自動卸料小車plc控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告</p><p>　　題 目：自動卸料小車PLC控制</p><p>　　系 部：電子信息工程系</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書</p><p><b>　　開題報告</b></p><p>　學生姓名專業(yè)班級電氣自

2、動化11.1班指導教師</p><p>　論文題目自動卸料小車PLC控制系統(tǒng)</p><p>　研究的目標、內(nèi)容及方法任務(wù)：1、進行PLC選型2、確定I/O端口3、繪制PLC控制系統(tǒng)梯形圖4、繪制小車卸料裝置的PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖5、對系統(tǒng)所需的元件進行選擇，編制元器件明細表6、編寫設(shè)計說明書要求；起動時小車在0位，按下起動按鈕料斗打開裝料，延時10S，料斗關(guān)閉。小車卸料位置有1、2、

3、3、4、5五個位置，用五個位置開關(guān)確定，可以通過五個按鈕來選擇卸料位置，小車到達指定位置后開始卸料，延時5S后卸料完畢，同時停在該處。如果其它處要卸料，所按按選擇小車位置的按鈕號與小車壓下行程開關(guān)號相等時，小車仍停車。如果所按小車停車位置的按鈕號大于小車所壓下的行程開關(guān)號時，小車右行，直到兩者相等時停車開始卸料，延時5S后卸料完畢，同時停在該處。如果所按小車停車位置的按鈕號小于小車所壓下的行程開關(guān)號時，小車左行，直到兩者相等時停車，延時

4、5S后卸料完畢，同時停在該處。7、系統(tǒng)要有必要的電氣保護環(huán)節(jié)，同時顯示正常工作的停車位置。 </p><p>　分階段完成的工作1、2013年7月查閱資料，進行功能設(shè)計，完成總體方案的設(shè)計。2、2013年8月完成各功能模塊的設(shè)計，程序編寫與程序調(diào)試。3、2013年9月完成硬件的安裝與調(diào)試。4、2013年10月完成設(shè)計報告的編寫。5、2013年11月之前完成設(shè)計的改進、完善工作。6、2013年11月進行畢業(yè)答辯。&

5、lt;/p><p>　系（部）主 任意 見</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　早期運料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器—接觸器組成的復雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計周期長、體積大、成本高等缺陷,無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負責操作，將PLC應用到運料小車電氣控制系統(tǒng),可實現(xiàn)小車的自動化控制,降低系統(tǒng)的運行費用,PLC運料小車

6、電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單,控制速度快,可靠性和可維護性好,易于安裝、維修和改造等優(yōu)點。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,運料小車不斷的擴大到各個領(lǐng)域,從手動到自動,逐漸形成了機械化、自動化。</p><p>　　將PLC應用到運料小車電氣控制系統(tǒng),可實現(xiàn)運料小車的自動化控制,降低系統(tǒng)的運行費用。它功能強大,可擴展到128 I/O點,且能增加特殊功能或擴展板。通信和數(shù)據(jù)連接功能選項使得FX2N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應用方

7、面非常的完美。本課題主要包括：分析被控對象和明確系統(tǒng)控制要求；PLC選型；確定系統(tǒng)的I/O設(shè)備的數(shù)量及種類；控制流程設(shè)計；控制程序設(shè)計。</p><p>　　PLC在運料小車控制系統(tǒng)中的應用,已經(jīng)在國內(nèi)外工程、工公司中得到實際應用，具有巨大的經(jīng)濟和社會價值,其智能化和自動化的思路值得以后繼續(xù)深入研究和推廣。</p><p><b>　　Abstract</b><

8、/p><p>　　Traditional transport materials are mostly car relay control, relay control wiring has numerous shortcomings of the high failure rate is not easy to maintain the shortcomings. As a control of the curre

9、t domestic market, the mainstream controller, PLC in the market, technology ,industry has an important role in the impact of the use of PLC control to replace the relay control has become a trend.</p><p>　　T

10、he rapid development of PLC in the international situation, the majority of our PLC manufacturers do not have independent intellectual property rights, to participate in international competition PLC products , one of wh

11、ich is the development of strength is not enough. Although the capital investment, production and quality management and other factors also account for a very large proportion, but the quality of the product plays a deci

12、sive role in the R &amp; D investment ,research and develop</p><p>　　Domestic brands gain market will be the key to competitive advantage.</p><p>　　Based on obtained samples for analysis and

