1、河南科技大學課 程 設 計 說 明 書課程名稱 電器控制課程設計 題 目 除塵生產線PLC控制系統設計 院 系 電子信息工程學院 班 級 學生姓名 指導教師 曹哲 王國強 日 期 課程設計任務書（指導教師填寫）課程設計名稱 電器控制課程設計 學生姓名 專業班級 設計題目 除塵生產線PLC控制系統設計 一、 課程設計目的通過對除塵生產線PCPLC控制系統的工作原理的分析、系統設計、編程、及上機調試工作的實踐，了解電器控制系統的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監控的方法。二、 設計內容、技術條件和要求（一）技術要求本生產線由9臺電機控制，分別

2、是主風機1臺，反吹風機2臺，螺旋輸送器2臺，星型給料器2臺，回旋臂2臺。控制要求如下：1、控制方式可采用手動和自動兩種方式；2、手動方式下，可對每個電機進行啟、停控制；3、自動方式下，1）啟動順序及工作順序如下：2）按下自動停止按鈕，各電機按以下順序停止：4、主風機采用自耦變壓器降壓啟動，啟動時間延時為20s；5、為防止自耦變壓器頻繁啟動，其停止后5分鐘之內不允許再次啟動。6、若控制方式為手動，切換至自動時應使電機全部停止后再進入自動；7、若控制方式為自動，切換至手動時應使電機保持原有狀態，再分別手動控制。（二）設計內容1、設計各電機主電路；2、設計PLC的I/O分配；3、設計PLC的外部接線

3、；4、設計PLC控制程序（梯形圖）；5、上機調試；調試程序采用計算機監控畫面，如圖所示：6、撰寫設計說明書。（三）設計說明書要求設計說明書應包含以下內容：1、設計目的；2、控制要求；3、各電機主電路；4、PLC的選型；5、PLC的I/O分配；6、PLC的外部接線；7、PLC控制程序梯形圖；8、調試結果、調試中出現的問題及解決方法；三、 時間進度安排15周：查閱資料，進行系統設計，設計控制程序；16周一至周四：上機調試；16周五至周日：完成設計說明書。指導教師簽字： 年 月 日設計說明書一、課程設計目的通過對給料生產線PCPLC控制系統的工作原理的分析、系統設計、編程、及上機調試工作的實踐，了解

4、電器控制系統的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監控的方法。二、課程控制要求本生產線由9臺電機控制，分別是主風機1臺，反吹風機2臺，螺旋輸送器2臺，星型給料器2臺，回旋臂2臺。控制要求如下：1、控制方式可采用手動和自動兩種方式；2、手動方式下，可對每個電機進行啟、停控制；3、自動方式下，1）啟動順序及工作順序如下：2）按下自動停止按鈕，各電機按以下順序停止：4、主風機采用自耦變壓器降壓啟動，啟動時間延時為20s；5、為防止自耦變壓器頻繁啟動，其停止后5分鐘之內不允許再次啟動。6、若控制方式為手動，切換至自動時應使電機全部停止后再進入自動；7

5、、若控制方式為自動，切換至手動時應使電機保持原有狀態，再分別手動控制。三、課程各電機主電路如下圖所示，接觸器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM9、KM10分別控制1號飯吹風機、2號反吹風機、1號螺旋輸送機、2號螺旋輸送機、1號星型給料機、2號星型給料機、1號回旋臂、2號回旋臂的啟停；接觸器KM7、KM8分別控制自耦變壓器和主風機的啟停。四、課程PLC的選型根據設計要求，本次課程設計所用的PLC選型為：FX2N五、I/O功能分配如下：為統一調試，將I/O功能分配如下。功能輸入輸出其他備注手動/自動 選擇開關X0X0=0時手動；X0=1時自動自動啟動按鈕X1非自鎖按鈕自動停止按鈕

6、X2非自鎖按鈕主風機手動啟動/停止 開關X3X3=1時啟動；X3=0時停止反吹風機1手動啟動/停止 開關X4X4=1時啟動；X4=0時停止反吹風機2手動啟動/停止 開關X5X5=1時啟動；X5=0時停止螺旋輸送器1手動啟動/停止 開關X6X6=1時啟動；X6=0時停止螺旋輸送器2手動啟動/停止 開關X7X7=1時啟動；X7=0時停止星型給料器1手動啟動/停止 開關X10X10=1時啟動；X10=0時停止星型給料器2手動啟動/停止 開關X11X11=1時啟動；X11=0時停止回旋臂1手動啟動/停止 開關X12X12=1時啟動；X12=0時停止回旋臂2手動啟動/停止 開關X13X13=1時啟動；X

