PLC大型作业-自动送料装车系统.doc

《PLC》大型作业
自动送料装车系统

计控1101《PLC应用技术》大型作业任务书
一、设计目的：
进一步了解和掌握PLC的基本工作原理及应用，熟练PLC编程和程序调试。
二、设计内容
1.PLC控制系统原理设计和分析：控制方案、控制方式、元素定义、参数设定。
2.PLC控制系统原理结构分析：控制原理、工作过程、结构框图、原理电路、连接方式及接线。
3.PLC控制系统编程：程序状态转移图、程序梯形图、程序语句表。
4.PLC控制系统调试：程序输入、建立连接、程序运行、结果分析。
三、设计题目：
自动送料装车系统
四、设计要求：
1.自动送料装车系统
（1）要求料仓中有料：即：
当 S1=ON 时，装料阀 K1 关闭；
当 S1=OFF 时，延时 2S，装料阀 K1 打开；
（2）装车系统：
A.启动系统 I0，此时，绿灯亮表示允许进车，当车到位后即（I3=1），绿灯灭，红灯亮。如果车满（实际是称的重量信号）S2=ON（表示车满）不装。绿灯亮，红灯灭，车开走。如果车满信号 S2=OFF（表示车不满）装料开始：绿灯灭，红灯亮，皮带M3启动，2秒后皮带M2启动，2秒后皮带M1启动，2秒后下料阀K2启动，装车。车满后S2=ON，红灯灭，绿灯亮，同时K2停，2秒后皮带M1停，2秒后皮带M2停，2秒后皮带M3停，同时绿灯亮允许车开走，此时S2=OFF，I3=0，进入下一辆车，反复循环。
B.系统停止I4：任何情况下全停。
特殊情况：装车过程中，车到位信号消失（即：I3=0）系统停止。
自动送料装车系统原理图

前言
伴随着时光的流逝，科学技术也日新月异，物质生产总量和速度越来越快，仅仅依靠人力来运作已经捉襟见肘，值此之时，自动化系统从天而降，为我们人类带来了福音。
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
这里介绍的是PLC控制系统中的一种——自动送料装车系统，其主要特点有：自动装料、自动装车、循环作业、安全稳定等。同时又具有省时省力、操作安全、自动化、智能化等优点。

目录
第一章 PLC控制系统原理设计和分析 1
控制方案 1
控制方式 1
元素定义 2
参数设定 2
第二章 PLC控制系统原理结构和分析 3
控制原理 3
工作过程 3
结构框图 4
第三章 PLC控制系统编程 4
程序语句表 4
第四章 PLC控制系统调试 错误!未定义书签。

第一章 PLC控制系统原理设计和分析
控制方案
设备启动后，自动装车系统即开启，此时绿灯亮，表示允许进车，当车到位后绿灯熄灭，红灯点亮；传送带M3运行，2秒后传送带M2运行，再2秒后传送带M1运行，再2秒后下料阀K2打开。如果车已经装满，则绿灯点亮，红灯熄灭，同时下料阀K2关闭，2秒后传送带M1停止，再2秒后传送带M2停止，再2秒后传送带M3停止，同时绿灯点亮，车辆可以开走。
红绿灯
重量传感器
传送带M1
传送带M3
传送带M2
运输车辆
自动控制阀门K1
物料检查S1

下料阀门K2
控制方式
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
元素定义
I0.0
开始、启动
Q0.0
运行状态
I0.1
物料检查S1
Q0.1
装料阀门K1
I0.2
车满信号S2
Q0.2
下料阀门K2
I0.3
车到位检测I3
Q0.3
绿灯

Q0.4
红灯

Q0.5
M1

Q0.6
M2

Q0.7
M3
参数设定
定时器类型
定时器编号
设定值
TON
T37~T40
20
TOF
T41~T43
20
第二章 PLC控制系统原理结构和分析
控制原理
PLC是从模仿原继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。
工作过程
系统启动后，机器自动加注适量物料到料仓中，若检测到有车辆到位，红灯点亮，绿灯熄灭，就按顺序依次启动M3、M2、M1、K2，向运输车辆装入物料；当检测到车辆已装满时，绿灯点亮，红灯熄灭车辆可以开走，系统将重新运行。
结构框图
否
是
是
依次关闭传送带和阀门
否
车辆是否装满？
依次开启传送带和阀门
检测车辆是否到位？
加注物料
启动程序
第三章 PLC控制系统编程
程序语句表

TITLE=程序注释
Network 1 // 网络标题
// 网络注释
LDN Q1.0
AN I0.1
LPS
A T37
= Q0.1
LPP
TON T37, 20
Network 2
LDN Q1.0
A I0.0
AN I0.3
= Q0.3
Network 3
LDN Q1.0
A I0.0
A I0.3
A I0.2
LPS
A T41
= Q0.5
LRD
A T42
= Q0.6
LRD
A T43
= Q0.7
= Q0.3
LRD
A Q0.2
TOF T41, 20
LRD
A Q0.5
TOF T42, 20
LPP
AN Q0.5
A Q0.6
TOF T43, 20
Network 4
LDN Q1.0
A I0.0
AN I0.2
A I0.3
= Q0.4
Network 5
LDN Q1.0
A Q0.4
= Q0.7
TON T38, 20
A T38
= Q0.6
TON T39, 20
A T39
= Q0.5
TON T40, 20
A T40
= Q0.2
Network 6
// 立刻停止
LD I0.0
AN I0.2
AN I0.3
A Q0.2
A Q0.4
A Q0.5
A Q0.6
A Q0.7
= Q1.0

第四章 总结
进一步了解和掌握了PLC的基本工作原理及应用，更加熟练PLC编程和程序调试；同时重新认识了PLC的工作方式和原理，学会了合理安排设计方案，绘制流程图等技术。
参考文献
PLC_百度百科：
DCS控制方式与PLC控制方式在轻工机械中的应用：
西门子S7－200系列PLC应用技能实训（肖明耀 编著）