毕业论文自动卸料小车PLC控制系统

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1、甘肃畜牧工程职业技术学院毕业论文题 目：自动卸料小车PLC控制系统系 部：电子信息工程系专 业：机电一体化技术班 级：机电02班学生姓名：学 号：0704310012指导老师：日 期：2011年11月17日目录毕业论文（设计）任务书2开题报告3摘 要5关键词8第一章 绪论91.1课题的来源及现实意义91.1.1 课题的来源91.2设计任务与总体方案的确定91.2.1设计任务91.2.2控制要求10第二章 PLC概述112.1 PLC的发展历史112.2 PLC的发展趋势112.3 PLC的应用特点122.4 PLC应用中需要注意的特点132.5 plc的硬件与软件142.5.1Plc硬件的构成

2、142.5.2 plc软件的构成16第三章 卸料系统简介173.1自动卸料的特点17(1) 卸料现场粉尘大, 环境恶劣;173.2自动卸料系统的优点173.3 自动卸料系统组成173.4卸料技术的最新进展18第四章 自动卸料系统的设计194.1 卸料系统的设计194.1.1 控制系统图设计194.1.2 程序的构成、204.2运料小车运动控制PLC I/O地址分配204.2.1 PLC框架配置204.2.2 I/O地址分配20423数字量输出部分20424 数字量输入部分及内部继电器部分21第五章 控制系统的硬件连线图235.1 PLC的选型235.1.1 S7-200的特征235.1.2 S

3、7- 200的主要组成部件245.1.3 软件245.2软件设计24521行程开关24522 小车启停辅助继电器26523呼叫按钮2652.4 比较2852.5向左运动29526向右运动30第六章 元件明细表326.1 PLC设备元件明细表326.2 PLC程序编制32第七章 总结34致 谢35参 考 文 献36毕业论文（设计）任务书 学生姓名专业班级电子信息091班指导教师论文题目自动卸料小车PLC控制系统研究的目标、内容及方法任务：1、进行PLC选型2、确定I/O端口3、绘制PLC控制系统梯形图4、绘制小车卸料装置的PLC控制系统硬件接线图5、对系统所需的元件进行选择，编制元器件明细表6、

4、编写设计说明书要求；1、 起动时小车在0位，按下起动按钮料斗打开装料，延时10S，料斗关闭。2、 小车卸料位置有1、2、3、4、5五个位置，用五个位置开关确定，可以通过五个按钮来选择卸料位置，小车到达指定位置后开始卸料，延时5S后卸料完毕，同时停在该处。3、 如果其它处要卸料，所按按选择小车位置的按钮号与小车压下行程开关号相等时，小车仍停车。4、 如果所按小车停车位置的按钮号大于小车所压下的行程开关号时，小车右行，直到两者相等时停车开始卸料，延时5S后卸料完毕，同时停在该处。5、 如果所按小车停车位置的按钮号小于小车所压下的行程开关号时，小车左行，直到两者相等时停车，延时5S后卸料完毕，同时停

5、在该处。6、系统要有必要的电气保护环节，同时显示正常工作的停车位置。 分阶段完成的工作1、2011年7月查阅资料，进行功能设计，完成总体方案的设计。2、2011年8月完成各功能模块的设计，程序编写与程序调试。3、2011年9月完成硬件的安装与调试。4、2011年10月完成设计报告的编写。5、2011年11月之前完成设计的改进、完善工作。6、2011年11月进行毕业答辩。系（部）主 任意 见开题报告一PLC的概述可编程控制器（PLC）是计算机家族的一员，是为工业控制应用而设计制造的。可编程控制器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。它采用一类可编程的储存器，用于其内部的储存程序

6、，执行逻辑运算，顺序控制，定时，记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和生产过程。可编程控制器及其有关外部设施，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。二.plc自动送料装车的意义自动送料装车系统，它广泛应用于工程建筑和运输业。主要阐述了设计流程和重要的细节，电气控制元件和PLC型号的选择。另外对电气控制图和PLC梯形图的绘制也有一定的说明。通过本课程设计对于电气控制与可编程控制器技术知识有一个全面的贯通，对全面掌握这门课程在实际中的应用大有裨益。PLC的功能强大，广泛应用在工业工程上，对现代工业的自动化有着巨大的贡献。三.plc自动送料

