自動送料裝車系統(tǒng)plc控制設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　自動裝車送料系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計</p><p>　　摘要 本文設(shè)計是為實(shí)現(xiàn)小車送料與裝車的手動和自動化的轉(zhuǎn)化，改變以往的單純手動控制裝車送料，不僅減少了勞動力，更提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 送料小車 控制 程序設(shè)計</p><p><b>　　0.前言</b></p>

2、;<p>　　可編程序控制器（Programmable Logic Controller）,簡稱PLC. 隨著社會的迅速發(fā)展，各種機(jī)械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用范圍涉及各個領(lǐng)域，例如：機(jī)械，汽車制造，交通，化工，軍事，民用等。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其最顯著特點(diǎn)之一是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程簡單，控制程序可變，使用方便，質(zhì)量輕，體積小，價格低廉和功能強(qiáng)等特點(diǎn)，在冶金和機(jī)械制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)

3、用。</p><p>　　送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制，從裝車送料小車的工藝流程來看，它的控制系統(tǒng)屬于自動和手動控制相結(jié)合的系統(tǒng)。在設(shè)計該P(yáng)LC送料小車程序的同時總結(jié)了以往PLC送料小車程序的方法，步驟。并把以前學(xué)的基礎(chǔ)課程融匯到了這次設(shè)計當(dāng)中來，更加深入了解了更多的PLC知識。</p><p>　　1. 自動裝車送料控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　1.1

4、本系統(tǒng)主要由自動裝車部分和手動要料兩部分組成。</p><p>　　自動裝車部分由：加料電機(jī)，料斗，限位開關(guān)（SQ5），加料指示燈（HL0），壓力傳感器，空車指示燈(HL5)，送料小車組成。</p><p>　　手動要料部分由：四個限位開關(guān)（SQ1，SQ2,SQ3，SQ4）,四個倉位要料按鈕（SB1，SB2，SB3，SB4）組成</p><p>　　如圖（1）所示為

5、小車裝車送料示意圖</p><p>　　圖1所示為小車裝車送料示意圖</p><p><b>　　系統(tǒng)功能介紹</b></p><p>　　本控制系統(tǒng)是用于控制小車自動裝車送料。它既減輕了人的勞動強(qiáng)度，又可以自動準(zhǔn)確到達(dá)人所不能到達(dá)或很難到達(dá)的預(yù)定位置。它實(shí)現(xiàn)了自動裝車和手動要料兩種功能。</p><p>　　自動裝車功

6、能的實(shí)現(xiàn)由限位開關(guān)SQ5和壓力傳感控制，只有當(dāng)傳感器檢測出小車內(nèi)沒有料物，并且當(dāng)小車行至加料位置，壓下限位開關(guān)SQ5時，加料電機(jī)才能啟動開始加料。</p><p>　　手動要料功能的實(shí)現(xiàn)是由壓力傳感器，四個位置開關(guān)（SQ1-SQ4），四個要料按鈕（SB1-SB4）控制要料。只有當(dāng)壓力傳感器檢測到小車內(nèi)料物裝滿后，并發(fā)出一個電信號。這時四個要料倉位才可以通過四個要料按鈕控制要料，而四個位置開關(guān)則控制送料小車的停止。

7、當(dāng)按下一個要料按鈕，小車行至該要料位置，壓下限位開關(guān)，小車會停止。</p><p><b>　　2. 硬件的設(shè)計</b></p><p>　　2.1 PLC的選擇</p><p>　　可編程控制器PLC對用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變工藝。可編程控制器是面向用戶的專用的工業(yè)控制計算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)?？煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)；配

8、套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計，建造的工作量小，維護(hù)方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低。</p><p>　　PLC型號的選擇；該系統(tǒng)選用西門子S7——200系列CPU226。共用了12個輸入，用直流24V；9個輸出，用交流電220V；CPU226的主要的技術(shù)參數(shù)：輸入24VDC，24點(diǎn)。輸出220VAC，16點(diǎn)，電源電壓為AC100—240V50/60HZ?？杉訑U(kuò)展模

9、塊。</p><p><b>　　2.2 壓力傳感器</b></p><p>　　傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測感受外界的信號，物理?xiàng)l件(如光，熱，濕度)或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665—87對傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。”傳感器是

