内燃机部件定位清洗机控制系统.doc

1、沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸No沈阳理工大学目录前言1.课程设计的要求与任务.11.1 课程设计任务.11.2 课程设计的基本要求.12.总体设计.32.1 PLC 型号的选择.32.2 I/O 点及地址分配.3 2.3 控制面板设计.52.4 PLC 端子接线.63.PLC 程序设计.73.1 设计思想.7 3.2 顺序功能图.83.3 PLC 梯形图.94.程序调试说明 .185.结束语.196.参考文献.20沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No前言在现代化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。现代化的生产设备与系统已不

2、再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统，电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。机与电、传动与控制已经成为不可分割的整体。 所谓机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。在现代工业中，为了实现生产过程自动化的要求，机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机，而且包含控制电动机的一整套控制系统，也就是说，现代机电传动是和由各种控制元件组成的自动控制系统紧密地联系在一起的。机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备、生产

3、线、车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动条件的改善以及能量的合理利用。随着生产工艺的发展，对机电传动控制系统提出了越来越高的要求。例如，一些精密机床要求加工精度达百分之几毫米，甚至几微米，重型镗床为保证加工精度和粗糙度达到要求，就要在极慢的稳速下进给，即要求在很宽的范围内调速；轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械，操作频繁，要求在不到 1 秒的时间内完成从正转到反转的过程，即要求能迅速地启动、制动和反转；对于电梯和提升机则要求启动与制动平稳，并能准确地停止在给定的位置上；为了提高效率，由数台或数十台

4、设备组成的生产自动线，要求统一控制和管理。诸如此类的要求都是靠电动机及其控制系统和机械传动装置来实现的。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 0 -1.课程设计的要求与任务1.1 课程设计任务内燃机部件定位清洗机控制系统设计清洗机主要由步进式液压输送机构、清洗泵及清洗液过滤循环系统、水位控制装置、油水分离装置、排屑装置、集中润滑系统、异常显示和事故报警系统等图 1 清洗机流程图1.2 课程设计的基本要求1.初始状态清洗系统通电初始化，输送杆在最后端即输送杆后退限位 I1.3 有效时，当传感器检测到有工件时系统处于初始位。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专

5、 用 纸沈阳理工大学No- 1 -2.工作过程1）按下启动 I0.0 按钮2）延时 2S 后挡板门开启3）挡板门开启到位后，输送杆开始上升4）输送杆上升到位后，开始第一组吹气5）延时 1S 后，输送杆开始前进6）前进到位后，开始第二组吹气7）延时 1S 后，输送杆开始下降8）下降到位后，挡板门开始闭合9）闭合到位后，喷嘴盒开始下降10）下降到位后，换向阀 A 位开始喷洗11）延时 7S 后，换向阀 B 位开始喷洗12）延时 7 秒后再次循环一次（10） （11）步骤13）换向阀开始关闭14）关闭到位后，延时 10S15）喷嘴盒上升16）上升到位后，输送杆后退17）后退到位后，如果选择的是单周期

6、，则回到初始步。如果选择连续，且在有工件的情况下执行步骤（2）3.停止过程按下停止按钮 I0.1 后执行完本周期后回到初始状态。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 2 -2.总体设计2.1 PLC 型号选择PLC 产品的种类、型号很多，他们的功能、价格、使用条件各不相同。选用时，除输入、输出点数外，一般还应考虑 PLC 的功能、输入接口模块、输出接口模块。另外，还要考虑其可靠性、价格、可扩充性、软件开发的难易、是否便于维修等问题。FXN2 系列编程器运行速度快、功能强、适用于要求较高的中小型控制系统。这种小型 PLC 符合程序的要求且指令丰富、功能强大、可靠性

7、高、适应性好、结构紧凑、便于扩展、性价比高。PLC 主机：选择德国西门子 S7-200 系列 PLC 作为内燃机部件定位清洗系统的工作主机。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 28 输入点，13 个输出点。因此采用 S7-200 CPU 226 AC/DC/继电器型工作主机。由于该系统有 28 个输入，S7-200 CPU226 不能满足要求，所以需要添加一个模块 EM223(4I/4Q)。2.2 I/O 点及地址分配 输入 输出功能 地址 功能 地址启动按钮 SB0 I0.0 挡板门开启 Q0.0停止按钮 SB1 I0.1 输送杆上升 Q0.1传感器 I0.2

8、 第一组吹气 Q0.2挡板门开启限位SQ0I0.3 输送杆前进 Q0.3输送杆上限位SQ1I0.4 第二组吹气 Q0.4输送杆右位 SQ2 I0.5 输送杆下降 Q0.5沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 3 -输送杆下限位SQ3I0.6 挡板门闭合 Q0.6挡板门闭合限位SQ4I0.7 喷嘴盒下降 Q0.7喷嘴盒下限位SQ5I1.0 换向阀换位清洗 Q1.0换向阀关闭限位SQ6I1.1 换向阀换位清洗 Q1.1喷嘴盒上限位SQ7I1.2 换向阀关闭 Q1.2输送杆左限位SQ8I1.3 喷嘴盒上升 Q1.3挡板门开启 SB2 I1.4 输送杆后退 Q1.4输送

9、杆上升 SB3 I1.5第一组吹气 SB4 I1.6输送杆前进 SB5 I1.7第二组吹气 SB6 I2.0输送杆下降 SB7 I2.1挡板门闭合 SB8 I2.2喷嘴盒下降 SB9 I2.3位清洗 SB10 I2.4位清洗 SB11 I2.5换向阀关闭 SB12 I2.6喷嘴盒上升 SB13 I2.7输送杆后退 SB14 I3.0手动 I3.1单周期 I3.2连续 I3.3沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 4 -2.3 控制面板设计根据要实现的功能设计好操作控制面板，采用旋钮对手动，单周期，连续选择。手动操作，采用按钮进行启动和停止图 2 控制面板沈 阳

10、理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 5 -2.4PLC 端子接线沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 6 -3.PLC 程序设计3.1.设计思想工作过程的控制：当挡板门关闭，输送杆在最后面时。说明该系统在初始位，这时如果传感器检测到要清洗的工件按下启动按钮系统开始运行。这里采用的传感器位接近开关液可采用其他传感器。该系统的运动部分有挡板门的开启与闭合输送杆的上升与下降输送杆的前进与后退喷嘴盒的上升与下降。以上运动部分均采用电机正反转驱动行程控制原则控制。2.鼓风机的控制：该系统有两组鼓风机采用延时 1 秒控制。3.AB 位喷洗控制：AB 位的换向喷洗采用换向阀控制。4.工作状态的选择：采用转换开关对手动单周期与连续工作状态的选择控制。5.停止：根据控制要求按下启动按钮后须执行本次循环后才结束所以要在扫描周期的最后判读是否按下停止按钮。如果按下则回到初始化状态。如果没有按下待执行条件都满足的情况下继续循环执行。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸沈阳理工大学No- 7 -3.2 顺序功能图