【正文】 成相對完善的中國特色國家創(chuàng)新體系。企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和深化，使得生產(chǎn)物料配送成為一個重要的部分生產(chǎn)物流系統(tǒng)。運料車自動控制是用來實現(xiàn)輸送機生產(chǎn)控制系統(tǒng)。隨著PLC的發(fā)展，國內(nèi)外生產(chǎn)線上的運輸控制系統(tǒng)廣泛的采用PLC控制系統(tǒng)，和一些制造商已經(jīng)開發(fā)出一種特殊的邏輯來處理控制芯片，在我國大多數(shù)工控企業(yè)運料車自動控制系統(tǒng)都從國外引進，成本高。為了滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要和循環(huán)，讓PLC技術(shù)和自動化技術(shù)，充分利用我國工控企業(yè)生產(chǎn)線，使系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下工作，且成本低，易于控制，安全可靠，效率高。 運料控制系統(tǒng)方案選擇實現(xiàn)小車送料系統(tǒng)控制有很多方法來實現(xiàn)，可以用單片機、可編程控制器PLC等元器件來實現(xiàn)。但在單片機控制系統(tǒng)電路中需要加入A/D，D/A轉(zhuǎn)換器，線路復雜，還要分配大量的中斷口地址。而且單片機控制電路易受外界環(huán)境的干擾，也具有不穩(wěn)定性。另外控制程序需要具有一定編程能力的人才能編譯出，在維修時也需要高技術(shù)的人員才能修復，所以在此也不易用單片機來實現(xiàn)。而從上述第一節(jié)對PLC的特點了解可知，PLC具有很多優(yōu)點，因此我們歸納出：可編程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障時間都在30萬小時以上；安裝，操作和維護也較容易；編程簡單，PLC的基本指令不多，編程器使用比較方便，程序設計和產(chǎn)品調(diào)試周期短，具有很好的經(jīng)濟效益。此外PLC內(nèi)部定時、計數(shù)資源豐富，可以方便地實現(xiàn)對送料小車的控制。因此，最終我選擇了用可編程控制器PLC來實現(xiàn)送料小車系統(tǒng)的控制，完成本次的設計題目。2 PLC及其發(fā)展前景 可編程控制器的由來、特點、性能等情況隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，加強企業(yè)實力，許多國內(nèi)企業(yè)加強自身的經(jīng)濟效益和市場競爭力，進行了企業(yè)改革的特點和結(jié)構(gòu)升級，在眾多的升級是最廣泛使用的可編程控制器?？删幊炭刂破魇且环N特殊的計算機工業(yè)控制，已廣泛應用于各種自動控制系統(tǒng)，它是基于繼電器控制和計算機控制產(chǎn)品開發(fā)，已逐步發(fā)展成為一個微處理器為核心，自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)集成的新型工業(yè)自動控制裝置。早期的可編程控制器只能在函數(shù)的邏輯控制，所以稱為可編程序邏輯控制器(可編程邏輯控制器)，以下簡稱PLC。其控制功能已經(jīng)增加隨著技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制器還可以執(zhí)行算術(shù)運算，模擬控制、順序控制、定時、計數(shù)等，并通過數(shù)字的，模擬的輸入、輸出，控制各種類型的機械生產(chǎn)過程。目前，我國機械制造行業(yè)有大量的通用設備，機械自動化在現(xiàn)代科技的發(fā)展，可以應用于微電子技術(shù)改造現(xiàn)有的通用設備，如數(shù)字顯示，數(shù)控改造，改善通用設備單機自動化，可編程控制器是用于轉(zhuǎn)換的通用機床、專用機床、組合機床自動和半自動設備的生產(chǎn)線，所以，我們可以把電腦的全部功能，靈活的編程和適應性強的優(yōu)點和繼電器控制簡單、抗干擾能力強、價格便宜的優(yōu)點相結(jié)合這是一個低成本、高效益、符合中國國情的新方法的機械自動化技術(shù)的發(fā)展和應用。PLC技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設備的控制柜正在逐步取代了新一代的智能儀器，對日益復雜的控制功能，傳統(tǒng)的控制柜似乎無能為力，可編程序控制器具有可編程，運行時可以根據(jù)需求，選擇控制算法、適應性強、可編程控制器采用軟件代替硬件的方法，可以簡化電路，使設備的性能控制價格上漲。一般來說，可編程控制器是一種計算機控制系統(tǒng)，但它比一般的計算機連接到工業(yè)過程界面和更直接的適用于控制要求的編程語言。所以類似于作文的PLC和計算機控制系統(tǒng)，也就是中央處理單元(CPU)、內(nèi)存、輸入/輸出(I/O)接口、電源等，可編程控制器的發(fā)展分為三個階段:第一階段(七零年代)的實際應用發(fā)展階段。第二階段(七十年代)進入成熟階段，第三階段(九十年代)為加速發(fā)展階段。在此期間，該公司進一步改善現(xiàn)有產(chǎn)品，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，加強網(wǎng)絡組成一個分布式控制系統(tǒng)。在軟件方面，可編程控制器不斷發(fā)展的頂部兼容計算機。因此，因為其具有優(yōu)良的控制性能和快速靈活的體系結(jié)構(gòu)，使PLC今天增長最快的工業(yè)自動化控制設備。其主要特點如下:1) 可靠性高，抗干擾能力強。高可靠性是最顯著的特征之一的公司，其平均故障間隔時間可達數(shù)百數(shù)千小時。2) 容易學習編程。類似與繼電器控制大多采用PLC編程梯形圖的電路。3) 設計、安裝方便、調(diào)試周期短，維護簡單。PLC實現(xiàn)了產(chǎn)品系列化、標準化、通用化。