可编程序控制器实训PLC课程设计报告.docx

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可编程序控制器实训PLC课程设计报告

福州大学至诚学院

本科生课程实训

题目：

可编程序控制器实训

姓名：

陈XX

学号：

210992XXX

系别：

电力工程及其自动化

专业：

电力系统及其自动化

年级：

2009级

指导教师：

林宝全陈秀菊

2012年02月27日

目录

《可编程序控制器》课程设计任务书………………………………………2

任务一：

步进电机控制

1、系统描述及控制要求……………………………………………………………………4

2、设计方案…………………………………………………………………………………5

3、I/O分配表………………………………………………………………………………5

4、外部接线图………………………………………………………………………………6

5、梯形图……………………………………………………………………………………6

6、系统调试…………………………………………………………………………………9

任务二:

刀具库中刀具的取放控制

1、系统描述及控制要求……………………………………………………………………10

2、设计方案…………………………………………………………………………………11

3、I/O分配表………………………………………………………………………………11

4、外部接线图………………………………………………………………………………12

5、梯形图……………………………………………………………………………………13

6、系统调试…………………………………………………………………………………16

总结……………………………………………………………………………………………16

参考文献…………………………………………………………………………………17

《可编程序控制器》实训任务书

说明：

1、设备为OMRON——CPM2A或CP1H机型。

2、课程设计任务一、二中选一

3、课程设计报告要求：

按格式规范撰写，内容包括控制要求；控制图（主电路、PLC外部接线图、程序流程图）；提供通过试运行后的功能梯形图（附简要注释）；I/O分配表；调试问题分析及心得体会。

课程设计任务一：

步进电机控制

要求：

设计一个三相六拍环形分配器控制脉冲进而控制步进电机运行。

该程序应具有：

1．能实现电机正反转驱动控制

2．频率控制分四档：

快速、中速、慢速、单步

3．可实现定步控制。

说明：

步进电机是电流在线圈中按顺序切换而使电机转轴作步矩式转的电机。

切换是由输入驱动的脉冲信号来完成的，每给驱动电路一个脉冲，电机转轴就按要求旋转一定的角度。

故这种电机可以用输入的脉冲数来控制电机的转角，并且转速由脉冲的频率决定。

步进电机可分为3相、4相、5相线圈型等，对于步进电机还有三种励磁方式：

1、相励磁：

通常按顺序依次激励一个线圈。

2、双相励磁：

通常按顺序依次激励两个线圈。

3、单——双相励磁：

它是上面两种方法的综合，其特点是高分辨率（本实验用本励磁方式）见下图：

1

2

3

4

5

6

7

S1

1

1

0

0

0

1

1

S2

0

1

1

1

0

0

0

S3

0

0

0

1

1

1

0

一个周期

表中的S1、S2、S3分别为步进电机三相激励线圈A、B、C的控制开关。

课程设计任务二：

刀具库中刀具的取放控制

要求：

按请求键PO1—PO6后，控制转盘转动，到所需刀具位置后转盘停转，取刀具、使用完（3秒钟）放回刀具，返回等待下一次请求。

1、程序开始运行时初始位为S1位置；

2、刀具的取放过程中不响应外部请求信号；

3、根据请求位的位置系统自动判断并以最小距离的方向运行；

说明：

1、PLC输入信号：

PO1、P02、P03、P04、P05、P06分别为1、2、3、4、5、6号刀具请求信号输出插孔

DJS1刀具库实验区计数脉冲信号

2、PLC输出信号：

DJTD转盘运行（或停止）

QFD刀具取（放）控制信号（“1”取刀具，“0”放刀具）

DJZF转盘正、反控制信号

实验仪刀具库实验区如图：

任务一：

步进电机控制

1.系统描述及控制要求

控制要求:

设计一个三相六拍环形分配器控制脉冲进而控制步进电机运行。

该程序应具有：

1.能实现电机正反转驱动控制

2.频率控制分四档：

快速、中速、慢速、单步

3.可实现定步控制

系统描述：

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机是电流在线圈中按顺序切换而使电机转轴作步矩式转的电机。

