自动送料装车系统PLC控制方案设计.doc

P L C课程设计

自
动
送
料
装
车
系
统

学院：机械工程学院
班级：机电1311

目录
第一章 PLC控制系统原理设计和分析……….3
1.1设计要求.......................................3
1.2控制原理.......................................4
1.3元素定义...................................... 4
第二章.PLC控制系统原理结构分析………… 5
2.1结构框图....................................... 5
2.12自动送料装车控制系统操作面板................. 5
第三章：PLC 控制系统……………………… 6
3 PLC选型………………………………………………… 6
第四章：PLC控制系统................... 7
4.1初始状态…………………………………………………… 7
4.2装车系统....................................... 8
4.3停机控制系统................................... 10
4.4 程序时序图……………………………………………… 10
4.5 I/O地址分配表................................. 11
4.6 I/O接线图……………………………………………… 11
4.7 程序设计梯形图…………………………………………… 12
4.8 程序说明……………………………………………………15
第五章 系统调试...................... 16
碰到问题及处理………………………………16
参考文件…………………………………………18
第一章 PLC控制系统原理设计和分析
1.1设计要求
1. 初始状态
红灯L1灭，绿灯L2亮，表示许可汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。
2. 开启操作
按下开启按钮，开始下列操作：
系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），假如料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3开启，M3开启2S后M2开启，M2开启2S后M1开启，M1开启2S以后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3次序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述运行。
3.停止操作
按下停止按钮系统恢复初始状态。

设计完成要求
完成I/O分配图，及PLC外围电路图设计及连接。
‚完成设计说明书。
ƒ完成PLC程序，并调试经过。
1.2控制原理
1.初始状态
在自动生产线中，刚开始红灯L1灭，绿灯L2亮，表明许可进车装料。这时，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，M1、M2、
M3皆为停止。
2. 开启操作：按下开启按钮，开始下列操作：
系统自动检测检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），假如料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3开启，M3开启2s以后M2开启，M2开启2s以后M1开启，M1开启2s以后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1、M2、M3次序延时2s分别停止。当车离开（传感器S2灭时），继续循环上述运行。
3. 停止操作
按下停止按钮系统恢复原始状态。

1.3元素定义

开启按钮 电动机 M3
检测料斗是否已满 电动机 M2
检汽车是否装满 电动机 M1
停止按钮 进料 K1
料斗 K2
红灯 L1
绿灯 L2

第二章.PLC控制系统原理结构分析
2.1结构框图
电气原理图是用来表明设备电气工作原理及各电器元件作用，相互之间关系一个表示方法。利用电气原理图方法和技巧，对于分析电气线路，排除机床电路故障是十分有益。电气原理图通常由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成.
2.12自动送料装车控制系统操作面板以下

第三章：PLC控制系统
3. PLC选型
选择PLC容量。首先要对控制任务进行具体分析，把全部I/O点找出来，包含开关量I/O和模拟量I/O和这些I/O点性质。I/O点性质关键指它们信号类型，电压，输出类型。确定控制系统输出点类型，交流220V接触器、电磁阀，指示灯只留24V，选择PLC输出点数大于实际点数。因为PLC输出点通常是多个一组公用一个公共端，这一组输出只能有一个电源种类和等级。所以一旦它们被交流220V点负载使用，则直流24V负载只能使用其它组输出端了。这么有可能造成输出点数浪费，增加成本。所以要选择相相同级和种类负载，比如使用交流220V指示灯等。继电器输出PLC使用最多，但对于要求高速输出情况，比如运动控制高速脉冲输出，就要使用五触电晶体管输出PLC了。
在编程语言上，用梯形图编程还是用语句表编程或使用功效图编程，这关键取决于以下几点：
（1）PLC使用梯形图编程不方便则可用语句表编程；单梯形图总比语句表直观。
（2）经验丰富人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。
（3）假如是清楚单次序、选择次序或并发次序控制任务，则最好是用功效图来设计程序。

第四章 程序设计
4.1初始状态
红灯L1灭，绿灯L2亮，表明许可进车开进料。进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电动机M1、M2、M3皆为停止。

4.2装车系统
4.2.1 进料
按下开始按钮SB1，如料斗中不满（S1为不亮时），2s后K1指示灯亮，表示进料；当料满（S1为亮时）终止进料，S1指示灯亮。

4.2.2 装车
当汽车开到装车位置红灯亮，绿灯灭，同时开启M3,2s后开启M2，再经过2s后开启M1，再经过2s后K2指示灯亮，表示打开料斗。当车满时K2指示灯灭，2s后M1停止，再经过2sM2停止，再2sM3停止，同时红灯灭，绿灯亮，表示汽车能够开走。汽车离开，则S1为不亮状态，S2也为不亮状态。

