-300系類的PLC和四層電梯實現(xiàn)控制任務。4.2設計方案快進暫停5秒SQ4SQ3SQ2SQ1暫停6秒圖54.2 IO分配4.2.1元件及功能表元件功能表M0.0M0的初始步TSD接通延時定時器(P)上升沿有效表三4.2.2 IO口分配輸入設備輸出設備序號名稱代號地址序號名稱代號地址1轉(zhuǎn)換開關1S1I1.01電機正轉(zhuǎn)Q0.02轉(zhuǎn)換開關2S2I1.12電機反轉(zhuǎn)Q0.13二層定位傳感器SQ1I0.03電機低速Q(mào)0.24三層定位傳感器 SQ2I0.14電機高速Q(mào)0.35四層定位傳感器SQ3I0.25暫停指示燈Q0.46五層定位傳感器SQ4I0.36手動指示燈 Q0.57二層上呼按鈕SB2I0.57單周期指示燈 Q0.68二層下呼按鈕SB2I0.68自動循環(huán)指示燈Q0.79五層下呼（停止）按鈕SB5I0.7 10一層上乎開關SB1I0.4表四電梯模塊5號接口I1.1I1.2I0.0I0.1I0.2I0.6I0.7I0.3I0.4I0.5Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7S1S2電梯模塊2號接口電梯模塊3號接口電梯模塊4號接口電梯模塊7號接口電梯模塊8號接口電梯模塊13號接口電梯模塊6號接口DIN1DIN2DIN4DIN548接口AGD4.3 IO接線圖圖54.4流程圖4.4.1初始化系統(tǒng)流程圖開始S1閉合調(diào)用FC3是調(diào)用FC2否圖64.4.2 FC2手動控制系統(tǒng)流程圖M0.0I0.0*I0.4Q0.0,Q0.3M0.1Q0.1,Q0.2M0.2I0.3I0.1Q0.0,Q0.2M0.3I0.0I0.2T5M0.4Q0.1,Q0.2M0.5T5圖74.4.3 FC3自動控制系統(tǒng)流程圖M0.0I0.0*I0.4Q0.0,Q0.3M0.1Q0.1,Q0.2M0.2I0.3I0.1Q0.0,Q0.2M0.3T6I0.2T5M0.4Q0.1,Q0.2M0.5T5I0.0T6M0.6圖84.5程序注釋：S1閉合調(diào)用FC2，手動指示燈亮。注釋：S1閉合調(diào)用FC3。注釋：S1閉合，S2斷開單周期指示燈亮。S1和S2閉合自動循環(huán)指示燈亮。注釋：使初始步置1.FC2：滑塊手動控制程序塊注釋：二層上乎按鈕閉合滑塊向上運動。二層下乎按鈕閉合滑塊向下運動。FC3：滑塊單周期控制和自動循環(huán)控制程序塊注釋：利用M3判斷是單周期還是自動循環(huán)。注釋：滑塊向上運動到5層。注釋：電梯向下運動到三層。注釋：電梯運動到5層并且暫停5s。注釋：若為單周期滑塊停止，若為自動循環(huán)滑塊定時6s，進行循環(huán)。4.6調(diào)試步驟與結(jié)果。4.6.1 手動控制的調(diào)試運行及結(jié)果手動控制（點動）：手動控制指示燈A燈亮，按住二層上呼按鈕時(I0.4)，滑臺上升，當在任意位置（不超過四層）松開按鈕時，滑臺停止上升，當按住二層下呼按鈕時(I0.5)，滑臺下降，當在任意位置（不低于一層）松開按鈕時，滑臺立即停止下降。4.6.2 單周浦控制的調(diào)試運行及結(jié)果單周期運行：單步控制指示燈G燈亮，滑臺需位于原點（2層），按動啟動按鈕SB1(1層)，滑臺立即高速上升到5樓，然后低速到3層，然后到4層，暫停5s，再到2層停止。檢測每一層是否到達是通過每一層的定位傳感器來實現(xiàn)的。4.6.3 自動循環(huán)控制的調(diào)試運行及結(jié)果自動循環(huán)控制：循環(huán)控制指示燈D燈亮，滑臺需位于原點2層），按動啟動按鈕SB1(1層)，滑臺立即高速上升到5樓，然后低速回到3樓，滑臺再以低速上升到4樓，之后暫停5s，以低速進到2樓并延時6秒，然后繼續(xù)重復上述運動。5 收獲、體會通過這次設計實踐。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。 在設計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學習的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學者殆。做事要學思結(jié)合。6.參考文獻1吳作明 PLC開發(fā)與應用實例詳解M 北京：北京航空航天大學出版社，2007.112廖常初.S7-300/400 PLC 應用教程 M北京：機械工業(yè)出版社，2011.63 王永華 現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術M 北京：北京航空航天大學出版社，2008.4 阮友德 電氣控制與PLC實訓教程M 北京：人民郵電出版社5 史國生 電氣控制與可編程控制器技術 M北京: 化學工業(yè)出版社，20036 郁漢琪 電氣控制與可編程序控制器應用技術 M南京: 東南大學出版社，20037 張萬忠 可編程控制器應用技術 M北京: 化學工業(yè)出版社，20018 王兆義 小型可編程控制器實用技術 M北京: 機械工業(yè)出版社，20029 吳曉君，楊向明 電氣控制與可編程控制器應用 M北京: 中國建材工業(yè)出版社，200410 李道霖 電氣控制與PLC原理及應用 M北京: 電子工業(yè)出版社，2004