切换是由输入驱动的脉冲信号来完成的，每给驱动电路一个脉冲，电机转轴就按要求旋转一定的角度。

故这种电机可以用输入的脉冲数来控制电机的转角，并且转速由脉冲的频率决定。

步进电机可分为3相、4相、5相线圈型等，对于步进电机还有三种励磁方式：

1.相励磁：

通常按顺序依次激励一个线圈。

2.双相励磁：

通常按顺序依次激励两个线圈。

3.单——双相励磁：

它是上面两种方法的综合，其特点是高分辨率（本实验用本励磁方式）见下图：

1

2

3

4

5

6

7

S1

1

1

0

0

0

1

1

S2

0

1

1

1

0

0

0

S3

0

0

0

1

1

1

0

一个周期

表中的S1、S2、S3分别为步进电机三相激励线圈A、B、C的控制开关。

2.设计方案

3.I/O分配表

输入

输出

启动&复位

0.04

S1

10.01

停止

0.07

S2

10.02

变速

0.01

S3

10.03

单步

0.09

定步

0.06

正反转

0.05

4.外部接线图

0.04

10.01

0.05

0.06

10.02

0.07

0.09

10.03

0.01

COMCOM

5.梯形图

6.系统调试

1.接通电源，检查可编程序控制器能否正常工作，接头是否接触良好。

2.使PLC进入运行状态，观察运行情况。

3.在定步计数器程序里，加入正反转开关，在定步过程中实现正反转。

任务二：

刀具库中刀具的取放控制

1.系统描述及控制要求

控制要求:

按请求键PO1—PO6后，控制转盘转动，到所需刀具位置后转盘停转，取刀具、使用完（3秒钟）放回刀具，返回等待下一次请求。

1.程序开始运行时初始位为S1位置；

2.刀具的取放过程中不响应外部请求信号；

3.根据请求位的位置系统自动判断并以最小距离的方向运行；

说明：

1、PLC输入信号：

PO1、P02、P03、P04、P05、P06分别为1、2、3、4、5、6号刀具请求信号输出插孔

DJS1刀具库实验区计数脉冲信号

2、PLC输出信号：

DJTD转盘运行（或停止）

QFD刀具取（放）控制信号（“1”取刀具，“0”放刀具）

DJZF转盘正、反控制信号

实验仪刀具库实验区如图：

2.设计方案

3.I/O分配表

输入

输出

刀具1

0.00

DJZF正方转

10.06

刀具2

0.01

DJTD运行

10.07

刀具3

0.02

QFD刀具取放信号

10.08

刀具4

0.03

刀具5

0.04

刀具6

0.05

脉冲输入

0.06

4.外部接线图

0.00

10.06

0.01

0.02

10.07

0.03

0.04

10.08

0.05

COMCOM

5.梯形图

6.系统调试

1.接通电源，检查可编程序控制器能否正常工作，接头是否接触良好。

2.使PLC进入运行状态，观察运行情况。

3.由于机器的惯性问题，每个取放刀会出现偏差，不能很好的精准走位，在刀具四的取放中出现正转无法到达四，而反转能走四步，后在刀具四取放的的脉冲常开开关改为常闭，问题得以解决。

总结

通过两周的课程设计，我们不仅加深了对欧姆龙cx-programer软件的应用和PLC的编程设计的了解和使用，还学到了许多课本上没有涉及知识。

经过一段时间的课程设计，在老师的指导下，我们学到了很多知识。

让我对之前在课本上很多不明的知识在实践设计中有了新的认识，才体会到“理论与实践相结合”的真正含义。

在编写步进电机控制程序时，由于对计数器模块和脉冲的知识相对薄弱，所以在编写时遇到了很大的困难。

后来经过老师的指导我们把课本上东西认真的学了一遍，终于完成了程序的编写。

当然，在调试的时候也遇到困难，经我们不断改程序和不断地试验调试最后成功了。

在编写刀具库中刀具的取放控制时，基于前个程序的知识，较好的完成了各模块的编写，在调试过程中，在刀具四的取放过程中，由于机器的惯性，和程序的部分误差导致不能很好的准确的取放，最后在老师的帮助下，改脉冲开关的常开为常闭，最后完成调试。

我原本认为自己已基本掌握的课本上的知识，如果没有实践体验，是发现不了这些问题的，我所了解的仅仅只是一些肤浅的。

这次课程设计给了我们一个很好的机会去学习那些书本上不能学到的知识，增长了我们的见识，使我们对设计操作有了一定的直观认识。

课程设计的过程也是复习和再学习的过程，要完成设计任务，就必须将书本上的知识与实际相结合，这使我们上课学到的知识得到系统的重新认知，让我们更加清晰的记忆了相应的原理和操作运行方式。

经过这段时间的锻炼，我们熟悉了一个设计的整个流程，提高了自己的动手能力，为以后的设计打下了基础。

同时也感谢老师两周来悉心的指导帮助。

参考文献

1、用低压电器与可编程序控制器．西安电子科技大学出版社,2005

2、刘涳.常用低压电器与可编程序控制器.西安电子科技大学出版社2005.2

3、史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：

化学工业出版社，2010

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