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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
2、统调试与控制效果第四章 收获、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
3、 亮，绿色 L1 灭，传送带驱动电动机 M3 运行；2 秒后，电动机 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
4、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
5、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 否是开始料斗是否满（传感器 S1 亮表示满）打开 K1 进料红灯 L1 亮，绿灯 L2 灭，同时三个电机顺序打开，装车进行否是否是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：判断车是否装满（传感器S2 亮）继续装车，直至 s2 亮K2 关闭，M1，M2，M3 顺序延时 2S 分别停止SB1 是否按下结束西门子 PLCS7-200 系列小型可编程逻辑控制器（Micro
6、 PLC）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 S7-200 PLC 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
7、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 面板接口 注释I0.0 SB0 开始按钮 K1 Q0.0I0.1 S1 料斗满 K2 Q0.1I0.2 S2 装车已满 M1 Q0.2I0.3 SB1 停止按钮 L2 绿灯 Q0.6M2 Q0.3M3 Q0.4L1 红灯 Q0.5设备通道连接：2.3 系统程序设计2.3.1
8、 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= Q0.5Network 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.
9、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 I0.2AN 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 V1.1
10、AN 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+12endifif 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：i
11、f 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 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
12、 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，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
13、 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
14、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。等到车离开（传感器 S2 灭）时，继续循环上述的运行：四
15、、收获、体会和建议课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程 ”千里之行始于足下” ，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础学习的过程当中个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。此次课程学习期间进行了一周的实训，实训以班级为主体，以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。通过实训，让我受益匪浅。第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正