4.3 停机控制系统
按下停止按钮SB2整个系统终止运行，回到初始状态。
4.4程序时序图
（1）开启前或停止后时序图：

（2）按下开启按钮时序图：（图中未标注表示时间未知，单位：S）

4.5 I/O地址分配表
输入信号 输出信号
开启按扭SB1 I0.1 红灯L1 Q0.0
停止按钮SB2 I0.2 绿灯L2 Q0.1
传感器S1 I0.3 进料阀指示灯K1 Q0.2
传感器S2 I0.4 电动机M3 Q0.3
电动机M2 Q0.7
电动机M1 Q0.5
料斗指示灯K2 Q0.6

4.6 I/O接线图

4.7 程序设计梯形图

4.8 程序说明
1、初始状态
优异行系统初始化，绿灯亮，红灯灭表示车正在开来.
2、开启
按下SB1，同时进料口K1打开，开始进料，红灯亮，M3开启，开启T37定时器开始2秒定时，抵达2秒时，M2开启，同时T38开始定2秒定时，T38定时时间到，M1开启，T39开始定时，2秒后，T39常开点闭合，常闭点断开，料斗被打开，开始往车中送料。
当料斗料满限位开关S1工作，K1终止进料，指示灯熄灭。
当汽车被装满时装料料满限位开关S2触点常闭点断开K2失电，指示灯熄灭，定时器T40开始定时，设定时间为2秒，抵达2秒后，T40触电断开M1停止运行，同时定时器T41开始了2秒定时，当定时器T412 秒时间到时，使M2停止、定时器T42开始定时，2秒后M3停止运行、红灯灭绿灯亮表示汽车已装满能够开走。此时S2为OFF，进入下一辆车，反复循环。
3、停止
在任意时刻按下停止按钮SB2，全部触电均复位，系统停止运行。
第五章 系统调试
系统调试分为模拟调试和联机调试。
硬件部分模拟调试可在断开主电路情况下，关键试一试手动控制部分是否正确。
软件部分模拟调试可借助于模拟开关和PLC输出端输出指示灯进行；需要模拟信号I/0时，用电位器和万用表配合进行。调试时，利用上述外围设备模拟多种现场开关和传感起状态，观察PLC输出逻辑是否正确。假如有错误则修改后反复调试。在PLC主流产品全部可在PC机上编程，并可在电脑上直接进行模拟调试。
联机调试时，把编程好程序下载到现场PLC中。PLC可能只有这一台，这时就要把PLC安装到控制柜对应位置上。调试时一定要先将主电路断电，只需对控制电路进行调试。经过现场联调信号接入常常还会发觉软硬件中问题，有时厂家还要对一些控制功效进行改善，要经过反复测试系统后，才交付使用。
碰到问题和怎样处理
因为我们能力有限所以对自动送料装置调试过程中碰到很多问题：1、对画时序图因为多个状态出现造成无法画出时序图，感觉很困难，我们讨论看见有3个状态，能够采取多张图进行不一样状态说明。2、在调试过程中红灯应该亮时候频频不亮，或是忽亮忽灭，经过数次反复调试，确定为红灯输出接口Q0.0接触不良造成，还有电动机M2控制灯在初始状态就开始亮，也是经过数次试验确定为M2输出信号端子Q0.4接口已坏，不得已改成Q0.7，由此也做了整个I/O地址分配表，I/O接线图及梯形图修改。3、任务书对控制要求部分说不够具体，我们咬文嚼字，结合生活中常识争议很大，最终针对此问题做出了统一意见，由此也造成程序反复修改和调试。
在设计过程中，因为对自动送料装置缺乏全方面了解，缺乏实际生产经验，造成在设计中碰到了很多问题。不过经过请教有经验同学和翻阅相关资料、查工具书，处理了设计过程中一个又一个问题。同时，也锻炼了我动手能力。
最终，经过这次课程设计培养了我们设计能力和全方面考虑问题能力。学习过程是痛苦不过收获成功喜悦更是让人激动。相信经过这次课程设计它对我以后学习及工作全部会产生主动影响。

参考文件
1. 黄永红，电气控制和PLC应用技术，机械工业出版社，7月
2. TVT90HC机电一体化试验台说明书，天津源峰科技。
3. 上网查资料。