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1、 综合控制系统设计班 级： 自动化 目 录一、课程设计目的1二、课程设计内容1三、课程设计控制要求1四、饲料加工工艺设备与饲料生产线认识1五、三菱FX3U系列功能认识2六、变频器：2七、三菱PLC选型：3八、控制系统PLC I/O点地址分配表及输入输出端子接线图：3九、PLC电气CAD图：8十、心得体会：14十一、附录15一、 课程设计目的通过三年自动化专业基础课与专业课程学习，尤其是完成自动控制原理电机及拖动基础、传感器技术计算机控制技术过程控制技术、电气设备与PLC等课程学习，学生已具备简单控制系统分析与设计。但在实际生产应用中，一条生产线控制系统往往包含有多个变量、多个控制对象，控制关系
2、复杂，尤其现代综合自动化技术发展，控制系统概念不仅仅局限于生产线机械设备自动控制，而是覆盖到企业决策层经营管理，因此我们有必要开设综合控制系统课程设计。通过该课程设计，学生应更加深入了解综合自动化系统，掌握如何利用工控机或可编程序控制器、网络等技术构建一个综合控制系统。二、 课程设计内容根据原饲料生产线继电-接触器控制系统要求，采用三菱FX3U或Q系列PLC完成饲料生产线控制系统改造设计。三、 课程设计控制要求饲料工业近年迅速发展，饲料生产线加工工艺和设备也随着不断进步。但是，在总体上，我国在饲料加工控制系统上存在技术不够先进、企业平均规模小、综合生产水平低等问题。因此，需要进一步提高饲料生产
3、厂的自动化程度。本次课程设计题目饲料生产线的三菱PLC和三菱变频器的改造，是将饲料生产线原有继电-接触控制系统改造为三菱PLC和三菱变频器控制系统。该饲料生产线共有：备料系统、粉碎机系统、辅料备料系统、配料系统、称量系统、混合系统、制粒包装系统。四、 饲料加工工艺设备与饲料生产线认识定量包装控制器：JY500C3应用行业：JY500C3 自动定量包装控制器主要适用于适合于颗粒类物料，如饲料、种子、粮食、化工原料、调味品、医药原料等行业的自动定量包装特点：1. 可适用于皮带给料、螺旋绞刀给料、闸阀式给料以及振动给料机给料等多种给料方式2. 具有模拟、数字双重滤波功能3. 可选择带料仓或不带料仓称
4、重方式4. 自动零位跟踪,按键自动去皮5. 配料批数随意设置，定量生产更为方便6. 自动错误诊断，易发现和解决问题7. 可完成给料、称重、误差计算、报警处理、卸料、补偿运算、累计处理等全部配料过程。可通过手动/自动键实现自动或手动加料及卸料8. 提供快、中、慢三种加料速度,以保证配料精度9. 数据存储采用了 FLASH 方式，系统掉电时能自动保存各种过程数据，重新上电后，系统保持在原来的过程参数上运行10.可按设定卸料时间定量放袋卸料 五、 三菱FX3U系列功能认识可编程控制器上直接接线的输入输出(最大256点)和网络(CC-Link)上的远程I/O(最大256点)的合计点数可以扩展到384点
5、。输入输出的扩展设备可以连接FX2N 系列的输入输出扩展单元/模块。此外，FX0N/FX2N/FX3U系列特殊功能单元/模块最多可以连接8台。内置了64K步的RAM内存。此外， 可以通过使用存储器盒， 将程序内存变为快闪存储器。除了浮点数、字符串处理指令以外， 还具备了定坐标指令等丰富的指令。可以通过内置开关进行RUN/STOP的操作。此外， 也可以从通用的输入端子或外围设备上发出RUN/STOP的指令。通过计算机用的编程软件， 可以在可编程控制器RUN时更改程序。内置了时钟功能， 可以执行时间的控制。如果使用编程软件(GX Developer)， 可以通过连接在RS-232C功能扩展板， 以
6、及RS-232C通信特殊适配器上的调制解调器， 执行远距离的程序传送以及可编程控制器的运行监控。高速计数功能通过ON宽度， 或是OFF宽度最小5s(X000X005)的外部信号可以优先处理中断子程序。(还具备定时器中断、高速计数器中断功能)脉冲输出功能：1) 使用基本单元(晶体管输出型)的输出端子时，3轴可同时输出最高为100kHz的脉冲(开集电极输出)。2) 如果使用2 台高速输出特殊适配器FX3U-2HSYADP，4轴可同时输出最高为200kHz的脉冲(差动线性驱动输出)。六、 变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用
7、交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。变频器选型：变频器选型时要确定以下几点：（1） 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。变频器供应：（2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。（3）变频器与负载的匹配问题。（4） 在使用变频器驱动高速电机
8、时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。（5） 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。（6） 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。七、 三菱PLC选型：FX2N-128MT输入模块：64 输出模块：64 扩展模块I/O： FX2N-64ET-D八、 控制系统PLC I/O点地址分配表：SL-4X1TA620 停止按钮X111TA140Q 停止
