基于PLC的積放輸送系統(tǒng)設(shè)計.

1、基于PLC控制的輕型反向積放式輸送系統(tǒng)的設(shè)計目錄設(shè)計總說明1Gen eral descriptio n of the desig n31. 緒論61.1課題背景及其意義61.2本課題的研究內(nèi)容62. 系統(tǒng)的控制要求及方案確定 72.1系統(tǒng)的控制要求72.2系統(tǒng)的方案確定83. 積放式懸掛輸送機的簡介93.1積放式懸掛輸送機的結(jié)構(gòu) 93.2積放式懸掛輸送機的工作原理 134. PLC的基本介紹144.1 PLC 概況144.2 PLC的結(jié)構(gòu)144.3 PLC的功能和應(yīng)用154.4 PLC的工作原理155. 控制系統(tǒng)的簡介165.1控制系統(tǒng)的整體設(shè)計 165.2控制系統(tǒng)的工作過程176. 控制系統(tǒng)

2、的硬件設(shè)計 206.1 PLC的選配206.2變頻器的選配 286.3其他設(shè)備的選配317. 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計337.1系統(tǒng)啟動、停止工作過程 347.2停止器的工作過程 367.3運料小車給址與讀址的工作過程 377.4分流與合流道岔的工作過程 388.結(jié)論與展望40參考文獻41附錄1.系統(tǒng)軟件程序 42附錄2.主要元器件選型 47致謝48華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于PLC控制的輕型反向積放式輸送系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計總說明本課題主要介紹了 PLC在涂裝烘干中的具體應(yīng)用，以涂裝烘干生產(chǎn)線的自動控制的 設(shè)計過程為例，講述PLC控制涂裝烘干生產(chǎn)線的運行。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進一步發(fā)展，整個社會自動化水

3、平和信息化水平不斷提高，人們 需要方便、快捷地將不同的物件輸送到不同的工位上去完成各種工藝作業(yè)，因此積放式 懸掛輸送機應(yīng)運而生，它是現(xiàn)代化生產(chǎn)中廣泛使用的物料輸送設(shè)備。積放式輸送機能高 速地向工位傳送工件，節(jié)省了工位間的傳遞時間，提高了生產(chǎn)效率。高速傳送還可以大 大減少吊具數(shù)量（即吊掛間距加大），降低鏈條牽引力，減少軌道上的負荷，提高使用 壽命。積放式輸送機每一個工位前都有一定的儲存，使生產(chǎn)具有一定的彈性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化過程中可編程控制器（ PLC從無到有，實現(xiàn)了接線邏輯到 存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應(yīng)用領(lǐng)域從 小到大，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任

4、運動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的 跨越。它不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)， 還可以構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過程控制網(wǎng)絡(luò)， 是實現(xiàn)工業(yè)自動化的一種強有力的工具?？删幊绦蚩刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和 算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或 生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體， 易于擴充其功能的原則設(shè)計。從上述定義可以看出，PLC是一種用程序開改變控制功 能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種控制功能外，還有與其

5、他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能。采用PLC對輸送線進行自動控制，輸送線分為物料輸送線（快速鏈）和物料烘干線（慢速鏈）兩部分，其中快速鏈主要用于輸送物料，鏈速較快（鏈速約12m/mi n）；慢速鏈屬于可調(diào)速工藝鏈，根據(jù)物料的不同，所需的烘干時間也不同，因此鏈速并不是固定 不變的，必須通過控制柜內(nèi)的變頻器來調(diào)整其速度，所以在整個系統(tǒng)起動前應(yīng)先設(shè)定變 頻器的頻率，來控制電動機的轉(zhuǎn)速，從而控制鏈速（鏈速約0.5m 2.5m/min ）。而PLC控制的主要是物料輸送線（快速連），所以必須了解運料小車所處的位置及各積放 段所存小車的數(shù)量。我們通過在輸送線上安裝占位開關(guān) （測檢小車位置），滿位開關(guān)（檢 測積放段存車

6、數(shù)量是否已達到要求）、清除開關(guān)以及給址器（給定小車地址）、讀址器（根 據(jù)所給地址命令小車進入不同的工位）等向 PLC輸入端發(fā)出信號，經(jīng)中央處理機（CPU 內(nèi)部程序處理后，向PLC輸出端發(fā)出相應(yīng)信號，來控制輸送線上各個停止器的打開與關(guān) 閉，從而控制每輛小車的停止或運行，達到自動控制輸送線正常運行的目的。采用PLC控制的輸送生產(chǎn)線系統(tǒng)可靠性高，且PLC內(nèi)部程序編制的靈活性及功能的多樣性大大降低了外 部的硬件配置，不但提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，而且方便了控制人員的管理。本設(shè)計包括兩個部分的內(nèi)容，即硬件部分和軟件部分。本文首先介紹了課題研究的 目的和意義，講述現(xiàn)在汽車涂裝中所存在的現(xiàn)狀，確定出系

