装卸料小车分析

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1、等级:閤沟2坯垮隴HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING课程设计课程电气控制与PLC课程设计课题装卸料小车多方式运行控制系统设计专班 学姓指导2016年6月17日电气信息学院附录：课题简介及控制要求(1) 课题简介在生产现场中，尤其是在一些自动化生产线上，经常会遇到一台送料车在生产线上根 据要求，多地点随机卸料；或是装料车多地点搜集成品。在图中的卸料小车，可根据要求 在五个位置卸料，因此，它有三个状态：左行(电动机正转)、右行(电动机反转)、及 停车。SQ1SQ5为五个停车位置的行程开关，小车压上时为0N,SB1SB5为选择小车停车位置的按钮。L6SQ2SQ1L6|ol

2、SB1回SB2SB4回SB5(2) 控制要求1. 如果所按选择小车停车位置的按钮号与小车所压下的行程开关号相等时，按下起动 按钮SB，小车仍停车。2. 如果所按选择小车停车位置的按钮号大于小车所压下的行程开关号时，按下起动按 钮SB，小车右行，直到两者相等时停车。3. 如果所按选择小车停车位置的按钮号小于小车所压下的行程开关号时，按下起动按 钮SB，小车左行，直到两者相等时停车。二. 进度安排1. 第一周星期一上午：课题内容介绍。2. 第一周星期一下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料， 准备设计工具。3. 第一周星期二第二周星期一：确定控制方案。绘制装卸料小车多方式运行控

3、制系 统的电气原理图、 PLC I/O 接线图和梯形图，写出指令程序清单。选择电器元件，列出电 器元件明细表。4. 第一周星期一：上机调试程序。5. 第一周星期二星期五：编写设计说明书 ,答辩。三. 参考资料1 廖常初 . 可编程序控制器的编程方法与工程应用 M. 重庆：重庆大学出版社2 万太福 . 可编程序控制器及其应用 M. 重庆：重庆大学出版社3 刘祖润.毕业设计指导.北京：机械工业出版社4 谢桂林 . 电力拖动与控制 . 北京：中国矿业大学出版社5 工厂常用电气设备手册编写组 . 工厂常用电气设备手册 . 北京：水利电力出版社目录第 1 章 装卸料小车的特点和发展 11.1 装卸料小车

4、的发展 11.2 控制系统的发展 11.3 装卸料小车的特点 2第 2 章 控制要求和系统设计 32.1 装卸料小车的控制方法 32.1.1 装卸料小车的控制要求 32.1.2 装卸料小车的控制方法 42.2 系统设计 42.2.1 硬件配置 42.3 PLC 外部接线图 52.4 PLC 的 I/O 符号与地址明细 6第 3 章 控制系统具体设计 73.1 控制系统操作设计 73.2 控制系统的流程图 73.3 控制系统的梯形图 8第 4 章 PLC 程序的调试 9第 5 章 结束语 11第1章 装卸料小车的特点和发展1.1 装卸料小车的发展在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，

5、减轻工人的劳动负担，要求 整个工艺生产过程全盘自动化。在生产中应对物料搬运系统给予足够的重视，并尽量采用先进适量的物料装卸机械， 以减轻劳动强度，减少产品损伤，保护工人健康，提高劳动生产率和产品质量，降低生产 成本，装卸料小车的应用越来越广泛。 而 PLC 装卸料小车控制系统的应用。 已经在国内外 工程。工厂中得到实际应用。具有巨大的经济和社会价值。其智能化和自动化的思路值得 以后继续深入研究和推广。我们应该努力发展新型的装卸料小车来投入到工业生产中来， 提高我们的劳动生产率和产品质量，降低生产成本。1.2 控制系统的发展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

6、故 障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损 失。早期运料小车电气控制系统多为继电器 - 接触器组成的复杂系统，这种系统的设计周 期长，体积大，成本高的缺陷，无数据处理和通讯功能，必须有专人负责操作，将PLC运料小车控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装，维修和改 造的优点。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执行，重者甚至会发生人生安全事故，这样将会给企业造成重大损 失。运输小车是基于 PLC 控制系统来设计的， 控制系统的每一步动作都直接作用于运输小 车的运行。

7、因此，运输小车性能的好坏有着直接的关系。运输小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。控制系统主要是用于控制运输小车的自动运输。 它既能减轻人的劳动强度又能自动准 确到达人不能达到或很难到达的预定位置。我国可编程控制器的引进，应用，研制，生产 是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种 企业的生产设备及产品中不断扩大了 PLC 的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可 编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的 CF 系列， 杭州机床电器厂生产的 DKK 及 D 系列，大连组合机床研究所生产的 S 系列，苏州电子计算机厂生产的 YZ 系列等多种产 品

8、已具备了一定的规模，并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司，上海乡岛公 司， 南京嘉华公司等中外合资企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家。 虽然我国在 PLC 生产方面还比较弱， 但在 PLC 应用方面， 我国是很活跃的， 近年来每年约新投入 10 万台 套 PLC 产品，年销售额 30 亿元人民币，应用的行业也很广。可以预期，随着我国现代化 进程的深入， PLC 在我国将有更广阔的应用天地。1.3 装卸料小车的特点运输小车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于运输小 车的运行，因此，运输小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。运输小车 能否正常运行

9、、工作效率的高低都与控制系统密不可分。运用可编程控制器实现的装卸小车控制器，避开了以往继电器接触不良，开关损坏的 缺点，可靠性和稳定性有所提高。 在检测小车是否到达呼叫停靠点的时候， 运用行程开关， 这样的检测系统让小车的停靠位置准确。同时，由于输入输出明显，不需要额外的外接电 路，设计更简洁。这也是采用了成熟的可编程控制器带来的好处。即使在出现故障、紧急 停止等环节中都能快捷操作但设计过程中，只是基本实现了设计的要求，没有功能扩展， 让系统显得比较简单。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动， 逐渐形成了机械化、自动化。第2章控制要求和系统设计2.1装卸料小车的控制方法2.

