【導讀】自動控制綜合實訓課程設計說明書

　　

【正文】 25 PLC電氣控制設計的順序功能圖 22 六、設計梯形圖 PLC 電氣控制設計的梯形圖如圖 26 所示： 23 24 25 圖 26PLC電氣控制設計的梯形圖 26 七、小結(jié) （一）設計思 路總結(jié) 本系統(tǒng)采用順序控制法設計 PLC 的梯形圖程序，可以有效的解決所存在的問題。所謂順序控制設計法就是針對順序控制系統(tǒng)的一種專門的設計方法。順序控制設計法的設計步驟： 步的劃分 在功能流程圖中，步通常表示某個執(zhí)行元件的狀態(tài)變化，用矩形框表示，框中的數(shù)字是該步的編號，編號可以是該步對應的的公歩序號，也可是與該歩對應的編程元件。步的這種劃分方法使代表各歩的的編程元件與 PLC各輸出狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關(guān)系。 轉(zhuǎn)換條件的確定 使系統(tǒng)由當前歩轉(zhuǎn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，也可 能是 PLC 內(nèi)部產(chǎn)生的信號，還可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。順序控制法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各歩的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各歩的編程元件去控制各輸出繼電器。 順序功能圖的繪制 順序功能圖又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，主要由歩、有向線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、和動作（命令）組成。 ⑴歩與動作 在功能圖中用矩形框表示歩，方框內(nèi)是該步的編號。一般用 PLC 內(nèi)部元件來代表各歩，且經(jīng)常用代表該歩的編程元件的元件號作為該歩的編號。 對于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些動作，這些動作或命令簡稱動作，并用矩形框中的文 字或符號表示，該矩形框應與相應的歩的符號相連。當系統(tǒng)正處于某一歩時，該歩處于活動狀態(tài)，稱為活動歩。歩處于活動時，相應的動作被執(zhí)行。 ⑵有向連線、轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換條件 隨著時間的推移和轉(zhuǎn)換條件的改變，各歩的活動狀態(tài)將發(fā)生改變，這種改變是按有向連線規(guī)定的路線或方向進行的。將代表各歩的方框按他們被激活的先后順序排列，并用有向線將它們連起來。 27 轉(zhuǎn)換是用有向連線上與有向連線垂直的短線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。歩的活動狀態(tài)是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的，并與控制過程的發(fā)展相對應。 轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件，它可以用文字語言 、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在轉(zhuǎn)換的短線旁邊。 ⑶轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)必須具備的條件 該轉(zhuǎn)換所有的相鄰前級歩都是活動歩，相應的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 梯形圖的繪制 根據(jù)功能圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序。 （二）編程方法的總結(jié) 本系統(tǒng)的程序按工作方式分成公用程序、自動程序和手動程序三個部分。公用程序和手動程序比較簡單直接用經(jīng)典編程的方法即可寫出，而自動程序則比較復雜，采用起、保、停的編程方法實現(xiàn)。起、保、停編程方法使用的編程元件是任意型號的 PLC 都有的輔助繼電器，設計思路主要圍繞代表歩的編程線圈的起動電路、停 止電路，是一種通用的編程方法。使用起、保、停電路的編程方法編程時應注意：梯形圖中不應許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象。如果在功能圖中僅有由兩步組成的小閉環(huán)，則相應的輔助繼電器線圈將不能通電。對于復雜的功能表圖編程時，應注意轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)條件。復雜的功能圖一般包含了跳步、循環(huán)、選擇分支和并行分支等基本環(huán)節(jié)。 （三）本系統(tǒng)調(diào)試總結(jié) 電鍍生產(chǎn)線按照確定的 PLC 輸入、輸出設備；分配 I/O 地址；畫出 PLC 系統(tǒng)接線圖；設計出順序功能圖；再寫出 PLC 梯形圖，指令表的順序指令。