自動(dòng)送料裝車控制設(shè)計(jì)

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1、1 .前言 2 2 .課程設(shè)計(jì)題目 5 43. 總體設(shè)計(jì) 5 1.1、 PLC機(jī)型選擇 5 1.2、 I/O點(diǎn)及地址分配表 6 4 . PLC程序設(shè)計(jì) 7 4.1、 設(shè)計(jì)思想 7 4.2、 PLC順序功能圖 7 4.3、 PLC梯形圖 9 4.4、 PLC 語句表 13 5 .總結(jié) 15 6 .參考文獻(xiàn) 16 、兒 、4 刖百 可編程控制器，簡稱 PLC (Programmable Logic Controller),,是一種電氣自 動(dòng)化控制裝置，國際電工委員會(huì)(IEC)將PLC定義為：是在工業(yè)環(huán)境中使用的 數(shù)字操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用

2、而設(shè)計(jì)。它使用可編程存儲(chǔ)器內(nèi)部 儲(chǔ)存用戶設(shè)計(jì)的指令，這些指令用來實(shí)現(xiàn)特殊的功能，諸如邏輯運(yùn)算、順序操作、 定時(shí)、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算和通過數(shù)字或模擬輸入 /輸出來控制各種類型的機(jī)械或 過程。 可編程序控制器及其有關(guān)的設(shè)備， 都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整 體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 世界上第一臺(tái)可編程序控制器產(chǎn)生于 1969 年，是由當(dāng)時(shí)美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)為美國通用汽車公司(GM)研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上，被 人們稱為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡稱PLC。在 70 年代，隨著電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微

3、處理器和微計(jì)算機(jī)，并被應(yīng) 用于 PLC 中，使其具備了邏輯控制、運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、處理以及傳輸?shù)裙δ堋? 電氣制造商協(xié)會(huì) NEMA (National Electrical Manufacturers Association)于 1980 年正式命名其為可編程序控制器(Programmable Controller),簡稱PC。為與個(gè) 人計(jì)算機(jī)(Personal Computer相區(qū)別，同時(shí)也使用其早期名稱 PLC。國際電工 技術(shù)委員會(huì) IEC (International Electrotechnical Commission)分別于 1982 年 11 月和 1985 年 1 月頒布了 P

4、LC 的第一稿和第二稿標(biāo)準(zhǔn)。以后 PLC 開始向小型化、 高速度、高性能、高可靠性方面發(fā)展，并形成多種系列產(chǎn)品，編程語言也不斷豐 富，使其在 80 年代工業(yè)控制領(lǐng)域中占據(jù)著主導(dǎo)地位。 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)， 綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)為 一體的工業(yè)控制產(chǎn)品， 是在硬接線邏輯控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來 的。通常把 PLC 認(rèn)為是由等效的繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等元件組成的裝置。 PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī) 相同，PLC由中央處理單元(CPU、存儲(chǔ)器單元、電源單元、輸入輸出單 元、接口單元和外部設(shè)備組成，具有通用性強(qiáng)

5、、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠 性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。 PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程 序兩部分組成。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管 理全機(jī)、 將程序語言翻譯成機(jī)器語言， 診斷機(jī)器故障。 用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場 控制要求，用 PLC 的程序語言編制的應(yīng)用程序(也就是邏輯控制)用來實(shí)現(xiàn)各 種控制。 由于它可通過軟件來改變控制過程， 而且具有體積小， 組裝靈活， 編程簡單， 抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等特點(diǎn)，非常適合于在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。故自 60 年代末第一臺(tái) PLC 問世以來，已很快被應(yīng)用到機(jī)械制造、冶金、礦業(yè)、輕工 等各個(gè)領(lǐng)域，大大推進(jìn)了

