自动送料装车系统PLC控制方案设计模板.docx
- 文档编号:23272979
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:515.93KB
自动送料装车系统PLC控制方案设计模板.docx
《自动送料装车系统PLC控制方案设计模板.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自动送料装车系统PLC控制方案设计模板.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
自动送料装车系统PLC控制方案设计模板
~~~~~~~~~~~~~
学生毕业设计(论文)汇报
系别:
电气工程学院
专业:
机电一体化
班号:
机电0902
学生姓名:
~~~
学生学号:
~~~~~~~~~
设计(论文)题目:
自动送料装车系统PLC控制设计
指导教师:
~~~~~
毕业设计(论文)任务书
专业机电一体化班级0902机电班姓名~~~~~·
一、课题名称:
自动送料小车系统PLC控制设计
二、关键技术指标:
1.相关可编程控制器使用2.能够熟悉和熟练使用编程软件3.小车多种移动动作分解4.程序设计
三、工作内容和要求:
整体思绪设计,对PLC原理结构分析,和使用简单介绍。
和对各任务子程序设计。
四、关键参考文件:
1.廖常初.PLC基础及应用.北京:
机械工业出版社,:
2.储云峰.西门子电气可编程序控制器原理及应用.北京:
机械工业出版社,
3.汪巍,汪小凤.基于PLC气动机械手研究.辽宁工程技术大学学报,,
4.丁筱玲,赵立新.PLC在机械手控制系统上应用.山东农业大学学报,,:
5.周万珍,高鸿宾.PLC分析和设计应用.北京:
电子工业出版社,
学生(署名)年5月7日
指导老师(署名)年5月10日
教研室主任(署名)年5月10日
系主任(署名)年5月12日
毕业设计(论文)开题汇报
设计(论文)题目
自动送料装车系统PLC控制设计
一、选题背景和意义:
伴随时代进步和发展,PLC技术已经普及到我们生活、工作、科研,各个领域,已经成为一个比较成熟技术。
伴随社会发展,知识更新,各行各业需要带动了电子产品发展,未来智能化计算器将是我们发展方向,更期望成为现代社会应用广泛计算工具。
相信在使用并掌握了plc技术后,不管在以后开发或是工作上,一定会带来意想不到惊喜。
二、课题研究关键内容:
1)PLC工作原理,对其有相正确了解,并会使用编程语言对其进行编程;掌握对各个程序编写,并使其能够正常运行;
2)在充足分析自动送料小车工作过程,并能够把每一步全部分解开一步一步去编写程序。
在编程过程中包含到部分相关技术和部分动作语言要熟悉使用,程序编程是PLC编程关键内容,也是一个提升程序设计质量关键技术
三、关键研究(设计)方法叙述:
1、文件归纳研究法;
2、信息取样研究法;
3、描述性研究法。
四、设计(论文)进度安排:
时间(迄止日期)
工作内容
.4.1~.4.11
搜集整理资料信息
.4.12~.4.18
完成开题汇报
.4.19~.5.11
完成初稿并交指导老师
.5.12~.5.25
将毕业设计汇报进行修改、充实、完善
.5.26~.5.30
交最终定稿
五、指导老师意见:
指导老师署名:
年5月10日
六、系部意见:
系主任署名:
~年~月~日
摘要
可编程序控制器(Programmablecontroller)简称PLC,因为PLC可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单,所以PLC应用领域在快速扩大。
对早期PLC,通常有继电器地方,全部可采取。
而对当今PLC几乎能够说通常需要控制系统存在地方就需要PLC。
尤其是近几年来,PLC成本下降,功效又不段增强,所以,现在PLC在中国外已被广泛应用于各个行业。
本设计是为了实现送料小车手动和自动化转化,改变以往小车单纯手动送料,降低了劳动力,提升了生产效率,实现了自动化生产!