10、一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按照一定的規(guī)律變換成為電信號或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸;處理存儲，顯示，記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。</p><p>　　本文應(yīng)用了壓力傳感器，用來檢測小車內(nèi)是否有料,當(dāng)小車內(nèi)料物壓力超過一定值時，小車為滿車狀態(tài)(I1.2閉合),這時四個料位可以要料,當(dāng)車內(nèi)物料壓力低于一個數(shù)值時,小車為沒有料狀態(tài)(I1.2斷開

11、),這時,四個要料位不得要料小車返回加料</p><p><b>　　壓力傳感器接線圖</b></p><p>　　圖2壓力傳感器接線圖</p><p>　　壓力傳感器的注意事項(xiàng)：</p><p>　　1)壓力量程不要超過該傳感器的過壓量程，以免損壞；</p><p>　　2）使用溫度在建議使用溫

12、度之內(nèi)。一般壓力傳感器都有溫度補(bǔ)償，但仍然會對精度造成影響。 比如傳感器標(biāo)定精度為0.25%，考慮上溫度的影響，綜合誤差可能會超過1%。所以要使傳感器工作在建議使用溫度。（最好溫度能穩(wěn)定）；</p><p>　　3）考查使用介質(zhì)是否對傳感器有影響。 該傳感器是否耐酸，是否耐腐蝕性介質(zhì)都要考慮；</p><p>　　4）遠(yuǎn)離干擾源，或者做干擾屏蔽；</p><p>　

13、　5）輸入電壓保持穩(wěn)定，等等。</p><p>　　2.3裝車送料小車PLC的I/O分配表</p><p>　　I/O分配表共有12個輸入信號，9個輸出信號</p><p><b>　　圖3 I/O分配表</b></p><p>　　2.4 PLC端子接線圖</p><p><b>　　

14、3. 軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 本次設(shè)計的自動裝車送料小車梯形圖是分開來畫的，由自動裝車程序結(jié)構(gòu)圖，手動要料程序結(jié)構(gòu)圖，總程序結(jié)構(gòu)圖組成。</p><p>　　圖4 自動裝車程序結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　小車自動裝料運(yùn)行程序如圖（3-10所示），按下啟動按鈕SB5(I0.0)，壓力傳感器開始檢測小車內(nèi)是否有料，若小車內(nèi)沒有料，空車指

15、示燈HL5（Q0.7）亮，小車自動行至加料位置SQ5(I1.1)處，行程開關(guān)閉合，加料電機(jī)轉(zhuǎn)動，加料指示燈HL0(Q0.0)亮，料斗開始給小車加料。加滿料停止，壓力傳感器發(fā)出信號，料位可以要料。</p><p>　　圖5 手動要料程序結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　小車加滿料后，四個倉位就可以通過按鈕（SB1-SB4）向小車要料，M0.0,M0.1,MO.2，M0.3分別代表小車從1號倉位到四

16、號倉位的要料狀態(tài)，送料小車當(dāng)前所處的位置由I0.5，I0.6，I0.7，I1.0，送料小車的左行(Q0.6)，右行(Q0.5)，停止控制。小車到位后，用了微操作（P）來清除料倉要料狀態(tài)信號，控制小車停止。（上微分操作注意事項(xiàng)，上微分脈沖只存在在一個掃描周期，接受這一脈沖控制的元件，應(yīng)寫在這一脈沖出現(xiàn)的語句后）</p><p><b>　　3.2 流程圖</b></p><

17、p><b>　　圖6流程圖</b></p><p>　　3.3用PLC對自動裝車送料小車實(shí)現(xiàn)控制的具體要求如下;</p><p>　　小車的裝車要求：小車的裝車要求受壓力傳感器檢測，當(dāng)小車內(nèi)沒料時，小車上的信號燈HL5亮，指示燈受PLC的Q0.7控制。這時四個倉位不得要料，小車返回加料位置SQ5，(SQ5受PLC I0.9檢測)。當(dāng)加料機(jī)指示燈HL0亮?xí)r（HL0

18、受PLC Q0.0控制），開始加料。</p><p>　　小車送料的動作要求：</p><p>　　小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，在送料的路上從左到右有四個料倉（位置開關(guān)SQ1，SQ2，SQ3，SQ4）分別受PLC的I0.5，I0.6，I0.7，I1.0檢測。當(dāng)信號燈亮?xí)r說明小車到達(dá)該位置，小車的行走受兩個信號驅(qū)動，Q0.6驅(qū)動小車左行，Q0.5驅(qū)動小車右行。料倉要料由四個開關(guān)按鈕（SB1，SB

