plc加熱爐自動(dòng)送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1. 設(shè)計(jì)題目 ：加熱爐自動(dòng)送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1 ）完成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)所要求的控制循環(huán)。2 ）按停止按鈕，立即停止。3 ）要求可以實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)控制。3. 設(shè)計(jì)要求1 ）畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖2 ）設(shè)計(jì)并調(diào)試 PLC控制 梯形圖3 ）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4. 進(jìn)度安排1) 理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案2天2）PLC順序功能圖與梯形圖設(shè)計(jì)5天3）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)2天4）答辯1天指導(dǎo)教師：1主管院長(zhǎng)：年月日目錄2 3第一部分PLC4PLC5PLC7第二部分I/O8 9 10 11 18 21附注：參考文獻(xiàn)2前言加熱爐自動(dòng)控制（ automatic control

2、of reheating furnace） 對(duì)加熱爐的出口溫度、燃燒過(guò)程、 聯(lián)鎖保護(hù)等進(jìn)行的自動(dòng)控制。 早期加熱爐的自動(dòng)控制僅限控制出口溫度，方法是調(diào)節(jié)燃料進(jìn)口的流量。 現(xiàn)代化大型加熱爐自動(dòng)控制的目標(biāo)是進(jìn)一步提高加熱爐燃燒效率， 減少熱量損失。 為了保證安全生產(chǎn)， 在生產(chǎn)線中增加了安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。自動(dòng)化學(xué)科有著光榮的歷史和重要的地位，20世紀(jì) 50 年代我國(guó)政府就十分重視自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展和自動(dòng)化專業(yè)人才的培養(yǎng)?，F(xiàn)在，世界上有很多非?；钴S的領(lǐng)域都離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)，比如機(jī)器人、月球車等。另外，自動(dòng)化學(xué)科對(duì)一些交叉學(xué)科的發(fā)展同樣起到了積極的促進(jìn)作用，例如網(wǎng)絡(luò)控制、量子控制、流媒體控制、生物信息學(xué)、

3、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科就是在系統(tǒng)論、控制論、信息論的影響下得到不斷的發(fā)展。在整個(gè)世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代的背景下，中國(guó)要完成工業(yè)化的任務(wù)還很重，或者說(shuō)我們正處在后工業(yè)化的階段。工業(yè)加熱爐的爐溫應(yīng)當(dāng)按照生產(chǎn)工藝要求維持在一定的數(shù)值。但是爐的熱負(fù)荷經(jīng)常在變化( 例如常常要打開(kāi)爐門(mén)取出已加熱的工件和送入冷的工件) ，在這種條件下要靠自動(dòng)控制技術(shù)準(zhǔn)確控制爐溫，保持爐溫的誤差很小。而靠人力調(diào)整則難以做到，從而會(huì)造成能源的浪費(fèi)甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量。人們每年都把許多重量達(dá)到噸級(jí)的人造地球衛(wèi)星準(zhǔn)確送入位于數(shù)百千米乃至數(shù)萬(wàn)千米高空的預(yù)先計(jì)算好的軌道，并一直保持其姿態(tài)正確，也就是使它的太陽(yáng)能電池帆板保持指向太陽(yáng)，使它的無(wú)線電天

4、線保持指向地球。這只有依靠先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)才能做到。然而在國(guó)際形勢(shì)日益復(fù)雜、科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步的今天，人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船已經(jīng)不能完全滿足需要，近年來(lái)出現(xiàn)的 “空天飛行器” 要求既能在大氣層外飛行，又能在返回大氣層以后轉(zhuǎn)為像飛機(jī)那樣自主地高速航行，而不像人造衛(wèi)星或宇宙飛船那樣在返回大氣層以后只能被動(dòng)地降落地面。研制這種“空天飛行器”必須解決的技術(shù)難題之一就是智能自主控制技術(shù)。3課程設(shè)計(jì)基本要求1、課程設(shè)計(jì)題目：加熱爐自動(dòng)送料控制系統(tǒng)2、設(shè)計(jì)內(nèi)容：機(jī)械系統(tǒng)包括自動(dòng)臺(tái)車、 機(jī)械臂起吊裝置、 冷卻槽和夾緊裝置四部分。 控制動(dòng)作主要包括：臺(tái)車的前進(jìn)后退、機(jī)械臂的上升下降、夾鉗的夾緊松開(kāi)、冷卻槽的前進(jìn)

