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.31.1设计要求.31.2控制原理.41.3元素定义. 4第二章.PLC控制系统原理结构分析 52.1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. 74.1初始状态 74.2装车系统. 8 4.3停机控制系统. 104.4 程序时序图 10 4.5 I/O地址分配表. 11 4.6 I/O接线图 114.7 程序设计梯形图 124.8 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。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 Q0.64.6 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。