7、装车的要求1进行PLC选型与I/O端口确定2绘制PLC控制系统梯形图和PLC控制系统硬件接线图3对系统所需的元件进行选择，编制元器件明细表4系统要有必要的电气保护环节，同时显示正常工作的停车位置四.plc设计选型的一般原则1、选择自己熟悉的机种和机型：同样的控制设备的设计，可以用任何同样级别的plc来完成。如果选用你不熟悉的plc，你就必须从头熟悉它，虽然不费太多的事，但毕竟没有用你熟悉的机型来的快。2、不要大材小用：什么样的规模设计任务就选用什么样规模的plc，避免造成太多的硬件资源的浪费。3、具体的控制对象，具体选择：根据不同的设计任务，来选择plc的机型。4、选用易采购的机型：有的产品经

8、销商较少，不容易采购或进行比较，有的产品经销商很多，容易采购和比较，你就可以选用信誉好、价格优惠、技术上能够给与支持的公司。5、I/O点数估算I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求有可使系统总投资最低。PLC的输入输出点总数和种类应根据被控对象的模拟量、开关量、输入/输出设备状况（包括模拟量、开关量、输出类型）来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的扩充，一般应估计的总点数再加上15%20%的备用量。本设计所占用的I/O点数计算.输入信号：开始按钮，需要一个输入点；停止按钮，需要一个输入点；计数值加1按钮，需一个输入点；计数值减1按钮，

9、需要一个输入点。以上共需要4个输入信号点，考虑以后对系统的调整与扩充留有20%的备用点，即用420%=1，取1个点，这样共用5个输入点。6、经常了解plc产品的发展动态：plc产品更新换代很快，你熟悉的机型也许过几年就见不着了，所以，你最好在设计选型之前，先了解一下市场情况五.本课题研究的步骤于进度1、2011年7月查阅资料，进行功能设计，完成总体方案的设计。2、2011年8月完成各功能模块的设计，程序编写与程序调试。3、2011年9月完成硬件的安装与调试。4、2011年10月完成设计报告的编写。5、2011年11月之前完成设计的改进、完善工作。6、2011年11月进行毕业答辩。摘 要可编程序

10、控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优

11、点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践设计的核心任务是：采用plc编程来实现一个基于自动卸料小车PLC控制系统的设计，其中设计包括四个模块电路：主控制电路，定时器电路，显示控制电路。经过整体电路的组合，实现上述设计中的功能。另外，我还对三菱公司的技术和产品等方面进行了初步研究ABSTRACTPLC, sai

12、d the English Programmable Controller, referred to as the PC. However, due to easy PC and PC (Personal Computer) confusion, so people still have the habit of using PLC as the PLCs initials. It is a microprocessor as the core digital computing device to operate the electronic system, designed for ind

13、ustrial applications and on-site design, using the programmable memory for storage in the implementation of its internal logic operations, the order of control, timing / And so arithmetic operations and counting command operations and, through digital or analog input and output interfaces to control

14、 all types of machinery or production processes. PLC is the computer technology and traditional relay technology to control access to a product, which overcame the relay contacts of the mechanical control system in the complex wiring of the contact, low reliability, high-power, versatility and flexi

15、bility of the shortcomings of the poor, To make full use of the advantages of the microprocessor, and take care of the on-site operation and maintenance of electrical skills and habits, in particular, the PLC programming, do not have the specialized knowledge of computer programming language, but in

16、 order to adopt a set of relay ladder Based on a simple form of instruction so that the image of the user programming, intuitive, easy to learn; debugging and error are also convenient. Users to purchase the necessary PLC, according to the statement only hints, do a small amount of wiring and easy u

17、ser programming, flexibility can be easily used in the production of practice PLC Design is the core mission: to achieve plc programming based on the automatic discharge of a car PLC control system The design, circuit design consists of four modules: the main control circuit, the timer circuit, cont

18、rol circuit show. Through a combination of the overall circuit to achieve the above-mentioned design. In addition, I also Mitsubishis technology and products in areas such as a preliminary study. These are embodied in the article关键词PLC，顺序控制，顺序功能图，梯形图，指令KeywordsPLC, the order of control, Sequential F

