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1、 . .中南大学 电气控制及PLC应用技术 设计报告设计题目 自动送料装车系统设计 指导老师 吴同茂 设计者 钟日进 专业班级 测控2013级03班02号 设计日期 2016年7月 目 录第一章 系统设计要求1.1 自动送料装车系统工艺过程1.2 自动送料装车系统控制要求第三章 自动送料装车系统设计2.1 系统总体方案设计 2.2 控制系统硬件设计 2.2.1 PLC系统选型 2.2.2 控制系统的I/O点及地址分配2.3 系统程序设计 2.3.1 系统界面设计 2.3.2 控制程序设计第三章 自动送料装车系统实现与调试 3.1 自动送料装车系统方案实现 3.2 系统调试与控制效果第四章 收获
2、、体会和建议参考文献一、系统设计要求1.1自动送料装车系统工艺过程1.1.1系统组成该系统由传送带（M1、M2、M3）、斗形的储料器、进料电磁阀（K1）、一个出料电磁阀（K2）、物位传感器（S1）及压力传感器（S2）所组成，同时为了工作的有序性，还设计了两个指示灯（L1、L2），用于指示当前工作状态。其自动送料装车系统结构示意图如图所示。 1.1.2工艺过程允许汽车开进装料，此时，进料阀门（k1），料斗阀门（k2），电动机（M1，M2，M3）皆为OFF状态。 当汽车到来时，检测开关S3接通（负载板上未设，可从通用器件板选取），红色信号灯L2亮，绿色L1灭，传送带驱动电动机M3运行；2秒后，电动
3、机M2运行；再经过2秒钟M1运行，依次顺序起动送料系统。 电动机M3运行后，进料阀门K1打开料斗进料，料斗装满时，检测开关S1=1，进料阀门K1关闭（设1料斗物料足够装满1车）；料斗出料阀门K2在M1运行及料满（S1=1）后，打开放料，物料通过传送带的传送，装入汽车。当装满汽车后，称重开关S2动作，料斗出料阀门K2关闭，同时电动机M3断电停止， 2秒后M2停止，再过2秒M1停止，L1亮，L2灭，表示汽车可以开走。 1.2 自动送料装车系统控制要求1.2.1初始状态： 红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。1.2.2启动
4、操作：按下启动按扭SB0，系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S之后M2启动，M2启动2S之后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。 1.2.3停止操作： 按SB1按钮系统停止工作。二、自动送料装车系统设计2.1 系统总体方案设计 开始料斗是否满（传感器S1亮表示满）否打开K1进料是红灯L1亮，绿灯L2灭，同时三
5、个电机顺序打开，装车进行判断车是否装满（传感器S2亮）否继续装车，直至s2亮是K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止SB1是否按下否结束是2.2 控制系统硬件设计 2.2.1 PLC系统选型 本系统选取的PLC为西门子公司出产的S7-200。简介如下：西门子PLCS7-200系列小型可编程逻辑控制器（MicroPLC）可应用于各种小型自动化控制系统。高集成度的设计、低廉的成本使得S7-200PLC不但是各种小型控制任务理想的解决方案，其强大的浮点运算能力更使得她在需要复杂运算控制的塑料机械控制系统、电子焊接设备控制系统等应用上得心应手。S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的
6、检测、监测及控制的自动化。CTS7-200系列具有以下几个方面的出色表现：极高的可靠性丰富的指令集极快的浮点运算速度丰富的扩展模块强大的内部集成功能CTS7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。 2.2.2 控制系统的I/O点及地址分配设计系统I/O分配见表： I/O口的接线表输入接口输出接口PLC端面板接口注释PLC端面板接
7、口注释I0.0SB0开始按钮K1Q0.0I0.1S1料斗满K2Q0.1I0.2S2装车已满M1Q0.2I0.3SB1停止按钮L2绿灯Q0.6M2Q0.3M3Q0.4L1红灯Q0.5设备通道连接：2.3 系统程序设计 2.3.1 系统界面设计 2.3.2 控制程序设计TITLE=程序注解：Network 1 / 初始化LD SM0.1MOVD 0, VD0Network 2 / 网络标题/ 启动LD I0.0O V0.0AN I0.3= V0.0Network 3 / 指示灯L2控制LDN V1.0= Q0.6Network 4 / 指示灯L1控制LD V0.0AN Q0.6= Q0.5Netw
8、ork 5 / 进料电磁阀K1的控制LD V0.0AN I0.1O Q0.0AN V1.0AN V1.2= Q0.0Network 6 / 料斗满LD I0.1EUO V1.0AN V1.1AN V1.3= V1.0Network 7 / 电机控制时间的控制LD V1.0TON T37, 20TON T38, 40TON T39, 60Network 8 / 电机（M1、M2、M3）、K2的控制LD V0.0A V1.0LPSAN T42AN T45= Q0.4LRDA T37AN T41AN T44= Q0.3LRDA T38AN T40AN T43= Q0.2LPPA T39AN I0.2
9、AN V1.2= Q0.1Network 9 / M1、M2、M3逆时间停止LD I0.2TON T40, 20TON T41, 40TON T42, 60Network 10 LD I0.2EDO V1.1AN Q0.0= V1.1Network 11 / 停止控制LD I0.3O V1.2AN I0.0= V1.2Network 12 LD V1.2TON T43, 30TON T44, 60TON T45, 90Network 13 LD Q0.4EDO V1.3AN Q0.0= V1.3循环脚本：小车位移循环控制：if L2=1 THENdistance=distance+12endi
10、fif L2=0 thendistance=0endif管道与传送带流动条时间显示控制：K1管道：if K1=1 thenxia=1endifif K1=0 thenxia=0endif存储管输出流动条：if K2=1 thenxia1=1endifif K2=0 thenxia1=0endif传送带流动条时间显示：if M33=1 thenT=T+1endifif M33=0 thenT=0endifif M11=1 and T65 thenxia2=1endifif M11=0 thenxia2=0endifif M22=1 and T70 thenxia3=1endifif M22=0
11、thenxia3=0endifif M33=1 and T75 thenxia4=1endifif M33=0 thenxia4=0endif车辆装车液位显示：if T75 thenr=r+1endifif T=0 thenr=0 endif装车次数记载：if T=210 thenp=p+1endif三、自动送料装车系统实现与调试 3.1 自动送料装车系统方案实现1.红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。 2.启动操作： 按下启动按扭SB0，系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，
12、当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S之后M2启动，M2启动2S之后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。 3.停止操作： 按SB1按钮系统停止工作。 3.2 系统调试与控制效果选择好PLC的类型，根据PLC外部电气原理图,将PLC与实验板正确接线,经检验无误后,接通PLC电源,点击下载,将编译正确的程序下载至PLC上(程序要确保编译无错误，否则无法下载),打开监控,以便观察程序运行中各触点的开合情况,方便检查程序错误,最后将PLC置于运行模式,运行程序,开始操作。若操作成功后，先把PLC置于停止状态，关闭监控，再拔PLC电源。1.按下启动按扭SB0，系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮）：2.当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S之后M2启动，M2启动2S之后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）：3.当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止
