基于PLC運料小車控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1、電氣自動化專業(yè)畢業(yè)論文plc運料小車控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 1指導(dǎo)教師： 專 業(yè)：電氣自動化 年 級： 電氣一班 運料小車智能控制摘要: 運料小車是工業(yè)、車站、碼頭常用的一種運動裝置，傳統(tǒng)的小車運料控制采用繼電器接觸器為主的電力拖動裝置，這種裝置易于損壞、維護(hù)麻煩、維修量大，安裝和維護(hù)成本相對較高，不能做到信息和信號的遠(yuǎn)傳及其智能處理，依賴于人的操作比較大。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，利用plc來控制運料小車的系統(tǒng)已頻臨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域和水平越來越高。plc自動控制系統(tǒng)，功能強大、設(shè)計周期短，連線簡單，控制精確、穩(wěn)定；安裝、維修、維護(hù)及成本控制都有相對明顯的優(yōu)越

2、性，實現(xiàn)了機電一體化。并且，plc控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)的結(jié)合、運用以及開發(fā)設(shè)計方面的發(fā)展空間，會彌補彌補現(xiàn)有的不足、實現(xiàn)更多、更實用的功能。為企業(yè)供運料的高效運行和企業(yè)的利潤帶來了實惠。本文先是介紹運料系統(tǒng)的控制要求，在進(jìn)行io地址分配以及外圍接口和主程序的設(shè)計。關(guān)鍵字：運料小車、plc、自控1引言隨著以計算機和通信為主導(dǎo)的it產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，人類進(jìn)入前所未有的高效、智能的知識經(jīng)濟(jì)時代。越來越多的高科技產(chǎn)品進(jìn)入千家萬戶，運用到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，加快了我國工業(yè)自動化和農(nóng)業(yè)自動化的發(fā)展步伐，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了資源和成本。目前，工廠常用的自控系統(tǒng)和裝置是plc和dcs，現(xiàn)今的區(qū)別越來越小。但是

3、通常來說，小型規(guī)模的自動控制還是優(yōu)先采用plc，即可編程序控制器,plc是以微處理器為基礎(chǔ)，涵蓋了計算機、crt、通信和控制技術(shù)的一種智能的電氣控制裝置。由于自身的各種特點和優(yōu)勢，現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié)和各個領(lǐng)域，成為電氣智能控制的主要方式之一。運料小車智能控制是plc在工廠供運料系統(tǒng)的重要運用，普及性很強，在礦井、車站、碼頭和高爐等有大比重的運用。是供運料智能系統(tǒng)研究的一個重點。這種智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工操作，改變了人力勞動、效率低、維護(hù)量大的固有模式。通過本次程序的設(shè)計，可以大幅度的降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，給工廠的生產(chǎn)控制帶來了便利和實惠。本次課題設(shè)計采用p

4、lc智能控制系統(tǒng)，提高了制作的效率和實驗的安全性。2.概述及設(shè)計方案分析2.1.設(shè)計思路：2.1.1周期控制描述按sb1按鈕，小車由光電開關(guān)sq1處，行至光電開關(guān)sq3處，向左行至光電開關(guān)sq2處，再向右行至行程開關(guān)sq4處，接著向左運行到sq2處，隨后向右運行到sq3處，最后向左行至出示位停止。注：如需連續(xù)控制，則按sb2反復(fù)周期運行。如正常停機，則按sb3按鈕；如需緊急停止，則按下sb4按鈕，小車運動立即停止（建議不是必要時，不可以隨意按sb4，否則由于急停而產(chǎn)生的很大轉(zhuǎn)矩，對電氣設(shè)備和電動機的壽命都有較大的影響。2.2.過程控制要求小車運料過程如圖2.1所示，控制電路完全由plc來實現(xiàn)；

5、主電路采用可逆控制，即繼電器接觸器電機保護(hù)器模式，與傳統(tǒng)的電力拖動控制方式相同。運料小車的后退(對應(yīng)電機正轉(zhuǎn)),則是由plc通過橫許接同某個輸出的觸點,再通過該點接同正轉(zhuǎn)接觸器線圈,使電機正轉(zhuǎn)運行。反之，若小車前行,則plc將通過另一個輸出觸點接通反轉(zhuǎn)的接觸器線圈，使電動機反轉(zhuǎn)運行。如需小車停止，則plc將輸出觸點均斷開。同理，行車的方向指示燈也按照這種方法來控制。運料車行程示意圖: sq1 sq2 sq3 sq4 圖2.1 小車運料過程2.3.io地址的分配輸入：i0.0 起動按鈕 i0.1 起動按鈕i0.2 停止按鈕 i0.3 停止按鈕i0.4 sq1點到位行程開關(guān) i0.5 sq2點到位

6、行程開關(guān)i0.6 sq3點到位行程開關(guān) i0.7 sq4點到位行程開關(guān)輸出：q0.0前行指示 q0.1 后退指示2.4.梯形圖設(shè)計根據(jù)周期控制描述和過程控制的要求，結(jié)合io地址的分配，做如圖2.2的程序梯形圖：i0.4 m1.3 i0.6 i0.7 i0.3 q0.1 q0.0i0.0 q0.0 i0.6 q0.0 i0.7 i0.5 m1.1網(wǎng)絡(luò)2 i0.6 m1.2 m1.0 m1.0網(wǎng)絡(luò)3 i0.5 m1.0 i0.7 m1.1m1.1 網(wǎng)絡(luò)4 i0.7 m1.0 m1.2m1.1 網(wǎng)絡(luò)5 i0.5 m1.2 m1.4m1.4 網(wǎng)絡(luò)6 i0.6 m1.4 m1.5m1.5 網(wǎng)絡(luò)7 i0.