7、13=0時停止控制主風機接觸器Y0控制自耦變壓器接觸器Y1控制反吹風機接觸器Y2控制反吹風機2接觸器Y3控制螺旋輸送器1接觸器Y4控制螺旋輸送器2接觸器Y5控制星型給料器1接觸器Y6控制星型給料器2接觸器Y7控制回旋臂1接觸器Y10控制回旋臂2接觸器Y11自耦變壓器允許再啟剩余時間D0六、PLC的外部接線七、PLC控制程序梯形圖八、仿真調試九、調試結果、調試中出現的問題及解決方法1、最終的設計調試結果：1、可以實現自動與手動互相切換。在手動狀態向自動狀態切換，按下X0時，即X0由 0 1時 ，各電機的狀態保持，并不會進入自動狀態，X0必須再由1 0 ，手動關閉各電機后，再按下X0即可進入自動狀

8、態，實現控制方式由手動切換至自動時應使電機全部停止后再進入自動的要求；在自動狀態向手動狀態切換，按下X0時，即X0由1 0 時，各電機的狀態保持，由手動開關控制，實現控制方式由自動切換至手動時應使電機保持原有狀態，再分別手動控制的要求；2、手動方式下，可對每個電機進行啟、停控制；3、自動啟動與自動停止均按要求順序執行；4、主風機采用自耦變壓器降壓啟動，啟動時間延時為20s；無論自動還是手動控制方式自耦變壓器停止后5分鐘之內均不會再次啟動。2、調試過程中出現的問題及解決方法：問題一：在剛得到設計題目時對除塵生產線具體工作流程不了解，沒有頭緒通過上網查詢除塵生產線相關資料，了解到PLC是整個除塵系

9、統的核心。根據現場控制要求，除塵系統作為整個電控系統既要保持獨立，又必須受已有的電控系統控制。問題二：控制方式由自動到手動切換時，自動狀態時各電機的狀態保持不住。通過采集X0的下降沿，用通用寄存器置位，采集要控制的電機開關的下降沿，用另一通用寄存器置位，用這兩個通用寄存器和要控制的電機的原控制觸點相串聯，即可實現。問題三：為防止自耦變壓器批販啟動，其停止后五分鐘之內不允許再次啟動，程序不知道該如何使用中繼經過考慮后決定使用三個中繼M0、1、2來事先控制自耦變壓器的啟動，當自耦變壓器啟動后，MO控制自動，M1控制手動。問題四：控制方式為自動時，切換至手動狀態電機不能保持原有狀態分析之后認為此功能

10、是要求控制方式改變之后點擊狀態不變，就是需要有個保持的過程；將自動控制方式下的電機狀態通過中繼保持到手動狀態。將自動控制指令導通時有效的中繼并聯到手動的開關中繼上，再加一條RST指令即可。問題五：當控制方式為手動時，切換到自動方式時應使電機全部停止后在進入自動，調試出現問題首先應當對電機和中繼進行清零，再使用ZRST語句經過各種調試修改，最終調試結果符合預期，圓滿的完成了課程設計十、設計心得體會課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏

11、實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎作為一名自動化大三的學生，我覺得能做類似的課程設計是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時間里我們大多數接觸的是專業基礎課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業基礎課的理論面，如何去鍛煉我們的實踐面？如何把我們所學到的專業基礎理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業就為我們提供了良好的實踐平臺。我們是在作設計，但我們不是藝術家。他們可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據可依、有理可尋，不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級為設計。經過兩周的課程設計時間，對除塵生產線系統的設計，使我對PLC的工作原

12、理和工作過程有了更深刻的理解，特別是PLC對梯形圖的自上而下、從左向右的循環掃描工作過程。對梯形圖的編制軟件GX Developer使用更熟悉和靈活，通過對快捷鍵的使用，大大的節約了梯形圖的編制時間，并且現在能熟練使用仿真軟件，通過仿真來檢驗編制的梯形圖是否能夠實現預期的功能，我感覺這是很重要的，因為在以后的實際工作中，這樣可以大大節省控制系統的開發周期。在編制梯形圖和調試的過程中，也遇到了一些問題，通過平時學習過程中的知識積累和到圖書館查找相關資料，把這些問題一一解決了，實現了理論聯系實際，通過相關知識解決實際問題的要求。總之，通過這次課程設計，使我收獲頗豐，不但學到了書本上以前沒有學到的知識，更重要的是積累了開發控制系統的實際經驗，受益終身。 說實話，課程設計真的有點累然而，當我一著手清理自己的設計成果，漫漫回味這2周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細致課程設計過程中，許