PLC控制的自动往返工作台 现代电气控制及PLC应用技术课程设计
plc电气控制课程设计
plc电气控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC电气控制的基本原理，掌握PLC的工作流程和编程方法。
2. 学生能掌握PLC电气控制系统的硬件组成，包括输入/输出模块、中央处理单元等。
3. 学生能了解常见的PLC指令，并运用这些指令进行简单的电气控制程序编写。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行电气控制程序的编写和调试。
2. 学生能分析实际电气控制问题，设计并实现基于PLC的电气控制系统。
3. 学生能通过团队协作，完成PLC电气控制项目的实施和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对PLC电气控制技术的兴趣，提高对工程技术专业的认识和认同。
2. 学生培养工程思维，注重实践与创新，形成解决问题的能力和自信。
3. 学生在学习过程中，注重团队协作，培养沟通与合作的职业素养。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学与实际操作，培养学生对PLC电气控制技术的应用能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对新技术充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，鼓励学生参与实际项目，提高学生的综合应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理：介绍PLC的工作原理、性能指标、应用领域等，对应教材第1章。
2. PLC硬件组成：讲解输入/输出模块、中央处理单元、电源模块等硬件部分的构成和功能，对应教材第2章。
3. PLC编程语言与指令：学习PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，介绍常用指令及其应用，对应教材第3章。
4. PLC程序设计与调试：通过实际案例，教授PLC程序设计的方法和步骤，学习使用编程软件进行程序编写、调试与优化，对应教材第4章。
5. PLC电气控制应用实例：分析实际电气控制问题，设计并实现基于PLC的电气控制系统，结合教材第5章及实际案例。
plc课程设计-自动往返工作台控制设计
PLC的自动往返工作台控制设计本文基于自动往返工作台的PLC程序设计，提出一种PLC程序设计方法，包括PLC控制模块，速度和位置反馈模块以及安全控制模块等，对整个控制设计作了全面的阐述和归纳总结，并提出改进的设想。
在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
2、关键词：PLC，自动往返，工作台，控制，梯形图，指令一、总体方案的确定1. PLC 输出低电压、低电流的信号不能实现对步进电机的驱动，需要进行功率放大，再者，PLC 生成的脉冲要完成驱动步进电机必须要有环形脉冲分配，而这些功能可以用步进驱动器来实现。
因此确定总体方案如图所示：2.控制原理图：X轴Y轴二.机械部分设计1.传动方式为了保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。
由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。
考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选用，为了达到分辨率要求，以及步进电机的负载匹配，采用齿轮减速传动。
2.工作台外形及重量初步估计设工作台的长度800mm,宽600mm,工作台纵向位移 400mm, 工作台横向位移 300mm,工作台重量：300kgs3.滚珠丝杠计算、选型4.步进电机选型选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
plc自动往返控制课程设计
plc自动往返控制课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握PLC自动往返控制的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习，学生应能理解PLC自动往返控制系统的构成和工作原理，掌握PLC 编程和调试方法，具备分析和解决实际问题的能力。
1.掌握PLC的基本组成和工作原理。
2.理解PLC自动往返控制系统的原理和应用。
3.熟悉PLC编程和调试方法。
4.能够分析和设计PLC自动往返控制系统。
5.能够使用PLC编程软件进行编程和调试。
6.能够运用PLC自动往返控制系统解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.增强学生对自动化技术的兴趣和认识。
3.培养学生关注社会发展和科技进步的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本组成、工作原理、自动往返控制系统的原理和应用、编程和调试方法。
1.PLC的基本组成和工作原理：介绍PLC的硬件结构和软件系统，理解PLC的工作原理和操作界面。
2.PLC自动往返控制系统的原理和应用：学习自动往返控制系统的构成和原理，分析实际应用案例。
3.PLC编程和调试方法：掌握PLC编程语言和编程方法，学习PLC调试技巧和故障排除方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：通过讲解和演示，让学生掌握PLC自动往返控制的基本原理和应用技能。
2.案例分析法：分析实际应用案例，帮助学生理解PLC自动往返控制系统的原理和应用。
3.实验法：进行PLC编程和调试实验，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备和多媒体资料。