7、統(tǒng)的控制要求、方案確定和 系統(tǒng)的工作原理。然后對生產(chǎn)線中使用的積放式懸掛輸送機的結(jié)構(gòu)和工作原理進行了介 紹，對系統(tǒng)所使用的PLC控制也進行了簡述，接下來就是這次設(shè)計的重點，講述了系統(tǒng) 的整體設(shè)計及其工作過程，再對設(shè)計系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分進行介紹。關(guān)鍵詞：積存；滿位；占位；PLC第37頁共48頁The reverse product put light conveyor systembased on PLC control designGeneral description of the designThis subject mainly introduces the application

8、 of PLC in coating drying, the coating drying product ion line as an example, the desig n of the automatic con trol process about the operati on of the PLC con trol coat ing drying product ion line.With the further development of industry modernization, the whole society and normalization level cont

9、inuously improve automation level, they need quickly and easily carry differe nt objects to a differe nt locati on on various process operati ons, so put suspe nsion conv eyor arises at the historic mome nt, it is widely used in the producti on of moder n material conveying equipme nt. High speed by

10、 the product put con veyor mecha ni sms to tran sfer stati on artifacts, save the tran sfer time betwee n the stati on s, improve the product ion efficie ncy. High speed tran smissi on can also greatly reduce the amount of sli ng (i.e., hang spaci ng in crease), and reduce the cha in tracti on, redu

11、ce the load on the tracks, improve the service life. Each location before the product put conveyor has certain storage, production has certain flexibility.In the process of moder n in dustrial producti on automatio n programmable con troller (PLC) from scratch, and realize the leap of logic to stora

12、ge logic connection; Its function from weak to strong, has realized the logic control to the progress of the digital control; Its application fields since the childhood, has realized the single equipment simple control to compete nt for motio n con trol, process con trol and con trol of distributio

13、n across a variety of tasks. It not only can replace the traditi onal relay con trol system, the con tact can also con stitute a complex in dustrial process con trol n etwork, is a powerful tool to realize in dustrial automati on.Programmable controller is a digital computing operation of electronic

14、 systems, specially desig ned for applicati on in in dustrial en vir onmen t. It USES a programmable memory, used in its internal storage to perform logical operations, sequential control, timing, counting and arithmetic operati ons such as in structi on, and through digital and an alog in put and o

15、utput, con trol various types of machi nery or product ion process. Programmable con troller and related equipme nt, should be accord ing to the in dustrial con trol system is easy to form a whole, easy to expand its function on the principle of design. Can be seen from the above defi niti on, the P

16、LC is a kind of in dustrial con trol computer with the program cha nge of control functions, in addition to finish all kinds of control functions, and the computer com muni cati on n etwork and other fun cti ons.Adopting PLC to control the automatic conveyor line, conveyor line is divided into mater

17、ial transport line (fast chain) and material drying line chain (slow) two parts, including fast cha in is mainly used for con vey ing material, cha in speed faster (cha in speed about 12 m/mi n); Slow cha in bel ongs to adjustable-speedtech no logy cha in, accord ing to differe nt materials, the dry

18、ing time required is also different, so the chain speed is not fixed, must through encaseof frequency converter to adjust its speed control, so in the whole system should be set before starting the frequency of the inverter, to control the speed of the motor, so as to con trol the cha in speed (cha

19、in speed is about 0.5 m, 2.5 m/mi n). And PLC con trol is the main material conveyor line (fast), so you must know the location of the material car and each product to put the car number. We pass on the transmission line installation placeholder switch (measurement inspection car location), full pos

20、ition switch (testing whether put period put car number has reached the requirement), remove the switch and to address (given the car address), read access device (accord ing to the address give n comma nd the car into a differe nt locatio n), such as the in put sig nal to the PLC, the cen tral proc

21、ess ing unit (CPU) after the internal procedures, output sig nal corresp onding to the PLC, to con trol the tran smissi on line each stop ope ning and clos ing, so as to con trol each car stop or run, achieve the goal of automatic control the normal operation of conveyor line. Conveyor production li

22、ne PLC control system has high reliability, and PLC internal programming flexibility and functional diversity of greatly reduces the external hardware configuration, not only improve the producti on efficie ncy, reduce the product ion cost, and convenient con trol of pers onnel man ageme nt.The cont

23、ent of this desig n in cludes two parts, n amely the hardware part and software part. This paper first introduces the purpose and significanee of the thesis, about the present situatio n of the car coati ng in now, determ ine the con trol requireme nts of the system, the scheme and work ing prin cip