5、后退。示意圖如圖所示。動(dòng)作控制要求：?jiǎn)?dòng)裝料臺(tái)取料裝料1#爐夾鉗冷卻裝料臺(tái)取料裝料2#1#爐加熱完畢爐臺(tái)車退到1#爐 1#爐出料卸料臺(tái)卸料夾鉗冷卻2#爐加熱完畢裝料臺(tái)取料裝料1#爐臺(tái)車前進(jìn)到2#爐 2#爐出料卸料臺(tái)卸料4PLC 的選型：西門(mén)子公司的 SIMATIC S7-200 系列屬于小型 PLC，即可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。PLC的控制主機(jī)，使用西門(mén)子S7200 系列作為整個(gè)系統(tǒng)的主控制機(jī)。我們使用的是 18 輸入 /8 輸出共 26 個(gè)數(shù)字量的 I/O 點(diǎn)的 CPU選用 S7200CPU2261、本機(jī)數(shù)字輸入：24 路數(shù)字量輸入 .2、本機(jī)數(shù)字輸出：1

6、6 路數(shù)字量輸出3、最大的數(shù)字量 I/O ： 2564、最大的模擬量 I/O ：32AI/32AO5、擴(kuò)展模塊的數(shù)量：7個(gè)模塊6、內(nèi)部存儲(chǔ)器位：256位7、定時(shí)器總數(shù)：256定時(shí)器8、計(jì)數(shù)器總數(shù)：256計(jì)數(shù)器5第二部分I/O 分配6加熱爐自動(dòng)控制送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想：設(shè)計(jì) PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，首先是進(jìn)行 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)， 即根據(jù)被控制對(duì)象的功能和工節(jié)要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和必備7的條件。然后是進(jìn)行 PLC應(yīng)用系統(tǒng)功能分析，即通過(guò)分析系統(tǒng)功能，提出 PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、 控制信號(hào)的種類、 數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。最后根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果， 具體的確定 PLC的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。

7、其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想及其步驟如下：（ 1）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和被控要求，如控制的本方式，操作方式。（ 2）根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC控制系統(tǒng)的功能要求和所需要的輸入、輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)等，選擇合適類型的 PLC。（3）根據(jù)控制要求所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，確定PLC的 I/O 點(diǎn)數(shù)，并設(shè)計(jì) I/O 端口的接線圖。（4）根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，畫(huà)出系統(tǒng)工作循環(huán)圖表。（5）根據(jù)系統(tǒng)工作循環(huán)圖表設(shè)計(jì)出梯形圖。流程圖：8梯形圖：910111213取料子程序 :14放料子程序 :15冷卻子程序 :16控制程序編程：主程序 :CALL 冷卻子程序AI0.5LDM2.6OM1.4AI0.4LDM4.3ANM

8、1.5OSM0.1AM0.5=M1.4OI2.1AI1.4CALL放料子程序OM0.0OM0.6ANM0.1ANM0.7LDM3.6=M0.0=M0.6AM1.4LDM0.0CALL 取料子程序AI1.0AI0.0LDM3.3OM1.5AI0.4AM0.6ANM1.6AI1.0AI1.0=M1.5OM0.1OM0.7LDM1.5ANM0.2ANM1.0AI0.4=M0.1=M0.7OM1.6CALL 取料子程序LDM0.7ANM1.7LDM3.3AI0.7ANM2.2AM0.1OM1.0=M1.6AI1.0ANM1.1CALL冷卻子程序OM0.2=M1.0LDM4.3ANM0.3CALL 放料

9、子程序AM1.6=M0.2AI1.4LDM0.2LDM3.6ANI0.1AI0.6AM1.0OM1.7OM0.3AI1.0ANM2.0ANM0.4OM1.1=M1.7=M0.3ANM1.2CALL 取料子程序CALL 放料子程序=M1.1LDM3.3LDM3.6LDM3.3AM1.7AM0.3AI0.6AI1.0AI1.0AI1.5OM2.0OM0.4OM1.2ANM2.1ANM0.5ANM1.3=M2.0=M0.4=M1.2LDM2.0LDM0.4CALL 取料子程序AI0.6AI0.4LDM1.2OM2.1LDI0.2AM3.3ANM2.2AI1.0AI1.0=M2.1OLDOM1.3CA

