水泥包装机的plc控制系统设计word版.docx

一、设计题目：水泥包装机的PLC控制系统设计
二、设计目的：巩固《PLC技术》课程所学知识，加强理论与实践的联系。通过本课程设计，初步了解Siemens S7 300 PLC的硬件知识，掌握STEP7编程软件的基本功能，实现简单的PLC控制系统设计。
三、设计内容：
1、硬件配置
PLC选用：S7-300型
电源选用：PS307型
CPU选用：CPU315-2DP型
输入模块选用：数字量为16点的输入模块（SM321 DI16×DC24V）
输出模块选用：数字量为16点的输出模块（SM322 DO16×DC24V/）
模拟量模块：模拟量为8通道输入模块（SM331 AI8×16bit）
根据地址分配表，，另外还有BCD拨码开关要用到12（3位×4）个端口，一共22个端口，321为16点输入，所以要用到两个数字量输入模块；，故选用一个输出模块；模拟量位数选定方法如下, 拟量模块能满足测量重量小于20g的精度要求,故需选用至少14位的模拟量模块（200kg/2^13=,200kg/2^14=）.硬件组态配置如下图：
2、电机主电路和控制电路设计
该设计中用到5台电机，分别是斗式提升机电机、振动筛电机、包装机旋转电机、叶轮给料机、卸包皮带机电机各一台，均为三相交流电动机，采用接触器控制（单向运行）。5台电机的运行方式一致，包括运行、停止、紧停三种模式，故主电路及控制电路的接线图相同。
3、I/O地址及符号地址表

启动按钮

停止按钮

掉袋位信号

上料位信号

下料位信号

故障信号

紧停信号

复位信号

压袋位信号

计数器清零信号
-
BCD拨码开关输入

启动卸包皮带机

启动旋转包装机

启动叶轮给料机

启动振动筛

启动斗式提升机

袋ok信号

打开粗流阀信号

打开细流阀信号

产生推袋阀信号
T1~T4
启动延时定时器
T5~T8
停止延时定时器
IW20
每袋水泥的设定重量（BCD输入）
PIW304
称重传感器输入重量

保存袋数

保存总重量
4、程序设计及说明
设计思路：
a、首先顺序延时启动个个电机，利用定时器顺序触发，反序延时停止的程序类似。
b、通过在各个电机输出前加一个常闭开关实现紧停，或故障停止。
c、通过数字量输入模块加BCD拨码开关设定目标重量，由于输入的是BCD数（IW20），故需要将其各个位（百位、十位、个位）分别取出再进行BCD-I转换，由于比较量为浮点型，故将其转换成32位浮点数。
d、传感器输入的是实际袋重量（PIW304），将其转换成浮点型，以便于比较。
e、、，运用ADD指令实现累加。
梯形图程序如下：
四、设计心得：
A、硬件组态是PLC控制的关键部分，要正确配置各个模块需要对输入输出变量有个全局的把握，例如模拟量的位数决定分辨率或精度，总的输入输出点数，决定各个模块的个数。组态过程中还要记录下各个模块的端口地址，以方便编程。
B、程序设计也是PLC控制的重要组成部分，程序的好坏直接决定了控制的优劣。设计中要结合外部开关按钮的类型，不同的按钮可能程序有所不同，例如，要对外部输出进行保持，当外部开关是自锁型的，程序就不一定要自锁，反之则需要自锁。要充分利用各个模块的端口，正确分配地址。
C、完成整个设计后，熟悉了PLC硬件组态及编程过程，初步学会了用PLC对简单实际过程进行控制，同时也感觉到看似简单的过程，在进行实际运行时，会产生一系列问题，需要不断调试以满足要求。
五、参考文献
（1）STEP7编程手册；
（2）Siemens硬件手册；
（3）《电气控制与plc应用》教材。