24、le of the system. Then on the product ion line used in the product put suspension conveyor of the structure and working principle are introduced, the PLC con trol used by the system is also briefly, the n there is the focus of the desig n, tells the story of the whole system design and its working p

25、rocess, and the design of hardware part and software part of the system is in troduced.Keywords： Store up； Fully booked; Masses； PLC1. 緒論1.1課題背景及其意義一直以來，可編程序控制器（PLC在工業(yè)自動化控制方面發(fā)揮著巨大作用，為各 種各樣的自動化控制設(shè)備提供了廣泛、可靠的控制應(yīng)用。PLC主要能夠為自動化控制應(yīng)用提供安個可靠和比較完善的解決方案，適合當前自動化工業(yè)企業(yè)的需要。隨著計算機 技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域有了翻天覆地的變化，而PLC不斷地采用新

26、技術(shù)以及增強系統(tǒng)的開放性，在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷擴大。PLC將計算機技術(shù)、 自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，成為實現(xiàn)單機、車間、工廠自動化的核心設(shè)備，其 具有可靠性高、抗干擾能力強、組合靈活、編程簡單、維修方便等諸多優(yōu)點。汽車涂裝烘干是汽車車身制造的三大工程之一，主要作用是保護和裝飾車身。我國 汽車行業(yè)在涂裝烘干技術(shù)的應(yīng)用方面，與國際水平的差距在不斷縮小。在現(xiàn)階段，大批 量的汽車涂裝烘干生產(chǎn)要求高度的自動化，涂裝烘干設(shè)備及裝備已經(jīng)成為最關(guān)鍵的要 素，因為它直接或間接影響涂裝烘干生產(chǎn)線的開動率、工藝參數(shù)的穩(wěn)定性、涂裝生產(chǎn)質(zhì) 量的一致性和一次合格率、涂裝材料利用率等，涂裝烘干線在汽車工廠

27、建設(shè)中所占的投 資總是最高的。所以，汽車涂裝烘干線的高度自動化，一直是我國汽車工業(yè)對涂裝裝備 的迫切需求。隨著國家對節(jié)能環(huán)保政策的不斷完善，高效的涂裝線節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備也 將是汽車工業(yè)不可缺少的。隨著 PLC的高速發(fā)展，汽車涂裝烘干線有了很大的改善。我國涂裝烘干生產(chǎn)線經(jīng)歷了由手工到生產(chǎn)線，到自動生產(chǎn)線的發(fā)展過程。采用PLC控制涂裝烘干生產(chǎn)線的運行，解放了人力，提高了涂裝質(zhì)量和工作效率，提高了涂裝的 安全性和可靠性，收到更多的經(jīng)濟效益和社會效益。1.2本課題的研究內(nèi)容本課題設(shè)計將以汽車涂裝烘干生產(chǎn)線為例介紹PLC在積放式懸掛輸送過程中的應(yīng)用。系統(tǒng)采用PLC控制涂裝烘干生產(chǎn)線的運行，應(yīng)用微機參與生

28、產(chǎn)管理，根據(jù)生產(chǎn)情況 確定最佳的物流狀態(tài)，按指定路線完成物料的輸送、積存、轉(zhuǎn)掛、分流及工藝工裝，有 效減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。系統(tǒng)運行時，采用PLC控制汽車涂裝烘干生產(chǎn)線的運行，通過現(xiàn)場安裝接近傳感器、 壓力傳感器、限位開關(guān)等實時檢測系統(tǒng)運行狀態(tài)，將信號傳入PLC根據(jù)生產(chǎn)情況確定最佳的物流狀態(tài)，產(chǎn)生輸出信號控制輕型積放式輸送機，按指定路線完成物料的各個工 作任務(wù)。2. 系統(tǒng)的控制要求及方案確定2.1系統(tǒng)的控制要求涂裝烘干線可分為物料輸送線（快速線）和物料烘干線（慢速線）兩部分，其中快 速線主要用于工件輸送，線速較快，約12m/mi n；慢速線屬于可調(diào)速工藝鏈，因為工件的不同，所需烘干

29、時間也不同，因此線速不是固定不變的，系統(tǒng)通過變頻器來實現(xiàn)其無 級平滑變速，所以在整個系統(tǒng)起動前應(yīng)先設(shè)定變頻器的頻率，來控制電動機的轉(zhuǎn)速，從 而控制其線速，線速約0.5m-2.5m/min。系統(tǒng)起動后，運料小車先行至上料點等待，待燒制成型的鐵制壁爐用特制吊具懸掛 至運料小車后（裝料），小車按照給定的路線進入相應(yīng)工位進行涂裝，涂裝后壁爐由快 速線進入慢速線，經(jīng)烘干后從慢速線中駛出，至下料點（15#停止器）卸料，最后返回上料點繼續(xù)裝料，如此周而復(fù)始。生產(chǎn)線的運行路線如圖2.1所示I?圖2.1.1生產(chǎn)線運行線路因此，設(shè)計PLC控制系統(tǒng)要滿足以下條件：(1) 控制系統(tǒng)的起動、停止，設(shè)置輸送線和烘干線的線

