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1、中南大學(xué) 電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù) 設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 吳同茂 設(shè)計(jì)者 鐘日進(jìn) 專業(yè)班級(jí) 測(cè)控2013級(jí)03班02號(hào) 設(shè)計(jì)日期 2016年7月 目 錄第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1.1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)工藝過(guò)程1.2 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制要求第三章 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.2.1 PLC系統(tǒng)選型 2.2.2 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配2.3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 2.3.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 2.3.2 控制程序設(shè)計(jì)第三章 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與調(diào)試 3.1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn) 3.2 系統(tǒng)調(diào)試與控制效果第四章 收獲、體會(huì)和
2、建議參考文獻(xiàn)一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1.1自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)工藝過(guò)程1.1.1系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由傳送帶(M1、M2、M3)、斗形的儲(chǔ)料器、進(jìn)料電磁閥(K1)、一個(gè)出料電磁閥(K2)、物位傳感器(S1)及壓力傳感器(S2)所組成,同時(shí)為了工作的有序性,還設(shè)計(jì)了兩個(gè)指示燈(L1、L2),用于指示當(dāng)前工作狀態(tài)。其自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。 1.1.2工藝過(guò)程允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料,此時(shí),進(jìn)料閥門(k1),料斗閥門(k2),電動(dòng)機(jī)(M1,M2,M3)皆為OFF狀態(tài)。 當(dāng)汽車到來(lái)時(shí),檢測(cè)開(kāi)關(guān)S3接通(負(fù)載板上未設(shè),可從通用器件板選?。?,紅色信號(hào)燈L2亮,綠色L1滅,傳送帶驅(qū)動(dòng)
3、電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行;2秒后,電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行;再經(jīng)過(guò)2秒鐘M1運(yùn)行,依次順序起動(dòng)送料系統(tǒng)。 電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行后,進(jìn)料閥門K1打開(kāi)料斗進(jìn)料,料斗裝滿時(shí),檢測(cè)開(kāi)關(guān)S1=1,進(jìn)料閥門K1關(guān)閉(設(shè)1料斗物料足夠裝滿1車);料斗出料閥門K2在M1運(yùn)行及料滿(S1=1)后,打開(kāi)放料,物料通過(guò)傳送帶的傳送,裝入汽車。當(dāng)裝滿汽車后,稱重開(kāi)關(guān)S2動(dòng)作,料斗出料閥門K2關(guān)閉,同時(shí)電動(dòng)機(jī)M3斷電停止, 2秒后M2停止,再過(guò)2秒M1停止,L1亮,L2滅,表示汽車可以開(kāi)走。 1.2 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制要求1.2.1初始狀態(tài): 紅燈L1滅,綠燈L2亮,表示允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料,進(jìn)料閥指示燈K1、
4、料斗指示燈K2不亮,電機(jī)M1,M2,M3皆為停止。1.2.2啟動(dòng)操作:按下啟動(dòng)按扭SB0,系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)料斗是否已滿(傳感器S1亮表示滿),如果料斗未滿,則打開(kāi)K1進(jìn)料,當(dāng)料斗滿時(shí)(傳感器S1亮),K1停止,然后紅燈L1亮,綠燈L2滅,表示正在裝車。同時(shí)電機(jī)M3啟動(dòng),M3啟動(dòng)2S之后M2啟動(dòng),M2啟動(dòng)2S之后M1啟動(dòng),M1啟動(dòng)2S之后K2打開(kāi)(出料)。當(dāng)車裝滿時(shí)(傳感器S2亮),首先K2關(guān)閉,M1,M2,M3順序延時(shí)2S分別停止。等到車離開(kāi)(傳感器S2滅)時(shí),繼續(xù)循環(huán)上述的運(yùn)行。 1.2.3停止操作: 按SB1按鈕系統(tǒng)停止工作。二、自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 開(kāi)始料斗是否滿(傳