10、LL放料子程序OM0.5ANM1.4LDM3.6ANM0.6=M1.3AM2.1=M0.5LDM1.3AI1.017LDI0.1OM3.0ANM0.7AI1.4ANI0.4ANM1.3OLD=M3.0ANM1.7OM2.2RQ0.3, 1ANM2.4ANM2.3LDM3.0ANQ0.1=M2.2AI0.4=M3.3LDM3.3RM3.0, 1=Q0.0AI0.7RQ0.4, 1ENDAI1.5LDM0.4放料子程序 :OM2.3OM1.1LDM0.3ANM2.4OM1.3OM1.0=M2.3OM1.5OM1.4CALL取料子程序OM2.0OM2.1LDM2.3OM2.4OM2.5AM3.3OM

11、2.6OM3.4AI1.0OM3.0ANM3.5OM2.4=Q0.2ANQ0.0ANM2.5LDM0.2=M3.4=M2.4OM0.7=Q0.1LDM2.4OM2.2LDM3.4AI0.5=Q0.3AI1.2OM2.5ENDOM3.5ANM2.6取料子程序 :ANM3.6ANM0.5LDM0.1=M3.5=M2.5OM1.2=Q0.5CALL放料子程序OM1.7LDM3.5LDM3.6OM2.3AI2.0AM2.5OM0.6OM3.6AI1.0OM3.1ANM0.4AI0.1ANM3.2ANM1.1OM2.6ANQ0.0ANM1.5ANM0.0=M3.1ANM2.2=M2.6=Q0.1ANM2

12、.6LDI2.1LDM3.1ANM0.5RM0.1, 35AI1.2ANQ0.1LDI0.3OM3.2=M3.6AI0.0ANM3.3=Q0.0OM2.7ANQ0.5ENDANM3.0=M3.2冷卻子程序 :=M2.7=Q0.4LDM0.5RQ0.1, 1LDM3.2OM1.6=Q0.0AI1.7OM3.7LDM2.7OM3.3ANM4.0AI1.0ANM0.2ANQ0.718= M3.7= Q0.6 LD M3.7 A I1.3 O M4.0 AN M4.1ANQ0.0= M4.0= Q0.1 LD M4.0 A I1.1 O M4.1 AN M4.2= M4.1 TON T37, 300

13、LD M4.1A T37O M4.2 AN M4.3 AN Q0.1 = M4.2 = Q0.0 LD M4.2 A I1.0 O M4.3 AN M0.6 AN M1.7 AN Q0.6 = M4.3 = Q0.7END19總結(jié)：經(jīng)過(guò) 2 周的實(shí)訓(xùn)，使我學(xué)會(huì)了很多。在這 2 周里，我和我的小組完成了實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。首先我學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，沒(méi)有我們組一起的努力，也就沒(méi)有最終的成果。在這次實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，我負(fù)責(zé)整報(bào)告、畫(huà)圖這些部分，這也是我第一次接觸到 Visio 這個(gè)軟件，通過(guò)老師的教導(dǎo)，我學(xué)會(huì)了如何去將項(xiàng)目的一些電路圖和分布圖完成，這讓我受益匪淺。在這次的實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，我對(duì) PLC的使用也有了近一步的了解，雖然我們組分工明確， 但在程序編寫(xiě)或者調(diào)試的時(shí)候， 大家都參與了進(jìn)來(lái)，也互相彌補(bǔ)著自己的不足。 我本來(lái)對(duì)一些 PLC梯形圖的編寫(xiě)不太熟練，也對(duì)項(xiàng)目分析得不太準(zhǔn)確，但是有了老師和組員的幫助，我還是有著不少的了解，但還是存在著自己的不足。通過(guò)實(shí)訓(xùn)，我進(jìn)一步得肯定我自己的不足之處，但對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)有了更加明確的認(rèn)識(shí)，并且我相信， 在以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中，我會(huì)彌補(bǔ)我自己本身存在的不足，主動(dòng)得發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，爭(zhēng)取在其他方面，包括編寫(xiě)程序這塊內(nèi)容中得到提高。這次實(shí)訓(xùn)在大家的幫助下， 得以圓滿的成功， 無(wú)論是團(tuán)隊(duì)合作這方面還是個(gè)人動(dòng)手這方面， 我們都得到了很好的鍛煉