30、速，并根據(jù)需要可隨時改 變線速。(2) 在相應(yīng)工位(如上料點、卸料點等)設(shè)置緊急按鈕。當出現(xiàn)緊急情況或需要 時，可直接按晉級按鈕來停止生產(chǎn)線的運行，以免發(fā)生意外。(3) 因物料小車所載物料不同，需進入各自相應(yīng)的工位，所以在上料點上料后， 小車根據(jù)需要對小車給定地址。給址完成后，小車根據(jù)地址進入不同的線路, 后經(jīng)過噴漆、烘干的處理，合格的物件在下料點放下，空載小車按照路線返 回上料點積存，等待下次上料，不合格的物件返回相應(yīng)的工位，重新進行加 工。2.2系統(tǒng)的方案確定目前，應(yīng)用于控制場合的控制裝置有 PLC繼電器，單片機系統(tǒng)以及各種工業(yè)計算 機等，他們擁有不同的特點，適合于不同的環(huán)境，下面將對它們

31、進行比較，選擇出適合 系統(tǒng)的方案。(1) PLC控制與繼電器控制的比較繼電器控制采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的功能；PLC控制只要改變程序并改動少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。繼電器的工作頻率低，速度慢； PLC采用指令控制，穩(wěn)定、可靠，運行速度大大提高了。繼電器控制是利用時間繼電器 的滯后動作來完成時間上的順序控制；PLC控制根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時值，靈活性 大，定時時間不受環(huán)境影響。繼電器使用大量觸點，使用壽命短，可靠性差，不易維護; PLC采用微電子技術(shù)，內(nèi)部動作靠無觸點的半導體電路完成，體積小，壽命長，可靠性 高。PLC內(nèi)部有特定的計數(shù)器，可實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的步進控制。

32、從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計、安裝、維護等各方面進行比較，傳統(tǒng)的繼電器控制大多 數(shù)將被PLC所取代。(2) PLC控制與單片機控制的比較單片機是只一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)，它具有一個完整計算機所需要的的大部分部件：CPU內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還具有外存；同時 集成諸如通信接口、定時器、實時時鐘等外圍設(shè)備。而最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將 聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入/輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。它不是完成某一個邏輯 功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。采用單片機系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點，但是由于穩(wěn)定性和抗電磁干擾能力比 較差，以及I/O接口太簡單不適合用于直接

33、與工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)接使用，需要有相當?shù)难?發(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定。（3）PLC控制與計算機系統(tǒng)的比較計算機系統(tǒng)的編程語言為匯編語言或高級語言，它要求開發(fā)人員具有較高的計算機 專業(yè)知識核危機軟件編程的能力。PLC采用了采用面向控制過程、面向問題的“自然語 言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用，便于推廣應(yīng)用。另外計算機系 統(tǒng)的工作環(huán)境要求很高，為滿足工業(yè)級的可靠性要求要進行很多的特殊設(shè)計，大大提高 了其應(yīng)用成本。計算機系統(tǒng)的I/O接口比較簡單，不適用于直接與工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)接使 用。PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的，具有更高的可靠性。根據(jù)以上的介紹和比較，結(jié)合 PLC的特點，可靠性

34、高，抗干擾能力強，結(jié)構(gòu)簡單， 使用、維護方便，功能強大，體積小，重量輕，功耗低，最終確定涂裝烘干生產(chǎn)線的自 動控制系統(tǒng)由PLC來進行控制。3. 積放式懸掛輸送機的簡介3.1積放式懸掛輸送機的結(jié)構(gòu)積放式懸掛輸送機是一種適應(yīng)于高生產(chǎn)率、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的運輸設(shè)備，不僅起著運 輸作用，而且貫穿整個生產(chǎn)線，集精良的工藝操作、儲存和運輸功能于一體。隨著現(xiàn)代 化物流輸送技術(shù)的飛速發(fā)展，積放式輸送機在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，特別是在汽車制 造業(yè)中，四門裝配線、發(fā)動機裝配線、整車裝配線等。積放式輸送機主要有以下幾個部分組成：輸送機軌道、牽引鏈條、積放小車組、驅(qū) 動裝置、張緊裝置、停止器、滾子組回轉(zhuǎn)裝置、光輪回轉(zhuǎn)裝置