13、 preliminary results are being used in many brands in the PLC, Siemens, Mitsubishi and omron take absolute advantage, 60% of the users of these brand of PLC products, Rockwell / a b, ge-fanuc, and Fuji and other brands a

14、lso has a considerable market share.</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　PLC，順序控制，順序功能圖， 梯形圖。</p><p><b>　　Keywords</b></p><p>　　PLC, the order of

15、control, Sequential Function Chart, ladder, instructions.</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1課題的研究背景及意義</p><p>　　隨著我國工業(yè)自動化的不斷發(fā)展,運料小車成為了工業(yè)運料的主要設(shè)備之一。由于其工作效率高、運行穩(wěn)定、大大降低了工人的

16、勞動強度、減少了工人的體力勞動，在冶金、有色金屬、煤礦、港口、碼頭、工業(yè)自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。</p><p>　　早期運料小車電氣控制系統(tǒng)多為“繼電器一接觸器”組成的復雜系統(tǒng),這種系統(tǒng)存在設(shè)計周期長、體積大、成本高等缺陷,幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能,必須有專人負責操作。而20世紀以來隨著人類科技的迅猛發(fā)展,各種工業(yè)化自動控制產(chǎn)品都在向著控制可靠,操作簡單,通用性強,價格低廉等方向發(fā)展,使自動控制的實

17、現(xiàn)越來越容易。PLC（可編程邏輯控制器）應運而生。</p><p>　　PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計,PLC 及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。因而可以說PLC 是近乎理想的工業(yè)控制計算機。PLC的輸入/ 輸出接口是已經(jīng)按不同需求做好的,可直接與控制現(xiàn)場的設(shè)備相連接。如輸入接口可以與各種開關(guān)、傳感器連接；輸出接口具有較強的驅(qū)動能力,

18、可以直接與繼電器、接觸器、電磁閥等連接。同時,PLC 具有很強的監(jiān)控功能,利用編程器、監(jiān)視器或觸摸屏等人機界面可對PLC 的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。隨著PLC技術(shù)的成熟、性價比的不斷提高,其應用范圍不斷擴大,在工業(yè)自動化中發(fā)揮著越來越重要的作用。</p><p>　　本設(shè)計將PLC應用到工業(yè)送料小車的電氣控制系統(tǒng)中,實現(xiàn)了運料小車的自動化控制,使運料小車不再需要人工控制,降低了系統(tǒng)的運行費用,提高了系統(tǒng)的自動化程度。P

19、LC運料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單,控制速度快,精度高,可靠性和可維護性好,安裝、維修和改造方便等優(yōu)點。</p><p>　　1.2設(shè)計任務(wù)與總體方案的確定</p><p><b>　　1.2．1設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　使用三菱公司的可編程序控制器及組態(tài)軟件。設(shè)計系統(tǒng)的要求：</p><p><b&

20、gt;　　進行PLC的選型。</b></p><p><b>　　確定I/O端口.</b></p><p>　　繪制PLC流程圖及梯形圖。</p><p>　　繪制小車卸料裝置的PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖。</p><p>　　對系統(tǒng)所需的元件進行選擇,編制元器件明細表。</p><p>

21、;<b>　　編寫設(shè)計說明。</b></p><p><b>　　1.2．2控制要求</b></p><p>　　起動時小車在0位，按下起動按鈕料斗打開裝料，延時10S，料斗關(guān)閉。</p><p>　　小車卸料位置有1、2、3、4、5五個位置，用五個位置開關(guān)確定,可以通過五個按鈕來選擇卸料位置,小車到達指定位置后開始卸料,

22、延時5S后卸料完畢,同時停在該處。</p><p>　　如果其它處要卸料,所按選擇小車位置的按鈕號與小車壓下行程開關(guān)號相等時，小車停車。</p><p>　　如果所按小車停車位置的按鈕號大于小車所壓下的行程開關(guān)號時,小車右行,直到兩者相等時停車開始卸料,延時5S后卸料完畢,同時停在該處。如果所按小車停車位置的按鈕號小于小車所壓下的行程開關(guān)號時,小車左行,直到兩者相等時停車，延時5S后卸料完

23、畢,同時停在該處。</p><p>　　系統(tǒng)要有必要的電氣保護環(huán)節(jié),同時顯示正常工作的停車位置。</p><p>　　1.2.3總體方案的確定</p><p>　　1、小車位置：啟動位置、裝料位置、卸料的各個站點、小車的停靠位置；</p><p>　　2、采用液壓電磁閥控制小車的裝卸料；</p><p>　　3、根據(jù)控

