裝卸料小車控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　第1章 小車類型以及設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　1.1小車類型特點(diǎn)</b></p><p>　　自動(dòng)填沙小車，傳統(tǒng)的加料小車需要?jiǎng)趧?dòng)力大，加料不均勻，容易產(chǎn)生不必要的誤差，而且需要人工時(shí)刻監(jiān)督，既耗時(shí)又耗力，本文設(shè)計(jì)的小車居有按時(shí)加料，均勻填料，過量警報(bào)等特點(diǎn)，運(yùn)用PLC程序編制，以為壓力傳感器控量。</p><p&

2、gt;<b>　　1.1.1應(yīng)用功能</b></p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　可編程控制以其可靠性高、邏輯性能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通訊聯(lián)網(wǎng)功能、易于與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備高速計(jì)數(shù)與控制等

3、高性能模塊等的優(yōu)異性能，正在日益取代大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電器－接觸器控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC應(yīng)用的深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。只要經(jīng)過精心的布置安排，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎所有目前實(shí)際生產(chǎn)中的動(dòng)作。本課題要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別控制小車的加料、卸料和上升下降的動(dòng)作，在啟動(dòng)后開始加料，5秒后停止，再過1秒小車上升，到位后

4、停止，1秒后自動(dòng)卸料，需要10秒，然后小車復(fù)位并下降，到原位后停止，沙子過多則停止加料，同時(shí)要求能實(shí)現(xiàn)單周及連續(xù)循環(huán)操作。自動(dòng)裝卸線通過PLC控制能夠按規(guī)定順序自動(dòng)完成所要求的所有動(dòng)作。本設(shè)計(jì)課題僅較淺層次的討論了 PLC控制自動(dòng)裝卸線的動(dòng)作控制過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC控制；裝卸料（沙子）；單周控制；循環(huán)控制</p><p><b>　　第二章系統(tǒng)方案組成<

5、;/b></p><p><b>　　軟件</b></p><p>　　采用PLC編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)整體電路的控制。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是關(guān)于自動(dòng)裝卸線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成采用繼電器接觸器控制和PLC控制。繼電器接觸器控制采用時(shí)間繼電器進(jìn)行延時(shí)，由行程開關(guān)控制自動(dòng)循環(huán)，PLC控制選用CPU222，不需要擴(kuò)展，采用計(jì)時(shí)器延時(shí)。兩種控制都

6、可完成單周和連續(xù)循環(huán)控制。</p><p>　　裝卸料采用PLC控制，體積小，重量輕，控制方式靈活，可靠性高，操作簡(jiǎn)單，維修容易。實(shí)用該設(shè)計(jì)不僅準(zhǔn)確安全可靠，而且提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。可編程控制器PLC以其豐富的I/O接口模塊，高可靠性，可以在裝卸料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中起到十分重要的作用。</p><p>　　PLC不僅可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制，順序控制，定

7、時(shí)，計(jì)時(shí)，算數(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)通信等功能，并且具有處理分支，中斷，自診斷的能力。邏輯控制功能通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，柔性強(qiáng)，控制功能多，控制線路大大簡(jiǎn)化。PLC可以使用通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)作為圖形編輯器，用于在線或離線開發(fā)用戶程序使用在線對(duì)PLC進(jìn)行各種操作，并且可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶的執(zhí)行狀態(tài)。它提供三種編程語言，即梯形圖LAD，語句表STL及功能塊FBD,每種語言都有自己的特點(diǎn)。梯形圖LAD是在繼電器接觸器控制基礎(chǔ)上演變而來的，是一種的圖形化

8、的編程語言，編程人員幾乎不必具備計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，不必考慮PLC內(nèi)部的機(jī)構(gòu)原理，只要有繼電器接觸器的基礎(chǔ)，就能在很短的時(shí)間內(nèi)掌握梯形圖LAD的使用和編程方法。</p><p><b>　　2.3流程圖</b></p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　硬件</b><

9、;/p><p><b>　　采用壓力傳感器。</b></p><p>　　傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)感受外界的信號(hào)，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(duì)傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?！眰鞲衅魇且环N檢測(cè)裝置