6、機(jī)電一體化進(jìn)程。進(jìn)入 80 年代，隨著微電子技術(shù)和計(jì) 算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得可編程控制器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，功能日益增強(qiáng)， 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，具備模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、高速計(jì)數(shù)、 速度控制、位置控制、軸定位控制、溫度控制、 PID 控制、遠(yuǎn)程通訊、高級語言 編輯以及各種物理量轉(zhuǎn)換等功能。 特別是遠(yuǎn)程通訊功能的實(shí)現(xiàn)， 易于實(shí)現(xiàn)時(shí)柔性 加工和制造系統(tǒng)（ FMS） ，使得 PLC 如虎添翼，被人們稱為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支 柱之一。 “機(jī)床電氣與PLC實(shí)訓(xùn)”設(shè)計(jì)任務(wù)書 第二十二組 1 ．設(shè)計(jì)題目： 自動(dòng)送料裝車控制設(shè)計(jì) 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）可以按照《指導(dǎo)書》要求選

7、擇輸入與輸出量 2） 根據(jù)選擇完成相應(yīng)的正常裝料與卸料過程 3） 可以根據(jù)平時(shí)的積累，增加控制要求。 3．設(shè)計(jì)要求： 1） 畫出端子分配圖和順序功能圖 2） 設(shè)計(jì)并調(diào)試 PLC 控制梯形圖 3） 設(shè)計(jì)說明書 4） 進(jìn)度安排： 1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1 天 2） PLC順序功能圖與梯形圖設(shè)計(jì) 2 天 3）說明書撰寫 1 天 4）答辯 1 天 指導(dǎo)教師：王偉 2012年 1 月 5日 第二部分 課程設(shè)計(jì)題目： 自動(dòng)送料裝車控制設(shè)計(jì) （ 1） 控制要求： 按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，綠燈 L2 亮，表示允許汽車開進(jìn)裝料，料斗 K2, 電機(jī) M1， M2， M3

8、 皆為OFF。當(dāng)汽車到來時(shí)（用 S2接通表示），紅燈L1亮，綠燈L2滅，M3運(yùn)行，電機(jī) M2在 M3通2s后運(yùn)行，M1在M2通2s后運(yùn)行，K2在M1通2s后打開出料。當(dāng)汽車料滿后（用 S2 斷表示），料斗K2關(guān)閉，電機(jī) M1延時(shí)2s后關(guān)斷，M2在M1停2s后停止，M3在M2停2s后 停止，同時(shí)綠燈L2亮，紅燈L1滅，表示汽車可以開走，下一輛汽車可以進(jìn)入裝料。當(dāng)料不 滿時(shí)，高度傳感器動(dòng)作（用 S1通表示），料斗開關(guān)K2關(guān)閉（OFF）燈滅，不出料，進(jìn)料開關(guān) K1打開（K1為ON進(jìn)料，否則不進(jìn)料，任何時(shí)刻按下停止按鈕，在本次裝車完畢后系統(tǒng)關(guān) 閉。 L1 L2 ；S2 自

9、動(dòng)送料裝車圖 第三部分 總體設(shè)計(jì)：PLC機(jī)型選擇： PLC主機(jī)：選擇歐姆龍系列PLC作為自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)的控制主機(jī) 選擇CPM1A, 1） 8輸入/12輸出共20個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。 2）內(nèi)部存儲(chǔ)器位：256位。 3）定時(shí)器：256定時(shí)器。 第四部分 I/O點(diǎn)及地址分配表 1.1 /O點(diǎn)及地址分配表: 輸入 輸出 功能 觸點(diǎn) 功能 觸點(diǎn) 啟動(dòng)SB0 00000 綠火T L2 01000 連續(xù)循環(huán)開關(guān)SA0 00001 紅燈L1 01001 手動(dòng)SA1 00002 M1 01002 S1 00003 M2 01003 S2 00