5、感器S1亮表示滿)否打開(kāi)K1進(jìn)料是紅燈L1亮,綠燈L2滅,同時(shí)三個(gè)電機(jī)順序打開(kāi),裝車進(jìn)行判斷車是否裝滿(傳感器S2亮)否繼續(xù)裝車,直至s2亮是K2關(guān)閉,M1,M2,M3順序延時(shí)2S分別停止SB1是否按下否結(jié)束是2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.2.1 PLC系統(tǒng)選型 本系統(tǒng)選取的PLC為西門子公司出產(chǎn)的S7-200。簡(jiǎn)介如下:西門子PLCS7-200系列小型可編程邏輯控制器(Micro PLC)可應(yīng)用于各種小型自動(dòng)化控制系統(tǒng)。高集成度的設(shè)計(jì)、低廉的成本使得S7-200 PLC不但是各種小型控制任務(wù)理想的解決方案,其強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力更使得她在需要復(fù)雜運(yùn)算控制的塑料機(jī)械控制系統(tǒng)、
6、電子焊接設(shè)備控制系統(tǒng)等應(yīng)用上得心應(yīng)手。 S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。CTS7-200系列具有以下幾個(gè)方面的出色表現(xiàn): 極高的可靠性 豐富的指令集 極快的浮點(diǎn)運(yùn)算速度 豐富的擴(kuò)展模塊 強(qiáng)大的內(nèi)部集成功能 CTS7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣
7、泛,覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè),自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如:沖壓機(jī)床,磨床,印刷機(jī)械,橡膠化工機(jī)械,中央空調(diào),電梯控制,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 2.2.2 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配設(shè)計(jì)系統(tǒng)I/O分配見(jiàn)表: I/O口的接線表輸入接口輸出接口PLC端面板接口注釋PLC端面板接口注釋I0.0SB0開(kāi)始按鈕K1Q0.0I0.1S1料斗滿K2Q0.1I0.2S2裝車已滿M1Q0.2I0.3SB1停止按鈕L2綠燈Q0.6M2Q0.3M3Q0.4L1紅燈Q0.5設(shè)備通道連接:2.3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 2.3.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 2.3.2 控制程序設(shè)計(jì)TITLE=
8、程序注解:Network 1 / 初始化LD SM0.1MOVD 0, VD0Network 2 / 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題/ 啟動(dòng)LD I0.0O V0.0AN I0.3= V0.0Network 3 / 指示燈L2控制LDN V1.0= Q0.6Network 4 / 指示燈L1控制LD V0.0AN Q0.6= Q0.5Network 5 / 進(jìn)料電磁閥K1的控制LD V0.0AN I0.1O Q0.0AN V1.0AN V1.2= Q0.0Network 6 / 料斗滿LD I0.1EUO V1.0AN V1.1AN V1.3= V1.0Network 7 / 電機(jī)控制時(shí)間的控制LD V1.0TON
9、 T37, 20TON T38, 40TON T39, 60Network 8 / 電機(jī)(M1、M2、M3)、K2的控制LD V0.0A V1.0LPSAN T42AN T45= Q0.4LRDA T37AN T41AN T44= Q0.3LRDA T38AN T40AN T43= Q0.2LPPA T39AN I0.2AN V1.2= Q0.1Network 9 / M1、M2、M3逆時(shí)間停止LD I0.2TON T40, 20TON T41, 40TON T42, 60Network 10 LD I0.2EDO V1.1AN Q0.0= V1.1Network 11 / 停止控制LD I0
10、.3O V1.2AN I0.0= V1.2Network 12 LD V1.2TON T43, 30TON T44, 60TON T45, 90Network 13 LD Q0.4EDO V1.3AN Q0.0= V1.3循環(huán)腳本:小車位移循環(huán)控制:if L2=1 THENdistance=distance+12endifif L2=0 thendistance=0endif管道與傳送帶流動(dòng)條時(shí)間顯示控制:K1管道:if K1=1 thenxia=1endifif K1=0 thenxia=0endif存儲(chǔ)管輸出流動(dòng)條:if K2=1 thenxia1=1endifif K2=0 thenxi
11、a1=0endif傳送帶流動(dòng)條時(shí)間顯示:if M33=1 thenT=T+1endifif M33=0 thenT=0endifif M11=1 and T>65 thenxia2=1endifif M11=0 thenxia2=0endifif M22=1 and T>70 thenxia3=1endifif M22=0 thenxia3=0endifif M33=1 and T>75 thenxia4=1endifif M33=0 thenxia4=0endif車輛裝車液位顯示:if T>75 thenr=r+1endifif T=0 thenr=0 endif裝車