而且本送料小车设计是因为工作环境恶劣,不许可人进入工作环境情况下孕育而成。
本文从第一章送料小车系统方案确实定为切入点,介绍了为何选择PLC控制小车;第二章介绍了送料小车应达成控制要求;第三章依据控制要求进行了小车系统具体设计,包含端子接线图、梯形图(分段设计说明和系统总梯形图)和程序指令设计;最终得出结论。
关键词:
PLC,送料小车,控制,程序设计
第1章前言
伴随社会快速发展,各机械产品层出不穷。
控制系统发展已经很成熟,应用范围包含各个领域,比如:
机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。
PLC专为工业环境应用而设计,其显著特点之一就是可靠性高,抗干扰能力强。
PLC应用不仅大大地提升了电气控制系统可靠性和抗干扰能力,而且大大地简化和降低了维修维护工作量。
PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功效强和价格低廉等特点,在机械制造、冶金等领域得到了广泛应用。
送料小车控制系统采取了PLC控制。
从送料小车工艺步骤来看,其控制系统属于自动控制和手动控制相结合系统,所以,此送料小车电气控制系统设计含有手动和自动两种工作方法。
我在程序设计上采取了模块化设计方法,这么就省去了工作方法程序之间复杂联锁关系,从而在设计和修改任何一个工作方法程序时,不会对其它工作方法程序造成影响,使得程序设计、修改和故障查找工作大为简化。
在设计该PLC送料小车设计程序同时总结了以往PLC送料小车设计程序通常方法、步骤,而且把以前学过基础课程融汇到此次设计当中来,愈加深入了解了更多PLC知识。
第2章控制系统介绍和控制过程要求
2.1控制系统在送料小车中作用和地位
在现代化工业生产中,为了提升劳动生产率,降低成本,减轻工人劳动负担,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灵魂,对整个生产线起着指挥作用。
一旦控制系统出现故障,轻者影响生产线继续进行,重者甚至发生人身安全事故,这么将给企业造成重大损失。
送料小车是基于PLC控制系统来设计,控制系统每一步动作全部直接作用于送料小车运行,所以,送料小车性能好坏和控制系统性能好坏有着直接关系。
送料小车能否正常运行、工作效率高低全部和控制系统密不可分。
2.2控制系统介绍
图2-1送料小车
本控制系统只要是用于控制送料小车自动送料。
它既能减轻人劳动强度又能自动正确抵达人不能达成或极难抵达预定位置。
图2-1,推车机能够沿轨道上下移动,抵达预定位置。
推车机上是一个小型泵站,经过控制电磁阀换向,使两油缸伸出、缩回,顶出送料小车,再由各个仓位控制要料。
用PLC对送料小车实现控制,其具体要求以下:
(1)送料小车1动作要求:
送料小车负责向四个料仓送料,送料路上从左向右共有4个料仓(位置开关SQ1,SQ2,SQ3,SQ4)分别受PLCI0.0,I0.1,I0.2,I0.3检测,当信号状态为1是,说明运料小车抵达该位置。
小车行走受两个信号驱动,Q0.4驱动小车左行,Q0.5驱动小车右行。
料仓要料由4个手动按钮(SB1,SB2,SB3,SB4)发出(对应于PLC为I0.4,I0.5,I0.6,I0.7)按钮发出信号其对应指示灯就亮(HL1-HL4),指示灯受PLCQ0.0-Q0.3控制。
送料小车2动作要求:
送料小车负责向四个料仓送料,送料路上从左向右共有4个料仓(位置开关SQ11,SQ12,SQ13,SQ14)分别受PLCI1.0,I1.1,I1.2,I1.3检测,当信号状态为1是,说明运料小车抵达该位置。
小车行走受两个信号驱动,Q1.5驱动小车左行,Q1.4驱动小车右行。
料仓要料由4个手动按钮(SB11,SB12,SB13,SB14)发出(对应于PLC为I1.4,I1.5,I1.6,I1.7)按钮发出信号其对应指示灯就亮(HL11-HL14),指示灯受PLCQ1.0-Q1.3控制。
(2)运料小车行走条件:
运料小车右行条件:
小车在1,2,3号仓位,4号仓要料;小车在1,2号仓位,3号仓要料;小车在1号仓位,2号仓要料。
运料小车左行条件:
小车在4,3,2,0号仓位,1号仓要料;小车在4,3,0号仓位,2号仓要料;小车在4,0号仓位,3号仓要料;小车在0位,4号仓位要料。
运料小车停止条件:
要料仓位和小车车位相同时,应该是小车停止条件。
运料小车互锁条件:
小车右行时不许可左行开启,一样小车左行时也不许可右行开启。
第3章送料小车系统方案选择
3.1可编程控制器PLC优点
可编程控制器PLC对用户来说,是一个无触点设备,改变程序即可改变生产工艺。
现在,可编程控制器已成为工厂自动化强有力工具,得到了广泛推广应用。