10、004 M3 01004 單循環(huán)開關(guān)SA2 00005 K2 01005 停止SB1 00006 K1 01006 2.接線圖 tSB0 WSA0 dSA1 SQ0 SQ1 YSA2 tsbi 00000 00001 00002 00003 00004 00005 00006 0100 0100 0100 01003 0100 0100 0100 L1= M1 M2 M3 K2 K1 第五部分 PLC程序設(shè)計(jì): 設(shè)計(jì)思想： 當(dāng)我們組知道了所設(shè)計(jì)的題目時(shí)，我們首先對題意進(jìn)行了分析，根據(jù)題意 畫出了自動(dòng)

11、送料機(jī)裝車控制工作過程的示意圖， 以便于我們設(shè)計(jì)程序。 然后我們 進(jìn)行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)功能進(jìn)行了分析，通過分析系統(tǒng)功能，初步確定了 PLC 控制 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式， PLC 的選型，輸入輸出點(diǎn)數(shù)以及系統(tǒng)的大致規(guī)模、布局。按照 這個(gè)思想路線，具體設(shè)計(jì)步驟如下： 1．熟悉被控對象，制定控制方案，分析被控對象的工藝過程及工作特點(diǎn)。 2．選擇 PLC 的機(jī)型，選擇時(shí)主要包括 PLC 機(jī)型、容量、 I／ O 模塊、電源的 選擇。 3．根據(jù)所選的 PLC 的型號列出輸入／輸出設(shè)備與 PLC 輸入輸出端子的對照 表，繪制 PLC 外部 I／ O 接線圖。 4．根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，設(shè)計(jì)出順序功

12、能圖。 5．根據(jù) PLC 順序功能圖，畫出梯形圖。 6．將程序進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至程序無誤。 7．設(shè)計(jì)說明書。 第六部分 PLC 順序功能圖： 13 一一25315 20000 00000*00001 00000*00002 2111 ——00004 &401000 00004 ——00004 00004 H01005*0lQ06p0i000 刖 501005*01006 00003 ——00004 00003 ——00004 加 W-0l00i004*TlM000 M*0i00i0040l6M TI000 ——TIM06

13、 lMM]-0100i1004C*TJM001 TIM01 W]-01001*01004r002M|0 02 ccc -TIM07 11(*040010107 1110-01001*010 04 IT00003 M008 TI00S0004 一一00003 ^01(*0i004*Oi1CCC2!M003 --00003 】同01Ot)i004*Oi1COTC09 TIM03 伽 一010011004*01003*TIM004 TIMM 1HN -01001*010C4*TIM005 -TIM05 TIM09 ]tUJ -010D1004003(*

14、TCM TIM10 知建10010畫1 TIM11 伽一 01000 MIU-01000 00006 一一0000J0001 ——00000005 iMiiHCi0T2 W-RENd mu- END TIM2J0004 舊葉01001*01004*0010050100201^01001*01004*00003501002 一一CI0T2--CI0T2 第七部分 PLC梯形圖 200.11 C3rrai2 200 o: 20D. 14 2KLe10 D. DO 0. DI F_FirstjCycl* 第一汝?嬴標(biāo)志 2DO.00

15、CRTQ12 200.01 2MJ.01 SOD. 03 -M- 2D0.02 EDO.02 0. 03 S3D. 04 H/H 200.03 200.03 TIMCOO 200. 05 -M- 2Q0.QD SOO 0J S00 02 -o- S00 03 -o- S00.01 -o 200. 04 200.04 2M.06 200. 05 il 11 )6 TIH001 20Q. 20 y re 200.13 TIM002 UM 300 D7 1 II I I I A /L_ 20 1 n l I k 1

16、 06 z ? 20 J. 06 0.03 200.08 ]zi I A 加 產(chǎn)ii n 加口 orr TH0Q3 200.06 -o- 200.07 -o- 200.08 200.08 TIM004 200加 00.09 moos 200.09 200.10 -M ZN.1J 之 DO. 12 -M kH 200.陰 -O- 200.09 -O- 200.10 Ty>

17、 200.10 200. 10 0 01 200 01 -kb- 200 00 -41- 200.11 200.11 200. 01 T” 00. 13 -o- 200.13 200. IQ 0 05 200.12 -o- 200.12 200. X 200 15 1 1 1 1 14 L 0 00 0英 200. 201 09 T1- 00.14 -Ch- 200. 14 O.M -44-