24、制對象選擇呼叫按鈕；</p><p>　　4、進行行程開關(guān)的選擇和配置來確定小車的卸料位置；</p><p>　　5、自動卸料小車用電動機來驅(qū)動運行；</p><p>　　6、計算I/O點數(shù)的確定；</p><p>　　7、卸料小車的控制系統(tǒng)用PLC來控制；</p><p>　　8、根據(jù)卸料小車控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,選擇

25、基本擴展型的機型。</p><p><b>　　第二章 PLC概述</b></p><p>　　2.1 PLC的發(fā)展史</p><p>　　1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制的要求,并公開招標提出十項標準：</p><p>　　編程方便，現(xiàn)場可修改程序；</p><p>　　維修

26、方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；</p><p>　　可靠性高于繼電器控制裝置；</p><p>　　體積小于繼電器控制裝置；</p><p>　　數(shù)據(jù)可以直接送入管理計算機；</p><p>　　成本可與繼電器控制裝置競爭；</p><p>　　輸入可以使交流220V；</p><p>　　輸出為交流2

27、20V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器；</p><p>　　在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更。</p><p>　　用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。</p><p>　　1969年，美國數(shù)字公司（DEC）研制出了第一臺可編程控制器,滿足了GM公司裝配線的要求。這種新型的工業(yè)控制裝置簡單易學、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長,很快在美國其它工業(yè)領(lǐng)

28、域推廣使用。隨著集成電路技術(shù)和計算機的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已有了第五代PLC產(chǎn)品。</p><p>　　2.2 PLC的發(fā)展趨勢</p><p>　　(一)PLC網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，其中有兩個趨勢：</p><p>　　PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng),而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),完成設(shè)備控制任務(wù)之外,還可以

29、與上位計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息交流，成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分；另一方面，現(xiàn)場總線技術(shù)得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設(shè)備,比如智能化儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)等，通過一根傳輸介質(zhì)（比如雙絞線、同軸電纜、光纜）連接起來，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構(gòu)成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴容更方便，造價更低,性能價格比更好,也更具開放意義。 </p&

30、gt;<p>　　2.3 PLC向高性能小型化方向發(fā)展</p><p>　　PLC的功能正越來越豐富,而體積則越來越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,最小的機種,體積僅為60×90×75mm,相當于一個繼電器,但卻具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力,還具有可調(diào)電位器時間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進行開關(guān)量邏輯運算的產(chǎn)品了,而是具有越來越強的模擬量處理能

31、力,以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力,如浮點數(shù)運算、PID調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進驅(qū)動、報表統(tǒng)計等。從這種意義上說，PLC系統(tǒng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）的差別已經(jīng)越來越小了，用PLC同樣可以構(gòu)成一個過程控制系統(tǒng)。 </p><p>　　2.4 PLC操作向簡易化方向發(fā)展</p><p>　　目前PLC推廣的難度之一就是復雜的編程使得用戶望而卻步，而且不同廠商PLC所用編

32、程的語言也不盡相同，用戶往往需要掌握多種編程語言，難度較大。PID控制、網(wǎng)絡(luò)通信、高速計數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應用也是PLC程序設(shè)計中的難點，用普通的方法對它們編程時，需要熟悉有關(guān)的特殊存儲器的意義，在編程時對它們賦值，運行時通過訪問它們來實現(xiàn)對應的功能。這些程序往往還與中斷有關(guān)，編程的過程既繁瑣又容易出錯，阻礙了PLC的進一步推廣應用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡易化方向邁進，比如使用編程向?qū)Ш喕瘜碗s任務(wù)的

33、編程，在這一點上西門子就充當了先行者，西門子S7-200的編程軟件設(shè)計了大量的編程向?qū)В恍枰趯υ捒蛑休斎胍恍﹨?shù)，就可以自動生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序，大大方便了用戶的使用。</p><p>　　（1）PLC的應用特點</p><p>　　較高的可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可

34、靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的FX-2N系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自

35、診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)

36、變得非常容易。</p><p>　　1、可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　2、配套齊全，功能完善，適用性強</p><p>　　3、易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接

37、近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　　4、系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造</p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過

