免費-自動送料小車畢業(yè)論文設計(基于三菱PLC控制的)

畢業(yè)論文設計設計題目基于PLC的動送料小車統(tǒng)設計姓班

名級院學指老：時

系號:間目錄摘要………（）第一章

緒論1.1課題背景意…………….(2)1.2設計內容及要……………….........................(2)第二章

系統(tǒng)硬件設2.1系統(tǒng)件選型則……………..………….(3)2.2硬件的選型…………………...…………PLC的選…………..(4)傳感器的計…………分撿器的計………….(8)步進電機設計……….(8)三相異步機的計……………….(10)機械臂的計………….(12)2.3PLC輸入輸出地址分………………第三章第四章第五章

系統(tǒng)軟件設3.1梯形的概述……………(15)3.2送料統(tǒng)梯形圖設計……………(15)3.3電氣制設計……………PLC控制料小車的計4.1自動送料小車概述4.2系統(tǒng)程圖的計……4.3PLC控制系的I/O接線圖4.4PLC輸入/出系統(tǒng)配圖設計小節(jié)（）參考文獻摘要隨著科學技術的日新月異，自動化程度要求越來越高，原有的生產裝料裝置遠遠不能滿足當前高度自動化的需要減輕勞動強度保障生產的可靠性安全性降低生產成本減少環(huán)境污染提高產品的質量及經濟效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。我們?yōu)楦鱾€裝料生產領域所生產的可編程控制器裝料系統(tǒng)。它集成自動控制技術、計量技術、新傳感器技術、計算機管理技術于一體的機電一體化產品充分利用計算機技術對生產過程進行集中監(jiān)視控制管理和分散控制充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點采用標準化模塊化、系統(tǒng)化設計，配置靈活、組態(tài)方便。關鍵詞:plc可編程控制器自動送料withscience'stechnology'swiththeautomaticityhigher,ductionreliability,thereducesthecost,andreducestheenvironmentaltoenhancethethetheeconomicefficiencythewhichtheenterpriseproducesface.Wecontrollersystemonebyoneofproduces.Itthecontrolthesensorthemanagementtechnologyinabody'sintegrationofmachineryproduct;Carriesonthecentralismsurveillance,supervisorfullyusingthetechnologyproductionthecontrol;Hasabsorbedcontrolandcommoncontrolmeritthethethedispositionisnimble,theis第章

