課程設(shè)計(jì)任務(wù)書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)說明書 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）說明書撰寫 2天4）答辯 1天指導(dǎo)教師：主管院長(zhǎng)： 年 月 日目 錄 前言 2摘要 3第一部分PLC概述 4PLC設(shè)計(jì)任務(wù)書及基本要求 5PLC選型 7第二部分I/O端口分配表 8加熱爐自動(dòng)控制送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 9 程序流程圖 10 梯形圖 11 語句指令表 18 總結(jié) 21附注：參考文獻(xiàn) 前言 加熱爐自動(dòng)控制（automatic control of reheating furnace） 對(duì)加熱爐的出口溫度、燃燒過程、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)、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(例如常常要打開爐門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，也就是使它的太陽能電池帆板保持指向太陽，使它的無線電天線保持指向地球。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)。 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?？刂苿?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、冷卻槽的前進(jìn)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 PLC的選型：西門子公司的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： 16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/32AO 5、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 第二部分I/O分配加熱爐自動(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的條件。然后是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)功能分析，即通過分析系統(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。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： 梯形圖：取料子程序:放料子程序: 冷卻子程序:控制程序編程：主程序: LD M2.6A I0.4O SM0.1O I2.1O M0.0AN M0.1= M0.0LD M0.0A I0.0A I0.4A I1.0O M0.1AN M0.2= M0.1CALL 取料子程序LD M3.3A M0.1A I1.0O M0.2AN M0.3= M0.2LD M0.2A I0.6O M0.3AN M0.4= M0.3CALL 放料子程序LD M3.6A M0.3A I1.0O M0.4AN M0.5= M0.4LD M0.4A I0.4LD I0.2A I1.0OLDO M0.5AN M0.6= M0.5LD I0.1A I1.4OLDO M2.2AN M2.3= M2.2LD M3.3A I0.7A I1.5O M2.3AN M2.4= M2.3CALL 取料子程序LD M2.3A M3.3A I1.0O M2.4AN M2.5= M2.4LD M2.4A I0.5O M2.5AN M2.6AN M0.5= M2.5CALL 放料子程序LD M3.6A M2.5A I1.0A I0.1O M2.6AN M0.0= M2.6LD I2.1R M0.1, 35LD I0.3A I0.0O M2.7AN M3.0= M2.7R Q0.1, 1= Q0.0LD M2.7A I1.0= M3.7= Q0.6LD M3.7A I1.3O M4.0AN M4.1AN Q0.0= M4.0= Q0.1LD M4.0A I1.1O M4.1AN M4.2= M4.1TON T37, 300LD M4.1A T37O M4.2AN M4.3AN Q0.1= M4.2= Q0.0LD M4.2A I1.0O M4.3AN M0.6AN M1.7AN Q0.6= M4.3= Q0.7ENDCALL 冷卻子程序LD M4.3A M0.5A I1.4O M0.6AN M0.7= M0.6CALL 取料子程序LD M3.3A M0.6A I1.0O M0.7AN M1.0= M0.7LD M0.7A I0.7O M1.0AN M1.1= M1.0CALL 放料子程序LD M3.6A M1.0A I1.0O M1.1AN M1.2= M1.1LD M3.3A I0.6A I1.5O M1.2AN M1.3= M1.2CALL 取料子程序LD M1.2A M3.3A I1.0O M1.3AN M1.4= M1.3LD M1.3O M3.0AN I0.4= M3.0R Q0.3, 1LD M3.0A I0.4R M3.0, 1R Q0.4, 1LD M0.4O M1.1O M1.3O M1.5O M2.0O M2.4O M2.6O M3.0= Q0.2LD M0.2O M0.7O M2.2= Q0.3END取料子程序: LD M0.1O M1.2O M1.7O M2.3O M0.6O M3.1AN M3.2AN Q0.0= M3.1= Q0.1LD M3.1A I1.2O M3.2AN M3.3AN Q0.5= M3.2= Q0.4LD M3.2A I1.7O M3.3AN M0.2A I0.5O M1.4AN M1.5= M1.4CALL 放料子程序LD M3.6A M1.4A I1.0O M1.5AN M1.6= M1.5LD M1.5A I0.4O M1.6AN M1.7AN M2.2= M1.6CALL 冷卻子程序LD M4.3A M1.6A I1.4AN I0.1O M1.7AN M2.0= M1.7CALL 取料子程序LD M3.3A M1.7A I1.0O M2.0AN M2.1= M2.0LD M2.0A I0.6O M2.1AN M2.2= M2.1CALL 放料子程序LD M3.6A M2.1A I1.0AN M0.7AN M1.3AN M1.7AN M2.4AN Q0.1= M3.3= Q0.0END放料子程序: LD M0.3O M1.0O M1.4O M2.1O M2.5O M3.4AN M3.5AN Q0.0= M3.4= Q0.1LD M3.4A I1.2O M3.5AN M3.6= M3.5= Q0.5LD M3.5A I2.0O M3.6AN M0.4AN M1.1AN M1.5AN M2.2AN M2.6AN M0.5AN Q0.1= M3.6= Q0.0END冷卻子程序: LD M0.5O M1.6O M3.7AN M4.0AN Q0.7總結(jié)：經(jīng)過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，沒有我們組一起的努力，也就沒有最終的成果。在這次實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，我負(fù)責(zé)整報(bào)告、畫圖這些部分，這也是我第一次接觸到Visio這個(gè)軟件，通過老師的教導(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，但在程序編寫或者調(diào)試的時(shí)候，大家都參與了進(jìn)來，也互相彌補(bǔ)著自己的不足。我本來對(duì)一些PLC梯形圖的編寫不太熟練，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。也通過這次實(shí)訓(xùn)，我們對(duì)PLC這門課有了對(duì)知識(shí)更進(jìn)一步的渴望。我相信，汗水不會(huì)白費(fèi)的，我們以后的成功是有目共睹的。參考文獻(xiàn)：1 陳白寧,段智敏,劉文波.機(jī)電傳動(dòng)控制【M】 .沈陽:東北大學(xué)出版社2: SIEMENS公司. SIMATIC S7-200可編程序控制系統(tǒng)手冊(cè) 【S】3 殷華文. 可編程序控制器及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)【M】 4 胡學(xué)林.可編程控制器教程基礎(chǔ)篇M.北京:電子工業(yè)出版社,.21