机床电气与PLC技术实训指导书

1《机床电气与PLC技术》课程设计及实训指导书机电一体化教研室2013.112目录1概述2设计步骤和方法3设计说明书内容要求及时间安排4《机电传动控制课程设计》题目及控制要求5设计说明书参考目录31概述1、目的本课程设计的教学目标是使学生掌握机床电气的基本原理与PLC控制的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。2、基本要求1）掌握机电传动控制系统中PLC控制的基本原理、顺序控制设计方法2）具备一定的设计能力2设计步骤和方法1、任务分析及方案确定根据控制要求进行如下工作：1）任务分析，然后确定主电路，注意考虑设备的保护；2）确定控制规则；3）选择PLC，包括PLC点数、类型及扩展模块的类型，注意操作方式及控制电路的保护；4）PLC输入输出点的确定及分配等。2、电路图的确定1）画出主电路原理图；2）画出PLC原理或接线图。3）画出顺序功能图3、控制软件的设计根据控制规则进行如下工作：1）画出顺序功能图；2）设计PLC控制梯形图；3）转换成语句表程序。43设计说明书内容要求及时间安排1、设计说明书内容及书写格式要求1)设计题目；2)控制要求；3)任务分析、方案确定。包括PLC输入和输出点的确定。PLC的选择，控制规则，操作方式及设计思想等；4)画出PLC接线图；5)画出顺序功能图；6)设计PLC控制梯形图；7)写出对应的指令2、时间安排1）教师讲解题目要求，学生查阅资料，确定设计方案1天2）PLC顺序功能图的设计与程序调试1天3）PLC梯形图设计、说明书撰写1天4）答辩2天5附录;《机床电气与PLC技术》题目及控制要求第一组题目：卷烟厂风力送丝设备控制系统设计1控制要求：1.启动后，风机工作，给烟丝管道送风2.当落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器；当落料器内料高于上落料器时，回风电磁阀关闭风门。3.若两个落料器同时需要进料时，则按时间分配轮流装料。4.当料仓烟丝低于料仓下光电开关时，翻板门电磁阀动作进料；当料仓烟丝高于料仓上光电开关时，翻板门电磁阀关闭。5.下班关机前，将所有落料器的烟丝全部放入各个料仓。6.可以实现手动、单周期和连续。送丝设备工作示意图6第二组题目：卷烟厂风力送丝设备控制系统设计2控制要求：1.启动后，风机工作，给烟丝管道送风2.当落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器；当落料器内料高于上落料器时，定时18秒后回风电磁阀关闭风门。3.当料仓烟丝低于料仓下光电开关时，翻板门电磁阀动作进料；当料仓烟丝高于料仓上光电开关时，翻板门电磁阀关闭。5.连续运行25个循环后，将所有落料器的烟丝全部放入各个料仓。同时启动声光提示装置，每隔0.5秒亮和发光一次。20秒后结束。6.可以实现手动、单周期和连续。送丝设备工作示意图7第三组题目：卷烟厂风力送丝设备控制系统设计3控制要求：1.启动后，风机工作，给1#烟丝管道送风。2.当1#落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器；当落料器内料高于上落料器时，定时18秒后回风电磁阀关闭风门。3.启动2号落料器管道送风。当2#落料器内料低于下落料器时，启动回风电磁阀打开风门，将烟丝吸进落料器；当落料器内料高于上落料器时，定时5秒后回风电磁阀关闭风门。4当料仓烟丝低于料仓下光电开关时，翻板门电磁阀动作进料；当料仓烟丝高于料仓上光电开关时，翻板门电磁阀关闭。5.连续运行20个循环后，将所有落料器的烟丝全部放入各个料仓。同时启动声光提示装置，每隔2秒发亮和发光依次交替发生。如果按下停止按钮，则马上结束声光动作，否则，40秒后结束。6.可以实现手动、单周期和连续。送丝设备工作示意图8第四组题目：加热炉自动送料控制系统设计机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。示意图如图所示。