緒1.1課題的背景意隨著現(xiàn)代工業(yè)設備的自動化越來越多的工廠設備采用變頻器人機界面自動化器件來控制因此自動化程度越來越高電器控制技術是隨著科學技術的不斷發(fā)展，生產工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。在現(xiàn)代化工業(yè)生產中，為了提高勞動生產率，降低成本，減輕工人的勞動負擔，要求整個工藝生產過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)是整個生產線的靈魂對整個生產線起著指揮的作用一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障輕者影響生產線的繼續(xù)進行重者甚至發(fā)生人生安全事故這樣將給企業(yè)造成重大損失。自動化加工工藝基本內容與特點（1）自動化加工工藝本內容，隨著機械加工自動化程度的發(fā)展自動化加工的工藝范圍也在不斷地擴大自動花加工工藝的基本內容已包括大部分切削加工，如鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、鏜孔、車端面、車削、銑削、內外圓磨削，拉削、珩磨以及滾壓加工等，還有部分非切削加工也可實現(xiàn)自動化加工，如自動檢測，自動裝配、清洗、實驗、自動打印、分類等工藝內容。（2自動化加工工藝的特點）自動化加工中的工件毛坯精度比普通加工要求高，并且在結構工藝性上要考慮適應自動化加工需要。2）自動化加工的生產率比采用萬能機床的普通加工一般要高幾至幾十倍。3）動化加工中的工件加工精度穩(wěn)定，受人為因素影響小。）自動化加工中切削用量的選擇以及刀具尺寸控制系統(tǒng)的應用是以保證加工精度滿足一定的刀具耐用度，提高勞動生產率為目的的。）在多品種小批量的自動化加工中在工藝方案上考慮以成組技術為基礎基礎充分發(fā)揮數(shù)控機床等柔性加工設備在適應加工品種改變方面的優(yōu)勢。送料小車是基于控制系統(tǒng)來設計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運行因此送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關系。送料小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。所以，對送料小車控制系統(tǒng)的設計要予以重視。1.2設計內容及要本課題的主要設計內容有確定送料小車控制系統(tǒng)的總體設計方案設計送料小車拖動電機的電器控制線路原理圖；確定送料小車控制系統(tǒng)的型號規(guī)格，確I/O元，列出I/O元件分配表；設計送料小車控制系I/O接線圖；程序的總體結構圖和梯形圖（包括公用程序、控制程序、號顯示和故障報警程序等壓系統(tǒng)的設計；產品檢測器的設計等。設計題目：基于的自動送料小車系統(tǒng)設計設計目的：1）熟練掌PLC的指令系統(tǒng)，學會一些特殊設備在生產實際中的應用。2）能使用姆龍的CX-P軟件或者三菱的軟件編程，本設計采用三菱的件。通過設計牢固掌握用功能表圖設計梯形圖的方法、步驟及繪制梯形圖所遵循的規(guī)則和設計技巧。學會時序控制程序的設計和調試方法。能夠繪制傳動系統(tǒng)的電氣圖。學會輸入/輸出點的分配、接線。對PLC有系統(tǒng)的了解。設計要求：圖系統(tǒng)整體原理圖如圖1示某車間有兩個工作臺每個工作臺都是由三相異步電機拖動在一號工作臺之間有一個用來檢測物件尺寸的檢測器，在二號工作臺尾部有兩個檢測物件的檢測器J2,J3，最左邊的是提取、釋放和轉移物件機械臂各關節(jié)都由步進電機控制號工作臺上的分檢器由液壓系統(tǒng)控制。第章