7、6 i0.5 i0.4 i0.3 q0.0 q0.1i0.7 m1.5 q0.1 網(wǎng)絡(luò)8 i0.1 i0.2 i0.3 m1.3m1.3. 圖2.2 plc梯形圖3系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析3.1 plc實驗操作步驟1.先合上實驗臺的微動開關(guān)，使plc裝置接通電源。2.按照正確的順序打開計算機，進(jìn)入系統(tǒng)操作界面。3.根據(jù)實驗具體內(nèi)容，選擇合適的模塊進(jìn)行plc外圍的io接線。4.啟動plc的軟件系統(tǒng)，并把程序和數(shù)據(jù)輸入到軟件中。5.經(jīng)指導(dǎo)教師確認(rèn)后，按下啟動按鈕連通實驗臺電源開關(guān)，再打開plc的電源開關(guān)。6.一切正常后開始下載程序，運行、編譯并監(jiān)控。7.實驗結(jié)束后，按照正確的順序關(guān)閉plc電源、實驗臺電

8、源、計算機主機和顯示器電源。8.卡號四拆除plc外圍部的i/o接線，注意不要碰觸弱電模塊。9.最后斷開實驗臺的微動開關(guān)，并切除總電源。 3.2 連接線路實驗時的實際外圍接線如圖3.1所示：圖3.1 外圍實際接線圖3.3.系統(tǒng)調(diào)試與故障檢查3.3.1調(diào)試硬件調(diào)試：硬件調(diào)試主要是對控制柜和操作臺的接線進(jìn)行測試，可在操作臺的接線端子上模擬plc外部的開關(guān)量輸入信號或操作按鈕的指令開關(guān)，觀察對應(yīng)的plc輸入點的狀態(tài)。如plc工作正常，則與計算機的通信口連接，否則要判斷是線路問題還是模塊的問題，并進(jìn)行處理。待添加的隱藏文字內(nèi)容3軟件調(diào)試：把梯形圖輸入plc系統(tǒng)軟件中，并轉(zhuǎn)換對應(yīng)的指令表，進(jìn)行語法格式的檢

9、查，一切無誤后再設(shè)置正確的通信接口，將這些指令讀入指定的可編程控制器中，進(jìn)行下一步調(diào)試。3.3.2.檢查電路（1）檢查電源開關(guān)是否接觸良好，仔細(xì)檢查硬件的接線并校對地址是否正確，如需帶電進(jìn)行，盡量使用精密的儀表測量。（2）檢查信號模塊 檢查di、do、ai、ao等信號模塊的指示燈，依此來判別模塊工作是否正常，是不是軟件的問題，也可借助儀器儀表進(jìn)行準(zhǔn)確測量。（3）通過指示燈判別指示燈反映著系統(tǒng)工作狀況，參照指示燈可輔助或直接判別故障的原因。也可以檢查控制面板上的指示燈，檢查燈的好壞，同時判別邏輯關(guān)系是否正確。（4）檢查手動控制的邏輯關(guān)系即查看手動控制的輸出點，是否有相應(yīng)的輸出和與輸出相對應(yīng)的動作

10、，然后再看每個手動控制是否可以實現(xiàn)。（5）異常檢查檢查出現(xiàn)的異常情況或難以避免的不合理操作，是否會造成停機保護(hù)或者是報警提示。最后，把查出的問題一一解決。4 結(jié)束語通過本課題的設(shè)計，我不但加深了對plc的理論知識的理解，還在實驗環(huán)節(jié)和選材等方面學(xué)到了許多其他知識，經(jīng)過本次課題設(shè)計，我總結(jié)出以下的結(jié)論：運料小車在硬件的設(shè)計中，加入了擴展模塊，可以在觸點不足的情況下方便地實現(xiàn)該小車的智能控制；在軟件設(shè)計中，運用上微分指令，這樣簡化了程序，同時使用了聯(lián)鎖和互鎖，確保了智能系統(tǒng)的正常運行，減少了控制系統(tǒng)的故障點。并且在運料小車的系統(tǒng)中加進(jìn)了手動的操作程序，便于電氣設(shè)備的維修，方便操作。在老師的精心指導(dǎo)

11、下，我終于完成了“運料小車自動控制”的設(shè)計。在本次課題設(shè)計中：都一直在不斷地學(xué)習(xí)中實現(xiàn)的。以前，我不懂設(shè)計的流程有哪些內(nèi)容，也沒有系統(tǒng)地編寫plc程序和并對其進(jìn)行調(diào)試，自本次課題設(shè)計之后，我開始對設(shè)計過程中所涉及到的理論知識和實踐知識進(jìn)行了細(xì)致的學(xué)習(xí)。做設(shè)計的這段時間，每一步都有新的挑戰(zhàn)和未知，我從中學(xué)到了許多知識，從剛開始的不了解，到慢慢地開始獨立試驗，自己查閱電子資料和相關(guān)書籍，使自己的設(shè)計逐步得到完善。雖然課題設(shè)計還有許多的不足之處，但設(shè)計的過程，包含著我的心血。希望能得到老師的批評和肯定，我將再接再厲，繼續(xù)努力，爭取做得越來越好。參考文獻(xiàn)1.陳勇.基于組態(tài)控制技術(shù)的plc實驗開發(fā)j.中國科技信息，2007.2.曾令琴.電路分析m.北京：人民郵電出版社，2008.3.劉小春.基于組態(tài)控制技術(shù)的plc實驗開發(fā)j.機械制造與自動化，2006.4.張桂香.電氣控制與plc應(yīng)用j.化學(xué)工業(yè)出版社,20095,趙德申.供配電技術(shù)應(yīng)用m.北京：高等教育出版社，2004.6.賈德勝.plc 實用子程序m.人民郵電出版社，2006.1.7.鄧則名,鄺