可编程控制器是面向用户专用工业控制计算机,含有很多显著特点。
1.可靠性高,抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备关键性能。
PLC因为采取现代大规模集成电路技术,采取严格生产工艺制造,内部电路采取了优异抗干扰技术,含有很高可靠性。
比如西门子企业生产S7系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
部分使用冗余CPUPLC平均无故障工作时间则更长。
从PLC机外电路来说,使用PLC组成控制系统,和相同规模继电器系统相比,电气接线及开关接点已降低到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
另外,PLC带有硬件故障自我检测功效,出现故障时可立即发出警报信息。
在应用软件中,应用者还能够编入外围器件故障自诊疗程序,使系统中除PLC以外电路及设备也取得故障自诊疗保护。
这么,整个系统含有极高可靠性也就不奇怪了。
2.配套齐全,功效完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了大、中、小多种规模系列化产品。
能够用于多种规模工业控制场所。
除了逻辑处理功效以外,现代PLC大多含有完善数据运算能力,可用于多种数字控制领域。
多年来PLC功效单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等多种工业控制中。
加上PLC通信能力增强及人机界面技术发展,使用PLC组成多种控制系统变得很轻易。
3.易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业工控设备。
它接口轻易,编程语言易于为工程技术人员接收。
梯形图语言图形符号和表示方法和继电器电路图相当靠近,只用PLC少许开关量逻辑控制指令就能够方便地实现继电器电路功效。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4.系统设计、建造工作量小,维护方便,轻易改造
PLC用存放逻辑替换接线逻辑,大大降低了控制设备外部接线,使控制系统设计及建造周期大为缩短,同时维护也变得轻易起来。
更关键是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量生产场所。
5.体积小,重量轻,能耗低
以超小型PLC为例,新近出产品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。
因为体积小,很轻易装入机械内部,是实现机电一体化理想控制设备。
3.2小车送料系统方案选择
实现小车送料系统控制有很多方法来实现,能够用单片机、可编程控制器PLC等元器件来实现。
但在单片机控制系统电路中需要加入A/D,D/A转换器,线路复杂,还要分配大量中止口地址。
而且单片机控制电路易受外界环境干扰,也含有不稳定性。
另外控制程序需要含有一定编程能力人才能编译出,在维修时也需要高技术人员才能修复,所以在此也不易用单片机来实现。
而从上述第一节对PLC特点了解可知,PLC含有很多优点,所以我们归纳出:
可编程控制器PLC含有很高可靠性,通常平均无故障时间全部在30万小时以上;安装,操作和维护也较轻易;编程简单,PLC基础指令不多,编程器使用比较方便,程序设计和产品调试周期短,含有很好经济效益。
另外PLC内部定时、计数资源丰富,能够方便地实现对送料小车控制。
所以,最终我选择了用可编程控制器PLC来实现送料小车系统控制,完成此次设计题目。
第4章基于PLC送料小车接线图及梯形图
4.1送料小车PLCI/O分配表
输入点分配
输出点分配
输入接点
输入开关名称
输出接口
驱动设备
I0.0-I0.3
小车1行程开关
(SQ1-SQ4)
Q0.0-Q0.3
小车1要料指示灯
(HL1-HL4)
I0.4-I0.7
小车1控制按钮
(SB1-SB4)
Q0.4-Q0.5
小车1左右行线圈
I1.0-I1.3
小车2行程开关
(SQ11-SQ14)
Q0.6-Q0.7
油缸1伸出缩回
线圈
I1.4-1.7
小车2控制按钮
(SB11-SB14)
Q1.0-Q1.0
小车2要料指示灯
(HL11-HL14)
I2.0-I2.5
推车机行程开关
(SQ5-SQ10)
Q1.4-Q1.5
小车2左右行线圈
I2.6-I2.7
起动,停止按钮
(SB5,SB6)
Q1.6-Q1.7
油缸2伸出缩回
线圈
I3.0-I3.1
手动,连续
转换开关(SA6,SA7)
Q2.0-Q2.1