10、，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按照一定的規(guī)律變換成為電信號(hào)或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸;處理存儲(chǔ)，顯示，記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)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(cè)小車內(nèi)料是否達(dá)到固定量,當(dāng)小車內(nèi)料物壓力超過一定值時(shí)，小車為滿車狀態(tài)(I0.0閉合),用意均勻裝料。</p><p>　　壓力傳感器的注意事項(xiàng)：&l

11、t;/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度之內(nèi)。一般壓力傳感器都有溫度補(bǔ)償，但仍然會(huì)對(duì)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(huì)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(duì)傳感器有影響。 該傳

12、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>　　5）輸入電壓保持穩(wěn)定，等等。</p><p>　　三相異步電動(dòng)機(jī)YZ型，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)選用</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電

13、動(dòng)機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類。異步電動(dòng)機(jī)分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，因所設(shè)計(jì)送料小車的場(chǎng)合需經(jīng)常啟動(dòng)，工作環(huán)境條件差，以及頻繁制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)，則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，過載能力大。由此我們可知應(yīng)該選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)YZ型，同時(shí)根據(jù)用戶要求可知道我們選用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)應(yīng)型號(hào)Y100L1－4－2.2型N=1430r/min，它表示電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y10

14、0 L1－4，額定功率為2.2kw，滿載轉(zhuǎn)速為1430 r/min，額定轉(zhuǎn)距和最大轉(zhuǎn)距都為2.2，極數(shù)為4極。載荷平穩(wěn)，對(duì)起動(dòng)無特殊要求，選YR型異步電動(dòng)機(jī)封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380伏。</p><p><b>　　第五章 控制方案</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)裝料機(jī)加料，電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)裝料車升降，電動(dòng)機(jī)M3驅(qū)動(dòng)卸料機(jī)卸料。</p><

15、p><b>　　裝卸線操作過程是：</b></p><p>　　料車在原位，顯示原位狀態(tài)，按啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)線開始工作；</p><p>　　加料定時(shí)5秒，加料結(jié)束；</p><p>　　延時(shí)1秒，料車上升；</p><p>　　上升到位，自動(dòng)停止移動(dòng)；</p><p>　　延時(shí)1秒，料車自動(dòng)

16、卸料；</p><p>　　卸料10秒，料車復(fù)位并下降；</p><p>　　下降到原位，料車自動(dòng)停止移動(dòng)。</p><p>　　壓力傳感器受壓，過量警報(bào)指示燈亮。</p><p>　　能實(shí)現(xiàn)單周裝卸及連續(xù)循環(huán)操作。</p><p><b>　　3.0 控制電路</b></p>&l

17、t;p>　　下圖中SB1為停止按鈕，SB2為單步啟動(dòng)按鈕，QS2為連續(xù)循環(huán)控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。</p><p><b>　　3.1主電路</b></p><p>　　下圖為主電路的電路圖，其中KM1控制M2運(yùn)轉(zhuǎn)加料，KM3控制M3運(yùn)轉(zhuǎn)卸料，KM2控制M1正轉(zhuǎn)使小車上升，KM4控制M1反轉(zhuǎn)使小車下降。M1，M2，M3均為三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><

18、;p><b>　　圖2-3</b></p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)</p><p>　　I/O點(diǎn)的分配與編號(hào)</p><p><b>　　表3-1</b></p><p>　　3.3 I/O接線圖</p><p><b>　　圖3-2</b&

19、gt;</p><p><b>　　3.4梯形圖</b></p><p>　　①通電時(shí)，小車停在原位，行程開關(guān)閉合，I0.1閉合，Q0.0工作，指示燈亮；</p><p>　?、诎聪聠?dòng)按鈕，I0.3閉合，M0.0工作并自鎖；</p><p>　?、跰0.0觸電閉合，Q0.1得電，開始加料，同時(shí)T37開始計(jì)時(shí)，5秒后T3

20、7計(jì)時(shí)到，停止加料；</p><p>　?、躎37及時(shí)到的同時(shí)，T38開始計(jì)時(shí)，一秒后計(jì)時(shí)到，Q0.2得電，小車開始上升；</p><p>　　⑤上升到頂，行程開關(guān)閉合，I0.4得電，使上升停止，同時(shí)使T39開始計(jì)時(shí)；</p><p>　?、?秒后計(jì)時(shí)到，開始卸料，同時(shí)T40開始計(jì)時(shí)；</p><p>　?、?0秒后，T40計(jì)時(shí)到，小車開始下

