電動葫蘆課程設(shè)計(jì)---電動葫蘆的plc系統(tǒng)控制

1、<p>　　電動葫蘆的PLC系統(tǒng)控制</p><p>　　2009 屆 電氣工程 系</p><p>　　專 業(yè) 電氣工程自動化 </p><p>　　學(xué) 號 ######### </p><p>　　學(xué)生姓名 ####### </p><p>　　

2、指導(dǎo)教師 ######## </p><p>　　完成日期 2011年12月27日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電能的應(yīng)用越來越廣泛，電器對電能的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測與保護(hù)的作用。而PLC的引入使得電器控制變得簡單方便，智能可靠。本文主要介

3、紹電動葫蘆的PLC控制系統(tǒng)。</p><p>　　電動葫蘆，又叫電動提升機(jī),廣泛應(yīng)用于重物的提升、下降、平移搬運(yùn)。它的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由提升機(jī)構(gòu)和水平移動裝置組成，機(jī)構(gòu)由錐型電動機(jī)M1、減速箱、鋼絲卷銅等組成。提升電動機(jī)M1通過減速箱拖動鋼絲卷筒，電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，拖動卷筒，可以使吊在鋼絲繩上的吊鉤上升或下降，實(shí)現(xiàn)提升和下放對象。水平移動裝置由電動機(jī)M2、減速箱、導(dǎo)輪、“工”字梁等組成。平移電動機(jī)M2，經(jīng)過圓柱型

4、減速箱拖動導(dǎo)輪，平移電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，借助導(dǎo)輪，電動葫蘆可以在工字梁上來回移動，用機(jī)械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。</p><p>　　我設(shè)計(jì)的題目是“電動葫蘆PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”， 此次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括:電動葫蘆的工作過程分析、梯形圖、指令表、接線圖、電氣原理圖及情況說明。對于其中的不足和錯誤，希望老師提供寶貴意見和建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動葫蘆，電動提升機(jī)，PLC

5、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ……………………………………………………………………………</p><p>　　一．課題背景……………………………………………………………………1</p><p>　　1．課題背景 ……………………………………………………………………1</p

6、><p>　　2．研究目的和意義 …………………………………………………………… 1</p><p>　　3．本文的主要工作 ……………………………………………………………1</p><p>　　二．已知情況、控制要求………………………………………………………2</p><p>　　1．已知情況 …………………………………………………………………

7、… 2</p><p>　　2．控制要求 …………………………………………………………………… 2</p><p>　　三．工作原理分析 …………………………………………………………… 3</p><p>　　四．程序設(shè)計(jì)及調(diào)試 …………………………………………………………4</p><p>　　1．PLC的選型及I/0分配………………………

8、…………………………4</p><p>　　2．梯形圖、指令表及編程元件明細(xì)表………………………………………4</p><p>　　五．電氣設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 7</p><p>　　1．PLC外部接線原理圖………………………………………………7</p><p>　　2．電動葫蘆電氣控制原理圖………………………

9、………………… 8</p><p>　　六．安裝、接線、及系統(tǒng)聯(lián)合測試 …………………………………………… 9</p><p>　　七．尚存在的問題及方案建議 ……………………………………………… 9</p><p>　　八．課程設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………………… 10</p><p>　　九．致謝 ………………………

10、……………………………………………… 11</p><p>　　十.參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………12</p><p><b>　　電動葫蘆PLC控制</b></p><p><b>　　一.課題背景</b></p><p><b>　　1.課題背景</b

11、></p><p>　　在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們越來越依賴流水作業(yè)。對于輕工業(yè)，流水線發(fā)展非常迅速，一般的可以用傳送帶來完成。但對于重工業(yè)生產(chǎn)，大批量物資需要生產(chǎn)、搬運(yùn)，利用傳送帶傳送工件不太實(shí)用。為了提高勞動效率、改善勞動條件，輕型起重設(shè)備電動葫蘆用途廣泛、深受歡迎。它是將電動機(jī)、減速器、卷筒、制動器和運(yùn)行小車等緊湊地合為一體的起重機(jī)械，具有輕巧、靈活、成本較低，且安全可靠，零部件通用程度大，互換性強(qiáng)，起重能力

12、高，維護(hù)方便等特點(diǎn)。因此它被廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、港口、倉庫、貨場、商店等場所的搬移、起吊、裝卸。</p><p><b>　　2.研究目的及意義</b></p><p>　　研究目的：實(shí)現(xiàn)電動葫蘆（電動提升機(jī)）的PLC控制。</p><p>　　意義：改善原先費(fèi)時費(fèi)力的工作方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)自動化。</p><p>&

