舞臺(tái)燈光的模擬及機(jī)械手的模擬控制工程設(shè)計(jì) PLC課程設(shè)計(jì) 自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)

《舞臺(tái)燈光的模擬及機(jī)械手的模擬控制工程設(shè)計(jì) PLC課程設(shè)計(jì) 自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《舞臺(tái)燈光的模擬及機(jī)械手的模擬控制工程設(shè)計(jì) PLC課程設(shè)計(jì) 自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（24頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn): PLC課程設(shè)計(jì) 課題 舞臺(tái)燈光的模擬及機(jī)械 手的模擬控制工程設(shè)計(jì) 院 系 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣自動(dòng)化（船舶電氣） 班 級(jí) 電氣095 姓 名 王臣鋒 學(xué) 號(hào) 090201534 完成日期 2011年9月25日 指導(dǎo)教師 蔣金周 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn) 實(shí)訓(xùn)樓731/803 論文概述： 可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Progr

2、ammable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：a、電源；　b. 中央處理單元(CPU)；c、存儲(chǔ)器；d、輸入輸出接口電路；e、功能模塊;　f、通信模塊。 PLC作為一種特殊形式的計(jì)算機(jī)控制裝置, 比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性．在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，而本文所介紹的舞臺(tái)燈光和機(jī)械手程序，就是其中典型的代表。 課題一：舞臺(tái)燈光的模擬控制 一、課程設(shè)計(jì)目的與要求： 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到十分廣泛

3、地應(yīng)用。從單機(jī)自動(dòng)化到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化，乃至整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化；從柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到分散式網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，PLC都承擔(dān)著及其重要的角色。從應(yīng)用的角度來說，學(xué)習(xí)PLC技術(shù)不僅要靠掌握系統(tǒng)配置和編制程序的方法，更需要通過具體的編程操作實(shí)踐訓(xùn)練，系統(tǒng)集成（PLC外部接線、輸入信號(hào)處理、輸出控制對(duì)象、功能模塊組裝）實(shí)訓(xùn)，系統(tǒng)的調(diào)試、糾錯(cuò)和運(yùn)行等實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能不斷加深對(duì)PLC指令功能及特點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)，掌握編程方法，提高編程技巧，真正具備PLC技術(shù)的綜合應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及控制要求（流程圖及文字說明） （1） 本實(shí)驗(yàn)是用PLC構(gòu)成舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)，按啟動(dòng)按鈕，按以下規(guī)律顯示

4、：1--2--3—4—5—6—7—8—9—10-11-12-13-14-15-16-15-……-1-12-123-1234-……至全亮間隔1S閃爍3次,78-6789-5678910-全亮閃爍3次,1-13-135-……至奇數(shù)燈全亮，2-24-246……至偶數(shù)燈全亮，116-215-314-……-78，78-69-510-……-116 如此循環(huán)。 以上閃爍以間隔一秒為準(zhǔn)。 按下停止按鈕 ，程序馬 上停止運(yùn)行。 （2）舞臺(tái)燈光的 模擬實(shí)驗(yàn)面板圖 (3)流程圖 初始狀態(tài) 1-2-3-4.....15-16

5、-15....-2-1 SD啟動(dòng) 右行 1-12-123......至全亮隔1s閃爍 3次 Y0 花樣二 89-78910-67891011-......全 亮閃爍3次 C0 C0 花樣三 C1 1-13-135-..........至奇數(shù)燈全亮 C1 花樣四 2-24-246............至偶數(shù)燈全亮 Y16 花樣五 Y17 116-215-314.........-89 花樣六 Y7 花樣七 Y17 按下停止按鈕SB2后,程序

6、馬上停止運(yùn)行。 三、儀器設(shè)備： FX2N-48MR控制器、FX20P-E型編程器、輸入輸出接口單元、通信單元、電腦及編程軟件、控制對(duì)象設(shè)備等等。 24V 四、PLC硬件接線圖： + — 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Y0 Y1 Y2 Y3

7、 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 X0 X0 X1 X1 FX2N —48MR COM COM1 COM2 COM3 COM4 五、PLC控制輸入輸出分

8、配表、梯形圖及指令表，及其工作原理： （1）輸入輸出分配表 輸入接線 啟動(dòng)開關(guān) 停止按鈕 X0 X1 輸出接線 燈1 Y0 燈2 Y1 燈3 Y2 燈4 Y3 燈5 Y4 燈6 Y5 燈7 Y6 燈8 Y7 燈9 Y10 燈10 Y11 燈11 Y12 燈12 Y13 燈13 Y14 燈14 Y15 燈15 Y16 燈16 Y17 （2）梯形圖 （3）指令表

