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1、储运小车运动系统设计 学生 学号 指导老师 储运小车运动系统的设计要求 1 手动运行 系统启动后 选择手动方式 通过ZL XL RX LX四个开关的状态决定小车的运行方式 2 自动运行 选择自动方式 系统进入装料 右行 卸料 装料 左行 卸料 装料循环 3 单周期运行 选择单周期方式 小车运行来回一次 4 单步运行 选择单步方式 按下启动 小车运行一步 5 自动返回原点运行 选择自动返回原点方式 按下起动按钮 系统自动返回原点状态 系统的结构框图 系统的主电路设计 储运小车由一台三相异步电动机拖动 电机正转 小车左行 前进 电机反转 小车右行 后退 电动机正反转控制的主电路如图所示 电路中的低
2、压电器应根据电动机的功率及负载情况选取 在PLC的控制电路中 输入回路使用24V直流电压 输出回路使用220V交流电压 应该注意 由于接触器响应速度有限 仅考虑PLC软件互锁 仍然会在电动机正反转切换时造成电源短路 所以将接触器的常闭辅助触头串联到PLC的输出电路中 实现硬件安全互锁 系统主电路图 储运小车系统的硬件设计 一 储运小车的外部电路硬件设计 二 储运小车系统的称重模块设计 储运小车系统的称重模块是由压力传感器与电压比较器组成 其工作原理是当系统处于装 卸 料状态时 压力传感器TC PTH503会因重量改变而发生形变 从而输出电压V1 V1进入到电压比较器与校准电压进行比较 输入0或
3、1以此为开关量让PLC采集 从而控制电磁阀的通与断 三 紧急刹车 四 储运小车系统的控制回路设计 当按下SB2时 A处装料线圈KM5得电开始动作进行装料 当小车装满 电压比较器ST3断开 KM5失电停止装料 ST3断开触发控制电机正转的KM1线圈 小车右行 小车到达B处时触发行程开关ST2 小车停止右行 控制B处卸料的KM3线圈得电工作 卸料电磁阀开始卸料 当小车卸料使得重量为零时 电压比较器ST4断开 KM3失电 同时导通B处装料线圈KM4 电磁阀得电工作 当小车装满 电压比较器ST5断开 KM4失电停止装料 同时触发ST5常开触点闭合 导通控制电机反转的KM2线圈 小车左行 当小车返回A处
4、时触碰行程开关ST1常闭触点断开系 小车停止 且ST1常开触点闭合使KM6工作 电磁阀卸料 电磁阀复位 等待命令 系统的控制回路电路图 控制回路电路图 储运小车系统的软件设计 系统的软件程序总结构图 一 手动工作方式 手动程序操作用X18 X21对应的4个按钮控制前进 后退 装料和卸料 为了保证系统的安全运行 在手动程序中设置了一些必要的连锁 例如前进与后退之间的互锁 以防止功能相反的两个输出继电器同时为ON 手动工作方式流程图 二 自动回原点工作方式 在回原点工作工作方式 X11为ON 按下起动按钮X16 M10变为ON 小车后退到左限位开关时 X1为ON Y3被复位 由公用程序可知 这时原
5、点条件满足M5为初始步M0被置位 为进入单周期 连续和单步工作方式作好准备 自动返回原点工作方式流程图 单周期工作方式 在单周期工作方式 X12的常闭触点闭合 M6的线圈 通电 允许转换 如果在初始步为活动步时按下起动按钮X16 在M20的起动电路中 M0 X16 M5 原点条件 和M6的常开触点均接通 使M20的线圈 通电 系统进入装料步 称重传感器到达一定重量后 转换条件T1满足 转换到M22 以后系统将这样一步一步地工作下去 直到步M27 储运小车后退返回原点位置 左限位开关X1为ON 因为连续工作标志M7为OFF 将返回初始步 单周期工作方式流程图 单步工作方式 在单步工作方式 X12
6、为ON 它的常闭触点断开 转换允许 辅助继电器M6在一般情况下为OFF 不允许步与步之间的转换 设系统处于初始状态 M5 M0为ON 按下起动按钮X16 M6变为ON 使M20的起动电路接通 系统进入装料步 放开起动按钮后 M6变为OFF 如果没有按下起动按钮 X16和M6变为ON M6的常开触点接通 转换条件才能使M21的起动电路接通 M21的线圈 通电 并自保持 系统才能由步M20进入M21 以后在完成某一步的操作后 都必须按一次起动按钮 系统才能进入下一步 单步工作流程图 自动工作方式流程图 总结 本文主要介绍了储运小车的发展过程及现代社会对储运小车的功能要求 以及储运小车以后的发展趋势
7、 随着现代工业的发展 工业自动化程度越来越高 储运小车应用前景可观 在导师的精心指导下 我在本文中解决了如下问题 控制系统硬件电路的正确设计及连接 节约了成本 优化了配置 实现了工业生产中手动 自动 单周期以及单步4种工作方式要求 小车能正确无误的执行各种工作方式 软件编程调试方面 通过三菱编程软件已经正确调试了设计程序 并在设计调试中收获很多宝贵经验 本设计方案虽然 设计简约 考虑面广 满足要求 但至少存在以下2个问题尚未解决 1 弧光短路问题 2 PLC电源净化问题三菱PLC供电电压为AC180 260V 适应电源范围较宽 可以直接从低压电网取用220V电源 但为减弱电网对PLC的干扰 仍应加装电源净化元件 建议 1 针对弧光短路问题 建议通过增加延时方案来解决 2 针对PLC电源净化问题 建议加装电源滤波器或隔离变压器的方案来解决 衷心地感谢各位老师在百忙之中评阅论文和参加答辩 谢谢观看
