物流傳輸線自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

1、-作者xxxx-日期xxxx物流傳輸線自動(dòng)控制設(shè)計(jì)【精品文檔】 電氣控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓 名：韓慶偉薛精慧韓東伯指導(dǎo)教師：李海軍職 稱：教授設(shè)計(jì)完成日期：二一七年五月目 錄摘要1 物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及要求2 設(shè)計(jì)方案與技術(shù)路線.3 電氣控制原理圖及其說(shuō)明3.1.1 主電路設(shè)計(jì)3.1.2 基本控制電路的設(shè)計(jì)3.1.3 顯示電路的設(shè)計(jì)3.2 操作說(shuō)明.3.3 系統(tǒng)總電路圖. 3.3.1 系統(tǒng)總電路CAD圖紙. 4 電氣控制柜的安裝接線圖5 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 5.1 I/O的分析. 5.2 PLC的選擇.

2、5.3 I/O的分配. 5.4 外圍接線圖.程序設(shè)計(jì). 5.6 運(yùn)行調(diào)試.6 課設(shè)總結(jié)參考文獻(xiàn) 摘要本設(shè)計(jì)為一組由三節(jié)傳送帶構(gòu)成的貨物傳送系統(tǒng)，為之設(shè)計(jì)配套相應(yīng)的功能的邏輯控制電路以實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)傳輸?shù)墓δ芤?。此設(shè)計(jì)中包含由物流傳輸線的主電路和控制電路的CAD原理圖，及為滿足高自動(dòng)化程度的相應(yīng)PLC線路，包括PLC型號(hào)的選擇、I/O分析、I/O分配、外圍接線圖、PLC程序調(diào)試及相應(yīng)的說(shuō)明。 1 物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及要求1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求現(xiàn)代企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)、裝配及傳輸時(shí)大都數(shù)都采用物流自動(dòng)傳輸線來(lái)代替這些繁重的、重復(fù)性的工作。能否設(shè)計(jì)一個(gè)比較合理、安全、方面及節(jié)能的物流傳輸控制系

3、統(tǒng)是一個(gè)企業(yè)提高其生產(chǎn)效率、降低成本的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)以一個(gè)由三節(jié)皮帶鏈組成的物流傳輸線為設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求如下：1.每節(jié)傳輸線由一臺(tái)電機(jī)控制，電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)。2.當(dāng)?shù)谝还?jié)傳輸線檢測(cè)到有貨物時(shí)應(yīng)相應(yīng)的往下節(jié)傳輸，當(dāng)貨物接近第二節(jié)傳輸線時(shí)，第二節(jié)傳輸線進(jìn)行工作，準(zhǔn)備傳輸快要到來(lái)的貨物，當(dāng)化物到第二節(jié)時(shí)，第一節(jié)傳輸線則停止運(yùn)行；當(dāng)貨物接近第三節(jié)傳輸線時(shí)，第三節(jié)傳輸線進(jìn)行工作，準(zhǔn)備傳輸快要到來(lái)的貨物，當(dāng)化物到第三節(jié)時(shí)，第二節(jié)傳輸線則停止運(yùn)行；然后貨物在第三節(jié)傳輸線的傳輸下送到指定加工或裝配地點(diǎn)；3.若第三節(jié)的貨物未取走時(shí)，第二節(jié)傳輸線把貨物傳到第二節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作；若有貨物停在第二節(jié)，

4、第一節(jié)傳輸線把貨物傳到第一節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作；4.要求每臺(tái)電機(jī)有相應(yīng)的保護(hù)措施及運(yùn)行指示；5.系統(tǒng)要求有電源指示，電流指示及電壓指示。2 設(shè)計(jì)方案因?yàn)槿?jié)傳送帶分條件啟動(dòng)和停止，所以用三個(gè)電機(jī)來(lái)分別控制第一節(jié)、第二節(jié)和第三節(jié)傳送帶的啟停。由于只涉及到單向拖到，所以只需要三個(gè)接觸器的一個(gè)常開觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3來(lái)控制電機(jī)的得電和停機(jī)。工藝要求對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（電流、電壓）進(jìn)行顯示，所有要從電機(jī)三相中加入電壓互感器和電流互感器來(lái)引入電壓表和電流表。從運(yùn)送貨物的方向出發(fā)，有貨物到來(lái)時(shí)用行程開關(guān)SQ1控制接觸器KM1得電，其常開出點(diǎn)閉合，接通主電路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，第一節(jié)傳輸帶的啟動(dòng)；貨物運(yùn)動(dòng)到