35、、道岔、止退器、氣路控 制裝置等。如下圖3.1所示阿屢T|小車中心距才機存長18 圖3.1積放式懸掛輸送機其主要部件簡介如下：（1）輸送機軌道積放式輸送機系統(tǒng)中有不同類型、不同軌間距的軌道。在積放式懸掛輸送機系統(tǒng)中， 軌道由上下兩層組成，上層為牽引軌，傳遞牽引動力，在承載軌上面，用不同規(guī)格工字 鋼制造，其下翼緣內(nèi)表面是牽引鏈條滑架滾輪的踏面，它通過鏈支承小車支架，對鏈條 起支承作用。下層為承載軌，由兩件特制槽鋼組成，承載軌槽鋼下翼緣為承載小車輪和 導輪的踏面，通過牽引鏈上的推頭推動小車在其上運行，車輛通過特制的吊具懸掛在小 車上。（2）牽引鏈條牽引鏈條是鏈式輸送機的傳動機構(gòu)的主要部分，鏈條由精

36、密模鍛件外鏈片、內(nèi)鏈片、 銷軸、推桿外鏈片、鏈支承小車組成，這些件由優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼制，均經(jīng)過熱處理、探 傷，因此具有良好的綜合機械性能和高的可靠性。（3）積放小車組載荷梁與在承載軌道中運行的載貨小車相連接，在懸掛輸送機系統(tǒng)中，載荷梁在牽引軌的下面，積放小車組沿輸送線路運行的唯一物體，積放小車組的前小車具有與牽 引鏈條嚙合或脫開嚙合的功能。前小車通過牽引鏈條上的推頭的帶動在系統(tǒng)中運行。只 要懸掛系統(tǒng)中前小車升降爪抬起，推桿就會與前小車升降爪嚙合。積放小車組通過牽引 鏈條的帶動在系統(tǒng)中運行，有時需要停下來，這有兩種可能，一是當積放小車組的前小 車運行到停止器位置上而停止板已伸出；另一可能是前小車“

37、撞”在一個已停下來的小 車上，這樣，小車就會在這個已停止的積放小車組后面積存下來。在懸掛系統(tǒng)中，當停止器的停止板伸出時，前小車升降爪就會被壓下去與牽引鏈條 推桿脫開嚙合，當停止板縮回去時，前小車的升降爪抬起牽引鏈條的推桿與前小車的升降爪嚙合，小車又運行。（4）驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置是向牽引鏈條提供動力的裝置。 它由電機、減速器、機架、驅(qū)動鏈條組成 電機通過皮帶與減速器相連，履帶式驅(qū)動裝置由主動鏈輪、被動鏈輪與驅(qū)動鏈條組成； 主動鏈輪與減速器主軸相連，被動鏈輪為張緊鏈輪，動力通過兩個鏈輪和驅(qū)動鏈條傳給 牽引鏈條。驅(qū)動裝置具有機械過載和電流過熱繼電器雙重保護。（5）張緊裝置張緊裝置是吸收牽引鏈條從傳動裝

38、置繞出時所產(chǎn)生的松弛（如因鏈條磨損、溫度變 化等原因）并使其保持一定張力的裝置。張緊裝置總是布置在驅(qū)動裝置的繞出端并靠近 驅(qū)動裝置的位置上。（6）停止器停止器安裝在承載軌道的側(cè)面，設(shè)置在輸送系統(tǒng)中需要停下積放小車組的位置上， 是輸送機系統(tǒng)中控制載貨小車停止和運行的裝置。它是整個輸送機系統(tǒng)中車流控制的核 心。停止器在車流控制中起著兩個重要的作用；一是對車流實行安全可靠的控制，停止 器猶如十字路口的紅綠燈， 對車流實行安全連鎖控制， 保證道岔區(qū)內(nèi)的小車順利通行; 二是停止器對輸送機線路中的車流實行調(diào)節(jié)作用。在車流通過水平轉(zhuǎn)向段、上下坡和操 作工位時，停止器等距離地釋放小車，對車流起著穩(wěn)定和均衡的作

39、用。積放式輸送機作 為機動靈活的輸送設(shè)備，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著組織和管理作用。由于各生產(chǎn)工序間的短 期不平衡性和各種偶然性，小車在系統(tǒng)中的流動是隨機的和不規(guī)則的，停止器在總體上 對系統(tǒng)中的物流起著均衡作用，使小車的流動在概率上趨向穩(wěn)定和平衡狀態(tài)，確保整個 輸送機系統(tǒng)的正常工作。當停止板動作時，小車組前小車上的升降爪就與鏈條脫開嚙合， “止逸爪”頂在停止板上，小車停止運行。當一個車組停在停止器上時，在其后就能陸續(xù)積存下幾個車組。（7）滾子組回轉(zhuǎn)裝置滾子組回轉(zhuǎn)裝置是一種引導牽引鏈條水平轉(zhuǎn)向，并為之提供圓滑過渡的部件。其構(gòu) 造是在支架上等距離分布有一系列滾子，滾子內(nèi)裝有軸承?；剞D(zhuǎn)支架和牽引軌道平行，

