自動送料裝車系統(tǒng)PLC控制設計論文

1、湖北省荊州職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文）報告系 別： 機電工程系專 業(yè)： 機電一體化 班 號： 09機電01班學 生 姓 名： 蘇杰文 學 生 學 號： 09421513 設計（論文）題目：自動送料裝車系統(tǒng)plc控制設計指 導 教 師： 劉芬 設 計 地 點： 荊州職業(yè)技術學院論文題目：自動裝車送料系統(tǒng)的plc控制設計自動裝車送料系統(tǒng)的plc控制設計姓名：蘇杰文單位：湖北省荊州職業(yè)技術學院摘要 本文設計是為實現小車送料與裝車的手動和自動化的轉化，改變以往的單純手動控制裝車送料，不僅減少了勞動力，更提高了生產效率，實現了自動化生產。關鍵詞：plc 送料小車 控制 程序設計0.前言可編程序控制器

2、（programmable logic controller）,簡稱plc. 隨著社會的迅速發(fā)展，各種機械產品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經很成熟，應用范圍涉及各個領域，例如：機械，汽車制造，交通，化工，軍事，民用等。plc專為工業(yè)環(huán)境應用而設計，其最顯著特點之一是可靠性高，抗干擾能力強，編程簡單，控制程序可變，使用方便，質量輕，體積小，價格低廉和功能強等特點，在冶金和機械制造等領域得到了廣泛的應用。 送料小車控制系統(tǒng)采用了plc控制，從裝車送料小車的工藝流程來看，它的控制系統(tǒng)屬于自動和手動控制相結合的系統(tǒng)。在設計該plc送料小車程序的同時總結了以往plc送料小車程序的方法，步驟。并把以前學的基

3、礎課程融匯到了這次設計當中來，更加深入了解了更多的plc知識。1. 自動裝車送料控制系統(tǒng)的組成1.1 本系統(tǒng)主要由自動裝車部分和手動要料兩部分組成。自動裝車部分由：加料電機，料斗，限位開關（sq5），加料指示燈（hl0），壓力傳感器，空車指示燈(hl5)，送料小車組成。 手動要料部分由：四個限位開關（sq1，sq2,sq3，sq4）,四個倉位要料按鈕（sb1，sb2，sb3，sb4）組成如圖（1）所示為小車裝車送料示意圖 圖1所示為小車裝車送料示意圖1.2 系統(tǒng)功能介紹 本控制系統(tǒng)是用于控制小車自動裝車送料。它既減輕了人的勞動強度，又可以自動準確到達人所不能到達或很難到達的預定位置。它實現了自

4、動裝車和手動要料兩種功能。 自動裝車功能的實現由限位開關sq5和壓力傳感控制，只有當傳感器檢測出小車內沒有料物，并且當小車行至加料位置，壓下限位開關sq5時，加料電機才能啟動開始加料。 手動要料功能的實現是由壓力傳感器，四個位置開關（sq1-sq4），四個要料按鈕（sb1-sb4）控制要料。只有當壓力傳感器檢測到小車內料物裝滿后，并發(fā)出一個電信號。這時四個要料倉位才可以通過四個要料按鈕控制要料，而四個位置開關則控制送料小車的停止。當按下一個要料按鈕，小車行至該要料位置，壓下限位開關，小車會停止。2. 硬件的設計2.1 plc的選擇 可編程控制器plc對用戶來說，是一種無觸點設備，改變程序即可改

5、變工藝。可編程控制器是面向用戶的專用的工業(yè)控制計算機，具有許多明顯的特點?？煽啃愿?，抗干擾能力強；配套齊全，功能完善，適用性強；易學易用，深受工程技術人員歡迎；系統(tǒng)的設計，建造的工作量小，維護方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低。 plc型號的選擇；該系統(tǒng)選用西門子s7200系列cpu226。共用了12個輸入，用直流24v；9個輸出，用交流電220v；cpu226的主要的技術參數：輸入24vdc，24點。輸出220vac，16點，電源電壓為ac100240v50/60hz。可加擴展模塊。2.2 壓力傳感器 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測感受外界的信號，物理條件(如光，熱，濕度)或化

