基于plc物料传送系统设计毕业论文.doc

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1、【摘要】本设计采用PLC(可编程控制器）来实现货车进站开启出仓口送出物料，建立一个模拟系统硬件模型，通过传送带将物料从高处传送到低处，最后货车将物料送走。能实现货车进站，启动开仓口；物料出仓，传送带将物料从高处逐层送到低处；物料传送到货车后厢，传送完毕，货车开走。系统不但考虑到几个皮带机之间的时间间隔，还考虑到了当某台皮带机出现故障时的解决办法，达到有效的自动控制，优化运行效果，减少运行费用等目的。 【关键词】PLC; 传送带；物料传送引 言 传输带是一种连续、快速、高效的物料传输设备,广泛应用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。一般传输带的电气控制系统采用硬接线方式的

2、继电器控制系统,设备故障率高、可靠性低、体积大、维修和改造不方便。本文介绍一种传输带的PLC 控制系统。PLC( Programmable Logical Controller) 即可编程逻辑控制器,是微型电子计算机与常规控制元件,如继电器等互相结合形成的新型工业自动化控制装置。它是在一位机、顺序控制器和计算机控制的基础上发展起来的;把继 电器控制简单易行、成本低、容易掌握等优点和计算机的功能完善、灵活方便、通用性好等特点结合起来;抛弃了传统的计算机编程语言和表达形式,而是以计算机软件技术构成人们习惯的继电器模型,进而得到以继电器电路梯形图为基础的形象编程语言和模块化软件;对于继电器、计时器、

3、定时器输入信号等内部资源,他可以自如地使用软件构成的逻辑功能多次进行调用。PLC 不但能代替继电器控制简单的开、关顺序,而且能够控制模拟量,还具有通讯及联网功能,可形成分布式控制系统,监测其他的控制器;并能与上位机进行通讯联系,收集生产中的数据,向各主管部门传送重要信息。自60 年代末PLC 产生至今,PLC 控制技术已在工业控制领域占领主导地位,国外专家预言,PLC 技术将在工业自动化的3 大支柱( PLC、机器人和CAD/ CAM) 中跃居首位。在生产过程、科学研究和其他产业领域中，电气控制技术的应用都是十分广泛的。在机械设备的控制中，电气控制亦比其他的控制方法使用得更为普遍。随着科学技术

4、的发展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用，出现了可编程序控制器PLC，它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术应用广泛。目前PLC在我国的应用相当广泛，尤其是小型PLC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便。PLC取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。在物料传送控制过程中，不但考虑到几个皮带机之间的时间间隔，还考虑到了当某台皮带机出现故障时的解决办法。另外，当某台皮带机上有重

5、物时，还考虑到了其他皮带机的动作过程。目 录引 言31. 绪论51.1 物料传送系统的功能及意义51.2 PLC的基本概念51.3 PLC的基本结构51.4 PLC技术特点及主要功能61.5 PLC控制系统的功能61.6 PLC的可靠性71.7 PLC的应用领域81.8 PLC控制的的优点82. 物料传送系统的整体设计92.1 工作原理图92.2 物料传送系统控制结构及工作情况92.3 传送带控制原理92.4 传送带控制原理流程图103. 物料传送系统硬件设计113.1系统的硬件部分113.2 PLC的选型113.2.1 物料传送系统对PLC装置的要求113.2.2 PLC I/O地址分配11

6、3.3 直流电机113.3.1 电机概述113.3.2电机控制方法123.4 基于PLC控制的物料传送系统外部接线图133.5 物料传送系统的硬件实物图133.6 PLC的调试和安装144. 物料传送系统的程序设计154.1 MELSOFT系列GX Developer编程软件的操作方法154.2 基于PLC控制的物料传送系统梯形图154.3 基于PLC控制的物料传送系统程序185. 结束语20参考文献21英文翻译221. 绪论1.1 物料传送系统的功能及意义 物料传送系统对于生产过程中传送质量过大或者传输距离太远的工作的效率提高有很重要的现实意义。在提高传送速度的同时，又能保证对整个传送系统的

7、监控。本设计所使用的物料传送装置是一个模拟自动化工业生产过程的微缩模型。它使用PLC和直流电机等装置，可以实现货车进站开启出仓口送出物料，通过传送带将物料从高处传送到低处，最后货车将物料送走。能实现货车进站，启动开仓口；物料出仓，传送带将物料从高处逐层送到低处；物料传送到货车后厢，传送完毕，货车开走。物料传送系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行。传送工作基本实现无人化建立自动物料传送系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工人的劳动强度，提高工人的使用效率，因此物料传送系统系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。物料传送本身并不需要使用人员，人员的使用仅仅局限于在上位机