38、改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　　5、體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　2.4 PLC應用中應注意的問題</p><

39、;p>　　PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計、安裝和使用維

40、護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問題：</p><p><b>　　1.工作環(huán)境</b></p><p><b>　?。?）溫度</b></p><p>　　PLC要求環(huán)境溫度在0~55℃，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。</

41、p><p><b>　?。?）震動</b></p><p>　　應使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。</p><p><b>　?。?）空氣</b></p><p>　　避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、

42、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。</p><p><b>　?。?）電源</b></p><p>　　PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當輸入端使用

43、外接直流電源時，應選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。</p><p>　　第三章 自動卸料系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　全自動卸料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應用已屢見不鮮，如：冶金，有色金屬，化工，建材，食品等行業(yè)。它是成品生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，特別是有連續(xù)供料要求的行業(yè)，其運行的過程控制直接影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，它是企業(yè)取得最佳經(jīng)濟效益的先決條件。

44、雖然行業(yè)各自不同的工藝特點對卸料控制要求也不同，但其高可靠性，先進性，開方性，免維護性，可擴展性是工廠自動化FA所追求的一致目標。</p><p>　　3.1 自動卸料系統(tǒng)的特點</p><p>　　(1) 卸料用時短，且安全方便。</p><p>　　(2) 絕對位置檢測。</p><p>　　(3) 通信適用范圍廣。</p>

45、<p>　　(4) 卸料可能受環(huán)境溫度、濕度影響。</p><p><b>　　(5) 兼容性好。</b></p><p>　　(6) 適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。</p><p>　　3.2 自動卸料系統(tǒng)實現(xiàn)的功能</p><p>　　1、卸料小車走行位置檢測。</p><p>　　2、卸

46、料小車走行自動控制。</p><p>　　3、配料點位置檢測。</p><p>　　4、實現(xiàn)卸料小車車地間雙向數(shù)據(jù)交換。</p><p>　　5、實現(xiàn)卸料小車與地下設(shè)備間聯(lián)鎖控制。</p><p>　　3.3 自動卸料系統(tǒng)的應用范圍</p><p>　　卸料小車主要用于散狀物料處理、礦山系統(tǒng)、堆場系統(tǒng)、礦石處理、裝載系

47、統(tǒng)，輸送系統(tǒng)以及港口設(shè)備系統(tǒng)中將物料卸在不同的料棚或倉位之中。 卸料小車的作用就是在輸料系統(tǒng)中將上料皮帶機上的料卸在指定的倉位或料棚里。為達到一臺卸料小車能給不同的料倉或料場卸料，卸料小車能沿著上料皮帶機運行方向進行正反方面的運行。</p><p>　　3.4目前存在的問題和自動定位的必要性</p><p>　　目前對卸料小車的控制是通過在每個料倉/礦槽處安裝限位開關(guān)，利用其提供的幾個點的

48、位置信號在專門的操作室內(nèi)進行遠程控制；最直接的控制是使用手動控制卸料小車來實現(xiàn)對料倉的卸料，崗位操作人員通過人眼觀測每個料倉的料位，根據(jù)需要將小車開到合理的料倉卸料。主控室調(diào)度需要時刻同崗位操作人員進行聯(lián)系，以確定卸料情況和料倉的倉容，以便掌握生產(chǎn)情況和用料情況，互相之間的溝通占用了大量的時間，給提高設(shè)備的整體作業(yè)率帶來了大量的不便。崗位操作人員在操作卸料小車時，由于現(xiàn)場粉塵嚴重，作業(yè)環(huán)境非常惡劣，同時也是為安全考慮，不適宜工人直接在現(xiàn)

49、場操作。</p><p>　　3.5卸料小車的工作原理</p><p>　　卸料系統(tǒng)的設(shè)計包括控制系統(tǒng)圖設(shè)計、控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計、程序的構(gòu)成、生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)方式選擇、配料控制系統(tǒng)的設(shè)計等。</p><p>　　生產(chǎn)現(xiàn)場中，尤其是在一些自動生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料車在生產(chǎn)線上根據(jù)要求，多地點隨機卸料；或是裝料車多地點搜集成品。 在如圖3-1所示的卸料小車，可根據(jù)要求在