6、學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國家標準gb766587對傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成?！眰鞲衅魇且环N檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按照一定的規(guī)律變換成為電信號或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸;處理存儲，顯示，記錄和控制等要求，它是實現自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。本文應用了壓力傳感器，用來檢測小車內是否有料,當小車內料物壓力超過一定值時，小車為滿車狀態(tài)(i1.2閉合),這時四個料位可以要料,當車內物料壓力低于一個數值時,小車為沒有料狀態(tài)(i1.2斷開),這

7、時,四個要料位不得要料小車返回加料 壓力傳感器接線圖圖2壓力傳感器接線圖壓力傳感器的注意事項：1)壓力量程不要超過該傳感器的過壓量程，以免損壞；2）使用溫度在建議使用溫度之內。一般壓力傳感器都有溫度補償，但仍然會對精度造成影響。 比如傳感器標定精度為0.25%，考慮上溫度的影響，綜合誤差可能會超過1%。所以要使傳感器工作在建議使用溫度。（最好溫度能穩(wěn)定）；3）考查使用介質是否對傳感器有影響。 該傳感器是否耐酸，是否耐腐蝕性介質都要考慮；4）遠離干擾源，或者做干擾屏蔽；5）輸入電壓保持穩(wěn)定，等等。2.3裝車送料小車plc的i/o分配表i/o分配表共有12個輸入信號，9個輸出信號輸入點分配 輸出點

8、分配輸入標注 輸出標注i0.0啟動按鈕sb5q0.0小車加料指示燈hl0i0.11號倉按鈕sb1q0.1一號倉位要料指示燈hl1i0.22號倉按鈕sb2q0.2一號倉位要料指示燈hl2i0.33號倉按鈕sb3q0.3一號倉位要料指示燈hl3i0.44號倉按鈕sb4q0.4一號倉位要料指示燈hl4i0.5行程開關sq1q0.5小車右行線圈i0.6行程開關sq2q0.6小車左行線圈i0.7行程開關sq3q0.7小車空車指示燈hl5i1.0行程開關sq4q1.0加料機線圈i1.1行程開關sq5i1.2壓力傳感器sp1i1.3停止按鈕sb6圖3 i/o分配表2.4 plc端子接線圖3. 軟件設計3.1

9、 本次設計的自動裝車送料小車梯形圖是分開來畫的，由自動裝車程序結構圖，手動要料程序結構圖，總程序結構圖組成。圖4 自動裝車程序結構圖 小車自動裝料運行程序如圖（3-10所示），按下啟動按鈕sb5(i0.0)，壓力傳感器開始檢測小車內是否有料，若小車內沒有料，空車指示燈hl5（q0.7）亮，小車自動行至加料位置sq5(i1.1)處，行程開關閉合，加料電機轉動，加料指示燈hl0(q0.0)亮，料斗開始給小車加料。加滿料停止，壓力傳感器發(fā)出信號，料位可以要料。圖5 手動要料程序結構圖小車加滿料后，四個倉位就可以通過按鈕（sb1-sb4）向小車要料，m0.0,m0.1,mo.2，m0.3分別代表小車從

10、1號倉位到四號倉位的要料狀態(tài)，送料小車當前所處的位置由i0.5，i0.6，i0.7，i1.0，送料小車的左行(q0.6)，右行(q0.5)，停止控制。小車到位后，用了微操作（p）來清除料倉要料狀態(tài)信號，控制小車停止。（上微分操作注意事項，上微分脈沖只存在在一個掃描周期，接受這一脈沖控制的元件，應寫在這一脈沖出現的語句后）3.2 流程圖開 始開始加料是否有料1號要料2號要料3號要料4號要料小車行至1號停止要料小車行至2號停止要料小車行至3號停止要料小車行至4號停止要料否是是是是是否否否圖6流程圖3.3用plc對自動裝車送料小車實現控制的具體要求如下;(1) 小車的裝車要求：小車的裝車要求受壓力傳

