卷烟厂风力送丝设备控制系统计说明书.doc

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1、 课程设计（论文）题目： 卷烟厂风力送丝 设备控制系统 设计名称：机电传动控制word文档 可自由复制编辑成 绩 评 定 表学生姓名班级学号专 业机械设计制造及其自动化课程设计题目卷烟厂风力送丝设备控制系统设计评语组长签字：成绩日期 201 年 月 日课程设计任务书学 院机械工程学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号课程设计题目卷烟厂风力送丝设备控制系统设计实践教学要求与任务:1.设计内容： 1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。 2）要求可以同时控制两台烟丝装料机。 3）按停止按钮，完成当前循环后再停。 4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。2.设计要求：1）画出端子分配图和顺

2、序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书工作计划与进度安排:1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天2）PLC梯形图设计与调试 4天3）说明书撰写 1天4）答辩 1天指导教师：李岩 任晓虹 2012年11月27日专业负责人：陈白宁2012年11月27日学院教学副院长：201 年 月 日目录前言11 概述22 课程设计的任务和要求32.2 控制过程及要求:43 总体设计53.1 装料机中元器件选择53.2 电动机直接启动控制电路63.3 PLC端子接线73.3.1 I/O端子分配图73.3.2 外部端子接线图84 PLC程序设计94.1 设计思想94.2 顺序功能图104.3

3、梯形图115 程序调试说明216 结束语227 参考文献23word文档 可自由复制编辑 前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。自动控制的研究有利于将人类从复杂危险繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，

4、他以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。150多年前第一代过程控制体系是基于513psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系是基于010mA或420mA的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它表征了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系（CCS，Computer Contro

5、l System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用420mA的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统（DCS）。word

6、文档 可自由复制编辑1 概述PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。DCS集散系统: DCS英文全称 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全称为集散型控制系统。DCS可以解释为在模拟量回路控制较多的行业中广泛使用的，尽量将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示

7、功能集中的一种自动化高技术产品。DCS一般由五部份组成：1：控制器2：I/O板3：操作站4：通讯网络5：图形及遍程软件。 2 课程设计的任务和要求2.1 课程设计题目:卷烟厂风力送丝设备控制系统设计 图1 送丝设备工作示意图2.2 控制过程及要求:1. 初始状态 风机通电开始，给烟丝管道送风，KM线圈通电。2. 进料及送料过程 按下启动按钮SB1，装料机按以下规律循环工作：a.1#装料机下落料器光电开关SQ2接通，1#装料机回风电磁阀用于装料机的1打开，1#装料机开始进料，当料位达到上落料器光电开关SQ1位置时，1#装料机回风电磁阀关闭。b. 2#装料机下落料器光电开关SQ6接通，2#装料机回

8、风电磁阀打开，2#装料机开始进料，当料位达到上落料器光电开关SQ5位置时，2#装料机回风电磁阀关闭。c.1#装料机下料仓光电开关SQ4接通时，1#装料机翻板门电磁阀打开，1#装料机料仓进料，当料仓料位达到上料仓光电开关SQ3位置时1#装料机翻板门电磁阀关闭。d. 2#装料机下料仓光电开关SQ8接通时，2#装料机翻板门电磁阀打开，2#装料机料仓进料，当料仓料位达到上料仓光电开关SQ7位置时1#装料机翻板门电磁阀关闭。3.停止按下停止按钮SB2，须在完成本次循环后才停止工作（停在初始状态）。3 总体设计3.1 装料机中元器件选择1. PLC主机：选择西门子S7-200系列PLC 226 AC/DC

9、继电器输出作为此装料机装料过程控制系统的控制主机。2. 光电开关（SQ1.SQ2.SQ3.SQ4.SQ5.SQ6.SQ7.SQ8）:用于判断落料器和料仓中的料位高度。3. 启动按钮SB1：用于装料机的初始上电工作；停止按钮SB2：用于装料机的整个工作的结束。4. 主风机KM：用于控制风力的供给与否； 1#装料机回风电磁阀YV1：用于控制1#装料机落料器的进给与否； 1#装料机翻板门电磁阀YV2：用于控制1#装料机料仓的进给与否； 2#装料机回风电磁阀YV3：用于控制2#装料机落料器的进给与否；2#装料机翻板门电磁阀YV4：用于控制1#装料机料仓的进给与否。 5. 电动机的选择：根据卷烟厂送丝系

10、统的风机的工作情况，这属于工业用的一般的电动机，固我们可以选择三相异步交流电动机，而电动机更加详细的性能参数，则按照卷烟厂的设置的生产效率来进行选择； 3.2 电动机直接启动控制电路 图2 电动机主电路3.3 PLC端子接线3.3.1 I/O端子分配图图3 I/O端子分配图3.3.2 外部端子接线图 图4 外部接线图4 PLC程序设计4.1 设计思想这题目最为困难的是考虑两个装料器都要给落料器装料的情况，于是，我们可以先让1#装料器的落料器装料，再让2#装料器的落料器装料。在两个装料器工作时，如果落料器在工作，翻板门不能打开，也就是说，落料器和料仓工作要有时间差，根据实际，应该是先让落料器工作

11、，当落料器的料装满是，料仓再进行判断是否需要装料。在下班前，要把两个落料器的料都要送到两个料仓，这又需要我们要单独设置一个清空的程序，让工人们下班断电前，能把落料器的料全都送到料仓，在实现清空的过程，又需要我们再设置一个定时器，来满足把两个落料器里的料全都送到两个料仓。任务书还要求设置一个单周期，手动和连续，单周期和连续我们可以考虑在同一个程序中进行，而手动需要我们再设置一个程序来单独的进行手动的控制两个装料器4.2 顺序功能图 图5 顺序功能图4.3 梯形图 图6 梯形图5 程序调试说明遇到的问题1：在仿真的过程中，没有按下运行按钮，使CPU不能处于RUN状态，因此，在按下各个控制按钮时，小

12、灯只显示输入而没有输出。解决办法：按下启动按钮，使CPU处于RUN状态，对应不同的输入会有不同的输出。遇到的问题2：仿真过程中，CPU控制面板上的指示灯会根据输入有对应的输出，但是在梯形图中观察不到运行状态，原因是工具栏中的跟踪状态按钮没有打开。解决办法：打开跟踪状态按钮，梯形图中会显示运行状态。遇到的问题3：在运行打开回风电磁阀的动作时，只有对应的Q0.1和Q0.3的指示灯亮，而控制要求是在回风电磁阀打开时风机是启动的。解决办法：在梯形图中添加置位指令，使之在回风电磁阀打开时电机是打开的。 6 结束语可编程控制器（PLC）是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，现已广

13、泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 如今，PLC在我国各个工业领域中的应用越来越广泛。在就业竞争日益激烈的今天，掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。 任何生产机械电气控制系统的设计，都包括两个基本方面：一个是满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。因此，电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两个方面。前者决定一台设备使用效能和自动化程度，即决定着生产机械设备的先进性、合理性，而后者决定着电气

14、控制设备生产可行性、经济性、外观和维修等方面的性能。 在现代控制设备中，机-电、液-电、气-电配合得越来越密切，虽然生产机械的种类繁多，其电气控制设备也各不相同，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。 在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠，动作准确，结果简单、经济，电动机及电气元件选用合理，操作、安装、调试和维修方便。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。7 参考文献1 陈白宁.机电传动控制基础.沈阳：东北大学出版社，20082 林小峰.可编程控制器原理及应用.北京：高等教育出版社，1994 3 田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，1994 4 张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版社，2001.12 5 于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：清华大学出版社.2004