自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)

自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)

電器控制與PLC課程設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的PLC控制專業(yè)：機(jī)械制造工藝及設(shè)備工業(yè)電氣自動(dòng)班級：02機(jī)雙Y2姓名：李榮杰學(xué)號：02121429時(shí)間：05/06(―)20,時(shí)間：05/06(―)20,TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章緒論 1第二章方案設(shè)計(jì)第一節(jié)課題介紹 2第二節(jié)硬件設(shè)計(jì) 3第三節(jié)元器件選擇第四節(jié)軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中碰到的問題及處理方法12設(shè)計(jì)中碰到的問題及處理方法12第四章小結(jié) 13附錄一梯形圖 14附錄二設(shè)計(jì)的主電路、PLC附錄二設(shè)計(jì)的主電路、PLC控制電路1516附錄三元器件清單1617參考書及參考網(wǎng)站17第一章緒論本課程設(shè)計(jì)以自控軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，說明PLC的工業(yè)應(yīng)用。目前我國大部分的軋鋼機(jī)的控制系統(tǒng)都是從國外引進(jìn)的，不僅成本昂貴，而且在維護(hù)等方面也非常不方便，一旦出現(xiàn)故障就有停產(chǎn)的可能，這嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的正常生產(chǎn)。針對這種情況，應(yīng)對軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，使其本地化，這就是設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的主要目的。軋鋼機(jī)的控制系統(tǒng)在國外已經(jīng)比較普遍,但在我國國內(nèi)對于這方面的研究還是比較少，因此國產(chǎn)的控制系統(tǒng)幾乎沒有，這就更加有了對此系統(tǒng)進(jìn)行改造的必要性。在對系統(tǒng)進(jìn)行改造前，必須對工藝流程、機(jī)械設(shè)備、原有的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，只有在徹底搞清楚原理之后才能進(jìn)行改造工作，因此分析這一步是非常重要的，并且也是很難很大的工作，之后的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程相對簡單一些。進(jìn)行改造之后的控制系統(tǒng)不僅在維護(hù)方面更加方便，并且也降低了成本，在產(chǎn)品的一致性上也有了提高，為產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的提高創(chuàng)造了更好的前提條件，有利于質(zhì)量的提高。軋鋼機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，前景是非常好的。第二章方案設(shè)計(jì)第二章方案設(shè)計(jì)用PLC構(gòu)成自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)。第一節(jié)課題介紹在小型控制系統(tǒng)中，大量的控制為順序控制。順序控制是指根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序或條件，對控制過程各個(gè)階段順序地進(jìn)行自動(dòng)控制。用PLC進(jìn)行順序控制十分方便，它可以采用多種編程方法，除了用基本邏輯指令和移位指令來編程以外，還可以用專用的順序控制指令（例如步進(jìn)指令）來編程。本課題要求如下：某原料從料斗經(jīng)過Ml、M2、M3三臺皮帶運(yùn)輸機(jī)送出。從料斗向皮帶1供料由電磁閥K2控制，皮帶1、皮帶2、皮帶3分別由電動(dòng)機(jī)Ml、M2、M3驅(qū)動(dòng)。通過紅燈L1、綠燈L2控制裝料車的進(jìn)出。由傳感器S1、S2控制料斗的開關(guān)。如圖1-1：圖1-1自動(dòng)送料車系統(tǒng)示意圖第二節(jié)硬件設(shè)計(jì)cr圖1-1自動(dòng)送料車系統(tǒng)示意圖第二節(jié)硬件設(shè)計(jì)cr該系統(tǒng)硬件控制要求如下：紅燈L1滅，綠燈L2亮，表示允許汽車開進(jìn)裝料，料斗K2,電機(jī)Ml、M2、M3皆為OFF。當(dāng)汽車到來時(shí)（用S2接通表示），L1亮，L2滅，M3運(yùn)行，電機(jī)M2在M3接通后2S后運(yùn)行，Ml在M2接通后2S后運(yùn)行，K2在Ml接通后2S后打開出料。當(dāng)料滿后（用S2斷開表示），料斗K2關(guān)閉，電機(jī)Ml延時(shí)2S后關(guān)斷，M2在Ml停2S后停止，M3在M2停2S后停止，L2亮，L1滅，表示汽車可以開走。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要一模擬I/O,高速計(jì)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開度模塊。對每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò)CC-Link,ProfibusDp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要根據(jù)自動(dòng)送料車系統(tǒng)的工藝流程，控制系統(tǒng)的被控系數(shù)有電磁閥K2的開元器件選擇列表啟與關(guān)閉、傳感器SI、S2的接通與斷開、信號燈LI、L2的亮滅，電動(dòng)機(jī)Ml、M2、M3對皮帶的驅(qū)動(dòng)等?？紤]到現(xiàn)場工作環(huán)境比較惡劣等情況，采用日本三菱電工的FX2K-32MT-001系列可編程控制器（PLC）的CPU216為核心，配以擴(kuò)展模塊、外部接口及驅(qū)動(dòng)單元組成自動(dòng)送料車生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)。FX岔-32MT-001（晶體管輸出型）自帶32個(gè)I/O點(diǎn)，其中16個(gè)輸入點(diǎn)、16個(gè)輸出點(diǎn)，其輸出為直流型輸出，可以滿足高頻輸出的要求。FX2NPLC的體積比FX2PLC小50%以上，但控制功能和性能相同。FX2NPLC的編程，可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司的專用編程軟件包MELSEMED0C進(jìn)行。第三節(jié)元器件選擇