动作控制要求：启动→装料台取料→装料1#炉加热1分钟→2号炉保温半分钟→冷却槽冷却→卸料台卸料→夹钳冷却槽冷却→原点计数1→送料系统送料→取料台物料存在指示→装料台取料。冷却槽伸出优于夹钳冷却动作2秒，冷却槽在夹钳回到原点后退回原位。依次反复25此后，停止动作。夹钳在运送过程中必须保持夹紧状态。自己设计传感器的位置与动作检测。送料系统示意图9第四组题目：加热炉自动送料控制系统设计机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。示意图如图所示。动作控制要求：启动→装料台取料→装料1#炉加热1分钟→2号炉保温半分钟→冷却槽冷却→卸料台卸料→夹钳冷却槽冷却→原点计数1→送料系统送料→取料台物料存在指示→装料台取料。冷却槽伸出优于夹钳冷却动作2秒，冷却槽在夹钳回到原点后退回原位。依次反复25此后，停止动作。夹钳在运送过程中必须保持夹紧状态。自己设计传感器的位置与动作检测。送料系统示意图10第五组题目：加热炉自动送料控制系统设计机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。示意图如图所示。动作控制要求：启动→装料台取料→装料2#炉加热1分钟→1号炉保温2分钟→蜂鸣器鸣叫3秒→冷却槽冷却→卸料台卸料→夹钳冷却槽冷却→原点减计数1→送料系统送料→取料台物料存在指示→装料台取料。冷却槽伸出优于夹钳冷却动作1秒，冷却槽在夹钳回到原点后退回原位。依次反复25此后，声光依次显示提醒。夹钳在运送过程中必须保持夹紧状态。三套系统同步进行。自己设计传感器的位置与动作检测。送料系统示意图11第六组题目：加热炉自动送料控制系统设计机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。示意图如图所示。动作控制要求：启动→装料台取料→装料2#炉加热1分钟→1号炉保温2分钟→蜂鸣器鸣叫3秒→冷却槽冷却→卸料台卸料→夹钳冷却槽冷却→原点减计数1→送料系统送料→取料台物料存在指示→装料台取料。冷却槽伸出优于夹钳冷却动作1秒，冷却槽在夹钳回到原点后退回原位。依次反复25此后，声光依次显示提醒。夹钳在运送过程中必须保持夹紧状态。2套系统进行重复。自己设计传感器的位置与动作检测。送料系统示意图12第七组题目：示教机械手控制系统设计动作要求：1．单循环为：1）从原点开始下降；2）抓工件，延时1秒；3）上升；4）右转；5）下降；6）放下工件，延时1秒；7）上升；8）左转，回原点。2．要求有四种工作方式：手动、单步、单周期、连续。3．连续时，循环25次结束，声光间断报警5秒。13第八组题目：示教机械手控制系统设计(2)动作要求：1．单循环为：1）从原点开始下降；指示灯1亮；2）抓工件，延时10秒，指示灯1灭，指示灯2亮；3）上升；4）右转；5）下降；6）放下工件，延时1秒，指示灯2灭，指示灯3亮；7）上升；8）左转，回原点。指示灯3灭，指示灯4亮，音乐响起。2．要求有四种工作方式：手动、单周期、连续。3．连续时，循环25次结束，声光间断报警15秒。14第九组题目：超声波清洗机控制系统设计该系统可以进行普通清洗、普通漂洗还有超声振动清洗，有进水阀、进液阀、排水阀，排液阀，水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器（上限位和下限位）；清洗液冲洗时，液泵工作，进液阀、排液阀同时打开。清水漂洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开。超声振动清洗时，液泵、水泵同时工作；要求：按照流程结束后，确定停止键是否按下。按下结束，没有按下，循环25次，声光提示报警。可以手动、自动。超声波清洗机工艺流程图15第十组题目：半精镗专用机床控制系统设计机械系统包括：左滑台、右滑台、左动力头、右动力头、拔插定位销油缸。动作要求如图所示：半精镗专用机床控制流程图二套系统同时工作，循环25次后结束。