9、 （4）工作原理 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X1時(shí)，按照如下規(guī)律顯示：1—2-3—4—5—6—7—8—9—10-11-12-13-14-15-16-15-……-1-12-123-1234-……至全亮間隔1S閃爍3次,78-6789-5678910-全亮閃爍3次,1-13-135-……至奇數(shù)燈全亮，2-24-246……至偶數(shù)燈全亮116-215-314……-78,78-69-510……-116如此循環(huán)，以上閃爍以間隔一秒為準(zhǔn)。當(dāng)按下停止按鈕x1時(shí)，此時(shí)Y0——Y17全部被復(fù)位，舞臺(tái)燈光全部熄滅，同時(shí)計(jì)數(shù)器T0——T11、輔助繼電器M0——M16、計(jì)數(shù)器C0——C2被清零等待下次的啟動(dòng)。 課題二：機(jī)

10、械手動(dòng)作的模擬控制 一、課程設(shè)計(jì)目的與控制要求（流程圖及文字說明）： 1、課程簡(jiǎn)介： 機(jī)械手是能夠模仿人手動(dòng)作，并按設(shè)定程序、軌跡和要求代替人手抓（吸）取、搬運(yùn)工件或工具或進(jìn)行操作的自動(dòng)化裝置，它能部分的代替人的手工勞動(dòng)。較高級(jí)型式的機(jī)械手，還能模擬人的手臂動(dòng)作，完成較復(fù)雜的作業(yè)。在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手已被廣泛應(yīng)用，從而大大地改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。本文的設(shè)計(jì)是利用PLC控制燈泡的開與關(guān)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手對(duì)物體的搬運(yùn)過程。 通過按鈕來進(jìn)行對(duì)機(jī)械手的控制，不僅有自動(dòng)控制簡(jiǎn)單方便，而且還有手動(dòng)控制以滿足條件的需要。 2、設(shè)計(jì)要求：

11、 圖中為一個(gè)將工件由A處傳送到B處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開關(guān)，它的工作過程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為： 為了滿足生產(chǎn)的需要，很多工業(yè)設(shè)備要求設(shè)置多種工作方式，

12、例如手動(dòng)放式和自動(dòng)方式。自動(dòng)方式又分為自動(dòng)返回原點(diǎn)、單步、單周期和連續(xù)等工作方式。各種運(yùn)行方式的含義如下： 手動(dòng)運(yùn)行：用各自的按鈕使各個(gè)負(fù)載單獨(dú)接通或斷開的方式。 回原點(diǎn)運(yùn)行：該方式下按回原點(diǎn)按鈕時(shí)，機(jī)械自動(dòng)向原點(diǎn)回歸。 單步運(yùn)行：按一次起動(dòng)按鈕，前進(jìn)一個(gè)工步（或工序）。 單周期運(yùn)行：在原點(diǎn)位置按起動(dòng)按鈕，自動(dòng)運(yùn)行一個(gè)周期后再在原點(diǎn)停止。在中途按停止按鈕時(shí)就停止運(yùn)行，再按起動(dòng)按鈕則從斷點(diǎn)處開始運(yùn)行，完成之后原點(diǎn)自動(dòng)停止。 連續(xù)運(yùn)行：在原點(diǎn)位置按起動(dòng)按鈕，開始連續(xù)的反復(fù)運(yùn)行。若中途按停止按鈕，動(dòng)作將繼續(xù)到原點(diǎn)為止才停。 3、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖 此面板中的啟動(dòng)、停止用動(dòng)斷按鈕

13、來實(shí)現(xiàn)，限位開關(guān)用鈕子開關(guān)來模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來模擬。 4、流程圖 初始狀態(tài) SB Y0 1 8 6 5 4 3 2 下降 X1 Y1 T0 夾緊 Y2 7 X2 RST Y1 Y4 Y2 Y0 Y3 上升 X3 右移 下降 X1 松開 T1 上升 X2 左移 按下停止按鈕SB2后,程序馬上停止運(yùn)行。 三、儀器設(shè)備： FX2N-48MR控制器、FX20P-E型編程器、輸入輸出接口單元、

14、通信單元、電腦及編程軟件、控制對(duì)象設(shè)備等等 四、PLC硬件接線圖： x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x10 x11 x12 x20 x21 x22 x23 x24 x25 x26 x27 COM 下限位 上限位 右限位 左限位 上行 左行 松開 下降 右行 加緊 手動(dòng) 回原點(diǎn) 單步 單周期 連續(xù) 回原點(diǎn)啟動(dòng) 啟動(dòng) 停止 緊急停車 負(fù)載電源 KM KM AC 220V KM KM COM1 COM2 Y0 Y1 Y2 Y3