5、接近第一節(jié)傳輸帶尾部時(shí)，有行程開關(guān)SQ2控制KA4得電，其常開觸點(diǎn)閉合，接通主電路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使第二節(jié)傳輸帶在貨物到來(lái)之前先啟動(dòng)，使得貨物能夠平穩(wěn)的運(yùn)送下去。當(dāng)貨物到第二節(jié)傳輸帶首端時(shí)，行程開關(guān)SQ3動(dòng)作時(shí)KM1線圈失電，切斷第一節(jié)傳送帶電機(jī)，使第一節(jié)傳送帶停止傳送。貨物運(yùn)動(dòng)到接近第二節(jié)傳輸帶尾部時(shí)，有行程開關(guān)SQ4控制KA5得電，其常開出點(diǎn)閉合，接通主電路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使第三節(jié)傳輸帶在貨物到來(lái)之前先啟動(dòng)，使得貨物能夠平穩(wěn)的運(yùn)送下去。當(dāng)貨物到第三節(jié)傳輸帶首端時(shí)，行程開關(guān)SQ5動(dòng)作時(shí)KM2線圈失電，切斷第二節(jié)傳送帶電機(jī)，使第二節(jié)傳送帶停止傳送。在物流傳輸自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖的中，KA為中間繼電器，保

6、證控制電路持續(xù)有電，KM1控制電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行，KM2控制電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行，KM3控制電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行，此外，根據(jù)物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，若第三節(jié)的貨物未取走時(shí)，第二節(jié)傳輸線把貨物傳到第二節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作；若有貨物停在第二節(jié)，第一節(jié)傳輸線把貨物傳到第一節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作，增設(shè)兩個(gè)中間繼電器KA2,KA3,KA4,KA5,由行程開關(guān)SQ2,SQ4,SQ6控制當(dāng)?shù)谌?jié)的貨物未取走時(shí)，貨物壓住形成開關(guān)SQ6, 第二節(jié)傳輸線把貨物傳到第二節(jié)接近終點(diǎn)時(shí),壓住行程開關(guān)SQ4,這時(shí)中間繼電器KA3線圈得電，其常閉觸電斷開，使得交流接觸器KM2線圈失電，主電路常閉觸電斷開，電機(jī)M2停止運(yùn)行，

7、同理M1停止類似。當(dāng)?shù)诙?jié)的貨物未取走時(shí)，貨物壓住形成開關(guān)SQ4, 第一節(jié)傳輸線把貨物傳到第一節(jié)接近終點(diǎn)時(shí),壓住行程開關(guān)SQ2,這時(shí)中間繼電器KA2線圈得電，其常閉觸電斷開，使得交流接觸器KM1線圈失電，主電路常閉觸電斷開，電機(jī)M1停止運(yùn)行。 3 電氣控制原理圖及其說(shuō)明3.1 電路設(shè)計(jì)3.1.1 主電路設(shè)計(jì)因?yàn)槿?jié)傳送帶分條件啟動(dòng)和停止，所以用三個(gè)電機(jī)來(lái)分別控制第一節(jié)、第二節(jié)和第三節(jié)傳送帶的啟停。由于只涉及到單向拖到，所以只需要三個(gè)接觸器的一個(gè)常開觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3來(lái)控制電機(jī)的得電和停機(jī)。工藝要求對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（電流、電壓）進(jìn)行顯示，所有要從電機(jī)三相中加入電壓互感器和電流互感器來(lái)引入