1.教材：选用具有权威性和实用性的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.实验设备：提供PLC实验设备，让学生能够进行实际操作和练习。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
PLC改造自动往返电路公开课教案教学设计
PLC改造自动往返电路公开课教案教学设计第一章：PLC基础概述1.1 PLC的定义与发展历程1.2 PLC的工作原理与组成结构1.3 PLC的性能与选用原则1.4 PLC在自动往返电路中的应用案例分析第二章：自动往返电路原理分析2.1 自动往返电路的基本组成2.2 自动往返电路的工作原理与特点2.3 自动往返电路的优缺点分析2.4 自动往返电路在工业生产中的应用案例第三章：PLC控制系统设计与实施3.1 PLC控制系统设计的一般步骤3.2 PLC程序设计与开发工具3.3 PLC控制系统的调试与优化3.4 PLC控制系统在自动往返电路中的应用案例第四章：PLC改造自动往返电路方案设计4.1 PLC改造自动往返电路的必要性与可行性分析4.2 PLC改造自动往返电路的方案设计4.3 PLC改造自动往返电路的实施与验收4.4 PLC改造自动往返电路的效益分析第五章：PLC改造自动往返电路的注意事项与维护5.1 PLC改造自动往返电路的注意事项5.2 PLC设备的日常维护与管理5.3 PLC改造自动往返电路的故障诊断与排查5.4 PLC改造自动往返电路的升级与扩展第六章：PLC编程语言与指令系统6.1 PLC编程基础6.2 常用PLC编程语言介绍6.3 PLC指令系统详解6.4 编程实例：自动往返电路的PLC程序设计第七章：PLC与人机界面（HMI）的集成7.1 HMI的基本概念与功能7.2 PLC与HMI的通信原理7.3 人机界面设计要点7.4 实例：自动往返电路的HMI界面设计与实现第八章：PLC网络与工业通信8.1 PLC网络基础8.2 工业通信标准与协议8.3 PLC网络的组建与维护8.4 实例：自动往返电路的PLC网络设计与实现第九章：PLC在自动往返电路中的优化与调试9.1 PLC程序的优化方法9.2 PLC系统的调试技巧9.3 自动往返电路的性能评估9.4 实例：自动往返电路的PLC优化与调试过程第十章：PLC改造自动往返电路的案例分析与讨论10.1 成功案例介绍10.2 案例分析：改造前后的性能对比10.3 改造过程中遇到的问题与解决方案10.4 学生实践操作与讨论：设计自己的自动往返电路PLC改造方案第十一章：PLC安全与故障预防11.1 PLC系统安全的重要性11.2 PLC安全措施与保护机制11.3 故障预防策略与维护计划11.4 实例：自动往返电路PLC系统的故障预防与安全措施第十二章：PLC在自动化生产线中的应用12.1 自动化生产线概述12.2 PLC在自动化生产线中的关键作用12.3 自动化生产线案例分析12.4 实例：自动往返电路在自动化生产线中的集成与应用第十三章：PLC编程软件的使用与维护13.1 PLC编程软件的功能与特点13.2 编程软件的操作步骤与技巧13.3 编程软件的维护与升级13.4 实例：使用编程软件设计与调试自动往返电路的PLC程序第十四章：PLC技术的发展趋势与展望14.1 PLC技术的发展历程14.2 当前PLC技术的研究热点14.3 PLC技术在未来的应用前景14.4 讨论：PLC技术对未来自动往返电路的影响与发展方向第十五章：课程总结与实践拓展15.1 课程学习总结15.2 实践操作技能的提升15.3 拓展学习资源与推荐15.4 实践项目：学生自主设计并实施一个简单的自动往返电路PLC改造项目重点和难点解析重点：1. PLC基础概述：了解PLC的定义、发展历程、工作原理、组成结构以及性能和选用原则。
实验2.9 PLC控制的工作台自动往返循环控制
实验2.9 PLC 控制的工作台自动往返循环控制SQ4SQ3SQ2SQ1电动机工作台后退前进V12KM2KM1KM1KM2SB2KM2SQ1SQ2KM1SB1SQ3SQ4SB3FRU12L2L3L1QS上图为电工实训实验指导书中工作台自动往返循环控制线路。
图中SQ1、SQ2装在机床床身上，用来控制工作台的自动往返，SQ3和SQ4用来作终端保护，即限制工作台的极限位置；在工作台的梯形槽中装有挡块，当挡块碰撞行程开关后，能使工作台停止和换向，工作台就能实现往返运动。
工作台行程可通过移动挡块位置来调节，以适应加工不同的工件。
可编程控制器控制系统可代替继电器控制系统实现相同的控制任务。
其输入设备和输出设备与继电器控制系统相同，但他们是直接接到可编程控制器的输入端和输出端的。
控制程序是通过一个编程器写道可编程控制器的程序存储器中。
每个程序语句确定一个顺序，运行时依次读取存储器中的程序语句，对它们的内容进行解释并加以执行，执行结果用以接通输出设备，控制被控对象的工作。
在存储器控制系统中，控制程序的修改不需要通过改变控制系统的接线（即硬件），而只需要通过编程器改变程序存储器中某些语句的内容。
一、实验目的1、了解继电器控制系统和PLC 控制系统的不同点和相同点。
2、掌握工作台自动往返控制主回路的接线。
3、学会用可编程控制器实现工作台自动往返的编程方法。
二、实验内容QSL1L3L2(b)FX系列PLC上图（a ）为PLC 控制系统主回路接线图；图（b ）为本实验的PLC 主机接线图。
按钮SB1、SB2分别为正转、反转起动控制按钮，按钮SB3为急停控制按钮，SQ1、SQ2为左、右两侧的行程开关，SQ3、SQ4为左、右两侧的终端保护开关，FR 为热继电器，QS 为低压断路器。
要实现以下的工作要求，按SB1，观察并调正电动机M 为正转（模拟工作台向右移动），用手代替挡块按压SQ1，电动机先停转再反转，即可使SQ1自动复位（反转模拟工作台向左移动）；用手代替接块按压SQ2再使其自动复位，则电动先停转再正转。
PLC改造自动往返电路公开课教案教学设计
一、教学目标1. 了解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能。
2. 掌握PLC在自动往返电路中的应用。
3. 学会使用PLC编程软件进行程序设计。