21、降并自鎖，同時(shí)斷開M0.0，即斷開前面所有控制；</p><p>　?、嘞陆档皆粫r(shí)，行程開關(guān)閉合，I0.1得電，下降停止；</p><p>　?、崛粜枰B續(xù)循環(huán)動(dòng)作，只需將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到通路，I0.0得電；</p><p>　?、庠谙萝嚮氐皆坏臅r(shí)候，行程開關(guān)閉合，I0.1得電，重新啟動(dòng)循環(huán)。</p><p><b>　　3.4語句

22、表</b></p><p>　　Network 1 </p><p><b>　　單周或循環(huán)選擇啟動(dòng)</b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　A I0.1</p><p>　　O I0.3</p><p>　　

23、O M0.0</p><p>　　AN I0.2</p><p>　　AN Q0.4</p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 2 </p><p><b>　　顯示原位狀態(tài)</b></p><p>　　LD

24、 I0.1</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　Network 3 </p><p><b>　　加料5秒</b></p><p>　　LD M0.0</p><p>　　TON T37, 50</p><p>　　AN

25、 T37</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 4 </p><p><b>　　停1秒</b></p><p>　　LD T37</p><p>　　TON T38, 10</p><p>　　Network 5

26、</p><p><b>　　上升</b></p><p>　　LDN I0.4</p><p>　　A T38</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　Network 6 </p><p><b>　　停1秒</b&

27、gt;</p><p>　　LD I0.4</p><p>　　TON T39, 10</p><p>　　Network 7 </p><p><b>　　卸料10秒</b></p><p>　　LD T39</p><p>　　TON T40

28、, 100</p><p>　　AN Q0.4</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　Network 8 </p><p><b>　　下降</b></p><p>　　LD T40</p><p>　　O Q0.4<

29、;/p><p>　　AN I0.1</p><p>　　= Q0.4</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)

30、成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的

31、知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。</p><p>　　在這一次的設(shè)計(jì)中，也是我的自信心有了很大的提高，使我明白在面對(duì)困難時(shí)我要輕言放棄，要相信自己，并努力的發(fā)現(xiàn)困難解決困難。同時(shí)也是我明白在面對(duì)一件事情時(shí)不要被他的表象所迷惑，不要第一眼看去認(rèn)為他難他就難，有時(shí)只要我們認(rèn)真的按部就班的來做，所有的問題都能解決，到后來我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)他也并不像我們想象的那么難。</p><p><b&g

32、t;　　謝辭</b></p><p>　　經(jīng)過一個(gè)星期的艱苦奮斗，我們終于順利完成了課程設(shè)計(jì)。 </p><p>　　每一次課程設(shè)計(jì)都是一次很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，在學(xué)習(xí)的時(shí)候最辛苦的自然是我們的老師了，尤其是我們都學(xué)的不是很好的情況下，老師的耐心講解是我們順利完成課程設(shè)計(jì)的必要條件。每當(dāng)我們被一個(gè)個(gè)問題困惑的時(shí)候，老師總是耐心 的給我們講解，這也為我們解開了許多學(xué)習(xí)中的謎團(tuán)。在此，首

33、先真誠的感謝老師對(duì)我們課程設(shè)計(jì)的耐心指導(dǎo)。 </p><p>　　團(tuán)結(jié)是最大的力量，一個(gè)人的能力在工作的時(shí)候往往表現(xiàn)的那么的力不從心，這時(shí)，同學(xué)的幫助自然成為了我們課程設(shè)計(jì)順利完成的有一個(gè)重要因素。即使只是隨口的一兩句提示，往往就能夠讓我們從痛苦的思索中解救出來，獲得解 決問題的更好的辦法。更有甚者，在大家都忙著自己的課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，大家還能夠互相幫助，這更讓我們看到班級(jí)大家庭的友善與溫暖。</p>

34、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　王宗才.機(jī)電傳動(dòng)與控制.北京：電子工業(yè)出版社，2011.6.</p><p>　　鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　張萬忠，劉明芹.電器與PLC控制技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.</p><p>　

35、　余雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2010郁建平.</p><p>　　郁建平.機(jī)電控制技術(shù).北京：中國電子出版社，2009.</p><p>　　周宏甫.機(jī)電傳動(dòng)控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　李光友，王建民，