plc課程設(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)

1、<p>　　設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn):</p><p><b>　　PLC課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　論文概述：</b></p><p>　　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(P

2、rogrammable Logic Controller)，簡稱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。</p><p>　　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

3、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。</p><p>　　課題一：舞臺(tái)燈光的模擬控制</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)目的與要求：</p><p>　　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)

4、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。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及控制要求

5、（流程圖及文字說明）</p><p>　?。?） 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：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-……-7

6、8，78-69-510-……-116</p><p>　　如此循環(huán)。 </p><p>　　以上閃爍以間隔一秒為準(zhǔn)。</p><p>　　按下停止按鈕 ，程序馬</p><p><b>　　上停止運(yùn)行。</b></p><p><b>　

7、?。?）舞臺(tái)燈光的</b></p><p><b>　　模擬實(shí)驗(yàn)面板圖</b></p><p><b>　　(3)流程圖</b></p><p><b>　　SD啟動(dòng)</b></p><p><b>　　Y0</b></p>&l

8、t;p><b>　　C0</b></p><p><b>　　C0</b></p><p><b>　　C1</b></p><p><b>　　C1</b></p><p><b>　　Y16</b></p>&

9、lt;p><b>　　Y17</b></p><p><b>　　Y7</b></p><p><b>　　Y17</b></p><p>　　按下停止按鈕SB2后,程序馬上停止運(yùn)行。</p><p><b>　　三、儀器設(shè)備：</b></p&

10、gt;<p>　　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。</p><p>　　四、PLC硬件接線圖：</p><p>　　五、PLC控制輸入輸出分配表、梯形圖及指令表，及其工作原理：</p><p>　?。?）輸入輸出分配表</p><p><b&g

11、t;　?。?）梯形圖</b></p><p><b>　?。?）指令表</b></p><p><b>　?。?）工作原理</b></p><p>　　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-…

12、…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)。</p><p>

13、;　　課題二：機(jī)械手動(dòng)作的模擬控制</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)目的與控制要求（流程圖及文字說明）： </p><p><b>　　1、課程簡介：</b></p><p>　　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

14、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)控制簡單方便，而且還有手動(dòng)控制以滿足條件的需要。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)要求：</b></p>&

15、lt;p>　　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)

16、動(dòng)作，即為：</p><p>　　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，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：</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p>

17、<p>　　單步運(yùn)行：按一次起動(dòng)按鈕，前進(jìn)一個(gè)工步（或工序）。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p>&

18、lt;p>　　3、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖</p><p>　　此面板中的啟動(dòng)、停止用動(dòng)斷按鈕來實(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。</p><p><b>　　4、流程圖</b></p><p><b>　　SB</b></p><p><b>

19、　　下降</b></p><p><b>　　夾緊</b></p><p><b>　　上升</b></p><p><b>　　右移</b></p><p><b>　　下降</b></p><p><b>

20、　　松開</b></p><p><b>　　上升</b></p><p><b>　　左移</b></p><p>　　按下停止按鈕SB2后,程序馬上停止運(yùn)行。</p><p><b>　　三、儀器設(shè)備：</b></p><p>　　FX2

21、N-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</p><p>　　四、PLC硬件接線圖：</p><p>　　五、PLC控制輸入輸出分配表、梯形圖及指令表，及其工作原理：</p><p>　?。?）輸入輸出分配表</p><p><b>　?。?）梯形圖</b>

22、</p><p><b>　?。?）指令表</b></p><p><b>　　六、收獲、體會(huì)</b></p><p>　　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?？紤]到可編程控制的諸多優(yōu)勢以及方便調(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)

23、計(jì)是PLC應(yīng)用的最關(guān)鍵問題，也是整個(gè)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

24、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)討論并向老師請教，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)鍛</p><p><b>　　七、列出參考文獻(xiàn)

25、</b></p><p>　　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</p><p>　　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</p><p>　　3．《電氣控制及可編程控制器》 張風(fēng)珊主編． 北京：中國輕工業(yè)出版社， 1999<

26、;/p><p>　　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</p><p>　　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</p><p>　　6．《可編程控制器》 常斗南主編． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002</p&g