8、電壓表和電流表。據(jù)此設(shè)計(jì)出如圖4-1所示的主電路。圖4-1 主電路設(shè)計(jì)圖3.1.2 基本控制電路的設(shè)計(jì)從運(yùn)送貨物的方向出發(fā)，有貨物到來(lái)時(shí)用行程開關(guān)SQ1控制接觸器KM1得電，其常開出點(diǎn)閉合，接通主電路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，第一節(jié)傳輸帶的啟動(dòng)；貨物運(yùn)動(dòng)到接近第一節(jié)傳輸帶尾部時(shí)，有行程開關(guān)SQ2控制KA4得電，其常開觸點(diǎn)閉合，接通主電路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使第二節(jié)傳輸帶在貨物到來(lái)之前先啟動(dòng)，使得貨物能夠平穩(wěn)的運(yùn)送下去。當(dāng)貨物到第二節(jié)傳輸帶首端時(shí)，行程開關(guān)SQ3動(dòng)作時(shí)KM1線圈失電，切斷第一節(jié)傳送帶電機(jī)，使第一節(jié)傳送帶停止傳送。貨物運(yùn)動(dòng)到接近第二節(jié)傳輸帶尾部時(shí)，有行程開關(guān)SQ4控制KA5得電，其常開出點(diǎn)閉合，接通主電

9、路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使第三節(jié)傳輸帶在貨物到來(lái)之前先啟動(dòng)，使得貨物能夠平穩(wěn)的運(yùn)送下去。當(dāng)貨物到第三節(jié)傳輸帶首端時(shí)，行程開關(guān)SQ5動(dòng)作時(shí)KM2線圈失電，切斷第二節(jié)傳送帶電機(jī)，使第二節(jié)傳送帶停止傳送。在物流傳輸自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖的中，KA為中間繼電器，保證控制電路持續(xù)有電，KM1控制電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行，KM2控制電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行，KM3控制電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行，此外，根據(jù)物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，若第三節(jié)的貨物未取走時(shí)，第二節(jié)傳輸線把貨物傳到第二節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作；若有貨物停在第二節(jié)，第一節(jié)傳輸線把貨物傳到第一節(jié)接近終點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止工作，增設(shè)兩個(gè)中間繼電器KA2,KA3,KA4,KA5由行程開關(guān)SQ2,S

10、Q4,SQ6控制當(dāng)?shù)谌?jié)的貨物未取走時(shí)，貨物壓住形成開關(guān)SQ6, 第二節(jié)傳輸線把貨物傳到第二節(jié)接近終點(diǎn)時(shí),壓住行程開關(guān)SQ4,這時(shí)中間繼電器KA3線圈得電，其常閉觸電斷開，使得交流接觸器KM2線圈失電，主電路常閉觸電斷開，電機(jī)M2停止運(yùn)行，同理M1停止類似。當(dāng)?shù)诙?jié)的貨物未取走時(shí)，貨物壓住形成開關(guān)SQ4, 第一節(jié)傳輸線把貨物傳到第一節(jié)接近終點(diǎn)時(shí),壓住行程開關(guān)SQ2,這時(shí)中間繼電器KA2線圈得電，其常閉觸電斷開，使得交流接觸器KM1線圈失電，主電路常閉觸電斷開，電機(jī)M1停止運(yùn)行。其控制電路設(shè)計(jì)如圖4-2所示。 圖4-2 控制電路設(shè)計(jì)圖 3.1.3 顯示電路的設(shè)計(jì)按照運(yùn)行指示要求，KA1得電，則電