19、2，SB3，SB4）（對應(yīng)的PLC為I0.1，I0.2，I0.3，I0.4）發(fā)出信號。相應(yīng)的指示燈（HL1，HL2，HL3，HL4）,指示燈分別受 PLC的QO.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4控制。</p><p>　　（3）送料小車的行走條件：</p><p>　　小車右行條件：小車在0號位，1號要料；小車在0,1號倉位，2號要料；小車在0,1,2，號倉位

20、，4號要料。</p><p>　　小車左行條件：小車在4號倉位時，3號倉位要料；小車在4,3號倉位時，2號倉位要料；小車在4,3,2好倉位時，1好倉位要料；當(dāng)小車?yán)餂]有料時左行。</p><p>　　送料小車的停止條件：小車加料時停止；小車與要料倉位一致時停止；</p><p>　　運(yùn)料小車的互鎖條件：小車右行是不允許左行啟動；同樣小車右行時，也不允許右行啟動。&l

21、t;/p><p><b>　　4. 總梯形圖設(shè)計</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在做這個設(shè)計中，我學(xué)會了很多以前沒學(xué)過的知識，也鞏固了很多以前沒學(xué)好的知識，使我的專業(yè)理論知識更加扎實(shí)，軟件操作更加熟練了。做完這個設(shè)計后，我得出幾個結(jié)論如下：</p><p>　　

22、一、送料小車在硬件設(shè)計中，加入了擴(kuò)展模塊，可以在觸點(diǎn)不夠的情況下方便地實(shí)現(xiàn)該小車的系統(tǒng)控制；然后軟件設(shè)計中，運(yùn)用了上微分指令，簡化了程序，還運(yùn)用了互鎖和聯(lián)鎖，確保了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少了系統(tǒng)的故障點(diǎn)。在送料小車的系統(tǒng)中加入了手動操作程序，便于設(shè)備的維修，方便操作人員操作。</p><p>　　二、該小車系統(tǒng)在實(shí)施的情況下，其成本價格比較高。</p><p>　　三、該小車控制系統(tǒng)的研究方向

23、：由于本小車系統(tǒng)并不完善，只做了送料，沒有設(shè)計小車怎么裝料和小車到料倉后送料的多少。這兩方面是該系統(tǒng)設(shè)計的完善，是將來的研究方向。 </p><p>　　最后，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我們的設(shè)計能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習(xí)的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次畢業(yè)設(shè)計它對我以后的學(xué)習(xí)及工作都會產(chǎn)生積極的影響。</p><p><b>　　謝 辭</b

24、></p><p>　　本論文是在劉芬導(dǎo)師親自指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上給了我很大的幫助，使我在設(shè)計過程中避免了許多無為的工作，在此我對導(dǎo)師表示衷心的感謝！</p><p>　　本論文能夠完成，要感謝機(jī)電工程學(xué)院的所有老師，是他們在這三年的時間里，教會我的專業(yè)知識。在我撰寫論文期間，得到了我的指導(dǎo)老師的幫助，在忙碌的工作之余，給予我專業(yè)知識上的指導(dǎo)，而且教給我學(xué)習(xí)的方法和思路，使我在

25、科研工作及論文設(shè)計過程中不斷有新的認(rèn)識和提高。導(dǎo)師為論文課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見，為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。多得他們的指導(dǎo)和幫助才使我能完成本論文。我會在以后的工作中為社會作出貢獻(xiàn)去回報他們對我的教導(dǎo)。希望每個人都和我一樣，通過做畢業(yè)設(shè)計，能夠?qū)W到很多的知識與道理，大家都能用一顆熱誠的心去投身未來的工作，報效祖國、父母、老師。</p><p>　　在本文結(jié)束之際，特向我敬愛的導(dǎo)師和機(jī)

26、電工程學(xué)院所有老師致以最崇高的敬禮和深深的感謝！</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　1.廖常初，PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><p>　　2.儲云峰，西門子電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用。常州：電子工業(yè)出版社，2002</p><p>　　3. 汪巍，汪小鳳