4. 能够分析并解决自动往返电路中出现的问题。
二、教学内容1. PLC概述PLC的定义、发展历程和分类PLC的组成结构和基本工作原理2. PLC在自动往返电路中的应用自动往返电路的原理和组成PLC在自动往返电路中的作用和优势3. PLC编程软件的使用PLC编程软件的安装和界面介绍编程软件的基本操作和功能4. 编程实例简单逻辑控制程序的设计与调试自动往返电路的控制程序设计5. 项目实践自动往返电路的PLC控制系统设计与调试故障分析和解决方案讨论三、教学方法1. 讲授法：讲解PLC的基本原理、功能和应用。
2. 演示法：展示PLC编程软件的使用和编程实例。
3. 实践法：学生动手进行项目实践，解决实际问题。
4. 讨论法：分组讨论故障分析和解决方案。
四、教学资源1. PLC设备及编程软件2. 自动往返电路实验器材3. 教学PPT和教材4. 故障分析和解决方案文档五、教学评价1. 课堂参与度：提问、讨论等环节的参与情况。
2. 编程实践：项目实践中的表现和作品质量。
3. 故障分析报告：对故障进行分析并提出解决方案的能力。
4. 期末考试：理论知识考核和实际操作考核。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。
2. 教学计划：课时1-4：PLC概述及基本原理课时5-8：PLC在自动往返电路中的应用课时9-12：PLC编程软件的使用课时13-16：编程实例分析课时17-20：项目实践与故障分析七、教学步骤1. 引入话题：通过实际案例介绍PLC在自动往返电路中的应用。
2. 讲解PLC基本原理：介绍PLC的组成结构和基本工作原理。
3. 演示编程软件：展示PLC编程软件的使用方法和功能。
4. 编程实践：学生动手进行简单逻辑控制程序的设计与调试。
5. 项目实践：学生分组设计并调试自动往返电路的PLC控制系统。
电气控制与plc设计课程设计
电气控制与plc设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气控制系统的基本原理和电路设计方法，理解PLC的工作原理及其在工业控制中的应用。
2. 使学生了解并掌握PLC编程的基本指令和程序设计方法，能运用PLC进行简单控制系统的设计。
3. 帮助学生掌握电气控制与PLC设计过程中涉及的传感器、执行器等设备的工作原理和应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电气控制与PLC设计问题的能力。
2. 培养学生动手实践能力，能独立完成简单的电气控制电路搭建和PLC编程操作。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能在小组合作中共同完成复杂控制系统的设计与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与PLC技术的兴趣，激发学生主动探索新知识的精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程意识。
3. 引导学生关注电气控制与PLC技术在工业生产中的应用，认识其在社会发展中的重要作用，培养学生的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
课程旨在帮助学生建立扎实的电气控制与PLC技术基础，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力，培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 电气控制基本原理：包括常用低压电器、电气控制电路的基本环节、控制电路的设计方法等，对应教材第1章内容。
2. PLC工作原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第2章内容。
3. PLC编程指令与程序设计：学习PLC编程的基本指令、编程技巧和程序设计方法，对应教材第3章内容。
4. 传感器与执行器：了解常用传感器、执行器的工作原理和应用，对应教材第4章内容。
5. 电气控制与PLC设计实例：分析典型电气控制电路和PLC控制系统设计案例，对应教材第5章内容。
6. 实践操作：安排学生进行电气控制电路搭建、PLC编程与调试等实践操作，巩固所学知识。
11 自动往返控制电路的设计《PLC技术应用》
◎ 系统控制功能分析 ◎
自动往返控制电路设计
◎ 系统控制功能分析 ◎
总体控制要求
1. 电路具有热继电器过载保护功能，热继电器辅助触点接于输出回路，不占用输入端口。
2. 正反转电路具有硬件联锁和软件联锁双重联锁。
3.具有超限位保护功能，防止左右限位开关失效后引起事故。
4.具有自动往返控制功能，按下启动按钮后，电动机带动生产机械在左右限位行程范围内自动往 返运行。
除了编程设计软件联锁，正反转电路必须增加硬件联锁！
正反转控制电路
◎ 程序设计与调试 ◎
正反转定时切换的电机控制电路编程
在原来的正反转电路基础上，增加定时切换正反转功 能，加入定时控制，启动电机正转运行后，20S后自动切 换到反转，反转30S后自动切换到正转。按下停止按钮， 电机停止运行。
正反转控制电路
自动往返控制电路设计
◎ 程序设计与调试 ◎
电动机自动往返控制电路的程序设计
在基本正反转电路基础上，增加自动往返控制功能。生产机械两边设 置有限位行程开关，当电机带动生产机械碰触行程开关时，自动切换运 动方向返回。运动方向的行程末端，设置右超限位行程开关，当左右限 位行程开关失效，电机未正常停止或者自动返回时，碰到超限位行程开 关，电机自动停机保护。
自动往返控制电路设计
◎ 程序设计与调试 ◎ 自动往返电路程序设计
左右限位行程开关控制与按钮联锁控 制程序结构一致，功能也一样，只是 按钮用手动控制，行程开关由机械运 动部件碰触转换。
自动往返控制电路设计
◎ 程序设计与调试 ◎ 自动往返电路程序设计
超限位保护是为防止左右 限行程开关失效而引起的 安全事故。
反转控制起保停回路
正反转控制电路
(整理)PLC控制的自动往返工作台.
