超聲波清洗機控制系統(tǒng)設(shè)計【4張圖+畢業(yè)論文+任務(wù)書】
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梯形圖手動標(biāo)志:手動程序連續(xù)標(biāo)志位清洗液清洗超聲漂洗超聲清洗排液清水沖洗進(jìn)清水清水超聲清洗排水清水沖洗排水計數(shù)聲光報警輸出程序:進(jìn)水閥、水泵進(jìn)液閥、液泵排水排液閥超聲清洗超聲漂洗課程設(shè)計任務(wù)書學(xué) 院機械工程學(xué)院專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計題目超聲波清洗機控制系統(tǒng)實踐教學(xué)要求與任務(wù): 設(shè)計內(nèi)容: 1)完成課程設(shè)計指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)。 2)按停止按鈕,完成當(dāng)前循環(huán)后再停。3)要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。設(shè)計要求:1)畫出端子分配圖和順序功能圖2)設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖3)設(shè)計說明書工作計劃與進(jìn)度安排:進(jìn)度安排:1)理解題目要求,查閱資料,確定設(shè)計方案 1天2)PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試 3天3)說明書撰寫 0.5天4)答辯 0.5天課程設(shè)計專用紙 No課程設(shè)計(論文)題目: 超聲波清洗機 控制系統(tǒng) 設(shè)計名稱:機電傳動控制班級學(xué)號:學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師: 成 績 評 定 表學(xué)生姓名班級學(xué)號專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化課程設(shè)計題目超聲波清洗機控制系統(tǒng)評語組長簽字:成績?nèi)掌?201 年 月 日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué) 院機械工程學(xué)院專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計題目超聲波清洗機控制系統(tǒng)實踐教學(xué)要求與任務(wù): 設(shè)計內(nèi)容: 1)完成課程設(shè)計指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)。 2)按停止按鈕,完成當(dāng)前循環(huán)后再停。3)要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。設(shè)計要求:1)畫出端子分配圖和順序功能圖2)設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖3)設(shè)計說明書工作計劃與進(jìn)度安排:進(jìn)度安排:1)理解題目要求,查閱資料,確定設(shè)計方案 1天2)PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試 3天3)說明書撰寫 0.5天4)答辯 0.5天 目 錄0. 前 言41. 課程設(shè)計的任務(wù)和要求51.1 控制要求51.2 課程設(shè)計的基本要求51.3 任務(wù)分析62. 總體設(shè)計72.1 輸入輸出端子接線圖72.2 PLC控制原理圖及其設(shè)計說明82.3 主電路圖92.4 PLC選型103. PLC程序設(shè)計113.1 主程序設(shè)計說明113.2 主程序順序功能圖123.3 梯形圖133.4 程序調(diào)試說明193.5 電器元件選擇194. 總 結(jié)205. 參考文獻(xiàn)21 0. 前 言本次課程設(shè)計的目的是掌握機電傳動控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設(shè)計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機電傳動控制系統(tǒng)中繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設(shè)計方法及兩者的關(guān)系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計能力??删幊绦蚩刂破鱌LC(Programmable Logical Controller)是以微處理器為核心綜合了微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為一體的通用工業(yè)控制裝置。PLC具有體積小、功能強、程序設(shè)計簡單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點,特別是在高可靠性和惡劣工作環(huán)境中得到好評,在機械、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用、成為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱(PLC/機器人、CAD/CAM)之一。因此學(xué)好并熟練應(yīng)用PLC對當(dāng)代大學(xué)生而言已經(jīng)變得至關(guān)重要。1. 課程設(shè)計的任務(wù)和要求1.1 控制要求 (1)該系統(tǒng)可進(jìn)行清洗、漂洗、還有超聲、有進(jìn)水進(jìn)液閥、排水排液閥、水泵電動機和液泵電動機,容腔內(nèi)包含兩個液位傳感器,上限位和下限位。(2)要求有三種工作方式:手動、單周期、連續(xù)。(3)連續(xù)時,循環(huán)5次結(jié)束,聲光間斷報警5秒。1.2 課程設(shè)計的基本要求 (1)畫出段子分配圖 、和順序功能圖 (2)設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖 (3)設(shè)計說明書1.3 任務(wù)分析圖1 超聲波清洗機工藝流程圖2. 