8、上对整个控制系统进行控制与操作。利用可编程控制器（PLC），设计成本低，效率高的物料传送系统。1.2 PLC的基本概念PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，

9、执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”1.3 PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： （1）电源。PLC的电源在整个系统中起

10、着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 （2）中央处理单元(CPU)。中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行

11、逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 （3）存储器。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 （4）输入输出接口电路。1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选

12、通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 （5）功能模块。如计数、定位等功能模块。 （6）通信模块。如以太网、RS485、各种通讯模块等。1.4 PLC技术特点及主要功能 （1）PLC是以微处理器为核心的工业控制器，既擅长于大规模的开关量控制，也可以此组成DCS,其控制的可靠性和可组态的方便性是传统的继电器控制方法所无法比拟的。 （2）PLC使用简单、易于理解的“梯形图”语言编程，消除了计算机技术和传统的电气技术之间的专业鸿沟。 （3）PLC控制功能强，抗干扰能力强。可在一般的工业区现场安装使用。 （4）PLC产品系列化，结构模块化，系统配置

13、灵活方便。 （5) PLC通信网络化。越来越多的厂家把形成开放式的网络作为产品目标。 (6) PLC专用I/O模块智能化使得PLC继电器控制系统的替代物迅速转变为能够在制造测试、质量管理、过程控制和其他领域中应用的多用途控制器。 (7)PLC运算速度不断提高，处理能力不断强化。 (8）PLC与现场总线技术结合，可组成开放的设备网络。 （9）PLC微型化。随着PLC结构上的改善和更新，联网功能的加强，以及大规模集成电路技术和表面贴装技术的发展，已经可以在增强处理能力的同时大大减少PLC的正机所使用的元件数量，从而不仅减小了PLC体积提高可靠性，更重要的是降低了成本。 （10）顺序控制功能。这是P

14、LC最基本、最广泛的应用领域，用来取代继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 （11）运动控制功能。在机械加工行业，PLC与计算机数控集成在一起，用以完成机床的运动控制。 （12）定时控制功能。PLC为用户提供一定数量的定时器，并设置了定时指令。 （13）计数控制功能。PLC为用户提供的计数器分为普通计数器，可逆计数器、高速计数器等，用来完成不同用途的计术控制。 （14）步进控制功能。PLC为用户提供了一定数量的移位计存器，用移位寄存器可方便的完成步进控制功能，在一道工序完成之后，自动进行下一道工序。 （15）数据处理功能。大部分PLC都具有一定的数据处理功能，能完成加、减、乘、除、乘方、开

15、方等数据运算以及与、或、非、异或，求反等逻辑运算和移位数据比较、数据转换、数据传送等数据操作。 （16）模/数和数模/转换功能。目前，不但大中型PLC具有模拟数量处理功能，而且很多小PLC也具有模拟数量处理功能。17通信机联网功能。目前绝大多数PLC具有了通信能力，能够在PLC与PLC之间、PLC与计算机之间进行同位链接和上位链接。1.5 PLC控制系统的功能 （1）信号采集功能的拓展。除了采集开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够采集如视频信号、声音信号及图像信号等所有现场有的信号； （2）输出控制功能的拓展。除了输出开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够输出如视频信号、声音信号及图像信号等所有

16、现场可以及接收的信号； （3）逻辑处理功能的拓展。充分应用PC的逻辑处理能力和PLC现有的逻辑能力相结合。 （4）数据运算功能的拓展。进行各种类型的整数运算、实数运算、二进制运算、浮点型运算等各种形式的运算。 （5）定时功能的拓展。达到延时控制、定时控制、时间的运算可以精确到毫秒级。 （6)计数功能的拓展。达到计数控制、高速计数频率可以达到数百赫兹。 （7）中断处理功能的拓展。实现内部中断和外部中断。提高对输入输出的响应速度和精度。 （8）存储功能的拓展。存储容量扩大，提高数据掉电不丢失的技术能力。 （9）网络通信功能的拓展。采用开放式的网络通讯模块，实现稳定的远程控制。通过丰富以上功能，为未

