机电传动课程设计说明书

机电传动课程设计说明书 院系 装备制造工程分院 专业 机械设计制造及其自动化 姓名 张海浪 班级 091212 学号 31 组别 第三组 指导老师 王伟 日期 2011.1.10至2011-1-15 成绩 设计任务书1. 设计题目：污水处理控制系统设计2. 设计内容：1） 完成课程设计指导书所要求的控制循环。2） 按停止按钮，完成当前循环后再停。3） 要求同时控制三套子系统的运行。4） 要求可以实现手动和自动控制。3. 设计要求：1） 画出端子接线图和顺心功能图。2） 设计并调试PLC控制梯形图。3） 设计说明书。3. 进度安排1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 2天2）PLC顺序功能图与梯形图设计 5天3）说明书撰写 2天4）答辩 1天 指导教师： 主管院长： 年 月 日 目 录设计任务书1目 录2前 言3摘 要4PLC概述5工作原理6端子接线图8工艺流程图9顺序功能图10梯形图11语句表15总 结16参考文献17前 言 自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。 通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。摘 要世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。第一部分PLC概述1.PLC概述 PLC（Programmable logic Controller）即可编程控制器，是当今基于计算机技术的常见工业控制装置，主要应用于工业控制领域。PLC内部配有编制程序的存储器，用于存储其内部指令、程序代码及程序运行所需的各种数据，并以数字或模拟的方式与外部进行输入和输出，进而控制各种类型的执行装置。PLC及其有关的外围设备是工业控制系统中的重要组成部分，尤其在底层控制中，PLC一般都会是控制系统的核心。 2.PLC的特点 2.1可靠性高，抗干扰能力强 工业生产一般是在恶劣环境中进行的高强度作业，这就要求其设备具有较高的可靠性和抗干扰能力。 2.2.丰富的IO接口 在工业生产现场，存在各种不同的设备或变化的生产环境，为了在计算机中进行计算及采取控制措施，PLC配备丰富的IO模块，以便能够将现场的各种信号转换成PLC中可识别的信号。 2.3.编程简单，易学易用PLC作为通用工业控制计算机，接口简单易于配置，编程语言也易于工程技术人员所接受。 2.4.系统搭建容易，维护方便 PLC用存储逻辑代替接线逻辑即使用软逻辑代替硬逻辑，这一方面增加了逻辑运算的灵活性，另一方面大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统结构更加简易实用、系统搭建周期大为缩短。 工作原理污水净化示意图如上所示，系统有三套子系统，每个系统工作均相同，该系统的用途是把待除水中的氧化铁杂质过滤出去，来实现污水氧化的作用。污水净化系统的控制过程：1初始放空：在系统通电初始时，所有的闸门均断开，磁滤器也断开。2净化过程按下启动按钮，净化系统按下，规律循环工作。接通磁滤器电源2s，是磁滤器的磁性达到额定值。2s后接通出水阀，和进水阀，进行滤水工作40min.40min后断开进水阀和出水阀。5s后，断开磁滤器电源。2s后，进行反洗工艺，接通排污阀，空压阀，将氧化铁冲洗倒排污池。1min断开空压阀，排污阀和响铃，反洗结束。5s后在进行滤洗工作，如此循环。按下停止按钮，执行完本次循环结束。污水净化中元件选择:1PLC主机及扩展模块：选择西门子S7-200 CPU226 ACDCRALAY型PLC；EM222 8继电器输出型扩展模块；2启动按钮SB1：用于净化系统的初始上电工作； 停止按钮SB2：用于净化系统的整个工作的全面结束；3磁滤器YV1、YV6、YV11：用于控制磁滤器的接通与否；4出水阀YV2、YV7、YV12：用于控制出水阀的接通与否；5进水阀YV3、YV8、YV13：用于控制进水阀的接通与否；6排污阀YV4、YV9、YV14：用于控制排污阀的接通与否；7空压阀YV5、YV10、YV15：用于控制空压阀的接通与否；8响铃HA1、HA2、HA3：用于控制反洗工作响铃的接通与否；端子接线图工艺流程图顺序功能图 梯形图语句表总 结 通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。通过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。 通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。通过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。通过比较选出最好的方案。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。最后诚挚的感谢我们的指导老师，您的悉心的教导使我们得以一窥喷泉控制系统领域的深奥，不时的讨论并指点我正确的方向，使我在毕业设计这段时间中获益匪浅。老师对学问的严谨更是我们学习的典范。本次设计的完成另外也得感谢四位小组成员的大力协助。因为有你们的体谅及帮助，使得本次课设能够更完整而严谨。从开始进入课题到课设的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意。参考文献 教材1：机电传动控制基础主编 陈白宁 段智敏 刘文波 教材2：深入浅出西门子S7-200 PLC主编 蔡行健 黄文羽 李娟 教材3：PLC开发与应用实例详解主编 吴作明 教材4：PLC电气控制技术S7-200主编 陈丽 李广利