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1、毕业设计用纸毕业综合实践报告工业矿砂自动装车送料系统设计 指导老师： 姓名： 专业： 电气自动化技术 班级： 2012级4班学号： 2015-01四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计摘要 装车送料控制系统的工作环境通常比较恶劣，设备周围所处的环境一般粉尘比较大、空气湿度相对高且操作分散，所以对装车送料控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求比较高。在早期的装车送料控制中通常都采用继电器逻辑控制,继电器控制系统中大多数采用分立的继电器、接触器等电器元件作为控制元件,其控制系统复杂、操作难度大, 并且安装接线时工作量大、修改控制策略难、维护量大等问题，严重影响了正常的工业生产。 PLC控
2、制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，并且具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因此在工业上的应用越来越广泛。 关键词: 装车送料，控制系统,可编程控制器ABSTRACTLoading the feeding control system working environment is very bad, the general environment of dust around the apparatus is relatively large, air humidity is relati
3、vely high and the operation is dispersed, so the loading and feeding control system for work safety, reliability, convenient maintenance requirements is relatively high. In the early days of the loading and feeding control is often used relay logic control, relay control system used by most of the r
4、elays, electrical components such as separate as the control element, its control system is complicated, difficult operation, and install the wiring workload, modify the control strategy, the maintenance of a large quantity of difficult problems, has seriously affected the normal industrial producti
5、on. PLC control is the most commonly used industrial automation control method, because of its convenient control, able to withstand the harsh environment, and has strong function, universal and flexible, high reliability, strong environmental adaptability, simple programming, convenient and has the
6、 advantages of small volume, light weight, low power consumption, a series of advantages to use, therefore, are applied in the industry more extensive.Key words: Feed loading control system, PLC 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计目录绪论1第一章 自动装车送料系统的设计2 1.1 自动装车送料系统的概述21.2 系统工作过程3第二章 控制系统的硬件设计32.1 PLC的选择42.2 传感器的选择
7、52.3 电磁离合器的选择102.4 电气原理图132.5 元件清单13第三章 控制系统的软件设计143.1 I/0表143.2 流程图153.3 SIEMENS S7-300中的程序设计153.4 WINCC中的设计18第四章 控制系统的调试214.1 PLC程序调试214.2 WINCC调试214.3 整体调试214.4 软件调试结果22总结23致谢24参考文献25附录一 程序26附录二 电气原理图30 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计绪论装车送料控制系统的工作环境通常比较恶劣，设备周围所处的环境一般粉尘比较大、空气湿度相对高且操作分散，所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性
8、、维护简便性要求比较高。在早期的装车送料控制中通常都采用继电器逻辑控制，继电器控制系统中大多数采用分立的继电器、接触器等电器元件作为控制元件，其控制系统复杂、操作难度大，并且安装接线时工作量大、修改控制策略难、维护量大等问题，严重影响了正常的工业生产。PLC所控制的系统可以方便地通过改变用户程序，以实现各种控制功能，从根本上解决了电器控制系统控制电路难以改变的问题。同时，PLC控制的系统不仅能够实现逻辑运算，还具有数值运算及过程控制等复杂的控制功能。对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/
9、21/10。PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，从而可以节省下大量的配线和附件，减少了大量的安装接线工作时，可以减少大量费用。PLC不仅用于开关量控制，还可用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。1四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计第一章 自动装车送料系统的设计自动装车送料系统涵盖了PLC技术、传感器技术和WINCC监控技术等内容,本章主要介绍自动装车送料系统的工艺工程和控制要求。1.1自动装车送料系统的概述下图为系统的示意图1.2系统工作过程 1、总控
10、制：按下启动按钮SB1所有传感器可以正常工作，按下停止按钮SB2整个系统停止工作。 2、放料过程：当矿砂未到低位时，传送机工作运砂。当矿砂在低位和高位之间时，传送机继续运砂。当矿砂到达高位时，传送机关闭。 3、装砂过程：当光电传感器1检测到有车辆通过时，则指示灯1红灯亮，表明车辆不允许进入。当压力传感器1达到设定值（货车空载重量）时，则表明车辆已到规定位置处，可以开始装砂，电磁离合器打开，向货车内装砂。当压力传感器2达到设定值（货车满载重量）时，电磁离合器关闭，同时指示灯2绿灯亮，表明货车司机可以开走货车。当光电传感器2检测到货车驶出时，指示灯2绿灯灭，指示灯1红灯灭，表明下一辆货车可以开进装
11、砂。第二章 控制系统的硬件设计2.1 PLC的选择S7-300 PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下两方面：（1）有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。 （2）系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300 PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、
12、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300 PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求（包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等），并最好在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况。 本次设计选用型号为CPU3
13、13C-2DP的PLC300，主要原因是这种型号的PLC在实验室可以找到，方便调试以及和WINCC进行组态。2.2 传感器的选择2.2.1 称重传感器1原理弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。2参数额定载荷50t工作温度范围-3070灵敏度2.00.002mV/V安全过载120%F.S综合误差0.03%F.S极限过载200%F.S蠕变(30分钟)0.03%F.S推荐激励电压101
14、2V DC零点平衡1%F.S最大激励电压15V DC零点温度影响0.02%F.S/10防护等级IP68输出温度影响0.02%F.S/10材质合金钢输入阻抗75010电缆Length:16m Diameter:6mm绝缘电阻5000M3特点 ZHQS50T型桥式汽车衡传感器可满足50t量程范围内的精确测量。该称重传感器产品类型属于钢制传感器采用不锈钢制作，防油、防水、防腐蚀性气体及介质，可用于多种环境。结构设计为桥式，适用于汽车衡、轨道衡、配料秤及各种专用衡器。u 合金钢材料制造u 安装方便，性能稳定u 量程：50t称重范围u 精度高4图示此次设计选择的是 ZHQS50T型号的称重传感器，如图所示：2.2.2 光电传感器1原理反射式光电开关是把发光器和光接收器同装在一个侧面，并且离得很近（2mm左右）。如图所示。正常情况下在发射器前边放一个反射板，利用反射原理，光被反射到光接收器。一旦光路被检测物体挡住，光接收器收不到光时，光电开关就输出一个开关控制信号。反射型光电传感器安装接线简便，安装使用时便于光路对齐且不受被检物的形状、颜色