16第十一组题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计该机床有四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位，第二到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位90度，转过360度完成一个工件的所有加工。机床的动作包括：工作台的抬起、回转、落下夹紧；夹具的夹紧、松开；三个滑台各自的向前切削、向后退回。流程图如图所示。需要完成手动、单循环、25次连续的控制。机床总控流程图17第十二组题目：四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计该机床有四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位，第二到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位90度，转过360度完成一个工件的所有加工。机床的动作包括：工作台的抬起、回转、落下夹紧；夹具的夹紧、松开；三个滑台各自的向前切削、向后退回。流程图如图所示。需要完成手动、单循环、20次连续的控制。每个工步之间要有3秒的间隔。按下停止开关要马上停止，并回到初始位置。机床总控流程图18第十三组题目：内燃机部件定位清洗机控制系统清洗机主要由步进式液压输送机构、清洗泵及清洗液过滤循环系统、水位控制装置、油水分离装置、排屑装置、集中润滑系统、异常显示和事故报警系统等组成。自动运行循环流程图如图所示。要有自动、手动、循环25次声光报警30秒后复位。清洗机流程图19第十四组题目：混凝土配料及搅拌系统设计系统由配料部分和搅拌部分组成。如下图所示。配料部分由石料1、石料2、石粉1、石粉2、沥青的储料仓与称料斗组成。5种材料分别由各自的传感器（脉冲信号）计量放料数量。配比为6：2：6：2：2.控制过程如下：按下启动键后，同时开启石料1、石粉1和沥青的料仓电磁阀。并同时对三种材料计数；当石料1计满后关闭石料1，开启石料2；当石粉1计满后关闭石粉1，开启石粉2；当5种材料都称量完毕，开启石料料斗放入石料至其限位传感器；接着开启石粉料斗放入石粉至其限位传感器；最后开启沥青料斗放入沥青至限位传感器；三个料斗都关闭后，同时开始搅拌1分钟，然后开启搅拌缸阀门漏料至其限位传感器，关闭阀门，重新开始上述配料过程。20第十五组题目：混凝土配料及搅拌系统设计系统由配料部分和搅拌部分组成。如下图所示。配料部分由石料1、石料2、石粉1、石粉2、沥青的储料仓与称料斗组成。5种材料分别由各自的传感器（脉冲信号）计量放料数量。配比为6：2：6：2：2.控制过程如下：按下启动键后，同时开启石料1、石粉1和沥青的料仓电磁阀。并同时对三种材料计数；当石料1计满后关闭石料1，开启石料2；当石粉1计满后关闭石粉1，开启石粉2；当5种材料都称量完毕，开启石料料斗放入石料至其限位传感器；接着开启石粉料斗放入石粉至其限位传感器；最后开启沥青料斗放入沥青至限位传感器；三个料斗都关闭后，同时开始搅拌1分钟，然后开启搅拌缸阀门漏料至其限位传感器，关闭阀门，重新开始上述配料过程。二套系统一起工作需要手动、连续25次。按下停止按钮后必须马上复位。21第十六组题目：大小球分拣系统设计分拣系统示意图和流程图如图所示。分拣系统示意图分拣系统流程图二套系统一起工作。需要手动、连续25次。按下停止按钮后必须马上复位。22第十七组题目：大小球分拣系统设计分拣系统示意图和流程图如图所示。分拣系统示意图分拣系统流程图23第十八组题目：配料车控制系统程序设计控制要求：1．配料车完成“从配料罐出发，到A处取m车料，再到B处取n车料，送回配料罐进行配料混合”的工作循环。配料车由三相交流异步电机驱动。2．按停止按钮，完成当前循环后再停。3．按复位按钮，立即返回原位停止。4．要求可以实现手动、单周期、连续控制。工艺流程图：配料车工作示意图24第十九组题目：配料车控制系统程序设计控制要求：1．配料车完成“从配料罐出发，到A处取m车料，再到B处取n车料，送回配料罐进行配料混合”的工作循环。配料车由三相交流异步电机驱动。2．按停止按钮，完成当前循环后再停。3．按复位按钮，立即返回