序號名稱型號數(shù)量1燈泡220V22電磁閥34EF30-E10B24電動(dòng)機(jī)幾14-25Z35傳感器WBC0126PLCFX2N-32MT-00117通訊電纜YDSLG18皮帶PDSIECA-239電源SIT0P310熔斷器RL6-25311低壓隔離器HD-11312時(shí)間繼電器JR0313按鈕LA25215壓力繼電器JT4-22A316熱繼電器JR16-20/33元器件選擇如下表:第四節(jié)軟件設(shè)計(jì)I/O地址分配表，該系統(tǒng)需要11個(gè)輸入點(diǎn)和5個(gè)輸出點(diǎn)。

I/O地址分配表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號啟動(dòng)按鈕XI電磁閥Y0停止按鈕X2電動(dòng)機(jī)MlY1燈L1X3電動(dòng)機(jī)M2Y2燈L2X4電動(dòng)機(jī)M3Y3傳感器X5Y4X6Y5X7X8X9X10XII根據(jù)控制要求狀態(tài)圖如圖1-2所示。圖1-2自動(dòng)送料車系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖三、用基本邏輯指令編程根據(jù)流程圖用基本邏輯指令編制的梯形圖如圖1-3所示。程序運(yùn)行過程如下：按下啟動(dòng)按鈕，X0閉合，M8002接通。XI閉合，紅燈L1滅，綠燈L2亮，允許汽車進(jìn)裝料，XI斷開。X2閉合，紅燈L1亮，綠燈L2滅，汽車到位裝料，X2斷開。X3閉合，電機(jī)M3啟動(dòng)，T0開始計(jì)時(shí)，T0計(jì)時(shí)到，X3斷開。X4閉合，電機(jī)M2開始啟動(dòng),T1開始計(jì)時(shí)，T1計(jì)時(shí)到，X4斷開。X5閉合，電機(jī)開始Ml啟動(dòng)，T2開始計(jì)時(shí)，T2計(jì)時(shí)到，X5斷開。X6閉合，閥K2打開，根據(jù)傳感器S2,X6斷開。X7閉合，閥K2關(guān)閉，X7斷開。X8閉合，電機(jī)Ml停止運(yùn)轉(zhuǎn)，T0開始計(jì)時(shí)，T0計(jì)時(shí)到，X8斷開。X9閉合，電機(jī)M2停止運(yùn)轉(zhuǎn)，T1開始計(jì)時(shí)，T1計(jì)時(shí)到，X9斷開。X10閉合，電機(jī)M3停止運(yùn)轉(zhuǎn)，T2開始計(jì)時(shí)，T2計(jì)時(shí)到，X10斷開。XII閉合，紅燈L1滅，綠燈L2亮，允許汽車開走，XII斷開。程序結(jié)束，等待循環(huán)。該程序的控制示意圖如下：起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造成物料堆積，要求逆物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序啟動(dòng)。其起動(dòng)順序?yàn)椋洪yK2打開_吐_＞電機(jī)Ml打開_吐—電機(jī)M2打開_吐電機(jī)M2打開停止：停止時(shí)為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留物料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止。其停止順序?yàn)椋洪yK2關(guān)閉床4.電機(jī)M3打開味4.電機(jī)M2打開一9±_＞電機(jī)Ml打開四、 自動(dòng)送料車系統(tǒng)梯形圖如圖1-3所示。