18、 201 00 -M- 200. IS -O- SOD. IS ZOO. 15 0.03 201.01 -M- 201.00 201. 1 M TII0D& 201.02 \A 201.. 01 c 1 201. J DI I 1 vl 1 2C1. 1 91! TII0D7 201.03 ■ A 201.02 1 201. I 92 1 1 1 3D1. 1 92 201. D9 TIM008 0. D4 1 i I A 331.01 201. D3 1 /

19、 1 201. I (J3 I 1 \ I I- \ k 1 V 1 Z01. I 3 0 .03 jyi 201.05 」/ 201. 04 r\ 1 201. I 54 VI VI \J 201. 04 TII0D9 201.06 | A 201. 05 1 201. _I 嗎 i i 2 1 201.05 I I 201.06 I I B I 201.06 THOU 1 I 201.07 1 1 1 TIUOJO 201. 07 -M- 2

20、01 0E -H- 201.06 -o- 201.07 -o- 201.皎 10. 04 1 10.03 rx V HO.更 c 200.06 I I 10. 01 r\ 1 L/ 叩L D3 B II IQ. 04 c 1 u 10.03 r\ 10.更 10.05 r\ V 200.葉 I I 10. 01 r\

21、 1 201.04 10.04 C\ 1 10. 03 10.02 9 20 0.08 1 10. 01 r\ 1 _Hh— ID. 04 c W 03

22、 第八部分 語句表 LD 20011 OR LD AND 00003 ANDNOT CNT000 OR 20001 OR 20003 OR 25315 ANDNOT 20002 ANDNOT 20004 OR 20000 ANDNOT 20013 OUT 20003 ANDNOT 20001 OUT 20001 LD 20003 ANDNOT 20014 LD 20001 AND TIM000 OUT 20000 ANDNOT 00004 OR 20004 LD 20000 OR 20002 ANDNOT 20005

23、 AND CNT000 NADNOT 20003 OUT 20004 LD 00000 OUT 20002 LD 20004 AND 00001 LD 20002 AND TIM001  OR 20005 AND 00006 OR 20105 ANDNOT 20006 OR 20012 ANDNOT 20106 OUT 20005 OUT 20012 OUT 20105 LD 20005 LD 20000 LD 20105 AND 20013 AND 00000 AND TIM010 AND TIM0

24、02 AND 00002 OR 20106 ANDNOT 00004 OR 20014 ANDNOT 20107 OR 20006 ANDNOT 20015 OUT 20106 ANDNOT 20007 ANDNOT 20109 LD 20106 OUT 20006 OUT 20014 AND TIM011 LD 20006 LD 20014 OR 20107 ANDNOT 00003 ANDNOT 00004 ANDNOT 20108 OR 20007 OR 20015 OUT 20107 ANDNOT 20008

25、 NADNOT 20100 LD 20107 OUT 20007 OUT 20015 AND 00006 LD 20007 LD 20015 OR 20108 AND TIM003 AND 00003 OUT 20108 OR 20008 OR 20100 LD 20002 ANDNOT 20009 ANDNOT 20101 OR 20015 OUT 20008 OUT 20100 OR 20010 LD 20008 LD 20100 OR 20107 AND TIM004 AND TIM006 O

26、UT 01000 OR 20009 OR 20101 LD 20003 ANDNOT 20010 ANDNOT 20102 OR 20100 OUT 20009 OUT 20101 OUT 01001 LD 20009 LD 20101 OUT 01004 AND TIM005 AND TIM007 LD 20004 OR 20010 OR 20102 OR 20101 ANDNOT 20011 ANDNOT 20103 OUT 01001 ANDNOT 20012 OUT 20102 OUT 01004