40、支架上安裝的滾子數(shù)量取決于水平彎軌的半徑。牽引鏈沿滾子外表面摩擦運行，帶動滾 子旋轉(zhuǎn)。（8）光輪回轉(zhuǎn)裝置光輪回轉(zhuǎn)裝置也是一種引導牽引鏈條水平轉(zhuǎn)向，并為之提供圓滑過渡的部件。光輪 是一個帶外輪緣的圓形平輪，光輪中心與輪轂軸承配合。牽引鏈條沿光輪外表面運行， 靠摩擦力帶動光輪旋轉(zhuǎn)。所以光輪安裝確保水平，防止鏈條脫落。（9）道岔道岔是在積放式輸送機系統(tǒng)中控制載貨小車運行路線的裝置。道岔設(shè)置在軌道匯合處或轉(zhuǎn)換運行路線的位置上，控制積放小車在輸送機系統(tǒng)中的流向。道岔分為兩種，一種是合流道岔，一種是分流道岔。合流道岔的運行方向由在承載 軌道中運行的前小車控制，前小車像楔塊一樣推動岔舌轉(zhuǎn)向，使車組轉(zhuǎn)入到合流

41、軌道中 去。車組在分流道岔上的換向由氣缸控制或手動（拉繩）控制，無論是手動還是氣缸控 制，都是使岔舌旋轉(zhuǎn)，道岔舌把車組從正在運行的軌道上轉(zhuǎn)至另一承載軌道上，或岔舌 不旋轉(zhuǎn)，車組在同一軌道上繼續(xù)運行。（10）止退器止退器是用來防止進入停止器的第一輛積放小車后退和游戈的裝置。止退器固定在承載軌道上，由止退板和支架組成。載貨小車向前運行時，在鏈條的推動下，積放小車 推止退板，止退板繞軸旋轉(zhuǎn)，積放小車通過之后，止退板在自重的作用下又旋轉(zhuǎn)回原始 位置。（11）輸送機的氣路控制裝置一氣路單元氣路單元是控制氣缸動作的裝置，它由分水濾氣器、調(diào)壓閥、油霧器及電磁閥等氣 動元件組成并組裝到一塊安裝板上，在氣路單元

42、的進氣端，還設(shè)有截止閥，以便于氣路 單元及氣缸的維修。氣路單元的進氣端用軟管與壓縮空氣管道連接，兩個出口用軟管分 別與氣缸接口連接。氣路單元各元件的功能如下：分水濾氣器一分離并除去壓縮空氣中 的水分和雜質(zhì)；調(diào)壓閥一調(diào)節(jié)氣缸所需要的壓縮空氣壓力；油霧器一潤滑電磁閥和氣缸； 電磁換向閥一控制氣缸運動方向；排氣消聲節(jié)流閥一控制氣缸運動速度，消除排氣燥聲根據(jù)用途不同，氣路單元可分為道岔氣路單元、停止器氣路單元、張緊氣路單元和升降 機氣路單元。3.2積放式懸掛輸送機的工作原理輸送機的工作原理是通過小車組與輸送鏈推頭的嚙合與脫開來實現(xiàn)吊具上的車輛輸送或停止積放。根據(jù)工藝要求，可以分為快鏈和慢鏈（稱工藝鏈）

43、，快鏈主要是來用于車輛輸送或積放，可以根據(jù)生產(chǎn)線的長短來存放車輛的多少。慢鏈主要是用來整車裝配，根據(jù)生產(chǎn)工藝工位及鏈速來調(diào)整生產(chǎn)線的節(jié)拍，此時吊具上的車輛只能由牽引鏈帶小車組的運行是依靠牽引鏈驅(qū)動小車組實現(xiàn)，通過停止器的開閉來控制小車組的起 停。牽引鏈對小車組的驅(qū)動是靠推頭外鏈片上的推頭與小車組升降爪的嚙合實現(xiàn)。在軌 間距為381mm勺標準軌上，設(shè)有停止器，小車組遇到停止器時，升降爪被停止器壓迫下 降而與推頭脫離；在軌間距為333mm勺工藝線壓軌上，中間沒有停止器，推頭與升降爪 一直嚙合，直到離開壓軌區(qū)。在標準軌上，推頭下沿距承載軌上沿為 45mm升降爪上沿距軌道上沿為 65mm升 降爪與推頭