15、 Y4 下降 加緊 上升 右行 左行 五、PLC控制輸入輸出分配表、梯形圖及指令表，及其工作原理： （1）輸入輸出分配表 輸入 輸出 啟動(dòng)按鈕 X000 下限開關(guān) X001 下降 Y000 上限開關(guān) X002 右限開關(guān) X003 加緊、放松 Y001 左限開關(guān) X004 復(fù)位按鈕 X005 上升 Y002 停止按鈕 X006 手動(dòng) X007 右行 Y003 單步 X010 單周期 X011 左行 Y

16、004 自動(dòng) X012 回原點(diǎn) X013 原點(diǎn)指示 Y005 下降按鈕 X014 上升按鈕 X015 —— —— 右移按鈕 X016 左移按鈕 X017 —— —— 夾緊按鈕 X020 放松按鈕 X021 —— —— （2）梯形圖 （3）指令表 六、收獲、體會(huì) 本次課題的設(shè)計(jì)基本是根據(jù)PLC及電氣的相關(guān)知識(shí)來完成的，可以看出在工業(yè)生產(chǎn)過程中自動(dòng)化控制的應(yīng)用是多么的廣泛。考慮到可編程控制的諸多優(yōu)勢(shì)以及方便調(diào)試與修改，本設(shè)計(jì)選用了此方法來實(shí)現(xiàn)控制。PLC的程序設(shè)計(jì)是PLC應(yīng)用的最關(guān)鍵問題，也是整個(gè)

17、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。當(dāng)拿到一個(gè)課題時(shí)首先要對(duì)它進(jìn)行系統(tǒng)分析，熟悉系統(tǒng)控制對(duì)象確定控制范圍，然后制定控制方案，進(jìn)行PLC選型，接著對(duì)硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，所有這些確定后才能開始真正的設(shè)計(jì)即編制程序。程序的編制一定要和硬件的設(shè)置對(duì)應(yīng)起來，否則就算編程正確也不能正確輸出。就一個(gè)課題而言它的要求只是個(gè)大概的控制情況，而在設(shè)計(jì)中一些具體的細(xì)節(jié)類控制方案要靠自己去完善，有時(shí)候?yàn)榱朔奖阌^看運(yùn)行后的效果可以添加一些輔助元件，如指示燈之類的輸出元件。整個(gè)設(shè)計(jì)過程實(shí)際是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的綜合考核，除次之外，論文的寫作其中使用到許多計(jì)算機(jī)的知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，例如使用CAD軟件來畫圖截圖，熟練操作WORD以及EXCEL

18、軟件，以及其他相關(guān)知識(shí)等等。設(shè)計(jì)的完成不僅鞏固和提高了我們的專業(yè)知識(shí)還使我們學(xué)到了許多書本以外的東西，遇到問題先自己分析考慮再和同學(xué)討論并向老師請(qǐng)教，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)鍛煉了自己的動(dòng)手能力，調(diào)試過程也是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和改正錯(cuò)誤的過程，在實(shí)踐中不斷完善。當(dāng)真正的調(diào)試成功時(shí)內(nèi)心的激動(dòng)是無法言表的，只有真正親身體驗(yàn)才能明白，設(shè)計(jì)的成功是對(duì)自己的一個(gè)肯定，對(duì)在學(xué)校三年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)考驗(yàn)，雖然只是很小的一個(gè)方面卻也達(dá)到了真正意義上的鍛煉?，F(xiàn)在該課題的設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，雖然設(shè)計(jì)內(nèi)容不算復(fù)雜，但對(duì)我來說還是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在這期間，我努力的向同學(xué)請(qǐng)教，和同學(xué)交流，積極借閱資料，這些都讓我有了很大的進(jìn)步。又經(jīng)過老師的耐心講解

19、和指導(dǎo)，該設(shè)計(jì)得以順利的完成。 七、列出參考文獻(xiàn) 1. 《可編程控制器教程》 王兆義主編． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 2．《電機(jī)控制與供電基礎(chǔ)》 張繼和等編． 成都：西南交通大學(xué)出版社， 2000 3．《電氣控制及可編程控制器》 張風(fēng)珊主編． 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1999 4．《PLC技術(shù)及應(yīng)用》 齊從謙等編． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001 5．《可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)》謝克明等編． 北京：電子工業(yè)出版社， 2002 6．《可編程控制器》 常斗南主編． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002