五. 自動(dòng)送料車系統(tǒng)指令表如圖1-4所示

LDM8002運(yùn)行開始對狀態(tài)so驅(qū)動(dòng)SETSOSTLSO激活初始狀態(tài)SO,PLC運(yùn)行LDXOOOSETS21STLS21LDX001SETS22STLS22LDX002OUTYOOUTY1SETS23STLS23LDX003OUTY2OUTT1SETS24STLS24LDX004OUTY3

OUTT1SETS25STLS25OUTY4OUTT2LDX005SETS26STLS26LDIS2OUTK2LDX006SETS27ANDSIOUTK2LDX007SETS28STLS28OUTY2OUTT1LDX008

SETS29STLS29OUTY3OUTT1LDX009SETS30STLS30OUTY4OUTT2LDX010SETS31STLS31OUTY0OUTY1LDX011OUTSORET步進(jìn)程序結(jié)束返回SOEND第三章設(shè)計(jì)中碰到的問題及處理方法圖1-4自動(dòng)送料車系統(tǒng)指令表第三章設(shè)計(jì)中碰到的問題及處理方法第三章設(shè)計(jì)中碰到的問題及處理方法1在設(shè)計(jì)初期因?yàn)椴荒艽_認(rèn)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)如何工作而不能確定設(shè)計(jì)方案，后通過査閱有關(guān)資料以及不斷改進(jìn)從而確定了設(shè)計(jì)路線及設(shè)計(jì)方案。2在使用軟件模塊做設(shè)計(jì)時(shí)，啟動(dòng)和運(yùn)行過程的操作都被錯(cuò)誤和分析中斷所監(jiān)控。錯(cuò)誤將被報(bào)告給系統(tǒng)并通過模塊上的LED顯示。3在選用有關(guān)元器件時(shí)遇到了一些麻煩，因?yàn)椴荒艽_定所選擇元器件是否滿足設(shè)計(jì)要求以及是否合理等問題，這很重要，后通過査閱有關(guān)文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)工具書等，以及參考其他有關(guān)類型的實(shí)例從而確定了元器件。4在編程過程中因?yàn)榫幊谭椒ú皇呛芎侠恚龅搅撕芏嗦闊?。從書上找到了一些?jīng)驗(yàn)編程方法：PLC的編程，從梯形圖來看，其根本點(diǎn)是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個(gè)輸出的工作條件，這些條件又總是用機(jī)內(nèi)各種器件按一定邏輯關(guān)系組合來實(shí)現(xiàn)的。梯形圖的基本模式為啟-保-停電路一般只針對一個(gè)輸出，這個(gè)輸出可以是系統(tǒng)的實(shí)際輸出，也可以是中間變量。梯形圖編程中有一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，它們都有一定的功能,可以在許多地方借以應(yīng)用。在準(zhǔn)確了解控制要求后，合理的為控制系統(tǒng)中的事件分配輸入輸出端。選擇必要的機(jī)內(nèi)器件，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器。對于一些控制要求較簡單的輸出，可直接寫出它們的工作條件，依啟-保-停電路模式完成相關(guān)的梯形圖支路。工作條件稍復(fù)雜的可借助輔助繼電器。將關(guān)鍵點(diǎn)用梯形圖表達(dá)出來。在完成關(guān)鍵點(diǎn)梯形圖的基礎(chǔ)上，針對系統(tǒng)最終的輸出進(jìn)行梯形圖的編繪。使用關(guān)鍵點(diǎn)綜合出來最終輸出的控制要求。