44、嚙合約20mm升降爪的升降行程為 35mm當小車組遇到停止器，升降爪被 壓下降與推頭脫開；而在壓軌上，推頭與升降爪嚙合約50mm且升降爪收到推頭的擠壓 下降，但由于軌間距小，升降爪無法與推頭脫開。小車組由前、中、后三小車及均衡梁組成，前小車上裝有一個可上下活動的升降爪 和可翻動的止逸爪及前鏟等零件，升降爪通過杠桿與前鏟相鉸接，后小車上裝有一楔形 尾板。牽引鏈條上的推桿與前小車上的升降爪相嚙合，推動載貨小車運行。積存時依靠 停止器臂板的插入將前小車上的升降爪壓下，使載貨小車脫離牽引鏈條的嚙合而停止下來，后續(xù)的小車因其前鏟被前一輛載貨小車的尾板抬起，通過杠桿迫使升降爪落下，而 使后續(xù)小車陸續(xù)停下，

45、當停止器臂板撤回時，由于前鏟的重力使升降爪抬起復(fù)位，于是 小車重新投入運行狀態(tài)。4. PLC的基本介紹4.1 PLC概況隨著微處理器計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已經(jīng)擴展到幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域。當前用于工業(yè)控制的計算機可分為幾類，如可編程控制器，基于PC總線的工業(yè)控制計算機，基于單片機的測控裝置，用于模擬量閉環(huán)的可編程調(diào)節(jié)器，集散控制 系統(tǒng)（DCS和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS等?？删幊炭刂破魇菓?yīng)用面最廣，功能最強大， 使用最方便的通用工業(yè)控制裝置，它已成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在專業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它 采用可編程存儲器，用來在其內(nèi)部

46、存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術(shù)運 算等操作指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。4.2 PLC的結(jié)構(gòu)接觸器電磁閥 指示燈 電源PLC主要由CPU莫塊，輸入模塊，輸出模塊和編程器組成。如圖4.2所示按鈕選擇開關(guān)限位開關(guān)電源圖4.2 PLC控制系統(tǒng)4.3 PLC的功能和應(yīng)用（1）順序邏輯控制：是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器順 序控制。（2）運動控制：PLC和計算機數(shù)控（CNC設(shè)備集成在一起，可以完成機床的運動控制。（3 ）定時和計數(shù)控制：定時和計數(shù)精度高，設(shè)置靈活，且高精度的時鐘脈沖可用于準 確的實時控制。（4）模擬量控制：PLC

47、能完成數(shù)模轉(zhuǎn)換或者模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制大量的物理參數(shù)，例如，溫 度、壓力、速度和流量等。（5）數(shù)據(jù)處理：能完成數(shù)據(jù)運算，邏輯運算、比較傳送及轉(zhuǎn)換等。（6）通信和聯(lián)網(wǎng)：PLC之間、PLC和上級計算機之間有很強的通信功能，作為實時控制 系統(tǒng)，不僅PLC數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電、故障時的對策等。4.4 PLC的工作原理當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和 輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期， 在整個運行期間，PLC的CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。（1）輸入采樣階段：在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)

48、據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸 出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段：在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描 用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成 的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算， 然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RA佈儲區(qū)中對應(yīng)位的

49、狀態(tài)；或者刷 新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特 殊功能指令。（3）輸出刷新階段：當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。5. 控制系統(tǒng)的簡介5.1控制系統(tǒng)的整體設(shè)計（1） PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則： .最大限度地滿足被控對象的控制要求 .保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠 .在滿足控制要求的前提下，力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 .考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC容量時，應(yīng)適當留有余量（2）PLC控制系統(tǒng)設(shè)

50、計的主要內(nèi)容： .擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件 .選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu) 選定PLC的型號 .編制PLC的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖 .根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言（常用梯 形圖）進行程序設(shè)計 .設(shè)計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件 編寫設(shè)計說明書和使用說明書（3）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟： .根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求 .在明確了控制任務(wù)和要求后，選擇電氣傳動方式和確定系統(tǒng)所需的用戶輸入，輸出設(shè)備 .選擇合適的PLC類型，包括機型的選擇，容量的選擇，I/O模塊的選擇等 .分配I/O點，設(shè)計I/O端子接線圖 .進行PLC程序

51、設(shè)計，同時可進行控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工 .將編寫好的程序輸入PLC中去，并對程序進行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止 .聯(lián)機調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計和控制臺、柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除，直到調(diào)試成功 .編制技術(shù)文件，包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、PLC程序清單 .交付使用如圖5.1所示圖5.15.2控制系統(tǒng)的工作過程采用PLC對輸送線進行自動控制，對物料烘干線（慢速鏈）來說，它是可調(diào)速工藝 鏈，通過控制柜內(nèi)的變頻器來調(diào)整其速度，控制過程比較簡單。PLC控制的主要是物料輸送線（快速連），所以必須了解運料小車所處的位置及各