17、来工业自动化、远程化、信息化和智能化创造条件。1.6 PLC的可靠性 随着工业自动化的发展，工业生产对电气控制设备的可靠性的要求也越来越高，PLC应当具有很强的抗干扰能力，能够在非常恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间增加，故障的修复时间缩短。就PLC而言，我们认为可靠性应该是作为选取的首要条件。其次是性能和维修方便等原因。 就可靠性而言，应该从PLC的硬件和软件两个方面采取有效措施来提高系统的可靠性。具体的方式如下： （1）选用性能优良的开关电源，对选用的电子器件进行严格筛选，对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取更为先进的工艺措施。 （2）采用合理的系统结构与制造工艺，加固和简化安

18、装模式，具有较强的抗震动、抗冲击、耐高温、耐低温、防腐蚀、防爆炸等能力。 （3）采用软件代替传统继电器控制系统中大量的中间继电器和时间继电器，减少与输入和输出有关的硬件，减少接线，降低应触电不良而造成的故障。 （4）对输入信号进行滤波，普通输入端采用RC滤波器，高速输入端采用数字滤波器，实现对高频干扰信号的滤波作用。 （5）输入输出电路与内部CPU电路之间采用光电隔离，使得工业现场的外部电路与PLC的内部电路之间实现电气上光电隔离。其信息依靠光耦合见和电磁器进行传递。同时，CPU还必须有抗电磁干扰的屏蔽措施，保证PLC不受外界的干扰。 （6）内部各模块均采用电磁屏蔽措施，防止外界辐射干扰。例如

19、，原有的计算机采集卡由于干扰大而无法正常工作，改用内部各模块均采用电磁屏蔽的卡件，可以正常工作。 （7）采用逐行扫描和不间断中断的方式工作这样即可保证实现有序和确定的控制作用，又可以处理各种中断请求，从而保证了对应急情况的及时响应，使PLC能够可靠地工作。 （8）设置昔日运行监控程序，一旦程序出现了死循环，使之能够立即跳出、系统启动并发出报警信号。系统运行监控程序可保证PLC的用户程序正常，避免出现死循环二影响其工作的可靠性。 （9）设置故障检测及诊断，用来检测系统硬件或用户程序是否正常工作，健儿能够自动地作出相应的处理，如：报警、封锁输出、保护数据等。 （10）这样可以使系统出现故障的可能性

20、几乎为零，做到万无一失。这样做的相对来说成本是比较高的。要达到以后的PLC使用起来更为方便，在硬件方面，PLC的硬件应该是高度集成化，使得系统集成为系列化与规格化的各种模块，这样就可以达到使用起来非常的方便，在软件方面，PLC应采用程序来建立控制逻辑，用程序来代替硬件接线，编制程序比硬件接线要方便很多。具体体现在以下几个方面： （1）编程组态的简单化。 （2）设计和调试周期缩短。即实现PLC的系列化、标准化和通用化，用软件功能取代继电器控制系统珠海大量的中间继电器、时间继电器和技术器等器件，是控制柜的设计、安装和接线工作量减少，用户程序的大部分可以喜爱实验室模拟进行，调试好后在将PLC控制系统

21、放到生产现场联机调试，即快速由安全方便，大大缩短了设计和调试周期。 （3）接线和安装的简单化。即所有的接线一次性接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，可不必在接线。内部什么线都不要接，只要做些必要的软件设定就可以工作。 （4）增加控制或改进时更为方便。即在控制要求改变需要变更控制系统功能是，不必改变I/O通道外部接线，只要改变存储器中的控制程序即可。 （5）维护方便。 即PLC具有很强的自诊断能力，能随时检查出自身的故障，而且各种模块上大多有运行和故障状态指示装置，便于用户了解和运行情况和查找故障。 （6）模块丰富且灵活性好，采用模块化硬件结构及软件设计，并形成大、中、小系列产品，使

22、PLC不仅适应大小不同、功能繁复的系统控制要求。用户可以根据需要灵活组合成各种规模和要求的控制系统。 （7）易于实现机电一体化。要实现PLC结构紧凑、体积小、重量轻、可靠性高、抗干扰能力强，机器与电气部件被有机地结合在一个设备内，易于制造机电一体化的产品。 （8）经济合理化。1.7 PLC的应用领域 由于PLC的自身特点和优势，在工业控制中得到了广泛的应用，如：机械、冶金、化工、电力、运输和建筑等众多领域，它的应用范围大致介于继电器控制装置与工业过程控制计算机之间，适用于控制功能要求比较复杂和输入、输出点数较多的场合。包括以下几个方面： （1）开关量的逻辑控制，它包括顺序逻辑控制、动作逻辑控制