9、按钮X2QA620 启动按钮X112QA140Q 启动按钮X3TA630 停止按钮X113JKD101A 左圆仓进料门全开X4QA630 启动按钮X114JKD111A 右圆仓进料门全开X5MXW600X115CM102 左圆仓料满X6CK611X116CM112 右圆仓料满X7TA600 停止按钮X117TA110 停止按钮X10QA600Y 启动按钮X120QA110 启动按钮X11TA600Y 停止按钮X121TA130 停止按钮X12QA600 启动按钮X122QA130 启动按钮X13CK711X123TA120 停止按钮X14TA700 停止按钮X124QA120 启动按钮X15Q
10、A700 启动按钮X125TA140 停止按钮X16TA720 停止按钮X126QA140 启动按钮X17QA720 启动按钮X127TA250Q 停止按钮X20TA210Q 停止按钮X130QA260Q 启动按钮X21QA210Q 启动按钮X131QA270Q 启动按钮X22JKD413X132TA250 停止按钮X23JKD423X133QA250 启动按钮X24JKD433X134TA260 停止按钮X25CM412X135QA260 启动按钮X26CM422X136JKD221A 粉碎机主料斗进料门全开X27CM432X137JKD121A 回圆仓提升机门全开X30TA210Q 停止按
11、钮X140CM212 粉碎机主料斗料满X31QA210Q 启动按钮X141TA270 停止按钮X32TA220 停止按钮X142QA270 启动按钮X33QA220 启动按钮X143TA300Q 停止按钮X34TA230 停止按钮X144QA300Q 启动按钮X35QA230 启动按钮X145JKD443A 副料箱4箱443进料门开X36TA230 停止按钮X146JKD453A 副料箱5箱453进料门开X37QA230 启动按钮X147JKD463A 副料箱6箱463进料门开X40TA200 停止按钮X150JKD473A 副料箱7箱473进料门开X41QA200Y 启动按钮X151JKD4
12、83A 副料箱8箱483进料门开X42TA200Y 停止按钮X152JKD493A 副料箱9箱493进料门开X43QA200A 启动按钮X153CM442 副料箱4箱料满X44J110 圆仓进料提升机Y001CM452 副料箱5箱料满X45J120 原料筛选磁选机Y002CM462 副料箱6箱料满X46J130 除尘除轻杂抽风机Y003CM472 副料箱7箱料满X47J140 地坑原料输送带Y004CM482 副料箱8箱料满X50J250 粉碎机料仓进料搅龙Y005CM492 副料箱9箱料满X51J260 左圆仓卸料搅龙Y006TA300 停止按钮X52J270 右圆仓卸料搅龙Y007QA30
13、0 启动按钮X53J300 副料分配搅龙Y010TA310 停止按钮X54J301 Y011QA310 启动按钮X55J302Y012TA320 停止按钮X56J303Y013QA320 启动按钮X57J510 包装机料箱加料Y014TA330 停止按钮X060J520 制粒机料箱加料Y015QA330 启动按钮X61J530 混合机卸料提升机Y016JKD331X62J540 混合机卸料搅龙Y017TA500 停止按钮X63J550Y020QA510Q 启动按钮X64J610Y021QA520Q 启动按钮X65J710 冷却制粒产品提升机Y022TA510 停止按钮X66J640 除尘器风机
14、Y023QA510 启动按钮X67J620 冷却器分离器Y024TA520 停止按钮X070J630 制粒机产品提升机Y025QA520 启动按钮X071J640YY026TA530 停止按钮X072J640Y027QA530 启动按钮X073J600YY030TA540 停止按钮X074J600Y031QA540 启动按钮X075J600 制粒机Y032TA550 停止按钮X076JR640Y033QA550 启动按钮X077JR600Y034TA600Q 停止按钮X100J700 包装机Y035QA600Q 启动按钮X101J720 袋装产品输送带Y036CM712X102J240Y040
15、TA710 停止按钮X103J210 主料分配搅龙Y041QA710 启动按钮X104J220 主料分离器Y042TA640 停止按钮X105J230 主料分离器风机Y043QA640Y 启动按钮X106J200 粉碎机Y044TA640Y 停止按钮X107JR230Y045QA640 启动按钮X110JR200Y046饲料生产线的输入/输出端口图九、 PLC电气CAD图：储仓系统主要电机主电路副料输送系统电机主电路混合机卸料系统电机主电路制粒包装系统电机主电路主料粉碎输送系统电机主电路大家平时学到的都是理论知识，通过这次的实践，学以致用，让我全面了解了PLC，有了更一步的深入了解。在这次课程
16、实践中。通过把课本上的理论知识，透过实践我们把知道的转变成实践方法。把知识更牢靠的记住并消化掉。而且每一次的课程设计，我们更好的了解到自己的差距，只有不断地动手，不断学习如何将理论付诸实践。设计的过程中有许多难题，还好我们得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。每次的课程设计。也给我们上了一堂很生动的合作的课程，这为以后的工作打下了坚实的基础。课程设计的任务，不仅可以使个人动手能力和思考能力提高，更是团队每个人之间默契的配合。十、 心得体会：十一、 附录设计1 设计2 设计3 设计4 设计5 设计6
