小車(chē)多方式運(yùn)行的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(存儲(chǔ)版)
【正文】 15 致 謝 ..................................................................... 16 附 錄 ..................................................................... 17 附錄 A 梯形圖 .......................................................... 17 1 1 緒論 小車(chē)多方式運(yùn)行控制的現(xiàn)狀和背景意義 由于 PLC 的不斷發(fā)展和革新 ，使得生產(chǎn)線的運(yùn)輸控制也將得到不斷的改善和生產(chǎn)率的不斷提高，運(yùn)料小車(chē)控制經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段： （ 1）手動(dòng)控制：在 20 世紀(jì) 60 年代末 70 年代初期，便有一些工業(yè)生產(chǎn)采用 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車(chē)的控制，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠成熟，只能夠用手動(dòng)的方式來(lái)控制機(jī)器，而且早期運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)多為繼電器一接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，幾乎無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)操作。 1968 年，美國(guó)通用汽車(chē)公司首先提出可編程控制器的概念。大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)使得 PLC 在問(wèn)世后的發(fā)展極為迅速。從 PLC 的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。 （ 3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。KM4 為 裝卸料電機(jī) 卸料 交流接觸器 。 歐姆龍 PLC 歐姆龍編程軟件對(duì)符號(hào)地址的格式有要求，東歐的老機(jī)床器件符號(hào)輸進(jìn)去好多都不認(rèn)，按它的標(biāo)準(zhǔn)老圖的標(biāo)示都要變很不方便。 方案 一 :采取按鈕 呼叫 信號(hào)互鎖 的 方式 。 方案三 ： 采取小車(chē)位置編碼及呼叫信號(hào)保持的方法。如按下啟動(dòng)按鈕 ， 小車(chē)開(kāi)始 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)，若不按，則回到初始狀態(tài)。 9 圖 4 小車(chē)控制系統(tǒng)功能表圖與梯形圖 10 4 仿真調(diào)試 三菱 可編程控制器軟件介紹 GX Developer 是三菱 PLC 的編程軟件。即采用自鎖電路，當(dāng)總開(kāi)關(guān) X5按下，且呼叫按鈕 Xn 按下時(shí)，輸出繼電器 Ym線圈高電平并保持，只有當(dāng)小車(chē)離開(kāi)該工作臺(tái)并觸碰到其他工作臺(tái)的限位開(kāi)關(guān)時(shí)，指示燈熄滅，即呼叫位置轉(zhuǎn)移。同時(shí)通過(guò)在線工作后把程序?qū)懭肟删幊绦蚩刂破鞯某绦虼鎯?chǔ)區(qū)，然后進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，在前面正確操作和正常進(jìn)行的基礎(chǔ)上，使 PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，觀察運(yùn)行情況，結(jié)果是本 PLC 設(shè)計(jì)運(yùn)行正常，沒(méi)有未知錯(cuò)誤，對(duì)于多組不同站臺(tái)呼叫的檢測(cè)數(shù)據(jù)，小車(chē)均能夠以預(yù)想的行動(dòng)路線運(yùn)動(dòng)，即能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)工作。 PLC 課程都是極理論的東西，所做過(guò)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)也都是在已知程序圖的情況下學(xué)習(xí)使用編程器，這并不能提高 PLC 的設(shè)計(jì)水平，而這次的課程設(shè)計(jì)是從根本上讓我們理論聯(lián)系實(shí)際，在這種根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的情況下能夠讓我們對(duì) PLC 有更深刻的認(rèn)識(shí) 。 對(duì)于他們的幫助我表示深深的感謝 ， 可以說(shuō)如果沒(méi)有他們的幫助我就不可能順利的按時(shí)完成 課程 設(shè)計(jì) 。他那誨人不倦、寬厚樸 實(shí)的作風(fēng)給我們留下了不可磨滅的影響，是我學(xué)習(xí)的榜樣，使我終生受益無(wú)窮， 感謝指導(dǎo)老師的幫助，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到難題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的提供幫助，在這里向老師表示由衷地感謝。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì) 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。 圖 9 小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向控制梯形圖 控制程序 仿真 圖 按要求輸入梯形圖，檢查并編譯。 圖 5 創(chuàng)建新工程頁(yè)面 控制程序梯形圖 （ 1）圖 6梯形圖為小車(chē) 啟 停 輔助繼電器 的程序，按下啟動(dòng)按鈕小車(chē)運(yùn)動(dòng)， M0得電并且保持，按下停止按鈕， M0失電。按下起動(dòng)按鈕 X5，系統(tǒng)由初始步 S0 轉(zhuǎn)換到步 S31。 控制 程序流程圖 小車(chē)多方式運(yùn)行 設(shè)計(jì)主要用了跳轉(zhuǎn)指令完成循環(huán)的過(guò)程，用定時(shí)器定時(shí)實(shí)現(xiàn) 小車(chē)多方式 運(yùn)行，通過(guò)互鎖實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的 方向 運(yùn)行不會(huì)出現(xiàn) 短路故障 情況。但該算法比較復(fù)雜，需要 PLC 有較快的運(yùn)算速度和較大的內(nèi)存存儲(chǔ)空間，在工臺(tái)較多且工臺(tái)呼叫頻繁的場(chǎng)合可能會(huì)因?yàn)槌龃鎯?chǔ)區(qū)而產(chǎn)生信號(hào)遺失。 內(nèi)部繼電器功能 如表 5所示。 三菱 PLC 結(jié)構(gòu)靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定、范圍廣、成本低、適用面廣但是數(shù)據(jù)處理比西門(mén)子弱。 KM2 為小車(chē)右行 交流接觸器 。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平 均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。 1973 年，歐洲一些國(guó)家也研制出了自己的 PLC。在 60年代初，美國(guó)汽車(chē)制 造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，而汽車(chē)的每一次更新的周期越來(lái)越短，這樣對(duì)汽車(chē)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)更新就越來(lái)越頻繁，原來(lái)的繼電器控制就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，從而延緩了汽車(chē)的更新間。其次使用 仿真調(diào)試軟件 GX simulator 軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 教研室 意見(jiàn) 教研室主任：（簽字） 年 月 日 摘 要 運(yùn)料小車(chē) 普遍被使 用于 生產(chǎn)生活的各個(gè)方面 。北京：高 等教育出版社， 2021年。 [5] 于曉云，許連閣。北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021。主要內(nèi)容包括： 1. 設(shè)計(jì)該系統(tǒng)電氣控制硬件系統(tǒng)； 2． PLC 及其它電器元件選型及 PLC 的 I/O 分配。 5．進(jìn)行系統(tǒng)仿真測(cè)試，實(shí)現(xiàn)小車(chē)多方式運(yùn)行的控制要求。 [3] 吳啟紅主編，變頻器、可編程控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)實(shí)操指導(dǎo)書(shū)（第二版）［ M］ 。 [6] 廖常初。 [9] 三菱可編程序控制器應(yīng)用 101例 [M]。通過(guò)使用可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng) PLC） 、 交流接觸器、熱繼電器、限位行程開(kāi)關(guān)、指示燈等
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