10、1.1装卸料小车的控制要求在生产现场中，尤其是在一些自动化生产线上，经常会遇到一台送料车在生产线上根 据要求，多地点随机卸料；或是装料车多地点搜集成品。在图中的卸料小车，可根据要求 在五个位置卸料，因此，它有三个状态：左行（电动机正转）、右行（电动机反转）、及 停车。SQ1SQ5为五个停车位置的行程开关，小车压上时为0N,SB1SB5为选择小车停车位置的按钮。图2-1 装卸料小车与行程开关及位置按钮1. 如果所按选择小车停车位置的按钮号与小车所压下的行程开关号相等时，按下起动 按钮SB，小车仍停车。2. 如果所按选择小车停车位置的按钮号大于小车所压下的行程开关号时，按下起动按 钮SB，小车右行

11、，直到两者相等时停车。3. 如果所按选择小车停车位置的按钮号小于小车所压下的行程开关号时，按下起动按 钮SB，小车左行，直到两者相等时停车。2.1.2 装卸料小车的控制方法假设小车的初始位置在 SQ1SQ5 工作台，呼叫台为 SB1SB5。打开电源，按下启动按钮。当一号工作台呼叫时：SB1=1，若此时小车正位于一号工作台，即小车保持停止状态，则显示正反转指示灯灭；否则小车位于工作台的右边，小车 向一号工作台左行，显示左行即正转指示灯 Q0.0亮。当二号工作台呼叫时：SB2=1，若此 时小车正位于二号工作台，即小车保持停止状态，则显示正反转指示灯灭；其次，小车如 果在一号工作台，则小车位于工作台

12、的左边，小车向二号工作台右行，即右行指示灯Q0.1亮；否则小车位于工作台的右边，小车向二号工作台左行，显示左行即正转指示灯Q0.0亮。当三号工作台呼叫时：SB3=1，若此时小车正位于三号工作台，即小车保持停止状态， 则显示正反转指示灯灭；其次，小车如果在一号或者二号工作台，则小车位于工作台的左 边，小车向三号工作台右行，即右行指示灯 Q0.1 亮；否则小车位于工作台的右边，小车 向三号工作台左行，显示左行即正转指示灯 Q0.0亮。当四号工作台呼叫时：SB4=1，若此 时小车正位于四号工作台，即小车保持停止状态，则显示正反转指示灯灭；其次，小车如 果在五号工作台，则小车位于工作台的右边，小车向四

13、号工作台左行，即左行指示灯Q0.0亮；否则小车位于工作台的左边，小车向四号工作台右行，显示右行即反转指示灯Q0.1亮。当五号工作台呼叫时：SB5=1，若此时小车正位于五号工作台，即小车保持停止状态， 则显示正反转指示灯灭；否则小车位于工作台的左边，小车向五号工作台右行，显示右行 行即反转指示灯 Q0.1 亮。2.2 系统设计2.2.1 硬件配置在 PLC 日益成为工厂自动化基本技术平台的时代，如何选用一部适合的 PLC 即满足 技术要求，又能实现经济效益，是一项重要课题。 PLC 本身强调的特色为：体积小、功能 强、操作简便、程序设计简易、模块扩充性好、通信方便等，针对上述要求选择 PLC 控

14、制 系统。西门子公司的S7-200系列PLC以其功能强、功能强大、性价比高等特点受到广泛 青睐。因为该设计需要18个输入和11个输出故需要CPU有至少18个数字量输入PLC， 故满足这一技术要求的 S7-200系列PLC的CPU类型有224、224XP、226等。PLC的选 型不但要满足技术要求，还要考虑到经济性，因此这里选用S7-200系列的224PLC。模块本机数字量I/O口本机模拟量I/O口I地址Q地址CPU 224XPCN14入/10出2人/1出SB呼叫按钮10.110.5SQ行程开关11.111.5继电器输出Q0.0Q0.12.3 PLC外部接线图SB1SB2t i ISBSSB4SB?SQLSQ2SQ3FTTSQ424v-10.151.010.2 1.110.301.210 4 1.310.5S7-200C31.411.1N3L511.21.611301.711.430,011.5061L图2-2 装卸料小车PLC外部接线图QLiL2.4 PLC的I/O符号与地址明细表2-2 PLC的I/O符号与地址明细符号地址符号地址行程开关SQ111.1呼叫按钮SB110.1行程开关SQ2I1.2呼叫按钮SB2I0.2行程开关SQ3I1.3呼叫按钮SB3I0.3行程开关SQ4I1.4呼叫按钮SB4I0.4行程开关SQ51.5呼叫按钮SB5I0