19、unction Chart, ladder, instructions.第一章 绪论1.1课题的来源及现实意义1.1.1 课题的来源 可编程控制器是计算机家族的一员，是为工业控制应用而设计制造的。可编程控制器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。它采用一类可编程的储存器，用于其内部的储存程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，记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和生产过程。可编程控制器及其有关外部设施，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。电气控制与可编程控制器技术（PLC）在生产实际中的应用：自动送料装车系统，它广泛应

20、用于工程建筑和运输业。主要阐述了设计流程和重要的细节，电气控制元件和PLC型号的选择。另外对电气控制图和PLC梯形图的绘制也有一定的说明。通过本课程设计对于电气控制与可编程控制器技术知识有一个全面的贯通，对全面掌握这门课程在实际中的应用大有裨益。PLC的功能强大，广泛应用在工业工程上，对现代工业的自动化有着巨大的贡献。1.2设计任务与总体方案的确定1.2.1设计任务使用siemens公司的可编程序控制器及Wincc组态软件。设计控制系统要求：1、进行PLC选型2、确定I/O端口3、绘制PLC控制系统梯形图4、绘制小车卸料装置的PLC控制系统硬件接线图5、对系统所需的元件进行选择，编制元器件明细

21、表6、编写设计说明书1.2.2控制要求起动时小车在0位，按下起动按钮料斗打开装料，延时10S，料斗关闭。小车卸料位置有1、2、3、4、5五个位置，用五个位置开关确定，可以通过五个按钮来选择卸料位置，小车到达指定位置后开始卸料，延时5S后卸料完毕，同时停在该处。如果其它处要卸料，所按按选择小车位置的按钮号与小车压下行程开关号相等时，小车仍停车。如果所按小车停车位置的按钮号大于小车所压下的行程开关号时，小车右行，直到两者相等时停车开始卸料，延时5S后卸料完毕，同时停在该处如果所按小车停车位置的按钮号小于小车所压下的行程开关号时，小车左行，直到两者相等时停车，延时5S后卸料完毕，同时停在该处。系统要

22、有必要的电气保护环节，同时显示正常工作的停车位置。10- - 第二章 PLC概述2.1 PLC的发展历史多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Lo

23、gic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是

24、无法取代的。2.2 PLC的发展趋势1向高速度、大容量方向发展为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。2向超大型、超小型两个方向发展当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。小型PLC由整体结构

25、向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为816点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司系列PLC。3PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC

26、与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的重要组成部分。4编程语言多样化在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。2.3 PLC的应用特点1.可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备

27、的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。2.配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具

28、有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3.易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。2.4 PLC应用中需要注意的特点 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有

29、如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：1.工作环境A温度PLC要求环境温度在055oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。B湿度为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。

30、C震动应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为1055Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。D空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。E电源PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流。电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。2.控制

31、系统中干扰现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。2.5 plc的硬件与软件2.5.1Plc硬件的构成从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。CPU的构成：CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入

32、装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字

33、或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。I/O模块：PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。

34、常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。电源模块：PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类

35、型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。2.5.2 plc软件的构成 1.系统软件系统软件包含3个部分：A系统管理程序。其作用一是运行时间管理，控制可编程控制器何时输入，何时输出，何时计算，何时自检，何时通信。二是存储空间管理，规定个中参数，程序的存放位置，以生成用户环境。三是系统自检程序，包括各种系统出错检验，用户程序语法检验，句法检验，警戒时钟运行。用户指令解释程序。用户指令解释程序是联系高级语言程序和机器码的桥梁。标准程序模块及其调用程序。这是许多独立的程序块，各程序块具有不同的功能。B.用户程序用户程序即是应用程序，使PLC的使用者针对具体控制要求

36、编制的程序。根据不同的控制要求编制不同的程序，这相当于改变PLC的用途，相当于继电器控制设备的硬接线线路，也正是所谓“可编程”一词的基本含义。- 16 - 第三章 卸料系统简介全自动卸料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜，如：冶金，有色金属，化工，建材，食品等行业。它是成品生产的首要环节，特别是有连续供料要求的行业，其运行的过程控制直接影响了产品的生产速度，它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对卸料控制要求也不同，但其高可靠性，先进性，开方性，免维护性，可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。3.1自动卸料的特点 (1) 卸料现场粉尘大, 环境恶劣;(2) 卸料速度和