23、、定时逻辑控制、计数逻辑控制和组合逻辑控制等。它即可以用于单击控制，也可以用于多级控制和自动化生产线控制。 （2）的控制应开发出各种模块和相关软件。我认为PLC用于过程控制是一个发展的新趋势。 （3）脉冲量运动控制，可以是单坐标控制，即控制对象做直线运动。也可以是多坐标控制，即控制对象作平面运动或空间运动。 （4）数据处理和信息控制，具有数学运算、数据传达、转换功能，通过它可以完成数据的采集、分析和处理功能。如无人柔性制造系统，也可以用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品加工中的一些大型控制系统。它也PLC应用的一个重要的方面。1.8 PLC控制的的优点 （1）采用PLC控制则PLC采用了计算机

24、技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好LC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作。 （2）PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序。PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，

25、速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。 （3）PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且PLC具有计数功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。2. 物料传送系统的整体设计2.1 工作原理图 具体工作原理图如下：如图2-1所示图2-1 基于PLC控制的物料传送系统工作原理图2.2 物料传送

26、系统控制结构及工作情况 本物料传送系统由四条皮带运输机组成，分别用四台电动机带动。启动时先启动最末一条皮带机，经过5s延时，再依次启动其他皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其他皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。 当条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5s后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。 2.3 传送带控制原理按下启动按钮SB1，X0输入点通电则Y3通电，外部线圈KM4通电，电机D运行，同时定时器启动开始延时；5秒后，Y2通电，外部线圈KM3通电，电机C运行，同

27、时定时器启动开始延时；5秒后Y1通电，外部线圈KM2通电，电机B运行，并在同时启动定时器；5秒后Y0通电，外部线圈KM1通电，电机Y0运行。按下停止按钮SB2，X5输入点通电则Y0断电，外部线圈KM1断电，电机A运行停止，同时开始计时；5秒后，Y1断电，外部线圈KM2断电，电机B运行停止，同时开始计时；5秒后，Y2断电，外部线圈KM3断电，电机C运行停止，同时启动定时器；5秒后，Y3断电，外部线圈KM4断电，电机D运行停止。当出现A故障时，外部模拟开关SQ1通电，则X1通电，启动定时器。5秒后，Y0断电，外部线圈KM1断电，A电机停止运行，并触发定时器；5秒后，Y1断电，外部线圈KM2断电，电

28、机B停止运行并开始计时；5秒后，Y2断电，外部线圈KM3断电，电机C停止运行并开始计时；5秒后，Y3断电，外部线圈KM4断电，电机D停止运行。当出现B故障时，外部模拟开关SQ2通电，则X2通电，Y0断电，外部线圈KM1断电，A电机运行停止，启动定时器。5秒后，Y1断电，外部线圈KM2断电，B电机停止运行，并触发定时器；5秒后，Y2断电，外部线圈KM3断电，电机C停止运行并开始计时；5秒后， Y3断电，外部线圈KM4断电，电机D停止运行。当加C故障时，外部模拟开关SQ3通电，X3通电则Y0、Y1断电，外部线圈KM1断电，外部线圈KM2断电，电机A、B运行全部停止，与此同时，开始启动定时器；5秒后

29、，Y2断电，外部线圈KM3断电，电机C停止运行并开始计时；5秒后，Y3断电，外部线圈KM4断电，电机D停止运行。当加D故障时，外部模拟开关SQ4通电，X4通电则Y0、Y1、Y2断电外部线圈KM1断电；外部线圈KM2断电；外部线圈KM3断电，电机A、B、C运行全部停止，与此同时开始启动定时器；5秒后，Y3断电，外部线圈KM4断电，电机D停止运行。2.4 传送带控制原理流程图 N 图2-2 基于PLC控制的物料传送系统原理流程图3. 物料传送系统硬件设计3.1系统的硬件部分（1）主要元件：直流电机，开关、按钮、可编程控制器（PLC)。 （2）数字万用表：测量电路焊接的短路情况，元件能否正常工作，工