審査以上草繪圖紙，在此基礎(chǔ)上，補(bǔ)充遺漏的功能，更正錯(cuò)誤,進(jìn)行最后的完善。第四章小結(jié)第四章小結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，充分鍛煉了自己理論結(jié)合實(shí)際的能力，同時(shí)對PLC可編程知識有了更深刻的認(rèn)識和理解，為以后的自身發(fā)展又打下了些基礎(chǔ)。短短一周的課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，每次課程設(shè)計(jì)總會有所感悟，課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性課程，是對所學(xué)進(jìn)行一次應(yīng)用，是有實(shí)際意義的，從中可以檢驗(yàn)我們到底學(xué)到了什么，有掌握到什么程度。這次的課程設(shè)計(jì)還是有一定難度的，只能說明自己學(xué)的不夠好，因?yàn)槲覀儾⒉皇菍I(yè)學(xué)電器方面的，再加上平時(shí)花的工夫不夠，所以在此次課程設(shè)計(jì)中遇到了不少困難，還有找資料等，都花了不少時(shí)間和精力，不過畢竟也是花了不少工夫去努力完成了，在找資料方面真是花費(fèi)了不少心思的，上圖書館査資料借書，上網(wǎng)搜索此方面的資料、請教學(xué)的比較好的同學(xué)等。這次設(shè)計(jì)因?yàn)闀r(shí)間短，所以也不可能做到很好,很多問題都沒處理到很好,這其實(shí)只是為了日后能熟悉設(shè)計(jì)過程做的準(zhǔn)備，學(xué)多一點(diǎn)將來也不會一點(diǎn)都不懂，一切都是為了自己的將來，設(shè)計(jì)過程是短暫的，但是留給我們的是設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，每一行都是有前途的，只要做的好都會有好的出路，要不斷磨練才會有所成績，做課程設(shè)計(jì)的這一周還是很辛苦的，有的時(shí)候?yàn)榱苏矣嘘P(guān)方面的資料要做很多工作，他們有的人甚至夜以繼日的工作，為的只是完成一份比較滿意的設(shè)計(jì)。我們要時(shí)刻提醒自己，不進(jìn)則退，為了適應(yīng)這個(gè)社會環(huán)境日益強(qiáng)烈的競爭，我們只有不斷的學(xué)習(xí)！附錄一：梯形圖S21$22S21$220371117253338414957626570737881848788M80C2T1TOC\o"1-5"\h\z$0 XOOO申I 1卜$21 XO01T血I 1卜S22XO026K3$26Y06K3$26Y0R2$27K2g$20$22XO05■—II $26 82—|STL| 床 XOOG?—-11-附錄二外部接線圖及PLC主電路控制圖S3S2S1SB]Q0-010.0Q0.110.1Q0.210.2Q0.310.31LQ0.4PLCQ0.5Q0.61TI2LGND+24L1220V外部接線圖QS附錄三：元器件清單PLC主電路控制元器件選擇列表序號名稱型號數(shù)量1燈泡220V22電磁閥34EF30-E10B24電動(dòng)機(jī)JL14-25Z35傳感器WBC0126PLCFX2N-32MT-00117通訊電纜YDSLG18皮帶PDSIECA-239電源SIT0P310熔斷器RL6-25311低壓隔離器HD-11312時(shí)間繼電器JR0313按鈕LA25215壓力繼電器JT4-22A316熱繼電器JR16-2