课程设计书课程名称：现代电气控制及PLC应用技术设计题目：P L C控制的自动往返工作台所在学院：工学院专业班级：07机械制造与工艺教育学生姓名：叶兵学号：2 0 0 7 1 8 0 4 3 1指导老师：黄秀祥设计时间：2011年2月份自动往返工作台——PLC控制摘要：我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。
因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。
我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。
随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。
在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
关键字：PLC 自动化顺序控制一、总体要求1使用PLC可编程序控制器实现工作台往返循环工作的控制。
2工作台前进及后退由步进电动机通过丝杠拖动。
3点动控制：能分别实现工作台前进和后退的点动控制。
4自动循环控制：重复循环运行，工作台前进及后退1次1个循环，每碰到换向行程开关时停止3秒后再反向运行。
5采用光栅尺实现工作台位置检测。
6自动循环控制线路：为了使步进电动机的正反转控制与工作台的左右运动相配合,在控制线路中设置了四个位置开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,并把它们安装在工作台需限位的地方。
其中SQ1、SQ2被用来自动换接电动机正反转控制电路,实现工作台的自动往返行程控制;SQ3、SQ4被用来作终端保护,以防止SQ1、SQ2失灵,工作台越过限定位置而造成事故。
PLC工作台自动往返循环课程设计报告(三菱FX系列) - 副本解读
PLC课程设计课程设计报告题目工作台自动往返循环控制学院电子与信息工程学院专业电气工程及其自动化班级姓名指导教师2012 年12 月 5 日电子与信息工程学院目录1PLC及PLC简介 (3)1.1PLC简介 (3)1.2PLC的一般结构 (3)1.4PLC的应用领域 (4)2系统总体方案及硬件设计 (5)2.1系统总体方案 (5)2.1.1设计目的 (5)2.1.2 设计任务及要求 (5)2.1.3 工作台控制示意图 (6)2.2硬件设计 (6)3工作台自动循环控制软件设计 (8)3.1软件设计 (8)3.2运行并调试程序 (8)4工作台的仿真 (10)5总结 (11)参考文献 (12)1 PLC及PLC简介1.1PLC简介可编程控制器（PLC）是用来取代控制系统中的继电器的一种设备，它通过检测输入端口，并根据输入端口的状态，按照程序控制输出口，可编程控制器的程序一般要使用一定的软件编写，使用人员通过输入预先编写的程序，使可编程控制器按预定的控制方案执行控制任务。
目前大多数城市采用的交通信号灯指挥控制系统，采用电子线路加继电器构成，也有少数采用单片机构成。
对信号灯的要求也越来越高，采用电子线路加继电器的控制方式，则需要加入大量的中间继电器，时间继电器，计数器等器件。
而且交通控制智能化需要按实际情况而改变参数，如使用继电器控制，则很难实现。
如使用单片机控制，则需要引入大量I/O接口电路、硬件设计，而且这两种控制方式的抗干扰能力十分有限。
采用可编程控制器对交通信号灯进行管理，技能满足控制要求，又具有高的抗干扰和稳定性。
1.2 PLC的一般结构可编程控制器虽然外观各异，但硬件结构大体相同。
主要由中央处理器（CPU），存储器（RAM/ROM），输入输出（I/O接口）,电源及编程设备几大部分组成。
PLC的硬件结构框图如下图2-2所示：接现图2-2 基本构成1.3 PLC的特点（1）抗干扰能力强，可靠性高继电接触器控制系统虽具有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触头，使设备连线复杂，由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭时受电弧的损害大大降低了系统的可靠性。
工作台自动往返循环 PLC控制系统
总结
通过项目四学习，了解了数据传送类指令、 比较类指令编制传送和加一指令、减一指令 编制程序。 在实施项目过程中，我们从讨论方案，制定 系统调试方案，确定调试步骤，调试所编制 的PLC程序，并逐步完善程序。
控制方案要求
(1)点动控制：能否分别实现前进和后退的点 动控制 (2)自动循环控制：单循环运行和六次循环计 数控制
点动控制和自动控制由条件跳转指令实现。 自动循环控制程序中，传送指令控制工作 台前前进，后退，限位，停止等。其中单 循环控制与六次循环控制选择开关S2，六 次循环控制的循环控制次数采用加一指令 和比较指令配合实现。
讨论方案和实施过程
先按控制要求画出顺序流程图如下， 然后用步进指令根据顺序流程图编 程，编程使用本项目的条件跳跃指 令实现，加一指令。完成后，将程 序通过电脑写入PLC进行安装、调 试。
名称
点动/自动选 择开关 停止按钮 前进点动/起 动按钮
符号
信号
名称
交流接触器 控制前进 交流接触器 控制后退
虽然我们对于新的指令运用还不太熟悉，但 通过一段时间的学习相信会熟练运用的。
谢谢 观赏
项目四 工作台自动往返循环 PLC控制系统
第二组：
目录
1.小组分工 2.项目四控制要求