30、作电压大小。（3）电脑：调试程序和烧写程序的媒介。 3.2 PLC的选型3.2.1 物料传送系统对PLC装置的要求 （1）从性能要求上考虑，应具有紧凑的设计、良好的扩展性以及强大的指令系统。 （2）从经济角度考虑，要求CPU的性能良好，经济耐用、调试维护方便等特点。FX2N-48MR是日本三菱公司的可编程控制器(PLC),继电器输出及输入24点,输出24点.FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC，内置用户存储器8K步，可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，可有多种特殊功能扩展，实现多种特殊控制功能（PID、高速计数、A/D、D/A、等）。有功能很强的数学指令集。通过通信扩

31、展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接。所以在本次设计中，选用的是三菱的FX2N-48MR。 图3-1 三菱的FX2N-48MR型号PLC3.2.2 PLC I/O地址分配(1)输入信号设有：SB1、SB2、分别为主机的启动和停止输入点.X0、X5；表示负载或故障设定的A、B、C、D四个按钮分别接主机输入点X1、X2、X3、X4。(2)输出信号设有：KM1、KM2、KM3、KM4分别接主机的输出点Y0、Y1 、Y2、Y3。3.3 直流电机3.3.1 电机概述 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机

32、）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 定子： （1）主磁极 主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。铁心一般用0.5mm1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上。 （2) 换向极 换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生

33、的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等。 (3) 机座 电机定子的外壳称为机座。机座的作用有两个：一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。 (4) 电刷装置 电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固

34、定在刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。 转子： (1) 电枢铁心 电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。 (2) 电枢绕组 电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈（以下称元件）按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边

35、分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。 (3) 换向器 在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。 (4) 转轴 转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。3.3.2电机控制方法 直流电机的结构应由定子和转子两大部

36、分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕阻、换向器和风扇等组成。 直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。图3-2 直流电机3.4 基于PLC控制的物料传送系统外部接线图 图3-

37、3 基于PLC控制的物料传送系统外部接线图3.5 物料传送系统的硬件实物图 图3-4 基于PLC控制的物料传送系统硬件实物图3.6 PLC的调试和安装采用编程器对PLC 进行模拟调试,先检查该程序是否有误,再用模拟开关代替原电路中的输入器件,反复检查程序能否满足现场实际控制的要求;确认完全正确后,才能把他装进控制柜中,按图3-3连线,最后通电试运行成功,即圆满完成了任务。4. 物料传送系统的程序设计4.1 MELSOFT系列GX Developer编程软件的操作方法 本设计采用的编程软件为MELSOFT系列GX Developer编程软件，具体操作方法如下： （1）打开MELSOFT系列GX

38、Developer编程软件，之后点击，在下拉菜单栏点击“创建新工程（N）”，再选择，确定打开就可以绘制梯形图，编写本课题的程序。（2）在打开文件之后就可以绘制梯形图，根据所编的程序的要求，在页面上面的功能图在绘制梯形图中选择需要的输入元件，完成对梯形图的绘制。（3）完成对梯形图的绘制后，在确定PLC处于通讯状态时，在软件的菜单栏中点击，并在下拉菜单中点击“PLC写入”，将程序编入三菱FX2N-48MR中。4.2 基于PLC控制的物料传送系统梯形图下图为物料传送系统的电机控制模块梯形图图4-1 物料传送系统的电机控制模块梯形图下图为物料传送系统的急停模块梯形图图4-2 物料传送系统的电机的急停模

39、块梯形图下图为电机A出现故障情况的梯形图图4-3 电机A出现故障情况梯形图下图为电机B出现故障情况的梯形图图4-4 电机B出现故障情况梯形图下图为电机C出现故障情况的梯形图图4-5 电机C出现故障情况梯形图下图为电机D出现故障情况的梯形图图4-6 电机D出现故障情况梯形图4.3 基于PLC控制的物料传送系统指令下图为物料传送系统的电机控制模块指令 图4-7 物料传送系统的电机控制模块指令下图为物料传送系统的电机急停模块指令 图4-8 物料传送系统的电机急停模块指令下图为电机A出现故障情况的指令 图4-9 电机A出现故障情况的指令下图为电机B出现故障情况的指令 图4-10 电机B出现故障情况的指

