熱處理加熱爐電氣控制系統(tǒng)設計-《可編程序控制器》課程設計

《熱處理加熱爐電氣控制系統(tǒng)設計-《可編程序控制器》課程設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《熱處理加熱爐電氣控制系統(tǒng)設計-《可編程序控制器》課程設計（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課程設計說明書 （2013 /2014 學年第 學期） 課程名稱 ： 《可編程序控制器》課程設計 題 目 ： 熱處理加熱爐電氣控制系統(tǒng)設計 專業(yè)班級 ： 學生姓名 ： 學 號： 指導教師 ： 設計周數(shù) ： 二周 設計成績 ： 2014 年 6 月 27 日 1、課程設計目的 通過對加熱爐控制系統(tǒng)的設計，在了解其自動控制的基礎上進一步熟悉可編程序控制器梯形圖的設計及其開發(fā)軟件的使用，并通過對PID控制部分的應用加深對PLC處理模擬量過程的了解

2、及其使用方法。最后把書本知識和實踐結(jié)合起來，加深對PLC的理解及梯形圖編程的掌握。 2、課程設計內(nèi)容及要求 2.1 設計內(nèi)容 （1）了解熱處理加熱爐的結(jié)構(gòu)和工作過程。 （2）逐一明確各路檢測信號到PLC的輸入通道，包括傳感器的原理、連接方法、信號種類、信號調(diào)理電路、引入PLC的接線以及PLC中的編址。 （3）逐一明確從PLC到個執(zhí)行機構(gòu)的輸出通道，包括各執(zhí)行機構(gòu)的種類和工作機理，驅(qū)動電路的構(gòu)成，PLC輸出信號的種類和地址。 （4）繪制出軋鋼機電控系統(tǒng)的原理圖，編制I/O地址分配表。 （5）編制PLC的程序，結(jié)合實驗室現(xiàn)有設備完成系統(tǒng)調(diào)試，在實驗室手動仿真模型上演示控制過程。 （

3、6）編寫課程設計說明書。說明書要闡明各路輸入輸出信號的名稱、作用、信號處理電路或驅(qū)動電路的設計，寫明設計過程中的分析、計算、比較和選擇，畫出程序流程圖，并附上源程序。 2.2 技術(shù)要求 （1）初始狀態(tài)：電爐不通電，電機不通電，小車停在爐外SQ3位置（SQ3亮，SQ4滅），爐門關閉（SQ2亮，SQ1滅）。 （2）按下啟動按鈕，電機M2正轉(zhuǎn)，爐門打開（SQ2滅）。 （3）爐門完全打開（SQ1亮）后，電機M2停轉(zhuǎn)，同時起動M1正轉(zhuǎn)（SQ3滅），運送工件的小車向爐膛內(nèi)運動。 （4）小車到達爐膛內(nèi)SQ4位置后（SQ4亮），電機M1停轉(zhuǎn)，同時起動M2反轉(zhuǎn)（SQ1滅）。 （5）當爐門完全關閉后（

4、SQ2）亮，電機M2停轉(zhuǎn)。 （6）解熱：給爐膛內(nèi)的加熱電爐絲通入最高電壓，工件開始加熱。 （7）保溫：當工件溫度達到設定溫度（攝氏度）的95%時，轉(zhuǎn)入保溫階段。保溫階段采用PID控制，用PLC內(nèi)置的PID功能實現(xiàn)。 （8）保溫12秒鐘后，關閉電爐絲停止加熱，同時起動電機M2正轉(zhuǎn)，爐門打開（SQ2滅）。 （9）爐門完全打開（SQ1亮）后，電機M2停轉(zhuǎn)，同時起動M1反轉(zhuǎn)(SQ4滅)，運送工件的小車向爐膛外運動。 （10）小車到達SQ3位置后（SQ3亮），電機M1停轉(zhuǎn)，同時起動M2反轉(zhuǎn)（SQ1滅）。 （11）當爐門完全關閉后（SQ2亮），電機M2停轉(zhuǎn)。 3、課程設計正文 3.1硬件設