推车机上下行线圈
I3.2-I3.3
推车机上下,左右
转换开关(SA1,SA2)
I3.4-I3.6
油缸单动联动
转换开关(SA3-SA5)
4-1I/O分配表
依据控制要求,PLC控制送料小车输入\输出(I\0)地址编排以下表所表示,其中SB5为开启开关,为SB6停止开关,SA6、SA7为手动\连续选择开关,SA1、SA2为上下、左右转换开关,SA3、SA4、SA5为油缸单动联动转换开关。
Q0.0-Q0.3和Q1.0-Q1.3控制8个要料指示灯,Q0.4-Q0.5和Q1.4-Q1.5控制小车1、2左行右行,Q0.6-Q0.7和Q1.6-Q1.7。
如表3-1所表示:
4.2PLC端子接线图
PLC型号选择:
因为该系统是在原来CPU226基础上改善设备,而现在共用了31个输入,用直流24V;18个输出,用交流电220V,所以我选择用S7-200系列CPU226,加一个EM223扩展模块。
CPU226关键技术参数:
输入24VDC,24点;输出220VAC,16点;电源电压为AC100—240V50/60Hz。
EM223关键技术参数:
输入24VDC,8点;输出220VAC,8点;电源电压为AC100—240V50/60Hz。
图4-1所表示:
图4-1端子接线图
4.3梯形图分段设计
此次设计自动送料小车梯形图,是分开来画。
由总程序结构图、自动操作程序图、手动操作程序图、小车1左右自动送料运行程序图、小车2左右自动送料运行程序图组成。
图4-2总系统结构图
(1)程序总结构图图4-2所表示:
因为在手动操作方法下,多种动作全部是用按钮控制来实现,其程序可独立于自动操作程序而另行设计。
所以,总程序可分为两段独立部分:
手动操作程序和自动操作程序。
当选择手动操作时,则输入点I3.0接通,其常闭触点断开,实施手动程序,并因为I3.1常闭触点为闭合,则跳过自动程序。
若选择自动操作方法,将跳过手动程序段而实施自动程序。
(2)自动程序设计,自动操作控制关键是由行程开关来控制推车机上行、下行,两缸伸出、缩回。
经过行程开关上限、下限、左限、右限正确控制推车机抵达预定位置。
自动程序时,手动自动转换开关拨到连续档SA7,按下开启按钮SB6,推车机上行,碰到上位行车开关SQ6,上行停止;同时两个油缸动作,推进两小车向左移动,小车1、2碰到左位行程开关SQ10、SQ5,说明两小车到位,这时各个仓位可向小车要料;而且两油缸缩回,碰到行程右位开关SQ8、SQ9停止收缩,推车机下行到行程开关位SQ7时停止。
图4-3所表示:
图4-3自动操作程序图
(3)手动操作程序设计,手动操作控制简单,可根据通常继电器控制系统逻辑设计法来设计。
手动程序时,手动自动转换开关拨到手动档SA6,上下、左右转换开关拨到上/下行档时,按开启按钮SB5推车机上行,按停止按钮SB6推车机下行;上下、左右转换开关拨到左/右档时,拨动单动联动转换开关SA3(缸1动作),按开启按钮SB5,缸1伸出推进小车1左行;按停止按钮SB6,缸1缩回;拨动转换开关到SA5(缸2动作),按开启按钮SB5,缸2伸出推进小车2左行,按停止按钮SB6,缸2缩回;拨动单动联动转换开关到SA4(两缸同时动作)按开启按钮SB5,两缸伸出推进两小车左行;按停止按钮SB6,两缸缩回。
图4-4所表示:
图4-4手动操作程序图
(4)小车1自动送料运行程序,把小车1送到指定位置后,四个仓位就能够向小车要料了,M0.0-M0.3分别代表小车11号料仓到4号料仓要料状态,运料小车1目前所处位置由I0.0-I0.3,运料小车1右行,左行,停止控制由Q0.4、Q0.5。
小车到位后,用上微分操作(P)来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。
(上微分操作注意事项,上微分脉冲只存在在一个扫描周期,接收这一脉冲控制元件应写在这一脉冲出现语句以后)。
小车1自动送料图以下图4-5所表示:
图4-5小车1左右自动送料运行程序图
(5)小车2自动送料运行程序,把小车2送到指定位置后,四个仓位就能够向小车要料了,M1.0-M1.3分别代表小车21号料仓到4号料仓要料状态。
运料小车2目前所处位置由I1.0-I1.3,运料小车2右行,左行,停止控制由Q1.4、Q1.5。
小车到位后,用上微分操作(P)来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。
小车2自动送料图4-6所表示:
图4-6小车2左右自动送料运行程序图
4.4程序运行原理说明调试和完善
本程序是用梯形图所写。
在运行前,先选择工作方法,手动/自动。