27、 OUT 20010 LD 20102 OUT 01003 LD 20010 AND 20109 LD 20005 AND 00001 AND TIM008 OR 20102 AND 00006 ANDNOT 00004 OUT 01001 OR 20011 OR 20108 OUT 01004 ANDNOT 20001 ANDNOT 20104 OUT 01003 ANDNOT 20000 OUT 20103 OUT 01002 LD 20001 LD 20103 LD 20006 AND 00004

28、 ANDNOT 00003 OR 20103 OR 20013 OR 20104 OUT 01001 ANDNOT 20006 ANDNOT 20105 OUT 01004 OUT 20013 OUT 20104 OUT 01003 LD 20010 LD 20104 OUT 01002 AND 00005 AND TIM009 OUT 01005 LD 20007 #20 TIM 008 OR 20104 LD 20005 #20 OUT 01001 TIM 002 LD 20104 OUT

29、 01004 #20 TIM 009 OUT 01003 LD 20007 #20 OUT 01002 TIM 003 LD 20105 LD 20008 #20 TIM 010 OR 20105 LD 20008 #20 OUT 01001 TIM 004 LD 20106 OUT 01004 #20 TIM 011 OUT 01003 LD 20009 #20 LD 20009 TIM 005 LD 25315 OR 20016 #20 OR 20011 O

30、UT 01001 LD 20100 CNT 000 OUT 01004 TIM 006 #50 LD 20003 #20 LD 20013 TIM 000 LD 20101 OR 20109 #20 TIM 007 OUTNOT 01005 LD 20004 #20 OUT 01006 TIM 001 LD 20102 END 第九部分 PLC 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 總結(jié) 為期兩周的實(shí)訓(xùn)就這樣結(jié)束了， 這兩周讓我收獲了不少。 我學(xué)到了很多在書 本上所沒有學(xué)到過的知識。 而且通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理

31、論與實(shí)際相結(jié)合 是很重要的， 只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合 起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的學(xué)到知識。通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐，我學(xué)會(huì)了 PLC 的基本編程方法，對 PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在 對理論的運(yùn)用中， 提高了我們的工程素質(zhì)， 在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前， 我們對知道 的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到 PLC 中的時(shí)候， 問題出現(xiàn)了， 不是不能運(yùn)行， 就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相 符合。能過解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對 PLC 的理解得到加強(qiáng)，看 到了實(shí)踐與理論的差距。 通過合作

32、，我們的合作意識得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多 同學(xué)都沒有過深入的交流， 在設(shè)計(jì)的過程中， 我們用了分工與合作的方式， 每個(gè) 人互責(zé)一定的部分， 同時(shí)在一定的階段共同討論， 以解決分工中個(gè)人不能解決的 問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請教。在此 過程中， 每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)， 積極向同學(xué)說明自己的想法。 能比較 選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。此次課設(shè)，讓我了解了 plc 梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于 PLC 設(shè)計(jì) 原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。 雖然本次

33、課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量， 遇到問題和同學(xué)互相討論交流。 多和同學(xué)討論。 我們在做課程設(shè)計(jì)的過程中要不 停的討論問題， 這樣， 我們可以盡可能的統(tǒng)一思想， 這樣就不會(huì)使自己在做的過 程中沒有方向， 并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。 討論不僅是一些思想 的問題， 還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題， 這樣可以使自己的處理問題要快 一些， 少走彎路。 多改變自己設(shè)計(jì)的方法， 在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自 己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的的東西， 既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于 實(shí)際， 又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。 使我進(jìn)一步提高 了自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ)，使我受益匪淺！ 參考文獻(xiàn) [1]陳白寧，段智敏，劉文波.機(jī)床電氣與PLC實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ).沈陽：東 北大學(xué)出版社， 2008. [2] 夏田，陳嬋娟，祁廣利 . PLC 電氣控制技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出 版社， 2009. [3] 張鳳珊， 祖龍起 . 電氣控制及可編程程序控制器 . 北京： 中國輕 工業(yè)出版社， 2003. [4]周萬珍，高鴻斌.PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社， 2004. 18