50、五個位置卸料，因此，它有三個狀態(tài)：左行（電動機正轉(zhuǎn)）、右行（電動機反轉(zhuǎn)）、及停車。SQ0-SQ5為五個停車位置的行程開關(guān)，小車壓上時為ON，SB1-SB5為選擇小車停車位置的按鈕。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.5.1控制系統(tǒng)圖設(shè)計如圖3-2所示</p><p>　　3.6小車運動流程圖</p>

51、;<p>　　小車運動流程如圖3-3所示</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　第四章 控制系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計</p><p><b>　　4.1 主電路圖</b></p>&

52、lt;p>　　主電路圖：是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電機之間相連的電器元件；一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成，其電路標號和數(shù)字組成。三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標號，下圖為本設(shè)計的主電路原理圖，如圖示4-1，該電路圖有KM1和KM2兩個開關(guān)，通過分別接通KM1和KM2來控制小車的正反轉(zhuǎn)。假設(shè)接通KM1為反轉(zhuǎn)，接通KM2為正轉(zhuǎn)。</p><p>

53、;<b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.2主要硬件設(shè)備</b></p><p>　　4.2.1 PLC的選型</p><p>　　在此次的運料小車的設(shè)計中主要根據(jù)工藝要求、控制對象、設(shè)備控制要求等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性能價格比，就一個控制系統(tǒng)而言，PLC的選擇原則和考慮因素如下： &l

54、t;/p><p>　　PLC一般用于開關(guān)量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合與動作頻繁、邏輯關(guān)系復雜、程序多變的系統(tǒng)。應用于這樣的系統(tǒng)，將會最大限度發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟效果。</p><p>　　是否與計算機連接，是否要求構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以及對遠程站的設(shè)置要求，是否需要中斷輸入、雙機設(shè)備、位置控制、高速計數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。</p><p>　　開關(guān)量I/O點數(shù)、模

55、擬量I/O點數(shù)、電壓等級及輸出功率、內(nèi)存容量，I/O點數(shù)直接關(guān)系到PLC輸入/輸出模塊的選擇，I/O點數(shù)一般要考慮1—2G的余量，特別是開關(guān)量輸入更應考慮多些余量；適合的電壓等級可提高PLC的看干擾能力；主機用戶內(nèi)存容量的大小設(shè)備費用的影響不大，故建議內(nèi)存容量可選大一些。</p><p>　　其它考慮因素選擇PLC還要對其外型、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組織、設(shè)置條件、價格、技術(shù)服務(wù)、應用業(yè)績等多項指標綜合分析比較，然后才能確定

56、理想的PLC產(chǎn)品。</p><p>　　5. 綜合以上的參考和計算需要，最終選擇三菱FX2N-48MR的PLC，此PLC在各方面都能達到要求而且性能價格可以接受。</p><p>　　4.2.2電動機的選擇</p><p>　　電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分類：三相籠型異步電動機和三相繞線型異步電動機。電動機型號根據(jù)以下幾個方面選擇：</p><p&g

57、t;<b>　　功率的選擇</b></p><p>　　要為某一生產(chǎn)機械選配一臺電動機，首先考慮電動機的功率需要選擇多大，合理選擇電動機的功率具有重大的經(jīng)濟意義。</p><p><b>　　電動機結(jié)構(gòu)的選擇</b></p><p>　　因為用的是三相交流電源，在交流電動機中，三相籠型異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、維護方便

58、、工作可靠、價格低廉；主要的弊端是調(diào)速困難，功率因數(shù)比較低，啟動性能比較差，由于送料小車要求的機械特性比較硬而且沒有特殊的調(diào)速要求，所以可以采用籠型電動機。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)形式的選擇</b></p><p>　　生產(chǎn)機械的種類繁多，它們的工作環(huán)境也不盡相同。因此，有必要要保證在不同環(huán)境中能安全的可靠運行。電動機常有下列幾種結(jié)構(gòu)形式:</p>

59、;<p>　　(1) 開啟式：在結(jié)構(gòu)上無特殊防護裝置，運用于干燥、無塵場所。通風好。</p><p>　?。?）防護式：在機殼或端蓋下面有通風罩，以防止雜物掉進去。</p><p>　　（3）封閉式：封閉式電動機外殼嚴密封閉，電動機靠風扇冷卻，并且在外殼帶有散熱片。使用在多、潮濕、鹽堿、腐蝕性強的場所。</p><p>　?。?）防爆式：整個電機嚴密的

