循环输运机构电气系统设计

学生毕业设计（论文）报告系别：机电工程学院专业：班号：学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：循环输运机构电气系统设计指导教师：设计地点：起迄日期：[本页适用于毕业设计]毕业设计（论文）任务书专业数控技术班级数控105姓名马逍遥一、课题名称：循环输运机构电气系统设计二、主要技术指标：（1）一个箱体单元重1000Kg；（2）箱体单元最大长度1650mm；（3）提升装置提升速度5~10cm/s；（4）推箱装置推箱速度8~15cm/s；（5）气缸活塞杆的运动速度20`30cm/s三、工作内容和要求：1.根据原始数据、系统工作流程要求进行控制系统工况分析和方案设计；2.根据工况分析及其控制方案设计结果进行PLC等控制系统硬件选型；3.根据系统工作要求进行软件设计编制PLC控制程序；4.撰写设计说明书。四、主要参考文献：（1）廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社2005；（2）徐德、孙同景编著.可编程控制器（PLC）应用技术[M].济南：山东科学技术出版社2000；（3）王永华主编.现代电器控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社2003；（4）周万珍、高鸿斌编著.PLC分析与设计应用[M].北京：电子工业出版社2004:；（5）求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社2005；（6）刘锴、周海主编.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京：北京航空航天大学出版社2004；（7）郑凤翼、郑丹丹、赵春江编著.图解PLC控制系统梯形图和语句表[M].北京：人民邮电出版社2006；（8）齐从谦、王士兰编.PLC技术及应用[M].北京：机械工业出版社2000；（9）耿文学主编.可编程序控制器应用技术手册[M].科学技术文献出版社1996；（10）严盈富编著.触摸屏与PLC入门[M].人民邮电出版社2006.学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日[本页适用于毕业论文]毕业设计（论文）任务书专业数控技术班级数控105姓名马逍遥一、课题名称：循环输运机构电气系统设计二、课题应达到的要求：1.根据原始数据、系统工作流程要求进行控制系统工况分析和方案设计；2.根据工况分析及其控制方案设计结果进行PLC等控制系统硬件选型；3.根据系统工作要求进行软件设计编制PLC控制程序；4.撰写设计说明书。三、主要工作内容：1.根据原始数据、系统工作流程要求进行控制系统工况分析和方案设计；2.根据工况分析及其控制方案设计结果进行PLC等控制系统硬件选型；3.根据系统工作要求进行软件设计编制PLC控制程序；4.撰写设计说明书。四、主要参考文献：（1）廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社2005；（2）徐德、孙同景编著.可编程控制器（PLC）应用技术[M].济南：山东科学技术出版社2000；（3）王永华主编.现代电器控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社2003；（4）周万珍、高鸿斌编著.PLC分析与设计应用[M].北京：电子工业出版社2004:；（5）求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社2005；（6）刘锴、周海主编.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京：北京航空航天大学出版社2004；（7）郑凤翼、郑丹丹、赵春江编著.图解PLC控制系统梯形图和语句表[M].北京：人民邮电出版社2006；（8）齐从谦、王士兰编.PLC技术及应用[M].北京：机械工业出版社2000；（9）耿文学主编.可编程序控制器应用技术手册[M].科学技术文献出版社1996；（10）严盈富编著.触摸屏与PLC入门[M].人民邮电出版社2006.学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目一、选题的背景和意义：作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。为了适应市场的各方面需求，各生产厂家对PLC不断进行改进，推出功能更强、结构更完善的新产品。这些新产品总体来说，朝两个方向发展：一是向超小型、专用化和低价格的方向发展，以进行单机控制；另一个是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展，以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需要。二、课题研究的主要内容：此次设计是将液压、气动及电气控制集一体，运用于循环输运机构，完成箱体的运输。其中电气控制及PLC可编程控制器进行整个工作流程的控制，包括液压缸的伸缩、汽缸的伸缩、电磁溢流阀的开启与关闭及装箱动作与退箱动作。三、主要研究（设计）方法论述：PLC运行程序的方式与微型计算机相比有较大的不同，微型计算机运行程序时，一旦执行到END指令，程序运行结束。而PLC从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断活跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束。然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行切换到停止工作状态。我们把PLC这种执行程序的方式称为扫描工作方式。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。PLC扫描工作方式主要分为三个阶段：1.输入采样PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。PLC在运行程序时所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。2.程序执行PLC完成了输入采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运输处理。再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。3.输出刷新在执行到END指令，即执行完用户所有程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。PLC工作过程除了包括上述三个主要阶段外，还要完成内部处理、通信处理等工作。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2013.1.20-2013.2.25下发毕业设计任务书,调研,查阅资料2013.2.26-2013.2.30撰写开题报告(含文件综述)2013.3.1-2013.4.1根据任务书要求进行具体设计2013.4.2-2013.4.29撰写并录入毕业设计(论文)说明书五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日常州信息职业技术学院-1-循环输运机构电气系统设计摘要本文研究了电气控制与PLC顺序控制解决实际循环输运机构问题的原理，控制流程以及用PLC程序的仿真。论文首先简单回顾了电气控制与可编程控制器的历史、发展以及应用，然后详细介绍了西门子PLC编程的原理，包括西门子PLC编程的行为描述和机制原理。其次从西门子PLC编程的系统学特征出发，讨论它具有可靠性高，抗干扰能力强，通用性强，使用方便等特征。接着引出了电气控制与PLC顺序控制解决实际循环输运机构的问题，先讨论了PLC的逻辑运算问题，然后从实际循环输运机构问题的应用，实用价值，理论意义的角度对实际循环输运机构问题进行阐述。本毕业设计重点运用PLC的仿真方法，实现了PLC编程的仿真，给出了解决实际循环输运机构问题的数学模型，实现步骤，描述了西门子PLC编程的优缺点。论文最后以PLC仿真实验为基础，对西门子PLC编程的主要逻辑运算进行了详细的讨论，并且给出了优化的算法选择，解决了西门子PLC编程中存在的不足。论文实现了实际循环输运机构问题的求解和仿真。关键词：循环输运机构，西门子PLC编程，逻辑运算常州信息职业技术学院-2-目录摘要.........................................................-1-Abstract............................................错误!未定义书签。第一章引言........................................................41.1毕业设计研究现状............................................41.2毕业设计研究的原理和方法.....................................71.2.1PLC与继电接触器控制系统的异同点.......................71.2.2PLC与计算机控制系统的异同点...........................81.2.3PLC与单片机的区别.....................................81.3毕业设计研究意义.............................................91.4本次毕业设计的主要研究内容...................................91.5本次毕业设计采用的设计方法..................................10第二章毕业设计任务...............................................122.1毕业设计基本结构............................................122.2工作要求及其流程............................................132.3设计任务内容及要求..........................................152.4毕设设计工作步骤............................................152.5本章小结....................................................16第三章硬件设计...................................................163.1CPU模块选型................................................163.2输入输出扩展模块选型........................................193.4本章小结....................................................21第四章PLC软件设计...............................................224.1系统流程图.................................................224.2编写输入输出分配表..........................................224.4编制程序...................................................254.4.1系统程序概述..........................................264.4.2子程序................................................26常州信息职业技术学院-3-4.4.3主程序................................................284.5本章小结..