3.讨论方案及实施过程
4.PLC控制系统I/O.项目实施过程中的问题 9.总结
小组分工
成员 任务
ww ee rr
制作PPT 制定方案
制作PPT 制定方案 制定方案 接线 制定方案
符号
信号
S1
X0
KM1 KM2
《现代电气控制技术与plc》课程设计指导书
《现代电气控制技术与PLC》课程设计一、设计课题见附录。
也可自行选择题目，但要求输入输出点数各超过10个，且经过指导老师同意。
二、设计目的课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
三、设计要求在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。
教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。
为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导老师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。
4) 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。
5) 应在规定的时间内完成所有的设计任务。
6) 如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。
四、设计任务课程设计要求是以设计任务书的形式表达，设计任务书应包括以下内容：1) 设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。
2) 拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。
PLC课程设计工作台自动循环控制
河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称：《电气控制与PLC》课题名称：工作台自动循环控制系部名称：电气工程系专业班级：电器101姓名：学号：2012年07月15日设计任务书设计目的：（1）掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。
（2)利用符号表对POU(S7-200的二种程序组织单位指卞程序、子程序和中断程序)进行赋值。
（3）掌握应用软件的编程方法。
（4）掌握程序注释的方法。
设计要求：(1)设计工作台自动循环的PLC控制电路。
(2)连接PLC外部电路(使用通用器件板开关元器件)。
(3)输入梯形图程序。
(4)建立符号表，对POU赋值。
(5)为程序注释。
(6)编辑、编译及下载用户程序;(7)动态调试和运行用户程序，显示运行结果。
注意:程序上、下载时，必须给PLC上电，并将CPU置于STOP状态。
图1 工作台自动循环一、设计方案:1、机械部分：由步进电机经过传动链将动力源传至丝杆，丝杆与固定在工作台上的螺母配合，完成工作台的直线运动，当工作台运动至极限位置时，触动极限开关，限制工作台在一定的行程内工作，起到保护的作用。
图2 工作台示意图图3 工作方框图2、电气部分：PLC初始值，将初始值传递至步进电机驱动控制器，从而对步进电机进行速度和方向控制，工作台在运动后，主副光栅传感器的相对位移经过光电转换器产生微弱的模拟信号，再经过放大整形电路，将其变成数字信号量，便于PLC相匹配，从而便于进行比较处理。
二、硬件电路设计、I/O地址分配:图4 工作台自动循环控制电路图5 外部接线图*I/O分配、符号表及注释:I0.0 SB1 正向起动按钮 I0.5 SQ3 前进位置检测I0.1 SB2 反向起动按钮 I0.6 SQ4 前进位置保护I0.2 SB3 停止开关 Q0.0 KM1 正转接触器I0.3 SQ1 起始位置检测 Q0.1 KM2 反转接触器I0.4 SQ2 起始位置保护三、软件设计:（1）PLC 程序的总体设计 。
plc课程设计-自动往返工作台控制设计
PLC的自动往返工作台控制设计本文基于自动往返工作台的PLC程序设计，提出一种PLC程序设计方法，包括PLC控制模块，速度和位置反馈模块以及安全控制模块等，对整个控制设计作了全面的阐述和归纳总结，并提出改进的设想。
在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
2、关键词：PLC，自动往返，工作台，控制，梯形图，指令一、总体方案的确定1. PLC 输出低电压、低电流的信号不能实现对步进电机的驱动，需要进行功率放大，再者，PLC 生成的脉冲要完成驱动步进电机必须要有环形脉冲分配，而这些功能可以用步进驱动器来实现。
因此确定总体方案如图所示：2.控制原理图：X轴Y轴二.机械部分设计1.传动方式为了保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。
由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。
考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选用，为了达到分辨率要求，以及步进电机的负载匹配，采用齿轮减速传动。