11、源得電指示HB燈亮；KM1得電，則第一節(jié)傳輸線運(yùn)行，第一個(gè)電機(jī)運(yùn)行，指示燈HL1亮；KM2得電，則第二節(jié)傳輸線運(yùn)行，第二個(gè)電機(jī)運(yùn)行，指示燈HL2亮； KM3得電，則第三節(jié)傳輸線運(yùn)行，第三個(gè)電機(jī)運(yùn)行，指示燈HL3亮。從主電路引入控制線路和顯示電路的電源時(shí)，因?yàn)樗桦妷汉碗娏鞯募?jí)別不同，所以應(yīng)加入不同匝數(shù)比的降壓變壓器。 圖4-3 顯示電路設(shè)計(jì)圖從主電路引入控制線路和顯示電路的電源時(shí)，因?yàn)樗桦妷汉碗娏鞯募?jí)別不同，所以應(yīng)加入不同匝數(shù)比的降壓變壓器。運(yùn)用三個(gè)電壓互感器顯示三個(gè)電機(jī)的相間電壓；用電流互感器來(lái)顯示三個(gè)電機(jī)的電流。3.2 操作說(shuō)明啟動(dòng)按鈕SB1，KA1線圈得電，電源指示燈亮起，KA1鎖住S

12、B2。當(dāng)有貨物放傳輸線始點(diǎn)時(shí)，SQ1被壓下，KM1的電自鎖，電動(dòng)機(jī)M1開始工作，HL1燈亮，第一節(jié)傳輸線開始工作。當(dāng)貨物到達(dá)第一節(jié)傳輸線接近終點(diǎn)時(shí)，SQ2被貨物壓下，KM2得電自鎖，M2電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，HL2燈亮，第二節(jié)傳輸線開始工作。當(dāng)貨物到達(dá)第二節(jié)傳輸線終點(diǎn)時(shí)，SQ4被貨物壓下，KM3得電自鎖，M3電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，第三節(jié)傳輸線開始工作，HL3燈亮。當(dāng)有貨物在第三節(jié)傳輸線上未拿下來(lái)時(shí)，SQ6被貨物壓下，電動(dòng)機(jī)M3停，第三節(jié)傳輸線停止工作，而在第二節(jié)傳輸線上的貨物達(dá)到第二節(jié)終點(diǎn)時(shí)SQ4被貨物壓下，KA3線圈失電，KA3常閉觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行，HL2燈滅，第二節(jié)傳輸線停止工作。同理第一節(jié)正在運(yùn)

13、輸?shù)呢浳锏竭_(dá)第一節(jié)的終點(diǎn)時(shí)SQ2被按下，又因?yàn)榈诙?jié)傳輸線上的貨物未拿下來(lái)時(shí)SQ4被壓下。因此KA2線圈失電，KA2輔助常閉觸點(diǎn)斷開，KM1失電，電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行，第一節(jié)傳輸線停止工作，HL1燈滅。3.3 系統(tǒng)總電路圖 系統(tǒng)總電路CAD圖紙 如圖4-4所示：圖4-4 系統(tǒng)總電路圖 4 電氣控制柜的安裝接線圖 系統(tǒng)總電路實(shí)物由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一配發(fā)各實(shí)驗(yàn)器件所連接，在安裝過(guò)程中較為細(xì)心，可以正確運(yùn)行。實(shí)物圖如圖4-5所示：圖4-5系統(tǒng)總電路實(shí)物圖5 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器

14、實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。本次設(shè)計(jì)第二部分的內(nèi)容便是用PLC代替各繼電器實(shí)現(xiàn)物流傳輸線的動(dòng)作。5.1 I/O的分析 統(tǒng)計(jì)分析物流傳輸線的各部分功能，需要PLC中的7點(diǎn)繼電器輸入，3點(diǎn)內(nèi)部繼電器輔助以及7點(diǎn)繼電器輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)三節(jié)傳送帶的動(dòng)作及停止。5.2 PLC的選擇 在確定了輸入輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)后，不難確定PLC的選擇。我們可以選CPM1A-20CDR-D-V1 20點(diǎn)CPU單元DC24V 12點(diǎn)入，8點(diǎn)繼電器輸出便可。5.3 I/O的分配本