37、精度要求高;(3) 卸料方式可能经常变换、调整;(4) 卸料可能受环境温度、湿度影响。（5）卸料用时短，且安全方便。3.2自动卸料系统的优点操作界面简洁、方便、美观、稳定性好、容错能力强、配料精度高、产量高，简单易学，即使没有学过电脑的人员，只要按照操作说明书来操作，很快就会上手。设备有故障，卸料系统自锁或提示操作员操作员按下暂停键，并声光报警提示操作员，提高卸料效率，节约成本，提高企业产值，有效提高竞争力。3.3 自动卸料系统组成自动卸料系统是对粉粒或液体物料进行输送和生产这一工业过程进行实时监控管理的自动化系统,已广泛应用于冶金、建材、化工、医药、粮食及饲料等行业。一般的工业自动卸料系统由

38、以下几部分组成。(1) 给料部分:给料部分是从料仓(或储罐) 向小车加料的执行机构。根据物料的不同特性,可以选用不同的给料设备,如电磁振动给料机、螺旋给料机、单(双) 速电磁阀等。(2) 装料部分: 装料部分由传感器、标准连接件组成。(3 卸料统由可编程控制器及其它控制器件等组成。3.4卸料技术的最新进展目前,自动卸料统的流程控制几乎全部由可编程控制器(PLC) 来实现, 上位计算机主要用于方便、屏幕人机对话等工作。随着微处理器技术的发展, 卸料系统中的装卸料阀发展为智能化的工业控制终端以及专门的装卸料控制器。卸料控制器是用来控制一种或多种物料的输送的微电脑系统, 可以完全或部分取代可编程控制

39、器, 实现卸料的自动化。近年来, 随着现场总线技术的推广, 将传统的卸料控制系统改进为基于现场总线的控制系统成为科技进步的必然趋势。目前,基于现场总线的卸料控制系统正在迅速推广。 33第四章 自动卸料系统的设计4.1 卸料系统的设计卸料系统的设计包括控制系统图设计、控制系统流程图设计、程序的构成、生产线结构方式选择、配料控制系统的设计等。4.1.1 控制系统图设计如图4-1所示图4-1 运料小车控制系统图4.1.2 程序的构成、开始运行程序，PLC将运行已经设置好的程序和参数，按下启动按钮和呼叫按钮后，小车到达呼叫的那个站点。4.2运料小车运动控制PLC I/O地址分配4.2.1 PLC框架配

40、置运料小车控制采用三菱的FX2N系列整体式PLC，它控制着整个系统按照控制要求有条不紊地运行。 4.2.2 I/O地址分配由于CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不再需要输入/输出模块。采用I/O分配采用自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是X000X015，输入端子对应的输出地址是Y000Y011。423数字量输出部分这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机一个。但是电机正转和反转两个状态，分别都应正转和反转继电器，所以输出点应该有2个。具体的输出分配如表4-1 所示：表4-1 输出地址分配输出地址对应的外部设备Y000电机反转继电器KM1Y001电

41、机正转继电器KM2424 数字量输入部分及内部继电器部分这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程开关共12输入点。具体的输入分配如表5-2 所示：内部继电器地址分配如表4-2所示：表4-2 输入地址分配 输入地址对应的外部设备X000启动按钮开关SB1X001停止按钮开关SB2X0021号站呼叫按钮开关HJ1X0032号站呼叫按钮开关HJ2X0043号站呼叫按钮开关HJ3X0054号站呼叫按钮开关HJ4X0065号站呼叫按钮开关HJ5X0071号站行程开关LS1X0102号站行程开关LS2X0113号站行程开关LS3X0124号站行程开关LS4X0135号站行

42、程开关LS5表4-3 内部继电器地地址分配 内部继电器地址功能说明M0小车运行停止M11号站呼叫M22号站呼叫M33号站呼叫M44号站呼叫M55号站呼叫M6小车所在站编号 呼叫编号M7小车所在站编号 = 呼叫编号M8小车所在站编号 （D1）时，即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，M6得电，小车向左运行；当（D0）=（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，M7得电，小车停止不动；当（D0）（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，M8得电，小车向右运行。它所对应的梯形图如图5-5所示：图5-5 比较梯形图所对应的助记符程序为：LD M0CMP D