總體設(shè)計2.1 輸入輸出端子接線圖圖2 端子接線圖2.2 PLC控制原理圖及其設(shè)計說明圖3 外部接線圖2.3 主電路圖 圖4 電動機正反轉(zhuǎn)電路圖2.4 PLC選型 PLC的規(guī)模大小是由輸入輸出端口數(shù)決定的,也就是選擇合適的I/O端口數(shù)的PLC。因此在選用PLC時,首先應(yīng)與PLC相連的全部輸入輸出裝置進(jìn)行統(tǒng)計,并區(qū)分輸出的性質(zhì),和所需的電壓、電流的大小和種類。確定全部的I/O點數(shù),并在加上10%-15%的備用量,用來輸出的擴(kuò)展。 (1)輸入點數(shù) 手動、單周期、連續(xù)、啟動、停止共需要5個輸入端口,上下限位需要兩個輸入端口,手動需要5個輸入,共需要12個輸入。 (2)輸出點數(shù)進(jìn)水閥、進(jìn)液閥需要2個輸出、排水排液閥共用1個輸出、水泵、液泵需要2個輸出,超聲漂洗、超聲漂洗2個輸出,聲光報警需要2個輸出、綜上所述共需要9個輸出。根據(jù)輸入輸出點數(shù)及備用量選用 S7-200 CPU226 AC/DC/繼電器 型PLC3. PLC程序設(shè)計3.1 主程序設(shè)計說明 根據(jù)要求該系統(tǒng)超聲清洗和超聲漂洗兩項功能,并能實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)的循環(huán)。手動程序設(shè)計:當(dāng)給出手動輸入時,應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的輸出,當(dāng)閉合手動進(jìn)水閥時,進(jìn)水閥打開,此時水泵作用把水送進(jìn)機體,關(guān)閉進(jìn)水閥,上述兩過程結(jié)束。當(dāng)閉合手動進(jìn)液閥時,進(jìn)液閥打開,同時液泵作用,將液體送進(jìn)機體,信號結(jié)束,上述過程停止。當(dāng)手動排水、液閥得到信號時,排水排液閥打開,有超聲清洗信號時,輸出超聲清洗有超聲漂洗信號時,輸出超聲漂洗。手動過程中,上述個過程沒有相互聯(lián)系,互相獨立。單周期、連續(xù)程序設(shè)計:單周期與連續(xù)基本相同,用一個連續(xù)標(biāo)志位區(qū)別,根據(jù)超聲波清洗機工藝流程圖,啟動后,打開進(jìn)液閥和液泵,同時打開排液閥、進(jìn)行清洗液沖洗,4秒后停止,關(guān)閉排液閥,進(jìn)液閥液泵繼續(xù)工作,直到液體達(dá)到上限位,關(guān)閉進(jìn)液閥液泵,進(jìn)行清洗液超聲漂洗,3秒后停止,進(jìn)行清洗液超聲清洗,清洗時間為5秒,時間到,打開排液閥,直到液體到達(dá)下限位時,此時打開進(jìn)水閥、水泵進(jìn)行清水沖洗,2秒后,關(guān)閉排水排液閥,進(jìn)清水直到達(dá)到上限位,關(guān)閉水泵進(jìn)水閥,進(jìn)行清水超聲清洗,6時間到后停止清洗打開排水閥,直到液體到達(dá)下限位打開水泵、進(jìn)水閥清水沖洗,2秒后停止水泵進(jìn)水閥,開始排水,到下限位時,計數(shù)器計數(shù)一次,若不連續(xù),即連續(xù)標(biāo)志位未得電,系統(tǒng)停止,若連續(xù),則系統(tǒng)開始循環(huán),當(dāng)計數(shù)器計數(shù)位5時進(jìn)行聲光報警。3.2 主程序順序功能圖 圖5 順序功能圖3.3 梯形圖手動標(biāo)志:手動程序連續(xù)標(biāo)志位清洗液清洗超聲漂洗超聲清洗排液清水沖洗進(jìn)清水清水超聲清洗排水清水沖洗排水計數(shù)聲光報警輸出程序:進(jìn)水閥、水泵進(jìn)液閥、液泵排水排液閥超聲清洗超聲漂洗圖6 PLC梯形圖3.4 程序調(diào)試說明 1.第一次編寫程序時,將聲光報警、計數(shù)器輸出端直接與M1.4并聯(lián),導(dǎo)致程序出錯,仿真時出現(xiàn)錯誤無法出現(xiàn)梯形圖,經(jīng)多次調(diào)試后,多加了一個M1.5,并將M1.4作為計數(shù)器的得電條件單獨分離出來,程序能正確運行。 2.在仿真時,出現(xiàn)輸出端一直亮的現(xiàn)象,后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),仿真是給信號的過程,多數(shù)信號脈沖只是瞬時的,開關(guān)打上去之后應(yīng)該立刻博關(guān)閉,改正后,仿真能正確輸出。3.5 電器元件選擇1.電機選型:根據(jù)該清洗劑要求可選擇三相交流異步電動機:型號YZP 100L額定功率:2.2KW,額定電流:5.57A,額定電壓:380V,額定轉(zhuǎn)速:1500 r/min。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.4。效率75.8%。功率因數(shù)Cos0.792.熔斷器選型:選擇熔斷器的依據(jù)和指標(biāo)有: 電路中的FU1:型號為:3NA3 8032C FU2:型號為:3NA3 8012:4. 總 結(jié)本次課程設(shè)計在老師和同學(xué)耐心的幫助下,順利的完成了本次課程設(shè)計。通過本次課程設(shè)計進(jìn)一步掌握機電傳動控制系統(tǒng)中固定程序的繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設(shè)計方法及兩者的關(guān)系。常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計能力通過這段時間的可設(shè)計,不僅學(xué)到了不少知識,彌補了在平時忽略的知識點,而且對PLC也有了更進(jìn)一步的認(rèn)識,認(rèn)識到了它的強大,與自己的不足,希望在以后能繼續(xù)學(xué)習(xí)機電這方面的知識,拓寬自己的視野的同時也掌握了不少知識。5. 參考文獻(xiàn) 1 陳白寧.段智敏.劉文波.機電傳動控制.第一版.東北大學(xué)出版社.2004.4;113-133 2 張進(jìn)秋.陳永利.張中民.可編程邏輯控制器原理及應(yīng)用實例.第二版.機械工業(yè)出版社.2003.2;1-333 廖常初 PLC編程及運用 北京:機械工業(yè)出版社,20024 殷華文 可編程序控制器及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) 西安 西安地圖出版社,20015 龐啟懷 小功率電動機選擇與應(yīng)用技術(shù) 北京:人民郵電出版社,199821
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