40、令下图为电机C出现故障情况的指令 图4-11 电机C出现故障情况的指令下图为电机D出现故障情况的指令 图4-12 电机D出现故障情况的指令5. 结束语本次设计主要介绍了物料传送系统的原理与方法，系统设计的硬件、软件和后期处理过程。设计基于PLC控制小车进站出站与各负载情况，实现了。编写了基于飞思卡尔单片机的控制程序，实现了货车进站，启动开仓口；物料出仓，传送带将物料从高处逐层送到低处；物料传送到货车后厢，传送完毕，货车开走这些过程。本设计达到有效的自动控制，优化运行效果，减少运行费用等目的。本设计成本低廉，使用简单，控制方便，随着电子技术的不断发展，其适用范围必然不断扩大。本设计最大的缺点是不

41、能控制电机的转速。由于设计成本过高，所以采用直流电机来进行模拟。该物料自动控制系统经过调试和运行，其生产物料自动配送能力可以满足各种产品的生产需求，可以满足相关物流公司的设备和生产的高水平和高效率运转的。在现代工业控制中，该系统犹如不知疲惫的搬运工，严格按照程序指令连续不断地进行物料输送。该系统的投入使企业彻底抛弃了手工操作，配料方式进入科学数据化生产，个人也从粉尘、噪音等恶劣的劳动环境中解脱出来。不仅如此，稳定的高质量的配料更带来了产品质量的提高。系统投入后，产品密度、假比重等主要技术指标有较大提高，所以，物流自动控制系统在生产制造和加工领域里，尤其是在大规模、高效率、连续生产的物流公司现场

42、，的确是一项值得推广的技术。整个系统现已投入使用，它对于网络信息时代企事业计算机集成制造过程以及网络销售领域等物流自动化系统的开发设计具有重要的参考价值。参考文献1 王庭有.可编程控制器原理及应用M.北京：国防工业出版社，2011，64-68.2 李世基.微机与可编程控制器M.北京：机械工业出版社，1997,190-230. 3 台方.可编程序控制器应用教程M.北京：中国水利水电出版社,2001,55-70.4 肖耀南.电气运行与控制M.北京：高等教育出版社,2004,175-190.5 王阿根.电器可编程控制原理及应用M.北京：清华大学出版社,2009,35-50.6于学亮,叶萌. 浅析PL

43、C在天然气自动化管道运输中的应用J. 中国科技投资. 2012,4(27):23-35.7李响,马永,何偲,王汀,牛雅宁,赵伟.块状物料机器手抓取式装箱机设计J. 食品与机械. 2010,8(05):80-108.8罗及红. 配料生产线控制系统的PLC自动控制J. 机电工程技术. 2010,6(07):65-90.9Erdal Yilmaz,Sevan Katrancioglu.Application of PLC to dynamic control system for liquid He cryogenic pumping facility on JT-60U NBI system D，

44、Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2011, 28, 353-367.英文翻译Based on PLC Control Material Transfer SystemConcord University College Fujian Normal University Department of Information Technology Electronic information engineering124132009025 Lin Huan Tutor：Li Yang【 Abstract 】Since the 1990 s, th

45、e continuous development of computer caused all areas of revolutionary change. Along with the microprocessor, the computer technology and digital communication technology, the rapid development of computer control has spread to almost all industrial fields. Modern society of market demand for manufa

46、cturing a quick reaction to produce small batch, more varieties, specifications, low cost and high quality products. In order to meet the requirements, the production equipment and automatic production line control system must have high reliability and sensitivity. Programmable controller is conform

47、 to the requirements appear, it is already a microprocessor as the foundation of the general control device. Factory automation and transfer system has also been greatly influenced by its influence, make modern factory automation degree and the requirements of information integration degree more and

48、 more is also high. In order to adapt to the requirements of the modern automatic transmission, PLC control gradually replace relay contactor control become transfer control of the main link, make the control system more secure, rapid and reliable. PLC application in our countrys rapid development,

49、it has been widely used in all kinds of mechanical equipment and production process of the electric control device. To understand the working principle of PLC, with the design, commissioning and maintenance of the PLC control system ability, has become a modern industrial to electrical technical per

50、sonnel and the basic requirements of engineering students.【 Key words 】 PLC; conveyor belt; material transfer 22附件专业本科毕业论文管理制度与相关文件汇编大学教育科学学院系二零一三年七月目 录专业本科毕业论文写作规范3专业本科毕业论文参考文献写作要求9专业本科毕业论文装订规范与要求20专业本科毕业论文指导教师工作要求22大学本科毕业论文（设计）封皮样式24学位论文独创性声明25大学本科生毕业论文任务书26大学本科生毕业论文评审书27大学教育科学学院本科毕业论文开题报告2013版28大