60、封閉，多用于礦井中。</p><p>　　綜上所述，運料小車所處的環(huán)境而選擇封閉式的電動機。</p><p><b>　　電動機電壓的選擇</b></p><p>　　Y系列的電動機的額定電壓只有380V一個等級。</p><p><b>　　電動機轉(zhuǎn)速的選擇</b></p><

61、p>　　電動機的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定的。通常情況下轉(zhuǎn)速不低500r/min,異步電動機通常采用4個極的,則同步轉(zhuǎn)速n=1500r/min的。見表4-1所示。</p><p>　　表4-1為電動機的選擇參數(shù)</p><p>　　4.2.3 I/O地址分配表</p><p>　　模塊上的輸入端子對應的輸入地址是X000—X016， 這個控制系統(tǒng)的輸入

62、有啟動按鈕開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、6個呼叫按鈕開關(guān)、6個行程開關(guān)共14輸入點。輸入端子對應的輸出地址是Y000—Y016。具體的輸入輸出分配如表4-2所示：</p><p>　　4.2.4 內(nèi)部繼電器部分</p><p>　　內(nèi)部繼電器地址分配圖見下表4-3</p><p>　　表4-3 內(nèi)部繼電器地址分配</p><p>　　4.2.5 PLC

63、外部接線圖</p><p>　　PLC硬件外部接線圖</p><p>　　根據(jù)運料小車隨機運動控制的要求，可將6個行程開關(guān)賦予不同的值；同時，將6個按鈕也對應賦值。當小車碰到某個行程開關(guān)時，就將該行程開關(guān)的值送到內(nèi)部輔助繼電器通道。當操作者壓了某個按鈕時，就將該按鈕的值送到內(nèi)部輔助繼電器通道。然后將這兩個通道的值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果使小車作相應的運動，直到兩個通道的值相等時小車才停止。

64、由此可得到如圖4-2所示的運料小車隨機運動控制PLC外部接線圖：</p><p>　　圖4—2自動卸料小車控制系統(tǒng)PLC外部接線圖</p><p>　　第五章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p><b>　　5.1梯形圖的概述</b></p><p>　　梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖

65、與電氣控制的電路很相似，且有直觀易懂額優(yōu)點，很容易被公司電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖被常稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計稱為編程。</p><p>　　PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，而且一些存儲單元，（軟繼電器），每一個軟繼電器與PLC存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。該存儲單元為“1”狀態(tài)。則表示梯形圖中對應軟機電器線圈通電通常開

66、觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)時軟繼電器的“1或“N”狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)，使用中也常將這種“軟繼電器”稱為編程元件。 </p><p>　　梯形圖兩側(cè)的公共線稱為母線（Bus bar），在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個左正右負的直流電源電壓，母

67、線之間有“能流”，從左向右流動。右母線可以不畫出。</p><p><b>　　5.2 行程開關(guān)</b></p><p>　　在該程序中，6個站的行程開關(guān)分別用數(shù)字0-5 來表示，當小車在0位時，行程開關(guān)X010得電，將數(shù)字0傳送到數(shù)據(jù) 寄存器D0；當小車在1號站時，行程開關(guān)X011得電，將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D0。依次類推，當小車在5號站時，行程開關(guān)X015&l

68、t;/p><p>　　得電，將數(shù)字5傳送到數(shù)據(jù)寄存器D0。它所對應的梯形圖如圖5-1所示：</p><p>　　5.2.1 小車啟停輔助繼電器</p><p>　　當按下啟動按鈕時，小車開始運動，該輔助繼電器M10得電；當按下停止按鈕時，小車停止運動，該輔助繼電器M10失電。它所對應的梯形圖如圖5-2所示：</p><p>　　圖5-2 小車啟停

69、輔助繼電器梯形圖</p><p>　　5.2.2 呼叫按鈕</p><p>　　圖5-3 呼叫按鈕梯形圖</p><p>　　在該程序中，6個站的呼叫按鈕分別用數(shù)字0-5 來表示，而且由于6個呼叫按鈕開關(guān)HJ0—HJ5具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先，所以需要6個輔助繼電器M0—M5。當按下0位呼叫按鈕開關(guān)時， X002得電，數(shù)字0傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1，同時0號按鈕開關(guān)輔