本程序通過寫入手動、步進、單周期、連續(xù)程序來實現(xiàn) PLC 對電鍍生產(chǎn)中 電機的正反轉(zhuǎn)與制動的控制，并實現(xiàn)對電機的暫?？刂坪拖尬豢刂啤ｋS著工業(yè)與計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電鍍行車的設計定會更加智能化，電鍍行車的管理也會更加無人化。 （四）總結(jié) 三 周的 PLC 課程設計 讓 我收益匪淺，讓我系統(tǒng)性地認識和全面地掌握了 PLC 編程和調(diào)試技術(shù)， 并 將平常學的 PLC 編程及應用方法學以致用，使我的 PLC 編程能力有了很大提高和進步，對 PLC 應用有了深入細致的了解 。同時 PLC 的編程是我們整個設計最主要的一部分，我們的編程是采用梯形圖編程語言，但是在編寫的過程中我們還是遇到了很多問題，這樣的系統(tǒng)如果能夠?qū)嶋H驗證 的話會很到程度上提高我們的動手能力。 28 對于課程設計的第一部分，我們也出過很多錯誤。在電機正反轉(zhuǎn)設計時，我們要注意的是控制電路中的“雙重互鎖”，既要有“電氣互鎖”也要“按鈕互鎖”?？刂齐娐分袃煞N“互鎖”同時發(fā)生故障的概率較低，確保兩個接觸器不會同時工作而使相間短路，在接線時這是必須的。在電機的 Y△減壓起動的設計中，也要有“電氣互鎖”，電路中使用到了時間延時繼電器，在接線時應該特別注意區(qū)分，延時的常開和常閉，和開關(guān)是延時動作還是瞬時動作。調(diào)試檢測時也要看延時時間長短是否合適，也需要調(diào)節(jié)。通過這次設計，我更深 入的了解了電機正反轉(zhuǎn)和 Y△減壓起動的工作原理，也更熟練掌握了電氣接線的方法和技巧。 對于第二部分的編程實際，也有很多新的收獲。通過設計我 對具體問題的 PLC 設計過程有了初步了解，特別是步進指令的設計編程，理解頗深。 在機床行業(yè)中，多工步機床由于其工步及動作多，控制較復雜，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多，接線復雜，因此，故障多，維修困難，費工費時，不僅加大了維修成本，而且影響了設備的工效。 通過這次 PLC 課程設計，我知道：使機床與 PLC 結(jié)合，可以輕松的完成規(guī)定的工作， 也 讓我了解了 PLC 梯形圖、指令表、順 序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于 PLC 設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。這可以很大程度的減小工人的工作和減小危險。因為這一切都是有程序控制的，能夠使機器嚴格按規(guī)律執(zhí)行，而人工作的時候總會有一些錯誤發(fā)生，這些錯誤有可能引發(fā)危險。 在設計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作 生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 29 第三部分 基礎(chǔ)知識培訓 一、電工基礎(chǔ)知識 直流電路 磁和電磁原理 正弦交流電 常用變壓器 常用三相異步電動機 常用單相異步電動機 常用低壓電器 半導體二極管、三扳管和整流、穩(wěn)壓電路 晶閘管及其整流電路 識讀電氣圖 三相異步電動機的基本控制線路 常用工具與量具及儀表 常用電工材料 供電和節(jié)約用電的一般知識 二、鉗工基礎(chǔ)知識 鋸削 銼削 鉆孔 手工加工螺紋 三、電氣安全技術(shù)與文明生聲及環(huán)境保護知識 電氣安全技術(shù)知識 電氣文明生產(chǎn)基本知識 電氣生產(chǎn)環(huán)境保護知識 四、質(zhì)量管理知識及相關(guān)法律與法規(guī)知識 質(zhì)量管理知識 勞動法基本知識 合同法基本知識 （已完成） 30 參考文獻 [1] 王淑英主編 ． 電氣控制與 PLC 應用（第 3 版） ． 機械工業(yè)出版社， [2] 李振安主編 ． 工廠電氣控制技術(shù)（第 4 版） ． 重慶大學出版社， [3] 廖常初主編 ． 可編程控制器應用技術(shù)（第 4 版） ． 重慶大學出版社 , [4] 廖常初 .FX 系列 PLC 編程及應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [5] 黃明琪 .馮濟纓，王福平 .可編程控制器 [M].重慶：重慶大學出版社， 2020 [6] 宮淑貞，王冬青，徐世許 .可編程控制器原理及應用 [M].北京：人 民郵電出版社， 2020 [7] 孫海維編 . SIMATIC 可編程控制器及應用 [M]. 機械工業(yè)出版社 , [8] 孫 平編 . 可編程控制器原理及應用 [M]. 高等教育出版社 , [9] 常曉玲編．電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [10] 劉介才編 . 工廠供電（第五版） [M]. 機械工業(yè)出版社， [11] 陳琳編 .可編程控制器應用技術(shù) [M].北京：化學工業(yè)出版社， 2020