2.工作台外形及重量初步估计设工作台的长度800mm,宽600mm,工作台纵向位移 400mm, 工作台横向位移 300mm,工作台重量：300kgs3.滚珠丝杠计算、选型4.步进电机选型选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
工作台自动往返的PLC控制
实例41: 工作台自动往返的PLC 控制在实际生产中，有些机械设备需要在一定的行程内自动地往返运动。
如电梯轿厢的上下往返运动；许多机床的工作台要求在一定的行程内自动地往返运动，以实现对工件的连续加工等等；那么，这就需要电气控制线路对电动机实现自动正反转换相控制来实现。
图2-1工作台实物图一、根据控制要求，首先确定PLC 输入输出点的个数，进行I/O 的分配。
本案例需要5个输入点，2个输出点，如表2-1所示。
表2-1 PLC 的I/O 配置二、根据控制要求分析，设计并绘制PLC 系统接线原理图，如下图2-1所示。
1． 设计电路原理图时，应具备完善的保护功能，PLC 外部硬件也具备互锁电路。
2． PLC 继电器输出所驱动的负载额定电压一般不超过220V ，或设置外部中间继电器。
3． 绘制原理图要完整规范。
实例控制要求实例解决方案 重点提示L QF1L L FU2QF2图2-1 PLC 系统接线原理图三、安装与接线1．材料准备：根据接线原理图，列出需要的所有材料清单，如表2-2所示。
（1）选择元件时，主要考虑元件的数量、型号及额定参数。
（2）检测元器件的质量好坏。
（3）plc 的选型要合理，在满足要求下尽量减少I/O 的点数，以降低硬件的成本。
表2－2 材料清单2．安装与接线（1）将所有元件装在一块配电板上，做到布局合理、安装牢固、符合安装工艺规范。
（2）根据接线原理图配线，做到接线正确、牢固、美观。
四、程序设计1．过载保护：当电动机过载时，热继电器KH 触点动作，软硬件都能使电动机停止。
2．程序中注意Y0和Y1的软件互锁，硬件接线中也作KM1和KM2的互锁。
3. 要注意如果工作台停在左右两个端点上时，不能自行启动。
3. 程序设计简洁、易读、符合控制要求。
电动机正反转控制线路的梯形图程序，如图2-2所示。
重点提示重点提示梯形图程序图2-2 电动机正反转控制线路的梯形图程序五、程序输入与调试熟练的操作编程软件，能正确将编制的程序输入PLC ；按照被控设备的要求进行调试、修改，达到设计要求。
工作台自动往返循环PLC控制
后退点动
单循环/6次循环选 择开关 前进转后退的开关
SB3
S2
X3
X4
交流接触（控制前进） KM1
交流接触器（控制后 退） KM2
Y0
Y1
SQ1
X5
系统流程图
将工作台自动往返循环的控制程序输入PLC 中，通过编辑和检查，确保程序无误。 先进行模拟调试，根据输入/输出模块的指 示灯的显示，来进行程序的调试。 然后进行上机调试，跟踪工作台的动作的 情况，先自动后手动，检查各输出设备的 工作情况。 经反复的调试，修正、完善程序，直至达 到项目要求并能正常稳定的运行。
计算机
按钮
电源
开关
PLC
交流接触器
电动机
序号 名称
型号
数量
1 2
3 4 5 6 7
可编程控制器 交流接触器
按钮 双位开关 限位开关 热继电器 熔断器
8
导线
名称 点动/自动选择开关
Y S1
地址 X0
名称 后退转前进的开关
符号 SQ2
地址 X6
停止按钮
前进点动/启动按钮
SB1
SB2
X1
X2
前进限位开关
冯海洋：制作、汇报ppt
潘晓蓉（组长）：查找资料，流程图 李萍：查找资料，I/O分配
1、了解项目要求 2、plc控制系统方框图 3、项目设备表 4、Plc接线图 5、I/O分配表
6、plc流程图结构
7、调试方案
工作台前进及后退由电动机通过丝杠拖动，要求实现如下控制 功能： 1）点动控制：能分别实现前进和后退的点动控制。 2）自动循环控制：单循环运行（即工作台前进及后退一次循环 后 停止在原位，碰到换向行程开关时不延时）； 6次循环计数控制（即工作台前进及后退1次1个循环， 每碰到换向行程开关时停止3s后再运行， 循环6次后停止在原位，原位在SQ2处）。 点动控制和自动控制由条件跳转指令实现。自动循环控制程序 中， 采用传送指令控制工作台前进、后退、限位、停止等， 其中单循环控制与6次循环控制选择开关S2， 6次循环控制的循环次数采用加1指令和比较指令配合实现。 开关S1为点动控制和自动控制，开关S2为单循环控制与6次循环 控制。
PLC控制工作台的自动往返循环说课稿
PLC控制工作台的自动往返循环说课稿各位领导、老师们，你们好！今天我要进行说课的内容是：PLC控制工作台的自动往返循环：首先，我对本节内容进行分析：本节内容是可编程控制器的学习和应用中不可忽视的重要内容。
通过本节内容进一步的掌握可编程控制器基本指令的应用，定时器，计数器有关知识一、说教材的地位和作用《》是人教版教材高二生物必修本第单元第节内容。
在此之前，学生们已经学习了 ,这为过渡到本节内容的学习起到了铺垫的作用。
因此，本节内容在中具有不容忽视的重要的地位。
本节内容前面承接本教材的内容，后面是本教材的这部分内容，所以学好这个内容为学好以后的生物知识打下牢固的理论基础，而且它在整个教材中也起到了承上启下的作用。
本内容包含的一些知识，是以后生物学习中不可缺少的部分，也是今后高考的必考内容。
