PLC課程設計小車運行方向說明書

1、青島理工大學琴島學院課程設計說明書課題名稱：帶式輸送機傳動裝置設計學 院：機電工程系專業(yè)班級：機械設計制造及其自動化103班學 號：20100201095學 生：qqq指導老師：qqqq 青島理工大學琴島學院教務處 2013年07月06日機械設計課程設計說明書電氣實訓評閱書題目小車運行方向控制學生姓名qqqq學號20100201096指導教師評語及成績指導教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日1摘 要自動控制系統(tǒng)已被廣泛應用于人類社會的各個領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對于冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、

2、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應的控制系統(tǒng)。在此基礎上通過采用數(shù)字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動操作系統(tǒng)等。在軍事技術(shù)方面，自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面，除了各種形式的控制系統(tǒng)外，應用的領(lǐng)域還包括導航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。此外，在辦公室自動化、圖書管理 、交通管理乃至日常家務方面，自動控制技術(shù)也都有著實際的應用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的應用領(lǐng)域還在不斷擴大，幾乎

3、涉及生物、醫(yī)學、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等所有領(lǐng)域。運料小車是工業(yè)運料的主要設備之一。廣泛應用于自動生產(chǎn)線 冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。本文采用PLC技術(shù)，研究了運料小車的控制方法。關(guān)鍵字：PLCII目 錄摘 要I1設計任務12傳動方案的分析與擬定22.1傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點22.2方案擬定23減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)計算33.1電機的選擇33.2傳動比的分配43.3傳動參數(shù)的計算44 V帶的設計64.1確定計算功率64.2選擇V帶的帶型65 齒輪的設計85.1選定齒輪類型、精度等級、

4、材料及齒數(shù)及壓力角的選擇85.2按齒面接觸強度設計86軸的設計與校核126.1主動軸的設計與校核126.2從動軸的設計136.3 主動軸和從動軸的校核137軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇157.1主動軸的軸承使用壽命計算157.2從動軸的軸承使用壽命計算157.3鍵的選擇及校核157.4聯(lián)軸器的選擇168減速器的潤滑與密封178.1潤滑的選擇確定178.2密封的選擇與確定179減速器附件的確定189.1軸承端蓋189.2油面指示器189.3放油孔及放油螺塞189.4窺孔和試蓋孔189.5定位銷189.6啟蓋螺釘189.7軸承蓋旁連接螺栓，箱體與箱蓋連接螺栓，軸承蓋螺釘1810減速箱箱體的設置1910.

5、1減速箱箱體的設置1911裝配圖和零件圖的繪制21總 結(jié)22參考文獻23電氣實訓課程設計說明書1課程設計目的培養(yǎng)綜合運用PLC及有關(guān)先修課程的基礎知識，去解決某一實際問題的基本訓練。通過電路設計，了解單片機的工作特征，掌握單片的工作原理，從而加深對該課程知識的理解。通過本課程設計，主要訓練和培養(yǎng)學生以下能力：(1) 查閱資料：收集與本設計有關(guān)的資料（包括從已發(fā)表的文獻和生產(chǎn)現(xiàn)場中收集的）。(2) 方案選擇：樹立即考慮技術(shù)的先進性與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性。并注意提高分析和實際解決問題的能力。(3) 迅速準確的進行工程計算的能力。(4) 用簡潔的文字，清晰的圖表來自己設計思想的能力。1.1課

6、程設計描述和目標：1、控制要求：一架運料小車可以在1#5#工位之間自動移動，只要對應工位上有呼叫信號，小車便會自動向呼叫工位移動，并在到達呼叫工位后自動停止，示意圖入下圖所示： 2、使用設備：PLC試驗臺設計任務：畫出主電路圖，控制電路圖，并編寫PLC程序2系統(tǒng)總體方案設計2.1 系統(tǒng)硬件設計2.1.1PLC的選型PLC日益成為工廠自動化基本技術(shù)平臺的時代，如何選用一部適合的PLC即滿足技術(shù)要求，又能實現(xiàn)經(jīng)濟效益，是一項重要課題。PLC本身強調(diào)的特色為：體積小、功能強、操作簡便、程序設計簡易、模塊擴充性好、通信方便等，針對上述要求選擇PLC控制系統(tǒng)。西門子公司的S7-200系列PLC以其功能強

