一. 毕业设计任务书
一、设计题目
T68型卧式镗床的PLC的电器控制改造设计
二、设计的目的
1) 掌握T68型卧式镗床的电气控制功能。 2) 掌握用PLC改造电器设备的方法选择。 3) 掌握电气控制元件的选择与计算方法。
三、设计要求
结合有关教材选择合适的用于PLC的改造电气控制 1) 完成镗床的电气控制线路的设计、调试任务,能够完成电气控制操作。
2) 完成镗床的PLC电器控制改造设计任务,能够完成PLC控制操作。
注意:1. 原有的动作顺序及功能不变。 2. 各种连锁关系不变。 3. 增加有工作状态指示。 3) 能够进行现场组态监控操作。
四、完成的任务
1) 完成电气元器件的选择,电气控制线路的设计,位置分布图及安装接线图的设计及绘制。
1
2) 选择PLC型号,分配I/O端口,设计I/O电路、选择元件,绘制梯形图、编织语句表 (提供的为S7-200 226型号PLC)
3) 组态软件的选择、应用,系统设计、程序编写及通讯调试完成。
4) 毕业设计说明书(10000以上)。
1. 设计题目。 2. 控制原理说明设计 3. 主要器件选择依据与计算 4. 主要参考资料
五、建议参考文献
工厂电气控制技术 机械工业出版社 主编 工业电气控制设备 机械工业出版社 主编 机床电器控制技术 机械工业出版社 主编 (西门子)可编程序控制器的应用技术 廖常初(西门子)可编程序控制器的原理及程序设计 组态技术应用(组态王)
2
方承远 许 廖 王炳实 廖常初
二.PLC的概述
2.1 PLC的简述及定义
在可编程控制器问世之前,继电器接触器控制在工业控制领域中占有主导地位,通过在以前的学习中可知,继电器按接触器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑,如果生产任务或工艺发生变化就必须重新设计,改变硬件结构这样造成时间和资金的浪费。另外,大型控制系统用继电器接触器控制,使用的继电器数量多,控制系统的体积大,耗电多,且继电器触点为机械触点工作频率较低,在频繁动作情况下寿命短,造成系统故障,系统的可靠性差。为了解决这一问题,早在1968年,美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM公司),为了适应汽车型号不断翻新,以求在激烈竞争的汽车工业中占有优势,提出要用一种新型的控制装置取代继电器接触器控制装置,并且对未来的新型控制装置作出了具体设想,要把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电器接触器控制的简单易懂,操作方便,价格便宜等优点溶入于新的控制装置中,且要求新的控制装置编程简单,使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术,为此以下公司招标技术要求如:
(1) 编程简单方便,可在现场修改程序; (2) 硬件维护方便,采用插件式结构; (3) 可靠性高于继电器接触器控制装置; (4) 体积小于继电器控制装置;
3
(5) 可将数据直接送入计算机;
(6) 用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB; (7) 输入为交流115V;
(8) 输出为交流115V,能直接驱动电磁阀交流接触器; (9) 通用性强,扩展方便;
(10)成本上可以与继电器接触器控制系统竞争。
美国数字设备公司(DEC)根据GM公司招标的技术要求,于1969年研制出世界上第一台可编程程序控制器,并在GM公司汽车装配线试用获得成功。其后,日本、德国等相继引入这项新技术,可编程控制器由此而迅速发展起来。
在20实际70年代初期、中期,可编程控制器虽然引入了计算机的优点,但实际上只能实现顺序控制,仅存逻辑运算、定时、计数等控制功能,所以当时人们将可编程控制器称为PLC(programmable lgical controller)
随着微处理技术的发展,20世纪70年代末至80年代初,可编程控制器的处理速度大大提高,增加了许多特殊功能,使得可编程控制器不仅可以进行逻辑控制而且可以对模拟量进行控制。因此,美国电器制造协会(NEMA)将可编程控制器命名为PC(programmble controller)但人们习惯上将之称为PLC,以便与个人计算机PC(personal compater)相区别。80年代以来,随着大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,这时的PLC具有了高速计数,中断技术,PID调节和数据通信等功能,从而使PLC的应用领域不断扩大。
4
PLC的发展初期,不同的开发制造商对PLC有不同的定义,为使这新型的工业控制装置的生产和发展规范化,国际电工委员会(IEC)于1985年1月制定了PLC的标准并给它做了如下定义:
可编程序制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计数和运算等操作指令,并通过数字式、模拟式是输出和输入,控制各种类型的机械或生产过程,可编程序控制器及其有关的外部设备,都应该按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则而设计。
2.2 PLC的特点
PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活,方便的优点而设计制造和发展的,这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。
一.可靠性高,抗干扰能力强
由PLC的定义我们知道,PLC是专门为工业环境下应用而计的,因此在设计PLC时从硬件和软件上都采取了抗干扰的措施,提高了其可靠性。 (1) 硬件措施
①屏蔽:对PLC的电源变压器内部CPU编程器等主要
部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽以防外界的电磁干扰。
②滤波:对PLC的输入输出线路采用了多种形式的滤
波,以消除或抑制高频干扰。
③隔离:在PLC的内部微处理器和输入输出电路之间
5
(完整word版)T68型卧式镗床的PLC的电器控制改造设计