二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析，结合着高二年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：1、认知目标：识记：理解2、能力目标3、情感、态度、价值观目标三、说教学的重、难点本着高二新课程标准，在吃透教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点教学重点：重点的依据：只有掌握了，才能理解和掌握教学难点：难点的依据：较抽象；学生没有这方面的基础知识。
为了讲清教材的重、难点，使学生能够达到本节内容设定的教学目标，我再从教法和学法上谈谈：四、说教法我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。
因此，在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”。
我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。
考虑到我校高二年级学生的现状，我主要采取学生活动的教学方法，让学生真正的参与活动，而且在活动中得到认识和体验，产生践行的愿望。
培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来，充分引导学生全面的看待发生在身边的现象，发展思辩能力，注重学生的心理状况。
当然教师自身也是非常重要的教学资源。
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PLC控制的自动往返工作台现代电气控制及PLC应用技术课程设计课程设计书课程名称：现代电气控制及PLC应用技术设计题目：P L C控制的自动往返工作台所在学院：工学院专业班级：07机械制造与工艺教育学生姓名：叶兵学号：2 0 0 7 1 8 0 4 3 1指导老师：黄秀祥设计时间：2011年2月份自动往返工作台——PLC控制摘要：我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。
因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。
我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。
随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。
在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
关键字：PLC 自动化顺序控制一、总体要求1使用PLC可编程序控制器实现工作台往返循环工作的控制。
2工作台前进及后退由步进电动机通过丝杠拖动。
3点动控制：能分别实现工作台前进和后退的点动控制。
4自动循环控制：重复循环运行，工作台前进及后退1次1个循环，每碰到换向行程开关时停止3秒后再反向运行。
5采用光栅尺实现工作台位置检测。
6自动循环控制线路：为了使步进电动机的正反转控制与工作台的左右运动相配合,在控制线路中设置了四个位置开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,并把它们安装在工作台需限位的地方。
其中SQ1、SQ2被用来自动换接电动机正反转控制电路,实现工作台的自动往返行程控制;SQ3、SQ4被用来作终端保护,以防止SQ1、SQ2失灵,工作台越过限定位置而造成事故。
在工作台的T形槽中装有两块挡铁,挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞,挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。
当工作台运动到所限位置时,挡铁碰撞位置开关,使其触头动作,自动换接电动机正反转控制电路,通过机械传动机构使工作台自动往返运动。
工作台行程可通过移动挡铁位置来调节,拉开两块挡铁间的距离,行程就短,反之则短。
自动循环控制线路如工作示意图所示。
二、操作要求1 点动控制的时候，按下SB4 按钮，工作台前进，松开SB4按钮，工作台停止前进，按下SB5 按钮，工作台后退，松开SB5 按钮，工作台停止后退。
2 单循环运行：当按下SB1时，是正转启动，当工作台压下SQ1 时，将I0.5常闭断开，I0.5常开闭合，延时3秒钟执行单循环操作；按下SB2，效果一样，只是开始的方向不同。
三、整体方案工作示意图1 机械部分：由步进电动机经过传动链将动力源传递至丝杆，丝杆与固定在工作台上的螺母配合，完成工作台的直线运动，当工作台运动至极限位置时，触动限位开关，限制工作台在一定的行程内工作，起到保护工作台的作用。
2电气部分：PLC初始值，将初始值传递至步进电动机驱动控制器，从而对步进电动机进行速度和方向的控制，工作台在运动后，主副光栅传感器的相对位移经过光电转换器产生微弱的模拟信号量，再经过放大整形电路，将其变成数字信号量，便于PLC 高速计数模块的处理，经高速计数模块处理后的信号PLC 相匹配，从而便于进行比较处理。
工作方框图四、设计内容A 、机械部分各参数选择工作台和运载物的重量：w=2000N 工作台与丝杆的摩擦系数：µ=0.06 工作台速度：v=minmm 500丝杆导程： L=6㎜ 丝杠直径：d=30㎜ 丝杆总长度：L1=1000㎜定位精度：0.02㎜ B 、确定步进电机的型号 1、脉冲当量的选择A 脉冲当量：一个指令脉冲使步进电动机驱动拖动的移动距离0.01p mm 初选之相步进电动机的步距角5.175.00，当三相六拍运行时，步距角75.00，其每转的脉冲数75.03600=S =480r p步进电动机与丝杆间的传动比i25.148001.06s i =⨯=⨯=σL 在步进电动机与丝杆之间加201=Z ,252=Z 模数m=2.5的一对齿轮。