5、計 3.1.1軋鋼機電控系統(tǒng)的原理圖 ①CPU226接線圖 ②EM235接線圖 ③爐門、小車電機控制接線圖 3.1.2 I/O地址分配 序號 名稱 地址 1 啟動 I0.0 2 SQ1 I0.1 3 SQ2 I0.2 4 SQ3 I0.3 5 SQ4 I0.4 6 M1正轉(zhuǎn) Q0.0 7 M1反轉(zhuǎn) Q0.1 8 M2正轉(zhuǎn) Q0.2 9 M2反轉(zhuǎn) Q0.3 10 加熱 Q0.4 3.2軟件設計 3.2.1程序分析 初始位置，小車位于SQ3位，爐門關閉狀態(tài)，當按下啟動按鈕，清零計數(shù)器，同時電機M2正轉(zhuǎn)，爐門打開，爐

6、門由SQ2到SQ1位，小車電機M1正轉(zhuǎn)，小車由SQ3到SQ4位，爐門電機M2反轉(zhuǎn)關閉爐門，計數(shù)器加一，此時最高電壓接通電爐絲給小車內(nèi)工件加熱，并調(diào)用EM235模擬量輸入輸出模塊，當爐內(nèi)溫度到達設定值的95%時，斷開電爐絲，接通計時器T101，并啟動PID控制系統(tǒng)，通過改變模擬量輸出來對電爐絲端電壓進行調(diào)節(jié)以維持爐內(nèi)溫度基本不變，達到保溫效果，滿12秒之后斷開PID控制，并關中斷，爐門打開至SQ1，小車退出至SQ3，爐門關閉至SQ2，計數(shù)器再加一接通，系統(tǒng)復位，同時整個程序結(jié)束停機。 3.2.2 程序流程圖 開始 電機M2正轉(zhuǎn)，爐門打開（SQ2滅） SQ1亮，M2停轉(zhuǎn)。同時啟動M

7、1正轉(zhuǎn)（SQ3滅），小車向爐膛內(nèi)運動 SQ4亮，電機M1停轉(zhuǎn)。同時啟動M2反轉(zhuǎn)（SQ1滅） SQ2亮，電機M2停轉(zhuǎn)。 加熱 否 是否達到設定溫度的95%？ 是 保溫，采用PID控制 是否保溫12秒? 否 是 關閉電爐絲停止加熱，同時啟動電機M2正轉(zhuǎn)，爐門打開（SQ2滅） SQ1亮后，電機M2停轉(zhuǎn)。同時啟動M1反轉(zhuǎn)（SQ4滅），小車向爐膛外運動 小車到達SQ3位置后（SQ3亮），電機M1停轉(zhuǎn)。同時啟動M2反轉(zhuǎn)（SQ1滅） 當爐門完全關閉后（SQ2亮），電機M2停轉(zhuǎn) 結(jié)束 3.2.3 程序設計 主程序： 子

8、程序SBR_0： 中斷程序INT_0： 4、課程設計總結(jié) 兩周的課程設計結(jié)束了，課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程。通過自己一步一步的親手去做，我們學到了很多東西，鍛煉了獨立思考能力，強化了動手能力。學會了通過查資料解決自己的問題，在一次次查詢中學習鞏固了自己的知識并與應用相結(jié)合。培養(yǎng)了自己設計能力，加強了團隊合作，穩(wěn)固了所學知識。 由于自己理論知識水平有限，實踐知識和設計經(jīng)驗不足，在設計過程中，也存在很多問題。很多變量的定義也不準確，在編寫過程中也有很多不細心的地方，犯了很多語言上的小錯誤。這些都是由于自身知識儲備不足造成的

9、，在以后的學習中，還是要多看書多動手。 通過設計過程的鍛煉，自己分析問題跟解決問題的能力都得到鍛煉和提高。綜合設計的相關知識雖然以前都學習過，但都沒有這次實踐過程收獲得多。對我而言，知識上的收獲固然重要，精神上的豐收更加可喜。相信這必將會給我平淡的人生添上精彩的一筆。 5．參考文獻 [1].可變程序控制器選擇、設計與維護/殷洪義主編.-北京：機械工業(yè)出版社，2002.11 [2].西門子s7-200 PLC應用100例/楊后川等編著.-北京：電子工業(yè)出版社，2010.9 課程設計 評 語 課程設計 成 績 指導教師 （簽字） 年 月 日