12、次數(shù)記載:if T=210 thenp=p+1endif三、自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與調(diào)試 3.1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)1.紅燈L1滅,綠燈L2亮,表示允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料,進(jìn)料閥指示燈K1、料斗指示燈K2不亮,電機(jī)M1,M2,M3皆為停止。 2.啟動(dòng)操作: 按下啟動(dòng)按扭SB0,系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)料斗是否已滿(傳感器S1亮表示滿),如果料斗未滿,則打開(kāi)K1進(jìn)料,當(dāng)料斗滿時(shí)(傳感器S1亮),K1停止,然后紅燈L1亮,綠燈L2滅,表示正在裝車。同時(shí)電機(jī)M3啟動(dòng),M3啟動(dòng)2S之后M2啟動(dòng),M2啟動(dòng)2S之后M1啟動(dòng),M1啟動(dòng)2S之后K2打開(kāi)(出料)。當(dāng)車裝滿時(shí)(傳感器S2亮),首先K2關(guān)閉,M1,M2,M3順序
13、延時(shí)2S分別停止。等到車離開(kāi)(傳感器S2滅)時(shí),繼續(xù)循環(huán)上述的運(yùn)行。 3.停止操作: 按SB1按鈕系統(tǒng)停止工作。 3.2 系統(tǒng)調(diào)試與控制效果選擇好PLC的類型,根據(jù)PLC外部電氣原理圖,將PLC與實(shí)驗(yàn)板正確接線,經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)誤后,接通PLC電源,點(diǎn)擊下載,將編譯正確的程序下載至PLC上(程序要確保編譯無(wú)錯(cuò)誤,否則無(wú)法下載),打開(kāi)監(jiān)控,以便觀察程序運(yùn)行中各觸點(diǎn)的開(kāi)合情況,方便檢查程序錯(cuò)誤,最后將PLC置于運(yùn)行模式,運(yùn)行程序,開(kāi)始操作。若操作成功后,先把PLC置于停止?fàn)顟B(tài),關(guān)閉監(jiān)控,再拔PLC電源。1.按下啟動(dòng)按扭SB0,系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)料斗是否已滿(傳感器S1亮表示滿),如果料斗未滿,則打開(kāi)K1進(jìn)料,當(dāng)
14、料斗滿時(shí)(傳感器S1亮):2.當(dāng)料斗滿時(shí)(傳感器S1亮),K1停止,然后紅燈L1亮,綠燈L2滅,表示正在裝車。同時(shí)電機(jī)M3啟動(dòng),M3啟動(dòng)2S之后M2啟動(dòng),M2啟動(dòng)2S之后M1啟動(dòng),M1啟動(dòng)2S之后K2打開(kāi)(出料):3.當(dāng)車裝滿時(shí)(傳感器S2亮),首先K2關(guān)閉,M1,M2,M3順序延時(shí)2S分別停止。等到車離開(kāi)(傳感器S2滅)時(shí),繼續(xù)循環(huán)上述的運(yùn)行:四、收獲、體會(huì)和建議課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,著是我們邁向社會(huì),從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程”千里之行始于足下”,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步,就是為明天能穩(wěn)
15、健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中個(gè)人覺(jué)得開(kāi)散思維怎樣去學(xué)習(xí),這才是最重要的,而這門課程恰好體現(xiàn)了這一點(diǎn)。此次課程學(xué)習(xí)期間進(jìn)行了一周的實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)以班級(jí)為主體,以小組為單位而開(kāi)展的一次綜合的實(shí)踐,老師也給予我們足夠的空間讓我們完成此次的實(shí)訓(xùn),這讓我覺(jué)得壓力減輕不少。通過(guò)實(shí)訓(xùn),讓我受益匪淺。第一,認(rèn)識(shí)了團(tuán)隊(duì)合作的力量,要完成一個(gè)項(xiàng)目不是一個(gè)人的事情,當(dāng)中我們有過(guò)分歧但最終達(dá)成共識(shí),不管結(jié)果怎樣,至少我們?cè)?jīng)在一起努力過(guò),體驗(yàn)其中的過(guò)程才是真正的收獲。第二,通過(guò)這次的實(shí)踐操作,我認(rèn)識(shí)到了自己的不足,更感覺(jué)到了自己與別人的差距。為了明年的畢業(yè)而做準(zhǔn)備,從各方面充實(shí)自己,使自己適應(yīng)這個(gè)社會(huì)。課堂以及實(shí)訓(xùn)期間老師給予了不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn),讓我深切的認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中,要更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力。以自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)為例,通過(guò)這個(gè)例子對(duì)可編程控制器這門課有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí),對(duì)可編程控制器的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、梯形圖的設(shè)計(jì)規(guī)
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