52、積放段所存小車的數(shù)量。我 們通過在輸送線上安裝占位開關(guān)（測檢小車位置），滿位開關(guān)（檢測積放段存車數(shù)量是 否已達到要求）、清除開關(guān)以及給址器（給定小車地址）、讀址器（根據(jù)所給地址命令小 車進入不同的工位）等向PLC輸入端發(fā)出信號，經(jīng)中央處理機（CPU內(nèi)部程序處理后,向PLC輸出端發(fā)出相應(yīng)信號，來控制輸送線上各個停止器的打開與關(guān)閉，從而控制每輛 小車的停止或運行，達到自動控制輸送線正常運行的目的。（1）運料小車給址、讀址的過程SP39 工YV25SP33 nQYV24 EQ SP40Q SP4I在全線正式起動前應(yīng)先將小車送入輸送線內(nèi)，上車點位于20#停止器前。只有在,20# 停止器后或16#停止器

53、后有空位時才可將車放入（嚴禁在輸送機運行時將車放入線內(nèi)） o 如下圖521所示亡SPxx占位開關(guān)口 SPkx W時開黃（包括構(gòu)位開關(guān)EK YVSP3 h SP2 ZZ 直O(jiān)：B5P3Q sps圖5.2.1小車運行線路圖小車進入輸送線后，先經(jīng)合流道岔清除開關(guān) SP40及滿位開關(guān)SP41,再通過清址器后（每輛小車都有兩個用來給址的信號桿，通過清址器后，信號桿將恢復(fù)原位），至1#停止器等待。1#停止器為上料點，此處有一工位操作站，分布有急停按鈕（ ES1和給 址按鈕（WS1 WS2o全線共有5個急停按鈕，當任意一個按鈕被按下時，全線停止， 只有重新起動，全線才能恢復(fù)運行。小車在上料點上料后，根據(jù)需要

54、對小車給址： .當WS被按下時小車應(yīng)進入第一個分流道岔的彎通道岔 .當WS2被按下時小車應(yīng)進入第一個分流道岔的直通道岔，之后進入第二個分流道岔的彎通道岔 .當WS1 WS2W時被按下時小車應(yīng)進入第二個分流道岔的直通道岔（2）分流道岔與合流道岔的動作過程 分流道岔的控制：分流道岔所起的作用是將一條通路分成直通和彎通兩條通路。它是根據(jù)運料小車所給地址來產(chǎn)生相應(yīng)動作的。由于裝載不同物料的小車需進入不同的工位，所以控制分流道岔的動作很重要。選用雙線圈二位電磁閥推動汽缸控制分流道岔， 即當直通線圈得電后，道岔打至直通，即使線圈斷電，道岔扔保持現(xiàn)有的狀態(tài)，直至彎 通線圈得電后，道岔才打至彎通狀態(tài)，反之亦然

55、。 .合流道岔的控制：合流道岔所起的作用是將直通和彎通兩條通路合成一條通路， 在合流道岔的兩個分支前必須安裝停止器。對它的控制主要是決定哪個分支的停止器先 被打開，即哪個分支的小車先行通過；決定順序后，就應(yīng)根據(jù)安裝在河流道岔前的清除 開關(guān)或滿位開關(guān)決定小車何時通過。6. 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計6.1 PLC的選配在選擇PLC時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定 所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。下面,我們就詳細來說下選擇PLC時需要考慮的幾個方面。

56、(1) 確定I/O點數(shù)I/O點數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的重要指標。I/O點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當?shù)?余量，通常根據(jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%-20%勺可擴展余量后，作為輸入輸出 點數(shù)估算數(shù)據(jù)，以便隨時增加控制功能。(2) 確定存儲器容量一般微型和小型PLC的存儲容量是固定的，介于12KB之間。用戶程序所需內(nèi)存 量與很多因素有關(guān)，如開關(guān)量I/O點數(shù)，模擬量I/O點數(shù)，內(nèi)存利用率，編程水平等， 因此我們對用戶存儲容量只能作粗略的估算。一般，每個I/O點及有關(guān)元件占用的內(nèi)存量如下：開關(guān)量輸入元件：10 20B/點開關(guān)量輸出元件：510B/點定時器/計數(shù)器：35B/點模擬量：80100B/點通信接口：每個接口需要200B以上最后，根據(jù)計算出的總字節(jié)數(shù)，一般按估算容量的50100%g有裕量，從而選擇合適的PLC(3) I/O響應(yīng)時間的選擇PLC的I/O響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間 延遲(一般在23個掃描周期)等。對開