7、、功能強大、性價比高等特點受到廣泛青睞。因為該設計需要13個輸入和3個輸出故需要CPU有至少14個數(shù)字量輸入PLC，故滿足這一技術(shù)要求的S7-200系列PLC的CPU類型有224、224XP、226等。PLC的選型不但要滿足技術(shù)要求，還要考慮到經(jīng)濟性，因此這里選用S7-200系列的224PLC。2.1.2S7-200224簡介CPU224集成14 輸入/10 輸出共24個數(shù)字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，最大擴展至168 路數(shù)字量I/O 點或35 路模擬量I/O 點。16K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz 高速計數(shù)器，2 路獨立的20kHz 高速脈沖輸出，具有PID 控制器。

8、1 個RS485 通訊/編程口，具有PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O 端子可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表序號符號地址名稱1SB1I0.0啟動按鈕開關(guān)2SB2I0.1停止按鈕開關(guān)3SQ1I0.2一號站到位開關(guān)4SQ2I0.3二號站到位開關(guān)5SQ3I0.4三號站到位開關(guān)6SQ4I0.5四號站到位開關(guān)7SQ5I0.6五號站到位開關(guān)8SB3I0.7一號站呼叫開關(guān)9SB4I1.0二號站呼叫開關(guān)10SB5I1.1三號站呼叫開關(guān)11SB6I1.2四號站呼叫開關(guān)12SB7I1.3五號站呼叫開關(guān)13KM1Q1.0電機正傳14KM2Q1.1

9、電機反轉(zhuǎn)15HLQ0.1Q0.515號位指示燈2.3 系統(tǒng)接線圖設計系統(tǒng)接線圖如圖3所示3控制系統(tǒng)程序設計3.1 控制程序流程圖設計圖4 控制程序流程圖3.2五工位送料小車自動控制主電路圖圖5中采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現(xiàn)直流電機的正反轉(zhuǎn)，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時繼電器1的觸點由k1轉(zhuǎn)換到k2，而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變，電流流向如I1所示，驅(qū)使DCI2V電機按一定方向運轉(zhuǎn)：當繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點狀態(tài)不變，而繼電器線圈2的觸點由k3轉(zhuǎn)換到k4，電流流向如I2所示驅(qū)使DC12V電機按相反的方向運轉(zhuǎn)圖5 五工位送料小車

10、自動控制主電路- 5 - 3.3 PLC控制梯形圖設計4系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題1.先將PLC程序傳入S7-200-CPU 224PLC中，按下啟動按鈕，電機正常運行。2.當按下SB3SB7中任何一個按鈕，PLC記錄先按下按鍵站位號后，同時鎖住按鍵，使其他按鍵按下無效，然后小車向該站位號行駛，4.2結(jié)果分析經(jīng)調(diào)試測試該設計滿足以下要求：1）留在5個工位中任意一個開關(guān)的位置上。PLC上電后小車停在某工位上則該工作位指示燈亮，其余不亮燈表示該工位可以呼車。2）若某工位呼車時，各工位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3）若小車所停工位號等于呼車號時小車原地不動；若小車所停工位號

11、大于呼車 號時，小車自動向高位行駛；若小車所停工位號小于呼車號時，小車自動向低位行駛；。當小車達到呼車位時自動停車。4）停電后再復電，小車不會自動啟動。設計總結(jié)通過這次課程設計，我學到了很多PLC方面的知識，同時也加強了對畫圖工具的使用，在老師的精心指導下和同學合作之下最終成功地完成了此次設計，并從中學到了很多的知識和經(jīng)驗。本次課程設計使我認識到：（1）設計思路是實施操作的堅實基礎。設計思路是電路的生命。（2）活學活用。這次設計讓我真正體會到了書本知識永遠是基礎，而基礎正是你向高層次邁進的扎實階梯，沒有這個基礎，就無法實現(xiàn)技術(shù)上的騰飛。在實踐當中，靈活運用書本上所講的知識，萬變不離其中，只有扎實掌握了核心的方法，才有可能做到活用巧用。（3）通過這次對小車自動運料的PLC控制的設計，讓我對基本的PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設計原理和工作原理。雖然本