系硬設2.1系統(tǒng)硬件的選1.步進電機：步進電機有步角距、靜力矩、電流三大要素組成。根據(jù)負載的控制精度要求選擇步角的大小根據(jù)負載的大小確定靜力矩靜力矩一經確定根據(jù)電機矩頻特性曲線來判斷電機的電流一旦三大要素確定步進電機的型號便確定下來了2．動器：遵循先選電機候選驅動的原則，電機的相數(shù)、電流大小是驅動器選擇的決定因素：在選型中，還要根據(jù)輸出信號的極性來決定驅動器輸入信號是共陽極或共陰極為了改善電機的運行性能和提高控制精度通常通過選擇帶細分功能的驅動器來實現(xiàn)，目的驅動器的細分等級有倍、16倍、32、64倍等，最高可達倍細分。在實際應運中，應根據(jù)控制要求和步進電機的特性選擇合適的細分倍數(shù)以達到更高的速度和更大的高速轉矩使電機運轉精度更高，振動更小3.相異步電動：1）電動機的機械特性、啟動、制動、調速及其它控制性能應滿足機械特性和生產工藝過程的要求動機工作過程中對電源供電質量的影響（如電壓波動、謝波干擾等在容許的范圍內；按預定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動機功率，電動機的溫升應在限定的范圍內；根據(jù)環(huán)境條件、運行條件、安裝方式、傳動方式，選定電動機的結構、安裝、防護形式，保證電動機可靠工作；綜合考慮一次投資幾運行費用，整個驅動系統(tǒng)經濟、節(jié)能、合理、可靠和安全。4.傳感器：傳感器的選型原則可以從以下六個方面來敘述：根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型靈敏度的選擇3)頻率響應特性線性范圍穩(wěn)定性測量精度根據(jù)具體的測量工作，從以上六個方面綜合考慮，以選擇最合適的傳感器。5.壓系統(tǒng)：1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；）進行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)；3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；4）選擇液壓元件；5液壓系統(tǒng)的性能驗算；6繪制工作圖編制技術文件。2.2硬件的選型PLC的選型此次設計選用的是日本三菱公司的FX-2NPLC其速度塊功能強它的基本指令執(zhí)行時間高達0.08us,內置的用戶存儲器為8K步。點最多可擴展到256，并提供多種特殊功能模塊或功能擴展板，可實現(xiàn)多軸定位控制，機內又實時鐘，PID令可實現(xiàn)模擬量閉環(huán)控制，還有功能很強的數(shù)據(jù)運算指令集，如浮點數(shù)計算，開平方和三角函數(shù)等指令。每個的基本單元可擴展8個特殊單元。通過通信展板或殊適配可實現(xiàn)多通信和數(shù)據(jù)鏈接，如等開放式網絡通信，ＲＳ－２３２Ｃ，ＲＳ－４２２Ｃ和ＲＳ—４８５通信，N鏈接，并行鏈接，計算機鏈接和I/O接。系列的基本單元傳感器的計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）或化學組成（如煙霧并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙微觀上要觀察小到的粒子世界縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到的瞬間反應。此外，還出現(xiàn)了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息沒有相適應的傳感器是不可能的許多基礎科學研究的障礙首先就在于對象信息的獲取存在困難而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅。此次設計采用的是紅外傳感器傳感器是利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器的敏感波長在可見光波長附近括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測它還可以作為探測元件組成其他傳感器對許多非電量進行檢測只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可光傳感器是目前產量最多應用最廣的傳感器之一它在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要的地位。光敏傳感器的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、光電耦合器、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、和圖紅外傳器的原理圖（示意圖）當有物件經過時、時，機械臂得電，檢測器J1的示意圖當物件經過12，3三個傳感器時，控制分檢器的得電；當物件經過23時，控制分檢器的2Y得電；當物件經過時；控制分檢器的2Y得電。