13、lt;b>　　3.本文的主要工作</b></p><p>　　針對任務(wù)書要求進(jìn)行分析，研究，根據(jù)我們所學(xué)的《電器控制與PLC》將電動葫蘆的控制程序?qū)嵭械娜蝿?wù)進(jìn)行分析，編譯程序并將調(diào)試過程進(jìn)行說明。</p><p>　　二.已知情況、控制要求</p><p><b>　　1.已知情況</b></p><p&g

14、t;　　電動葫蘆的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由提升機(jī)構(gòu)和水平移動裝置組成。提升機(jī)構(gòu)由錐形電動機(jī)M1，減速器，鋼絲卷銅等組成。提升電動機(jī)M1通過減速箱拖動鋼絲卷筒，電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，拖動卷銅，可以使吊在鋼絲繩上的吊鉤上升或下降，實(shí)現(xiàn)提升和下放對象。平移電動機(jī)M2，經(jīng)過圓柱型減速箱拖動導(dǎo)輪，平移電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，借助導(dǎo)輪，電動葫蘆可以在工字梁上來回移動，用機(jī)械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。</p><p><b>

15、;　　2.控制要求</b></p><p>　?。?）提升和下放控制</p><p>　　當(dāng)KM1主觸頭閉合時，電磁制動器YB得電松閘，讓提升電動機(jī)M1轉(zhuǎn)動將對象提升。當(dāng)KM1釋放，KM1所有觸頭都斷開，YB失電依靠彈簧的推力使制動器抱閘，使電動機(jī)M1和卷筒不能再轉(zhuǎn)動。</p><p>　　要下放對象時，使KM2得電吸合，其主觸頭閉合，YB得電松閘，電動

16、機(jī)M1反轉(zhuǎn)下放物件。當(dāng)KM2斷電釋放，主觸頭斷開，YB失電抱閘。</p><p>　　SQ1為上限位開關(guān)，當(dāng)提升到極限位置時，會將SQ1壓下，KM1失電，YB抱閘，電動機(jī)M1停止。</p><p><b>　?。?）水平移動控制</b></p><p>　　M2為水平移動電動機(jī)，用來水平移動搬運(yùn)貨物，由KM3、KM4進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，控制電路中設(shè)

17、有限位保護(hù)開關(guān)SQ2，SQ3，防止電動葫蘆移動時超出行程而造成危險。</p><p><b>　　三.工作原理分析</b></p><p>　　本程序通過對兩個電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實(shí)現(xiàn)電動葫蘆的上升、下降、水平左、右移。</p><p>　　首先先設(shè)計(jì)一個電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實(shí)現(xiàn)電動葫蘆的上升、下降，再用上限開關(guān)保證提升、下降無誤，然后進(jìn)行互鎖設(shè)

18、置，設(shè)置保護(hù)電路。</p><p>　　再設(shè)計(jì)另一個電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實(shí)現(xiàn)電動葫蘆的左、右移動，用左、右限位開關(guān)保證左、右移動無誤，然后進(jìn)行互鎖設(shè)置，設(shè)置保護(hù)電路。</p><p>　　最后設(shè)計(jì)的是抱閘，當(dāng)電動機(jī)都停止時，防止電動葫蘆因失電繼續(xù)工作，YB進(jìn)行抱閘。</p><p><b>　　四.程序設(shè)計(jì)及調(diào)試</b></p>&

19、lt;p>　　1.PLC選型及I/O分配</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求、控制要求，選定PLC的型號為：QSPLCS-B2，它是我國浙江求是科技有限公司生產(chǎn)的PLC(與三菱FX2N系列兼容)，擁有14路輸入、18路(繼電器)輸出，而本例實(shí)際只需要7路輸入、5路輸出，輸入輸出留有很大余量，完全滿足要求。</p><p><b>　　I/O分配如下</b><

20、/p><p><b>　　輸入：</b></p><p>　　上升按鈕SB1：X001 下降按鈕SB2：X002</p><p>　　前移按鈕SB3：X003 后移按鈕SB4：X004</p><p>　　上限位按鈕SQ1：X005 前限位按鈕SQ3：X006 </p>

21、;<p>　　后限位按鈕SQ4：X007 </p><p><b>　　輸出：</b></p><p>　　上升KM1：Y001 下降KM2：Y002</p><p>　　前移KM3： Y003 后移KM4：Y004</p><p>　　YB抱閘： Y0

22、05</p><p>　　2.梯形圖、指令表及編程元件明細(xì)表</p><p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　由梯形圖得到指令表</b></p><p>　　0 LD X001</p><p>　　ANI X002<

23、/p><p>　　ANI X005</p><p>　　ANI Y002</p><p>　　OUT Y001</p><p>　　LDI X001</p><p>　　AND X002</p><p>　　ANI Y001<