2、等效负载转矩的计算[][]m422.125.18.01415926.32006.0150006.01400i2w u LN LSZFT=⨯⨯⨯⨯⨯+=∏⨯+=ηηs--丝杆传动效率3、等效转动惯量计算 3.1丝杆转动惯量J S()m1010032.0d 24344g 1.83285.711415.332lp•⨯=⨯⨯⨯⨯==-K JSπ3.2 工作台的运动惯量m10006.0l 2422kg 2.18.91400g w •⨯===-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ππJ W3.3 大齿轮的转动惯量J 2g (大齿轮节圆直径62.5㎜，宽12㎜)()m10100625.0243442g kg 76.13285.701.01415.332bp⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==-D Jπ3.4 小齿轮的转动惯量J 1g （小齿轮节圆直径50㎜ 宽12㎜）换算系列电机轴上的总转动惯量J L()m101005.0253441g kg 78.53285.7012.01415.332bp⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==-D Jπ换算到电动机轴上的总转动惯量J Lm1025.110101010242444522g w 1g kg 33.776.128.11.878.5⋅⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=-----LJ J JJ J SL3.5 初选步进电动机型号根据负载转矩m 58.1⋅=N T L 和电动机总转动惯量10433.7-⨯=J L 选电动机型号为110BF003步进电动机，m 1.8max ⋅=N T ，转子转动惯量m 1024m kg 7.4⋅⨯=-JC 、电气部分 1.光栅的参数选择热膨胀系数：16108--⨯=K α 精度等级：m μ3±参考点：1个在测量长度的中点位置处 增量信号：TTL 栅距：8m μ插补：5倍μ信号周期：0.8m扫描频率：250KHz边缘间距a：0.175sμ最高运动速度：60m/s位置检测：零件和限位信号；TTL输出信号（无线路驱动器）电源：5V±5%、电气连接：0.5m电缆，带D-sub接头，接口电子设备内置在接头中。
最大电缆长度：增量信号：30m；零位限位10m振动55-2000Hz：≤2002/sm（IES 60068-2-6）冲击11ms：≤5002m（IES 60068-2-6）/s工作温度：0-50摄氏度扫描头：9g(无连接电缆)接口电子设备：140g光栅尺：0.8g,0.08g/mm测量长度编码器电缆：37g/m2.PLC控制部分1）PLC的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。
从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
Siemens在推出新一代小型PLC产品S7200后其价格与日本产品相差不大，最近几年其小型PLC的市场增长迅速，已经与日本主要产品（Mitsubishi和Omron）在小型PLC领域取得了类似的市场地位。
近年来，由于具有明显的价格优势，中国台湾的部分PLC厂商在小型PLC领域发展势头十分强劲，抢占了原来日本产品的一部分低端市场。
本课程设计选用S7—200 PLC型可编程控制器。
S7—200 PLC型可编程控制器是德国西门子公司生产的一种小型PLC，是整体式结构。
它有以下几个特征：1、定义掉电保护区2、立即读写I/Q3、设置停止模式下的输出值4、对输入信号增加滤波器5、捕捉窄脉冲6、模拟点位器7、高速I/Q2) PLC及步进电机接线图用S7-200 PLC控制步进电机正转与反转。
把步进电机驱动器的D2设置为OFF，即PU为步进脉冲信号，DR为方向控制信号。
PLC的Q0.0输出高速脉冲至步进电机驱动器的PU端，Q0.1控制步进电机反转。
3) I/O地址分配表输入点输出点正转启动按钮SB1 I0.0 正转接触器QA1 Q0.0反转启动按钮SB2 I0.1 反转接触器QA2 Q0.1 停止按钮SB3 I0.2正转点动按钮SB4 I0.3反转点动按钮SB5 I0.4左换向限位开关SQ1 I0.5右换向限位开关SQ2 I0.6 左限位保护开关SQ3 I0.7 右限位保护开关SQ4 I1.04) 自动往返工作台梯形图五、调试1硬件调试接通电源，检查可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。
2 软件调试按要求输入梯形图，转换成指令表，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM，进行下一步的调试。
3运行调试在硬件与软件调试正确的基础上，打开可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况是否正确，以确定PLC的控制系统设计符合要求。