設計師可在各種規(guī)格、品種齊全，選擇價格高的產(chǎn)品性能比在PLC。4) 模塊品種豐富、功能強大、通用性好。除了單位小型PLC，大多數(shù)采用模塊化結(jié)構(gòu)，形成大、中、小型系列產(chǎn)品。 可編程控制器與傳統(tǒng)繼電器的比較1) 控制方式。繼電器控制是實現(xiàn)通過使用硬件布線，它是利用機械繼電器串聯(lián)或并聯(lián)，滯后時間延遲繼電器動作組合形式控制邏輯。它只能完成邏輯控制、有線和更復雜的、大體積、功耗大，一旦完成后設計和制造，改變是困難的。除了有限數(shù)量的繼電器觸點，其靈活性和可擴展性也很可憐的。PLC使用存儲邏輯，通過改變程序很容易改變控制邏輯。2) 控制速度。繼電器控制邏輯是根據(jù)接觸機械作用來實現(xiàn)控制，其頻率很低，一般在幾毫秒，而且機械接觸抖動現(xiàn)象就會發(fā)生。而PLC運動在微秒，嚴格同步，不會有搖晃的。3) 延時控制。繼電器控制系統(tǒng)來完成的滯后時間繼電器動作延遲時間。時間繼電器計時精度不高，但是，容易受到環(huán)境的影響，溫度和濕度，PLC定時器為半導體集成電路、高精度、小和受環(huán)境。4) 其他控制方式。繼電器控制系統(tǒng)一般只能進行開關量邏輯控制，沒有計數(shù)功能。PLC除了開關量邏輯控制外，還可以控制模擬，而且便于實現(xiàn)各種復雜的控制。5) 設計和施工。繼電器是用來實現(xiàn)控制工程設計，施工和調(diào)試必須被執(zhí)行，反過來，周期長，修改困難的項目。而PLC可同時，十分方便。6) 可靠性與可維護性。繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械接觸點，連線復雜。觸點的開啟和關閉會受到電弧的損壞，以及機械磨損，使用壽命短、可靠性和可維護性差。而PLC是極其簡單的。 可編程控制器發(fā)展的趨勢可編程控制器的發(fā)展趨勢如下:1) 大型網(wǎng)絡化。PLC具有DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)集中網(wǎng)絡控制。2) 模塊多樣化。為了適應各種不同的特殊功能需求，各種功能模塊將層出不窮。3) 可靠性高。一些特定的環(huán)境和條件需要自動化系統(tǒng)具有高可靠性，因此診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯技術(shù)已被廣泛應用于PLC。4) 兼容性。隨著世界經(jīng)濟、科技一體化，所以PLC也滿足的程度和發(fā)展水平的國際標準化。5) 小型化和低成本。小型PLC的基本特征是低價格，便于機電一體化。6) 編程語言高級化。除了梯形圖、語句表、流程圖外，一些PLC還增添了VB、C等編程語言。 PLC用在運料小車控制系統(tǒng)中的優(yōu)點PLC的運料控制系統(tǒng)中具有以下優(yōu)點：1) PLC控制單元控制器是基于工業(yè)環(huán)境設計的，有較強的環(huán)境適應性、可靠性高。2) PLC梯形圖語言是最常用的編程語言，形象、直觀、編程簡單、易于掌握。3) PLC控制系統(tǒng)的體積小、重量輕、安裝方便、易于維護。4) PLC自動診斷、故障報警和故障顯示功能，可以方便的用于監(jiān)控操作。5) 現(xiàn)代PLC遠程數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和監(jiān)控的網(wǎng)絡通信功能。3 運料系統(tǒng)硬件設計自動化系統(tǒng)用于各種類型的PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和所有電氣設備，其中的大多數(shù)都是由高電壓電路和高壓設備在惡劣的電磁環(huán)境。硬件設計PLC控制系統(tǒng)主要是指硬件選擇。近年來，國內(nèi)外眾多廠家提供各種系列，不同功能的PLC產(chǎn)品，有數(shù)十種系列，數(shù)以百計的模型。PLC品種，其結(jié)構(gòu)、性能、I/O點，用戶程序存儲器容量、計算速度和指揮系統(tǒng)、編程方法和價格是不同的，使用場合也各有側(cè)重。因此，合理的選擇、PLC、PLC控制系統(tǒng)來提高技術(shù)經(jīng)濟指標和控制系統(tǒng)起著重要的作用。PLC提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一方面，要求生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力，另一方面要求在工程設計、安裝、施工及應用部門引起高度重視使用和維護，完善多黨合作解決問題，有效地提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。 自動運料系統(tǒng)控制工藝要求自動上料系統(tǒng)設計是基于PLC控制系統(tǒng)，每一步的操作控制系統(tǒng)直接影響電機驅(qū)動的操作材料。因此，送料小車汽車性能的好壞，控制系統(tǒng)的性能的好壞直接關系。運料小車可以正常運行和效率的高低和控制系統(tǒng)密不可分。運料控制系統(tǒng)設計在此基礎上，我結(jié)合了大米加工廠的實際工藝流程。常見的自動上料系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設計需要以下基本設備：三臺三相交流電動機，一個料倉，兩個電動閥，一個運料車，八個行程開關，一個啟動按鈕，一個緊急停止按鈕。工藝流程如圖31。設計的電路必須標準化、合理、安全的設計，確保生命和財產(chǎn)安全的員工在操作過程。軟件采用西門子S7 200系列PLC，外部連接部分比較簡單，控制對象的控制功能是反映在PLC程序。因此，設計的PLC程序是好還是壞，直接影響控制系統(tǒng)的性能。所以在項目設計應嚴格按照程序設計步驟，準備設計工作，熟悉控制對象，提高編程的質(zhì)量。