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1、送料小车控制系统的设计与实现前 言随着现代工设备的自动化越来越多工厂设备采用PLC.变频器.人机界面自动化器件来控制,因此自动化程度越来越高.电器控制技术是随着科学技术的不断发展.生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展.送料小车控制系统采用了PLC控制.从送料小车的工艺流程来看,其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统,因此,此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式.在程序设计上采用了模块化的设计方法,这样就省去了工作方式程序之间复杂的连锁关系,从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时,不会对其它工作方式的程序造成任何影响,使得程序的设计.修改和故障查找工作大为简化. 送料小车
2、控制系统的软件部分的公用程序.手动程序信号显示和故障报警程序采用经验法设计,自动程序采用顺序控制法设计.送料小车控制系统的说明书分为六章.第一章简述了控制系统在送料小车的中的作用与地位及其特点和适应场合.发展与现状;第二章简述了送料小车控制系统总提设计方案的论证;第三章详细讲述了送料小车控制系统硬件部分设计过程(包括电动机控制线路的设计和PLC控制系统硬件部分的设计过程);第四章详述论述了送料小车控制系统软件部分设计过程(包括梯形图程序总提方案的确定.公用程序设计.手动程序设计.自动程序的设计和信号显示和故障报警程序设计过程);第五章简述了程序的调试;第六章介绍了送料小车控制系统的使用说明.摘
3、要Abstract绪论控制系统在送料小车中的作用与地位控制系统的类型及其特点和适应场合 1.1.1 继电器控制系统 1.1.2 单机控制系统 1.1.3 可编程序控制器控制系统1.2 PLC控制系统的发展与现状 1.3 课题的背影意义与主要设计研究内容 第1章 送料小车控制方案的论证 2.1 控制对象的概述 2.1.1 控制对象的用途 2.1.4 送料小车的工作原理 2.2 对车控制系统的设计要求 2.2.1 对工作方式的设计要求 2.2.2 对控制系统保护的要求 2.2.3 对信号显示和故障报警要求 第3章 控制系统硬件设计 3.1 主电路设计 3.1.1电器元件的配置 3.1.2 电器元件
4、型号的选择 3.1.3 主电路电器原理图的设计 3.2 辅助电路的设计 3.2.1 电器元件的配置 3.2.2 电器元件型号的选择 3.3 控制电路的设计 3.3.1 PLC I/O元件配置 3.3.2 电器元件型号的选择 3.3.3 PLC型号的确定 3.3.4 PLC I/O元件分配表 第4章 控制系统软件设计 4.1 PLC梯形图总体结构图的确定 4.4.1 设计要求 4.4.4 自动程序的设计及其可行性分析第5章 送料小车控制系统的维护 结束语 致谢 参考文献 附录A送料小车控制系统电气元件明细表 附录B送料小车控制系统程序指令表 摘要本次设计介绍了FX2N PLC机的性能及特点。可编
5、程序控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电器控制简单易懂，维修方面等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控制器是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该控制系统，根据实际要求利用PLC的失时控制和顺序处理功能，完成系统控制。在本次论文中，给出了控制系统的主电路图及软件设计。关键词：可编程序控制器，存储器，计算机技术，
6、通信AbstactThis design introduced the gunction and merits of the FX2N PLCThis design introduced the gunction and merits of the FX2N PLC. Programmable controller short for PLC,Because PLC has outstanding function, also has perfect function competenee, plus flexibility better current use of computers Fo
7、rm electronic control equipment which core on microcomputer PLC control technology. Programmable controller is aspcial digital running electrican system. which design for industry circumstances. Because PLC has so many merits, now industry product mostly adopt PLC to bring about This control system,