15、電路使用的I/O分配明細(xì)如表5-2所示：表5-2 I/O分配明細(xì)表編程元件器件名稱I/O端子功能 輸 入 SB100000 總電路停止按鈕SB200001 電路接通電源按鈕SQ100002 一號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ200003 一號(hào)電機(jī)停止行程開關(guān)SQ300004 二號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ400005 二號(hào)電機(jī)停止行程開關(guān)SQ500006 三號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ600007三號(hào)電機(jī)停止一號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)行程開關(guān) 輸 出KM101001 KM1得電一號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)KM201002 KM2得電二號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)KM301003 KM3得電三號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)HB01006 電源指示燈亮HL101007 一號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示

16、燈亮HL201008 二號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈亮HL301009 三號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈亮5.4 外圍接線圖本電路PLC選用CPM1A-20CDR-D-V1 20點(diǎn)CPU單元DC24V 12點(diǎn)繼電器輸入，8點(diǎn)繼電器輸出，外圍接線圖如圖4-6所示：圖4-6 PLC外圍接線圖5.5 程序設(shè)計(jì) 用PLC來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)物流傳送帶的動(dòng)作，程序設(shè)計(jì)編程如圖4-7所示：圖4-7 程序設(shè)計(jì)5.6 運(yùn)行調(diào)試 調(diào)試過(guò)程中各部分功能截圖如下所示： 按下SB1電源接通KA1得電，電源指示燈HB亮。物流傳輸線自動(dòng)控制系統(tǒng)可以運(yùn)行。如圖4-8所示： 圖4-8 電源接通指示燈HB亮 貨物接近第一節(jié)傳送帶行程開關(guān)SQ1壓下，KM1得

17、電一號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)，一號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈HL1亮。如圖4-9所示： 圖4-9 一號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈亮 貨物到達(dá)第一節(jié)尾端，傳送帶行程開關(guān)SQ2壓下，KA4得電二號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)，二號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈HL2亮。如圖4-10所示：圖4-10 二號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈亮 當(dāng)貨物離開第一節(jié)傳送帶上到第二節(jié)傳送帶后，行程開關(guān)SQ3壓下KM1失電，一號(hào)電機(jī)斷電停止運(yùn)行。如圖4-11所示：圖4-11 一號(hào)電機(jī)停止運(yùn)行 貨物到達(dá)第二節(jié)傳送帶尾端，行程開關(guān)SQ4壓下，KA5得電三號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)，三號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈HL3亮。如圖4-12所示：圖4-12三號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示燈亮 當(dāng)貨物離開第二節(jié)傳送帶到達(dá)第三節(jié)首端時(shí)，行程開關(guān)SQ5壓下，KM2

18、失電斷開，二號(hào)電機(jī)停止。如圖4-13所示：圖4-13二號(hào)電機(jī)停止運(yùn)行 貨物到達(dá)第三節(jié)尾端未被取走傳送帶終點(diǎn)行程開關(guān)SQ6壓下，KM3失電斷開，三號(hào)電機(jī)停止，當(dāng)?shù)诙?jié)傳送帶貨物傳送到其尾端時(shí)，行程開關(guān)SQ4壓下，KA3線圈失電 ，二號(hào)電機(jī)停止。同理第二節(jié)貨物未取走時(shí)，第一節(jié)傳送帶停止。如圖4-14所示：圖4-14三號(hào)電機(jī)停止至此物流傳輸線PLC控制系統(tǒng)完成了預(yù)定程序的動(dòng)作。 6課設(shè)總結(jié)這次的課程設(shè)計(jì)首先幫助我小組成員了解到隨著科技的發(fā)展，人民生活水平的提高，在物流傳輸領(lǐng)域依靠人力手工操作或是一些落后的傳輸設(shè)備已經(jīng)跟不上時(shí)代的發(fā)展。因此研究開發(fā)新型智能化物流傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)在物流傳輸領(lǐng)域的機(jī)械化自動(dòng)化，以填補(bǔ)我國(guó)在這方面的空白，具有十分重要的實(shí)際意義。通過(guò)本次課設(shè)提高了我們運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并且培養(yǎng)了自學(xué)能力、獨(dú)立工作能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。使我們掌握了電氣控制線路設(shè)計(jì)方法，提高了電氣CAD的繪圖能力，并且了解了一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和電氣控制