分檢器的計分檢器是為了將檢測器J1判斷出來的物件分配到不同的地方去，以達到不同尺寸物件分檢的目的。分檢器的液壓系統(tǒng)設計仿照磨床的液壓系統(tǒng)面是分檢器液壓系統(tǒng)的原理圖。（分檢的液壓系統(tǒng)理圖）步進電機設計1）步進電概述步進電機是將電脈沖信號轉換為相應角位移或直線位移的一種特殊電動機其工作方式是每輸入一個電脈沖信號電動機就轉動一個角度由于運動形式是步進的，因此稱為步進電機。2）步進電的選型3）步進電驅動器的選型輸入電源接口：采一組交流供電接AC20-40V或一組直流電DC24-50V，3A。警：壓不超此范,否則造故障電機接口對于二相四電機，可直接與驅動器相(如下圖。三相異步動機的計1）電機的本常識小型三相異步電動機，通常包括H80-315MM的電機，其產量大、用途廣，在電網的總負荷中，它的用電量為左右。六十年代初流行的為系列電動機系列電機的功率等級尺寸與國際市場上的通用標準不同，另外該電機啟動轉矩較低和缺乏噪聲控制指標此現(xiàn)在我國現(xiàn)在使用的電機為Y系列電機。該電機堅固耐用、安全可靠因此使用范圍越來越廣。然而有些用戶使用的電機年損壞率高達，究其原因多半是選型不當、使用不妥保護不善的緣故因此本次講課的主要目的是發(fā)現(xiàn)電機使用中發(fā)生的質量問題，妥善的解決。2）小型異電機的體系基本系列－－－－使用范圍廣量大一種通用電機YIP44）小型三相異步電動機。派生系列－－－－按照不同的使用要求，在基本系列的基礎上做了部分改動另部件與基本系列有較高的通用性和一定程度的統(tǒng)一性派生系列有電氣派生（如高效電機YX列結構派（如繞線轉子電動機YR列特殊環(huán)境派生（隔爆型電動機，YB系列）等幾種。專用系列－－－－-與一般用途不同，具有特殊使用要求和特殊防護條件系列，如YZ、冶金及起重用異步電動機。3）基本技參數(shù)標準號外殼防護結構型式Y系列小型三相異步電動機基本系列有IP23IP44種外殼防護等級IP23和IP44的含義是：－－-表示防護等級的標志符號，后面的兩位數(shù)字的要求如下表：級別要求第一位數(shù)字能防止手指接觸及機殼內帶電或轉動部分能防止直徑大于12MM的小固體異物進入第二位數(shù)字與沿垂直線成度或小于60度的淋水電機應無有害影響第一位數(shù)字能防止厚度大于1MM的工具、金屬線或類似的物體觸機殼內帶電或轉動部分，能防止直徑大1MM的小固體異物進入，但不包括由外風扇吸風或送風的通風口和封閉式電機的泄水孔這些部分應具有級防護性能第二位數(shù)字任何方向濺水于電機，應無有害影響。3、安裝構及型式Y系列電動機的安裝結構分為地腳安裝用地腳附帶凸緣端蓋安裝和用一個凸緣端蓋安裝等三種根據(jù)三種基本安裝結構電動機的安裝型式又分為臥式安裝或立式安裝及軸伸向上或向下，即B3、、、V15等安裝方式，具體型號查標準。4）怎樣正選擇電動機根據(jù)電源電壓、使用條件、拖動對象選擇電動機要求電源電壓與電動機額定電壓相符.根據(jù)安裝地點和工作環(huán)境選擇不同型式的電動機根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉數(shù)選擇電動如果容量選擇過小就會發(fā)生長期過載現(xiàn)象,影響電動機壽命甚至燒毀如果容量選擇過大,電動機的輸出機械功率不能充分利用功率因數(shù)也不高因為電動機的功率因數(shù)和效率是隨著負載變化的4.電動機在恒定負載運行下,率計算公式如下:P1――――η1η式中:－－－-電動機的功率(P1－－－生產機械功率(KW);η1－－－－生產機械本身效率;η－－－－電動機效率.機械臂的計機械臂雖然目前還不如人手那樣靈活但它具有能不斷重復工作和勞動不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用，例如：(1)床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。(2)在裝配作業(yè)中應用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件(3)可在勞動條件差，單調重復易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等(5）宇宙及海洋的開發(fā)。軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。此次設計驅動機械臂的各個關節(jié)采用電氣式，用步進電機來控制。而機械手采用電磁鐵吸盤大致圖形如下所示底座部位直接接步進電機不用關節(jié)處的步進電機來設計。齒輪減速關節(jié)軸步進電機的示意圖機械臂的示意圖2.3PLC入輸出址分配控制的電路名稱