24、/p><p>　　OUT Y002</p><p>　　LD X003</p><p>　　ANI X004</p><p>　　ANI X006</p><p>　　ANI Y004</p><p>　　OUT Y003<

25、/p><p>　　LD X004</p><p>　　ANI X003</p><p>　　ANI X007</p><p>　　ANI Y003</p><p>　　OUT Y004</p><p>　　LDI Y001<

26、;/p><p>　　LDI Y002</p><p>　　LDI Y003</p><p>　　LDI Y004</p><p>　　OUT Y005</p><p><b>　　END</b></p><p>　　本程序中所用到的

27、PLC內(nèi)部的編程元件及其作用如表1所示。</p><p>　　表1. PLC編程元件明細(xì)表</p><p><b>　　五.電氣設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.PLC外部接線原理圖</p><p>　　PLC外部接線原理圖如圖所示。</p><p>　　PLC外部接線原理圖</p&g

28、t;<p>　　2.電動葫蘆電氣控制原理圖</p><p>　　電動葫蘆PLC控制系統(tǒng)電氣接線原理圖</p><p>　　六.安裝、接線、及系統(tǒng)聯(lián)合測試</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求完成梯形圖和外部接線圖的設(shè)計(jì)。然后根據(jù)自己的設(shè)計(jì)，利用實(shí)驗(yàn)箱上舞臺燈光控制板完成元件安裝接線，輸入已設(shè)計(jì)完的梯形圖程序進(jìn)行調(diào)試，監(jiān)控各元件工作情況，參考原理圖進(jìn)行聯(lián)

29、合測試。如果不能滿足要求實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，則需再檢查接線與設(shè)計(jì)，直到滿足要求為止。</p><p>　　七.尚存在的問題及方案建議</p><p>　　本設(shè)計(jì)方案雖然設(shè)計(jì)簡約，考慮面廣，滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，但至少存在以下問題尚未解決：</p><p>　　電路保護(hù)問題：在設(shè)計(jì)過程中，為了簡化操作過程，對PLC未加保護(hù)熱繼電器，這樣的電路存在安全隱患，容易造成危險。<

30、;/p><p>　　建議采取以下方案解決：</p><p>　　對于過載保護(hù)問題，應(yīng)加繼電器來解決。</p><p><b>　　八.課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過整個學(xué)期對電器控制與PLC的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)，以及這幾天小學(xué)期課程實(shí)踐的實(shí)踐，我對PLC有了更深的認(rèn)識，對程序的調(diào)試運(yùn)行步驟也更為熟悉，使平時學(xué)習(xí)的理論

31、與實(shí)踐很好的結(jié)合起來。還有，課程設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了我平時學(xué)習(xí)理論知識的不足之處，使得我對理論的掌握更加熟練。</p><p>　　在平時的實(shí)驗(yàn)中，我們都是基本上都是套用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上現(xiàn)成的程序，沒有真正的編程能力，而通過課程設(shè)計(jì)對電動葫蘆程序的編程與調(diào)試過程，我的PLC編程能力以及調(diào)試能力有了大步提高，對將來更好的工作實(shí)踐打下了良好基礎(chǔ)。雖然如此，我們還離我們的理想目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，希望在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，不斷提高。<

32、;/p><p><b>　　九.致 謝</b></p><p>　　通過這次“電動葫蘆PLC控制設(shè)計(jì)”的課程設(shè)計(jì)，我對PLC的認(rèn)識有了更新更深更系統(tǒng)全面的了解，還從實(shí)際出發(fā)將所學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系起來。這樣的實(shí)踐方式使我們把只能在課本上學(xué)到的知識融會貫通，多方面進(jìn)行思考。既鍛煉了我們的動手能力又加強(qiáng)了知識的鞏固。</p><p>　　通過這次

33、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多很多課堂上不能學(xué)到的東西，在xx老師以及各位老師的幫助下我順利完成了我的題目設(shè)計(jì)要求，在此，謝謝各位老師的幫助。同時還借助互聯(lián)網(wǎng)，搜索相關(guān)信息，還有在同學(xué)們的幫助下，我完成了本次課程設(shè)計(jì)。最后，再次感謝各位老師及同學(xué)的幫助，謝謝你們！</p><p><b>　　十.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，鄧則名 程

34、良倫 謝光漢 編，廣東工業(yè)大學(xué)</p><p>　　[2]三菱及西門子PLC資料，來自工控網(wǎng) </p><p>　　[3]常斗南等編.可編程控制器原理.應(yīng)用.實(shí)驗(yàn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[4] 電動葫蘆簡介相關(guān)網(wǎng)站 </p><p>　　[5]###老師課堂課件</p><p>　　[6]