51、学毕业论文（设计）指导记录32专业本科毕业论文写作规范为了加强对我院专业本科毕业论文工作的规范化管理，现将毕业论文写作过程中需遵循的格式规范做如下要求。一、毕业论文的选题与设计要求专业本科毕业论文的内容选题必须是心理学领域或与心理学相关的交叉领域课题，符合专业培养目标要求，具有一定的学术性。在研究设计与方法上必须采用实证研究范式，即相关设计或因果实验设计，具体收集数据方法可用实验法、测验法、问卷法、访谈法、观察法。二、毕业论文的组成部分及写作要求（一）封面封面模板由学校统一制定，但封面的颜色由本学院规定。作者应将封面上的相关内容（毕业论文题目、学生姓名、学生学号、学院名称、专业名称、指导教师等

52、）用计算机填写完成（注意适当对齐）后再套印输出，填写时注意修改封面模板上的届数及年月。印刷输出前请向学院办公室询问封面颜色和年月时间。（二）目录目录需通过WORD定义三级大纲形式自动生成目录。目录内容包含：中文题目与摘要页、英文题目与摘要页、正文各部分、参考文献、附录、致谢（或后记）、学位论文独创性声明。目录的二级标题与一级标题、三级标题与二级标题在格式上应自动向内缩进2个字符；页码右对齐。字体采用宋体5号字，数字采用5号Times New Roman字体编排。中英文摘要页单独编排页码，页码居中采用罗马数字排序。（三）题目、摘要、关键词题目：说明该研究做了哪些方面的探讨以及研究中的变量有哪些。

53、如果是相关研究，应指出是哪两个或几个变量之间的相关；如果是因果研究，要尽量讲清实验中的自变量和因变量是什么。应让读者根据题目就能判断该研究属于哪种类型。注意将所要研究的问题界定清楚，题目不要过大或含糊不清。此外，在题目中应尽量明确界定所要研究的被试群体，这一点尤其体现在发展研究上。应注意使题目简洁明了：题目一般在25个字以内，言简意赅，尽量不使用副标题。为了便于检索，应在题目中拼写出所有的术语的全称，尽量避免使用缩略词。英文题目表达可以不与中文题目完全一致，但要求与中文题目内容要对应。摘要：是对全文内容的概括，方便论文检索，限500字以内。主要内容包括：目的（说明研究问题与对象）、方法（说明研

54、究方法）、结果（概括主要结果）、结论（简要结论）。写作要求高度概括，独立成文；一般在500字以内；不包含任何论文中没有的内容；摘要中应该写出术语的全部名称，不要用缩略词；摘要不能出现文献引用。英文摘要(Abstracts)，主要内容包括：Objective; Method; Results; Conclusions。其表达可以不与中文摘要完全一致，但要求与中文摘要内容要对应。关键词：是论文的文献检索标志，是表达文献主题概念的自然语言词汇。关键词是从论文的题名、层次标题和正文中选出来的能反映论文主题概念的词或词组。一般来说，每篇论文应选取35个词作为关键词，中英文一一对应。避免选用一些外延较广的

55、词作为关键词，应从汉语主题词表和专业主题词表中选用。英文关键词(Key Words)，要求中文关键词内容要对应。以上内容写作时，中英文各占一页，中文在前，英文在后。（四）引言引言是用一段简短的文字提出本研究的问题。指出本研究问题的重要性及其应用价值，即作者对这一问题进行研究的原因。说明本研究问题与所属领域的以往研究有什么样的关系，在本研究中主要解决的问题是什么（研究目的）。注意引言不要与摘要雷同。（五）正文正文是论文的核心部分，占主要篇幅。正文内容应该观点突出，言之有物，逻辑清晰，层次分明，结构完整，方法得当，论证严谨，资料真实，行文流畅，用语规范。论文正文字数不少于7000字。专业本科毕业论