43、0 D1 M652.5向左运动小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。它所对应的梯形图如图6-6所示：图5-6 向左运动梯形图所对应的助记符程序为：LD M6LD M1ANI X007LD M2ANI X010ORBLD M3ANI X011ORBLD M4ANI X012ORBLD M5ANI X013ORBANBOUT Y000526向右运动小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。它所对应的梯形图如图6-7所示：图5-7 向右运动梯形图所对应的助记符程序为：LD M8LD M1A

44、NI X007LD M2ANI X010ORBLD M3ANI X011ORBLD M4ANI X012ORBLD M5ANI X013ORBANBOUT Y001第六章 元件明细表6.1 PLC设备元件明细表如下表6-1所示：表6-1 元件明细表序号标号名称数量1SB1启动按钮开关12SB2停止按钮开关13HJ1HJ5呼叫按钮开关54LS1LS5行 程 开 关55KM1电机反转继电器16KM2电机正转继电器16.2 PLC程序编制 各种物料的采集只需在PLC模块中对各物理量进行组态，按照硬件定义各量的通道，根据各量的实际情况定义信号高低位、电流高低位参数即可。PLC I/O点配置表功能名称

45、动作器件 I / O地址 启动按钮SB1I0.0停止按钮SB2I0.1行程开关SQ1I0.2行程开关SQ2I0.3行程开关SQ3I0.4行程开关SQ4I0.5行程开关SQ5I0.6电机过载保护 FR1I0.7呼叫按钮X001Q0.0呼叫按钮X002Q0.0呼叫按钮X003Q0.1呼叫按钮X004Q0.2呼叫按钮X005Q0.3右行 KM2Q0.4左行 KM1Q0.5装料 Y2Q0.6卸料 Y1Q0.7表1 系统PLC输入输出配置表第七章 总结1.PLC是面向工业发展起来的一种新型的工业控制器，它将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点。传统继电器控制系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、

46、价格便宜等优点结合起来，且其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业生产过程控制中得到了广泛的应用。近几年，在电石厂、冶炼厂、钢铁厂等重型1业的配料系统和输送系统中广泛采用了PLC控制，改善了工人的工作环境，精简了操作人员，减少r配料中的人为误差，取得良好的经济效益。2.卸料控制系统应用比较广泛，采用了可编程控制技术，使整个控制系统的可靠性和精度大大提高，实现了自动控制。同时山于PLC扩展容易，可以对它进行扩展，如只需增加I/O接口模块就可扩展原料系统的输送控制。3.本卸料系统所选用的PLC控制系统与单片机系统相比，稳定性高，不易受外界电磁的干扰。4.系统可实现实时选择、修改、设置各种参

47、数，对现场实时监测和控制。5.上位机使用PC机，通过RS一232串口传给下位机，并对下位机的工作状况进行监控。致 谢本文是在王昭同老师精心指导和大力支持下完成的。王老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬

48、的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作柳暗花明又一村”。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！ 同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。参 考 文 献1廖常初. 可编程序控制器的编程方法与工程应用.

49、重庆.重庆大学出版社. 2001年2月第一版. 2廖常初. 可编程序控制器应用技术. 重庆. 重庆大学出版社. 1998年10月第三版.3余雷声. 电气控制与PLC应用. 北京. 机械工业出版社. 1996年10月第一版.4邓则名，邝穗芳. 电器与可编程序控制器应用技术. 机械工业出版社. 1997年3月.5洪镇南，李铁，王旭东PLC与计算机通信的实现J电气时代，2003，(2)：69706熊志奇. 微机自动化卸料控制系统. 电子技术应用. 1997 , 23 (10) 30 32 , 417赵进奎. 失重秤及其在水泥熟料配料系统中的应用. 自动化仪表, 1999 (4) 23-258张本举 自动配料系统的设计 中国铝业中州分公司计控室，2000 9王永华, 现代电气及可编程控制技术,北京航空航天大学出版社，2002年9月第一版10赵明，工厂电气控制设备，北京，机械工业出版社，1998年出版SIMATICS7-200可编程序控制器系统手册，2000.1134