分布式課程設計報告--試設計一個粉末冶金制品壓制機系統(tǒng)

1、<p><b>　　分布式控制課程設計</b></p><p>　　設 計 題 目：課題十五、試設計一個粉末冶金制品壓制機系統(tǒng)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　一．課題背

2、景2</b></p><p>　　二．研究目的和意義2</p><p><b>　　三．控制要求3</b></p><p><b>　　四．工作流程圖4</b></p><p>　　五．主電路的設計及線圈的接法5</p><p>　　六．控制電路I/O分

3、配6</p><p><b>　　七．PLC接線8</b></p><p>　　八．控制電路梯形圖9</p><p>　　九．STEP7仿真調試及運行13</p><p><b>　　十．問題討論19</b></p><p>　　十一．WinCC人機界面22<

4、;/p><p><b>　　十二．總結25</b></p><p>　　十三．參考文獻26</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文是一個關于粉末冶金制品壓制機控制的PLC設計電路。通過對題目的分析可知，粉末冶金制品壓制機的壓制過程有兩臺電動機，其中一臺控制沖頭的上行和下降

5、，另一臺控制模具的上升和下降，考慮到其實質是控制兩臺電機的正反轉，用一個簡單的開關，通過四個繼電器控制電機的正反轉，就可以實現(xiàn)粉末冶金制品的生產(chǎn)。</p><p>　　關鍵字：PLC 壓制機</p><p><b>　　一．課題背景 </b></p><p>　　粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過

6、成形和燒結，制造金屬材料、復合以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優(yōu)點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。 </p><p>　　二．研究目的和意義 </p><p>　?。?）粉末冶金技術可以最大限度地消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫

7、材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等具有重要的作用。 </p><p>　?。?）可以容易地實現(xiàn)多種類型的復合，充分發(fā)揮各組元材料各自的特性，是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。 </p><p>　　（3）可以生產(chǎn)普通熔煉法無法生產(chǎn)的具有特殊結構和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能

8、結構陶瓷和功能陶瓷材料等。 </p><p>　　（4）可以實現(xiàn)凈近形成形和自動化批量生產(chǎn)，從而，可以有效地降低生產(chǎn)的資源和能源消耗。 </p><p><b>　　三．控制要求</b></p><p>　　裝好粉末后，按下啟動按鈕SB1，沖頭下行，將粉末押金后，壓力繼電器KA動作（其動合觸點閉合），延時5s后，沖頭上行，至S

9、Q1處停止后，模具下行，至SQ3處停止；操作工人取走成品后，按下SB2按鈕，模具上行至SQ2處停止，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。</p><p>　　可隨時按下緊急停止按鈕SQ3，使系統(tǒng)停車。</p><p><b>　　圖1 控制要求</b></p><p><b>　　四．工作流程圖</b></p><p&g

10、t;　　五．主電路的設計及線圈的接法</p><p>　　主電路控制的是兩個電機的正轉和反轉。一個電機1的正轉和反轉控制沖頭下行和上升，另一個電機2 的正轉和反轉控制沖頭下行和上升。主電路的原理圖如下：</p><p>　　圖 3 單機正反轉控制原理圖</p><p>　　圖中：KM1控制沖頭電機的正轉，KM2控制沖頭電機的反轉，KM3控制模具電機的正轉，KM4控制

11、模具電機的反轉。</p><p>　　六．控制電路I/O分配</p><p>　　圖4 控制電路I/O分配圖</p><p>　　建立STEP 7項目</p><p><b>　　硬件組態(tài)</b></p><p><b>　　圖5 硬件組態(tài)圖</b></p>&

12、lt;p><b>　　七．PLC接線</b></p><p><b>　　圖6 PLC接線圖</b></p><p><b>　　八．控制電路梯形圖</b></p><p>　　圖7 PLC程序網(wǎng)絡1</p><p>　　圖8 PLC程序網(wǎng)絡2</p>&l

13、t;p>　　圖9 PLC程序網(wǎng)絡3，4</p><p>　　圖10 PLC程序網(wǎng)絡5</p><p>　　九．STEP7仿真調試及運行</p><p><b>　　圖11</b></p><p><b>　　圖12</b></p><p><b>　　圖13&

14、lt;/b></p><p><b>　　圖14</b></p><p><b>　　圖15</b></p><p><b>　　圖16</b></p><p><b>　　圖17</b></p><p><b>　

15、　十．問題討論</b></p><p>　　實驗中遇到的問題： 如何實現(xiàn)winCC界面的時間計數(shù)器功能？</p><p>　　答：1 在對象面板的智能對象中選取輸入/輸出域</p><p>　　2 在外部變量中建立時間變量timer</p><p>　　3 設置輸出域的對象屬性</p><p><b&

16、gt;　　4 實現(xiàn)時間計數(shù)器</b></p><p>　　十一.WinCC人機界面</p><p>　　WinCC是SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng)及其他西門子公司的控制系統(tǒng)中的人機界面組件。WinCC為垂直市場的解決方案提供了豐富的選件和附加件。眾多的選件將使工廠認證更為容易，而這種認證更是對工業(yè)領域的各種要求做出了非常有說服力的全面相應。</p><

17、;p>　　為了集成到任何公司內的任何自動化解決方案中，WinCC提供了所有最重要的通信通道，用于連接到SIMATIC S5/S7/505控制器的通信，以及如ProfibusDP/FMS、DDE等非專用通道；亦能以選件的形式獲得其他通信通道。由于所有的控制器制造商都為其硬件提供了相應的OPC服務器，因而事實上可以不受限制地將各種硬件連接到WinCC。</p><p>　?。?）創(chuàng)建新的驅動程序</p&g

18、t;<p>　　如圖17所示，在WinCC中創(chuàng)建新的驅動連接，并在TCP/IP中改變與STEP7中相同的以太網(wǎng)地址，使WinCC與STEP7運用以太網(wǎng)建立連接。</p><p><b>　?。?）建立變量表</b></p><p>　　在新建立的“NewConnection”中建立如圖18所示的變量名稱，及相應的變量類型和參數(shù)。并且該些變量必須與繪圖編輯

19、器產(chǎn)生連接，也要與STEP7中編寫的變量一一對應。</p><p><b>　?。?）創(chuàng)建運行畫面</b></p><p>　　使用WinCC軟件創(chuàng)建運行畫面，如圖19所示。創(chuàng)建的運行畫面既是現(xiàn)實的仿真畫面，與現(xiàn)實情況相類似。并在畫面中的按鈕分別與（2）中建立的變量建立連接，以產(chǎn)生運行效果。最后將該畫面“保存”后設為“啟動畫面”。</p><p&g

20、t;　　圖18 創(chuàng)建新的驅動程序</p><p><b>　　圖19 變量表</b></p><p><b>　　圖20 人機界面</b></p><p><b>　　十二．總結</b></p><p>　　通過這短短一個星期的設計過程，我學會了PLC的基本編程方法，對PLC

21、的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質。</p><p>　　剛開始看到自己抽到的題目時幾乎沒有思路，只能查找課本以及相關資料，不過通過反復琢磨題目和小組成員之間的討論之后，終于豁然開朗，并成功的設計調出程序。</p><p>　　能順利完成這次課程設計主要感謝我們的雷菊陽老師，我的同伴以及幫助過我們的同學們。 </p><