70、助繼電器得電；當按下1號站呼叫按鈕開關(guān)時， X003得電，數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1。同時2號按鈕開關(guān)輔助繼電器得電。依次類推，當按下5號站呼叫按鈕開關(guān)時， X007得電，數(shù)字5傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1，同時5號按鈕開關(guān)輔助繼電器得電。它所對應的梯形圖如圖5-3所示。</p><p><b>　　5.2.3 比較</b></p><p>　　按下啟動按鈕和呼叫按鈕后，開始

71、對行程開關(guān)數(shù)據(jù)寄存器D0和呼叫按鈕數(shù)據(jù)寄存器D1中的數(shù)據(jù)進行比較。當（D0）>（D1）時，即小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時，M6得電，小車向左運行；當（D0）=（D1）時，即小車當前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕的編碼時，M7得電，小車停止不動；當（D0）<（D1）時，即小車當前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時，M8得電，小車向右運行。它所對應的梯形圖如圖5-4所示：</p><p>

72、　　圖5-4 比較梯形圖</p><p>　　5.2.4 向左運動</p><p>　　小車當前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時，小車向左運行，運行到呼叫按鈕所對應的?？空緯r停止。它所對應的梯形圖如圖5-5所示：</p><p>　　圖5-5 向左運動梯形圖</p><p>　　5.2.5 向右運動</p><p>

73、;　　小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行，運行到呼叫按鈕所對應的?？空緯r停止。它所對應的梯形圖如圖5-6所示：</p><p>　　圖5-6 向右運動梯形圖</p><p>　　5.2.6 卸料小車完全控制梯形圖</p><p>　　卸料小車完全控制梯形圖見附錄1所示。</p><p><b>　　第六章 元

74、件明細表</b></p><p>　　6.1 PLC設(shè)備元件明細表</p><p>　　PLC設(shè)備元件明細表如下表6-1所示。</p><p>　　表6-1 元件明細表</p><p><b>　　第七章 結(jié) 論</b></p><p>　　通過本次論文的設(shè)計，我們對PLC自動卸料控制

75、系統(tǒng)工作原理有了較深的理解，掌握了內(nèi)部構(gòu)造及其工作原理，順序功能圖、梯形圖的運用。 </p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，也對我們將踏上工作崗位有很大的幫助。盡管在完成的過程中遇到很多困難但我仍然通過自己的努力完成了設(shè)計，這也是對自己的考驗。在設(shè)計過程中我按照設(shè)計要求進行，從分析要求開始，再進行局部設(shè)計,最后到總體設(shè)計。進一步讓我將理論知識應用到實踐中去。通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我們明白了學習是一個長期積累的過程，

76、遇到問題要冷靜的思考，不要急躁，一步一個腳印腳踏實地的去想辦法完成，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計中老師、同學給了我很大的幫助。大學生活是我人生中美好的回憶，我邁步向前的時候不會忘記回首凝望曾經(jīng)的歲月。 在我還未走出校門時向你們說聲——謝謝！愿你們在人生的道路上創(chuàng)造出奇跡……</p><p><b>　　

77、參考文獻</b></p><p>　　廖常初. 可編程序控制器的編程方法與工程應用(M).機械出版社， 2011年1月第一版。 </p><p>　　廖常初. 可編程序控制器應用技術(shù)(M). 重慶. 重慶大學出版社. 1998年10月第三版.</p><p>　　余雷聲. 電氣控制與PLC應用(M). 北京. 機械工業(yè)出版社. 1996年

78、10月第一版.</p><p>　　鄧則名，鄺穗芳. 電器與可編程序控制器應用技術(shù)(M). 機械工業(yè)出版社. 1997年3月.</p><p>　　洪鎮(zhèn)南，李鐵，王旭東．PLC與計算機通信的實現(xiàn)[J]．電氣時代，2003。</p><p>　　熊志奇。 微機自動化卸料控制系統(tǒng)。 電子技術(shù)應用。 </p><p>　　趙進奎。 失重秤及其在水

79、泥熟料配料系統(tǒng)中的應用。 </p><p>　　張本舉 自動配料系統(tǒng)的設(shè)計 中國鋁業(yè)中州分公司計控室。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的讀書生活在這個季節(jié)即將畫上一個句號，而對于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際

80、，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師——**老師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導，經(jīng)由您悉心的點撥，在經(jīng)過思考后的領(lǐng)悟，常常讓我有“山重水復

81、疑無路，柳暗花明又一村”。</p><p>　　感謝我的爸爸媽媽，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！</p><p>　　同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。</p><p>　　最后再一次感謝所有