8、based on the request of practice adopt the PLC s merits to finish the control of hardware main circuit diagram and software design.scheme of hardware main circuit diagram and software design .Keywords: Programmble controller, memory, computer technology, communication 第一章 绪 论1.1 控制系统在送料小车中的作用与地位在现代工
9、业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。送料小车是基于PLC控制系统设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车运行，因此，送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。所以，对送料小车控制系统的设计要予以重视。1.2 控制系统的类型及其特点和适应场合1.2.1 继电器控制系统继电器问世以来人们就用导
10、线把各种继电器、定时器、计数器及其接点连接起来，然后按一定的逻辑关系控制各种生产机械，以此种方式构成的继电器控制系统即为传统的继电器控制装置。这种控制系统的特点是：价格便宜，性能价格比底。但因其体积庞大，故障率高，柔性差，不灵活，耗能，而且调试困难，可靠性差，寿命短，程序修改费时，因此它适用于控制逻辑较简单、所需继电器数量较少的程序固定的场合。1.2.2 单片机控制系统单片机直译为单片微型计算机，它将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路、中断、串行通信接口等主要计算机部分集成在一块大规模集成电路芯片上，组成微型计算机，简称为单片机。单片机具有集成度高、功能强、体
11、积小使用方便、价格低廉、设计安装接线工作量相对较少、适应性较强等特点，但因其对工作环境条件要求较高，抗干扰能力不强，因此它使用于工作环境较好的控制领域。如家用电器、机械制造、纺织、制糖、医疗仪器到军用应用。1.2.3 可编程序控制器系统1.2.3.1 可编程序控制器的特点20世纪60年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的自动控制设备PLC，由于PLC具有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。现在PLC作为用于工业生产过程控制的专用计算机，与商用、家用的微机不同，由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和连续性，使其在设计上有许多特点。（1） 可靠性高，抗
12、干扰能力强；（2） 接口模块功能强、品种多；（3） 硬件配套齐全，用户使用方便，实用性强；（4） 编程方法简单、直观；（5） 系统的设计/安装、维修方便；（6） 维修工作量小、维修方便；（7） 体积小、耗能底、重量轻。1.2.3.2 可编程序控制器的应用领域 在发达的工业国家可编程序控制器已经广泛应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要应用在以下几个方面：（1） 开关量逻辑控制（2） 运动控制（3） 闭环过程控制（4） 数据处理（5） 通信联网1.3 PLC控制系统的发展与现状 可编程序控制器的起源可以追溯到60年代，1969年美国DEC公司研制出第一台可编程序
13、控制器。70年代初出现了为处理器和微型计算机，微机技术被用到PLC不仅具有逻辑控制的功能，而且还增加了运算、数据传送和处理等功能，成为具有计算机功能的工业控制装置。80年代以后，工业过程控制得到了一个飞跃的发展，一方面现代控制理论从本质上解决了一般多变量系统的控制问题，包括线性系统、时变系统、非线性系统、微分积分系统等，从而大大促进了过程控制的发展；另一方面，过程控制的结构已从包括许多手动控制的分散局部控制站改变为具有高度自动化的集中运动控制中心，使得过程控制的概念有了很大的发展，它不仅包括数据采集与管理、基于过程控制，而且包括先进的管理系统、调度和优化等。专家系统、神经网络、模糊控制、过程监
14、督和在线诊断等理论已经大大地促进了过程控制的发展。自1976年以来，为处理器开始引入PLC领域，大大加强了PLC的作用，使PLC简单地代替继电器电路而发展为先进的控制装置。当今PLC具有采集与处理大量数据、完成数学运算与其它智能器件通信的能力，以及具有先进的人一机对手段，还大量应用于开关逻辑控制、闭环过程控制等领域。今年来由于现场总线理念的出现和相关标准的建立，以及产品的迅速发展，PLC成为现场总线的一个重要组成部分，进一步扩大了PLC的应用领域。随着工业现代化的发展，生产规模越来越大，劳动生产率及产品质量的要求在不断提高，为了适应各企业不同需要，在主流PLC往大型化、集成化、多功能化、网络化
15、发展的同时，还有很多分支在并列发展。PLC在大的系统中将和DCS控制系统相靠拢、溶合、共同向FCS发展；在小的系统中将逐步溶入到它所控制的对象中去，向更精细化发展。1.4 课题的背景意义与主要设计研究内容随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展,在工矿企业中，皮带运输机是常用的短途运输工具之一。有的在装配线上，有的在码头上，有的在仓库内，有的在矿山上。在煤矿和沙石场，更是重要设备。皮带机输送货物特点是，电动机带动皮带循环运转，货物置于皮带上随皮带走，运输路线基本上是固定的（因有些皮带机可以移动）。1.5 皮带运输机的工作情况皮带运输机是一种平移的连续运输机械。例如将煤、沙子、矿石、粮食等不断地从一