56、文的正文包括如下几部分内容：1、文献综述内容包括：核心概念界定、国内外研究概况、以往研究不足、问题提出、研究意义等。核心概念界定：包括内涵界定（抽象定义）和操作界定（操作性定义）。国内外研究概况：是对国内外相关研究的历史回顾与现状分析。以往研究不足：客观总结、评述以往研究存在的问题，进而有针对性的提出本研究的问题。问题提出：指出研究目的，并逐条写出具体的研究假设。研究意义：包括理论意义与现实意义。2、研究方法内容包括：被试、研究工具、实验设计、研究程序、数据管理与分析等。被试：即研究对象。用简练的语言清楚地介绍被试的自然情况、取样情况、匹配情况、中途丢失情况等。研究工具：简要说明研究所用的实验

57、仪器设备及其型号信息、各种实验材料、测量工具（问卷与量表）的来源及其信效度信息、计算机软件的版本信息。实验设计：如果是实验研究，还应该在研究工具与研究程序两部分之间加入实验设计。简要说明实验设计模式、自变量的种类及其处理水平、因变量的种类及其测量指标等。研究程序：说明研究过程的每一个步骤。如果是实验研究则包括指导语、刺激的呈现、具体的实验范式及实验程序、以及无关变量的控制方法。如果是描述性或相关研究，则要说明访谈的程序、观察的过程、编码记分方法、问卷的编制过程、问卷的施测过程等。数据管理与分析：说明对研究数据管理与分析的软件，以及研究计划要使用的统计分析方法3、结果分析结果分析的主要任务是把数

58、据的统计过程和统计结果以文字、表格或插图的形式表现出来，以展示研究所得到的客观结果。即要求运用恰当的统计分析方法对结果做描述统计与推论统计，分析统计数字背后的心理学规律。结果分析的写作应注意以下几点：只需列出数据的统计结果，不要列出原始数据，即只列描述统计和推论统计的结果。选择正确的统计分析方法，按合理的逻辑顺序报告结果。尽可能报告全部结果，不要只报告有利的结果，而不报告不利的结果，以保证结果的真实性、客观性。只对数据结果做客观报告，并进行简单分析，揭示数据背后的规律，不需要做原因的解释和评论。字母符号：使用法定计量单位、符号和标准化、规范化的名词、术语。常用的统计学符号规定如下：样本代表的总

59、体数为N，样本数为n，平均数为M，标准差为SD，t检验为t，F检验为F，卡方检验为，相关系数为r，显著性为p。以上符号均为斜体。表和图：凡是用文字已经说明的问题，尽量不用表和图。如已用表或图，则文中不必重复其数据，只需摘其要点即可。表和图不要重复表达同一内容。表要求设计科学，简洁明了。一律使用三线表，不用竖线。一般应把自变量作为列，因变量作为行。表格要有表头（即表的标题），置于表格之上，标明表格序号，表格内的统计符号用斜体，数字采用5号Times New Roman字体编排。插图要有图题（即图的标题），置于图形之下。注意将图中的坐标名称、字符、数码标示清楚，并在图下方标出图号及名称。图线名称用

60、汉字。同一个表格或插图不能分两页显示。图需清晰可读。4、讨论首先，讨论是对结果所得原因的解释，需要明确地说明所得研究结果与研究假设相一致还是推翻了研究假设。如果一致则要对产生该结果的原因进行深入解释，并在此基础上进行推论。即将统计所得结果通过逻辑推论上升到理论高度，这需要研究者通过充分运用已经收集到的文献资料，来分析为什么会得出这样的结果，进而得出有关心理机制的科学结论。如果不一致，也要分析原因，通常在假设依据充分的情况下，要考虑是否是由于研究方法问题，导致结果与假设的不一致。其次，讨论部分应该将本研究的结果与其他相关研究的结果进行比较，从而进一步分析二者存在的共同特点和规律，用其他研究的结果

61、支持自己研究的推论。第三，讨论时还应指出研究结果的意义，通常可以针对研究结果的发现，给出相应的应用建议，如教育建议、工作建议等等。最后，讨论还必须对本研究的不足之处、局限性、或可进一步探讨的研究问题有明确的论述。写讨论应注意避免重复结果分析中对数据的说明，尽量不要再出现统计数字；研究结果就是论文的论点，要证明论点应注意避免就事论事，主观推测，论证要拿出充分的理论、研究、及事实论据。5、结论结论是在讨论的基础之上，以简明扼要的文字对研究结果做出高度概括的推论。一般逐条列举出结论，语言表达要明确，不能有含糊不清或模棱两可的含义。结论（结果推论）不能对研究获得的结果进行夸大或缩小，对所提出的假设未能充分证明之处也不要回避。结论中不应再出现具体的统