11、感器檢測，當小車內沒料時，小車上的信號燈hl5亮，指示燈受plc的q0.7控制。這時四個倉位不得要料，小車返回加料位置sq5，(sq5受plc i0.9檢測)。當加料機指示燈hl0亮時（hl0受plc q0.0控制），開始加料。(2) 小車送料的動作要求：小車負責向四個料倉送料，在送料的路上從左到右有四個料倉（位置開關sq1，sq2，sq3，sq4）分別受plc的i0.5，i0.6，i0.7，i1.0檢測。當信號燈亮時說明小車到達該位置，小車的行走受兩個信號驅動，q0.6驅動小車左行，q0.5驅動小車右行。料倉要料由四個開關按鈕（sb1，sb2，sb3，sb4）（對應的plc為i0.1，i0.

12、2，i0.3，i0.4）發(fā)出信號。相應的指示燈（hl1，hl2，hl3，hl4）,指示燈分別受 plc的qo.1，q0.2，q0.3，q0.4控制。（3）送料小車的行走條件： 小車右行條件：小車在0號位，1號要料；小車在0,1號倉位，2號要料；小車在0,1,2，號倉位，4號要料。 小車左行條件：小車在4號倉位時，3號倉位要料；小車在4,3號倉位時，2號倉位要料；小車在4,3,2好倉位時，1好倉位要料；當小車里沒有料時左行。送料小車的停止條件：小車加料時停止；小車與要料倉位一致時停止；運料小車的互鎖條件：小車右行是不允許左行啟動；同樣小車右行時，也不允許右行啟動。4. 總梯形圖設計 結 論在做這

13、個設計中，我學會了很多以前沒學過的知識，也鞏固了很多以前沒學好的知識，使我的專業(yè)理論知識更加扎實，軟件操作更加熟練了。做完這個設計后，我得出幾個結論如下：一、送料小車在硬件設計中，加入了擴展模塊，可以在觸點不夠的情況下方便地實現該小車的系統(tǒng)控制；然后軟件設計中，運用了上微分指令，簡化了程序，還運用了互鎖和聯鎖，確保了系統(tǒng)的正常運行，減少了系統(tǒng)的故障點。在送料小車的系統(tǒng)中加入了手動操作程序，便于設備的維修，方便操作人員操作。二、該小車系統(tǒng)在實施的情況下，其成本價格比較高。三、該小車控制系統(tǒng)的研究方向：由于本小車系統(tǒng)并不完善，只做了送料，沒有設計小車怎么裝料和小車到料倉后送料的多少。這兩方面是該系

14、統(tǒng)設計的完善，是將來的研究方向。 最后，經過這次畢業(yè)設計培養(yǎng)了我們的設計能力以及全面的考慮問題能力。學習的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次畢業(yè)設計它對我以后的學習及工作都會產生積極的影響。謝 辭本論文是在劉芬導師親自指導下完成的。導師在學業(yè)上給了我很大的幫助，使我在設計過程中避免了許多無為的工作，在此我對導師表示衷心的感謝！本論文能夠完成，要感謝機電工程學院的所有老師，是他們在這三年的時間里，教會我的專業(yè)知識。在我撰寫論文期間，得到了我的指導老師的幫助，在忙碌的工作之余，給予我專業(yè)知識上的指導，而且教給我學習的方法和思路，使我在科研工作及論文設計過程中不斷有新的認識和提高。導師為論文課題的研究提出了許多指導性的意見，為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導和幫助。多得他們的指導和幫助才使我能完成本論文。我會在以后的工作中為社會作出貢獻去回報他們對我的教導。希望每個人都和我一樣，通過做畢業(yè)設計，能夠學到很多的知識與道理，大家都能用一顆熱誠的心去投身未來的工作，報效祖國、父母、老師。在本文結束之際，特向我敬愛的導師和機電工程學院所有老師致以最