的I/O分配輸入地址分配地址

作用Sb1x000

啟動機械臂Sb2x001啟動Sb3x002啟動Sb4x003啟動Sb5x004啟動Sb6x005啟動輸出地址分配名稱

地址

作用Km1y000Km2y001Km3y002Km4y005

提取物品一號工作臺啟動二號工作臺啟動分檢器啟動第章

系軟設3.1梯形圖的概述梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為為的第一編程語言。梯形圖與電氣控制的電路圖很相似具有直觀易懂的優(yōu)點很容易被工廠電氣人員掌握特別適用于開關量邏輯控制梯形圖常被稱為電路或程序梯形圖的設計稱為編程。梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱輸入繼電器輸出繼電器內部輔助繼電器等但是它們不是真實的物理繼電器而是一些存儲單元軟繼電器每一個軟繼電器與存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。該存儲單元為“1狀態(tài)。則表示梯形圖中對應軟繼電器線圈“通電通常開觸點接通常閉觸點斷開稱這種狀態(tài)時軟繼電器““狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述相反，稱該軟繼電器為0”或“”狀態(tài)，使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。梯形圖兩側的公共線稱為母線（Busbar分析梯形圖的邏輯關系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側母線左母線和右母線)之間有一個左正右負的直流電源電壓，母線之間有“能流左向右流動。右母線可以不畫出3.2送料小車系統(tǒng)PLC梯形圖設計此次設計有手動和自動兩種梯形圖。手動控制梯形圖自動控制梯形圖3.3電氣控制的設電氣控制技術是隨著科學技術的不斷發(fā)展產工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的從最早的手動控制到自動控制從簡單的控制設備到復雜的控制設備，從又觸電的硬接線繼電控制系統(tǒng)發(fā)展到以計算機系統(tǒng)為中心的軟件控制系統(tǒng)。現(xiàn)代電氣控制技術綜合應用了計數(shù)機、自動控制、電子技術、精密測量等許多先進的科學技術成果。作為生產機械動力的電機拖動有最早的采用成組拖動方式單獨拖動方式---生產機械的不同運動部件分別由不同的電機拖動的方式展成今天無論是自動化功能還是生產安全性方面都相當完善的電氣自動化系統(tǒng)。繼電器接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等組成，其控制方式是斷續(xù)的所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)由于這種系統(tǒng)具有結構簡單價格低廉維護容易抗干擾能力強等優(yōu)點至今仍是機床和其它許多機械設備廣泛采用的基本電氣控制形式也是學習更先進電氣控制系統(tǒng)的基礎這種控制系統(tǒng)的缺點是采用固定接線方式，靈活性差，工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。此次設計主要是針對兩個工作臺的拖動電機進行電氣控制。電氣控制示意圖第四章4.1自動送料小車述

送料車設自動送料小車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設備，主要是用于煤粉、細砂等材料的運輸自動送料小車系統(tǒng)一般是由給料器傳送帶小車等單體設備組合來完成特定的過程這類系統(tǒng)的控制需要動作穩(wěn)定具備連續(xù)可靠工作的能力。送料小車控制系統(tǒng)采用了控制。從送料小車的工藝流程來看，期控制系統(tǒng)屬于自動控制與手動控制相結合的系統(tǒng)因此此送料小車電氣控制系統(tǒng)設計具有手動和自動兩種工作方式在程序設計上采用了模塊化的設計方法這樣就省去了工作方式程序之間復雜的連鎖關系而在設計和修改任何一種工作方式的程序時不會對其他工作方式的程序造成任何影響使得程序的設計修改和故障查找工作大為簡化。4.2系統(tǒng)流程圖的計通過一號工作臺位置上的檢測器檢測物件的大小檢器做出相應的判斷，再由二號工作臺上的檢測器判斷物件是否通過通過在自動編程中將反饋給進料部分，具體流程圖如下所示：開始時按下km2，km3兩個工作臺電動機開始工作，然后選擇是手動還是自動，接著分別按下sb2sb3，sb4sb5，sb6啟動和，再接著按下啟動機械臂，開始進料，緊接著按下km4啟動分檢器。調程序時時注意是自動還是手動在上述流程圖中自動程序的部分和手動過程一樣不同之處在于卸料之后還有一個反饋給進料部分。4.3PLC控制系統(tǒng)線圖4.4

PLC控制系統(tǒng)的I/O接圖輸入地址分配名稱地址Sb1x000

作用啟動機械臂Sb2x001啟動Sb3x002啟動Sb4x003啟動Sb5x004啟動Sb6x005啟動輸出地址分配名稱

地址

作用Km1y000Km2y001Km3y002Km4y005

提取物品一號工作臺啟動二號工作臺啟動分檢器啟動第章

設小隨著畢業(yè)日子的到來畢業(yè)設計也接近了尾聲經過幾周的奮戰(zhàn)我的課程設計終于完成了沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這幾年來所