选择手动SA6时,把上/下、左/右转换开关旋转到上/下档SA1,按下SB5起动点动按钮,推车机上行,按下SB6停止点动按钮,推车机下行;把上/下、左/右转换开关旋转到左/右档SA2,再选择小车单动、联动控制,小车1单动时把单动/联动转换开关旋转到单动档SA3,两小车联动时旋转到联动档SA4,小车2单动时旋转到单动档SA5,这时按下起动按钮SB5,油缸推进小车左行,按下停止按钮SB6,油缸缩回。
选择自动SA7时,按下起动按钮SB5,推车机开始上行,碰到上限行程开关SQ6时停车,两缸自动推出小车,小车碰到左限行程开关SQ5、SQ10时,说明小车到位,各个仓位能够向小车要料,这时两缸自动缩回,碰到右限行程开关SQ8、SQ9时,推车机自动下行,下行到位后(碰到SQ7)停车。
只有再次按下起动按钮SB5,才能再次运行。
手动程序中设置了联锁和保护电路。
如推车机上行、下行常闭触点联锁,推车机上下行行程有行程开关SQ6、SQ7控制保护。
自动程序是依据推车机位置、油缸位置来控制电路实施下一条指令。
油缸把小车推到位后,小车处于准备送料初始位置,这时1-4号仓位全部能够向小车要料。
本设计中要料时刻不一样时,先要料者优先,不过要料时刻相同时,却不知道小车向哪个仓位送料,需要改善。
4.5系统总梯形图设计
由以上,我们画出送料小车系统总梯形图,其中包含推车机手动控制程序、自动控制程序、送料小车1控制程序、送料小车2控制程序。
以下图4-7所表示:
图4-7送料小车梯形图(a)
图4-7送料小车梯形图(b)
图4-7送料小车梯形图(c)
图4-7送料小车梯形图(d)
4.6小车程序设计
由系统总梯形图,我们写出送料小车程序指令,以下表4-2所表示:
表4-2送料小车程序指令表
LDN
I3.0
A
I3.3
JMP
0
A
I2.6
LD
I3.2
AN
I2.4
LPS
=
Q1.6
A
I2.6
LD
I2.4
AN
I2.0
O
M2.2
=
Q2.0
AN
I1.3
LPP
=
M2.2
A
I2.7
LD
I3.4
AN
I2.1
O
M2.0
=
Q2.1
A
I3.3
LD
I3.5
A
I2.7
=
M2.0
AN
I2.2
LD
I3.4
=
Q0.7
O
M2.0
LD
I3.6
A
I3.3
O
M2.0
A
I3.3
A
I3.3
A
I2.6
A
I2.7
AN
I2.5
AN
I2.3
=
Q0.6
=
Q1.7
LD
I2.5
LBL
0
O
M2.1
LDN
I3.1
AN
I0.3
JMP
1
=
M2.1
LD
I2.6
LD
I3.6
O
Q2.0
O
M2.0
AN
I2.0
AN
Q2.1
O
Q1.7
AN
I2.7
AN
I2.3
=
Q2.0
AN
Q1.6
LD
I2.0
AN
I2.7
O
Q0.6
=
Q1.7
AN
I2.5
LD
I2.5
AN
Q0.7
AN
I2.4
AN
I2.7
O
Q2.1
=
Q0.6
AN
Q2.0
LD
I2.5
AN
I2.1
O
M2.1
AN
I2.7
AN
I0.3
=
Q2.1
=
M2.1
LBL
1
LD
I2.0
LD
I0.4
O
Q1.6
AN
M0.1
AN
I2.4
AN
M0.2
AN
Q1.7
AN
M0.3
AN
I2.7
S
M0.0
1
=
Q1.6
S
Q0.0
1
LD
I2.4
LD
I0.5
O
M2.2
AN
M0.0
AN
I1.3
AN
M0.2
=
M2.2
AN
M0.3
LD
I2.5
S
M0.1
1
O
Q0.7
S
Q0.1
1
AN
I2.2
LD
I0.6
AN
Q0.6
AN
M0.0
AN
I2.7
AN
M0.1
=
Q0.7
AN
M0.3
LD
I2.4
S
M0.2
1
S
Q0.2
1
A
I0.5
LD
I0.7
OLD
AN
M0.0
AN
Q0.5
AN
M0.1
S
Q0.4
AN
M0.2
LD
I0.3
S
M0.3
1
O
I0.2
S
Q0.3
1
O
I0.1
LD
I0.0
O
M2.1
A
M0.0
A
I0.4
LD
I0.1
LD
I0.3
A
M0.1
O
I0.2
OLD
O
M2.1
LD
I0.2
A
I0.5
A
M0.2
OLD
OLD
LD
I0.3
LD
I0.3
O
M2.1
A
M0.3
A
I0.6
OLD
OLD
EU
LD
M2.1
R
Q0.0
6
A
I0.7
R
M0.0
4
OLD
LD
I0.0
AN
Q0.4
O
I0.1
S
Q0.5
1
O
I0.2
LD
I1.4
A
I.7
AN
M1.1
LD
I0.0
AN
M1.2
O
I0.1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自动 装车 系统 PLC 控制 方案设计 模板