【正文】 1 運料控制系統(tǒng)方案選擇 22 PLC及其發(fā)展前景 3 可編程控制器的由來、特點、性能等情況 3 可編程控制器與傳統(tǒng)繼電器的比較 4 可編程控制器發(fā)展的趨勢 4 PLC用在運料小車控制系統(tǒng)中的優(yōu)點 53 運料系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 自動運料系統(tǒng)控制工藝要求 6 電動機正反轉(zhuǎn)控制 7 行程開關(guān) 8 電動閥 8 雙速電機 9 行業(yè)現(xiàn)狀 9 變速原理 10 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 11 可編程序控制器的選型 14 選擇輸入/輸出模塊 14 根據(jù)輸出負載的特點選型 15 選擇I / O響應(yīng)時間 15 選擇的在線和離線編程 15 PLC結(jié)構(gòu)形式選擇 15 運料小車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 數(shù)字量輸入部分 15 數(shù)字量輸出部分 16 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字量輸出部分 16 閥門電機主電路圖 17 運料小車雙向雙速電機主電路圖 18 PLC電氣接線圖 184 系統(tǒng)軟件設(shè)計及仿真 20 STEP7Micro/WIN32編程軟件介紹 20 基本功能 20 其他功能 20 運料系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計 21 運料系統(tǒng)程序設(shè)計 23 系統(tǒng)程序仿真 26 閥門電機正轉(zhuǎn)起動程序仿真 26 閥門電機反轉(zhuǎn)起動程序仿真 26 小車右電機M2右快速運行程序仿真 27 小車電機M2右慢速運行程序仿真 27 小車電機M2左快速運行程序仿真 28 小車電機M2左慢速運行 28結(jié)論 30參考文獻 31致 謝 32附錄：運料系統(tǒng)STL程序 331 緒論 PLC控制運料系統(tǒng)的意義傳統(tǒng)運料車是繼電器控制系統(tǒng)，繼電器控制有布線繁多，高故障率的缺點，維護并不容易。送料小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。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)。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(shè)計和產(chǎn)品調(diào)試周期短，具有很好的經(jīng)濟效益。PLC技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)備的控制柜正在逐步取代了新一代的智能儀器，對日益復(fù)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(yīng)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(shè)備的性能控制價格上漲。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。 可編程控制器與傳統(tǒng)繼電器的比較1) 控制方式。3) 延時控制。而PLC可同時，十分方便。為了適應(yīng)各種不同的特殊功能需求，各種功能模塊將層出不窮。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。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。常見的自動上料系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計需要以下基本設(shè)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(guān)，一個啟動按鈕，一個緊急停止按鈕。此時卸料閥門K2電機M3正轉(zhuǎn)啟動，碰到SQ8，電機停止，卸料閥門打開，延時卸料30S后，電機M3反轉(zhuǎn)啟動，碰到SQ7電機停止，閥門關(guān)閉。為了實現(xiàn)延遲應(yīng)該使用線圈KT，然后經(jīng)過一段時間的延遲(左右各一個)，KT延遲常開觸點閉合，使交流繼電器得電，實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)向右移動，反之相同。速度取決于生產(chǎn)機械操作速度， m / min的場合。 電動閥電動閥僅僅是使用控制閥門電動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)閥門的開閉。啟動按鈕SB1，電機閘門驅(qū)動電機M1正轉(zhuǎn)，當(dāng)閘板碰到行程開關(guān)SQ2時，電機停止，表示閘門打開。另一個例子是，高速公路在我國已經(jīng)迅速發(fā)展近年來，大量的燃料加油站，還提供了一個新的雙速電動機市場。3) 如果想變?yōu)楦咚龠\轉(zhuǎn)，按下快速按鈕，接觸器線圈的KM1斷電，KM1主觸點斷開使UVW1與三相電源LLL3脫離。如控制機械、機電設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。6) 將被輸入到PLC程序當(dāng)使用一個簡單的編程器將程序輸入到PLC程序，您將需要轉(zhuǎn)換成梯形圖指令助記符以便輸入。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，逐一排查，直到調(diào)試成功。所以我們選擇PLC代替繼電器控制運料車運行。輸出電路：PLC模塊輸出的方法一般有三種，晶體管輸出輸、繼電器輸出、雙向可控硅輸出。因此，直流感性負載應(yīng)在其側(cè)并接繼續(xù)流二極管，對交流感性感性負載應(yīng)該并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。對開關(guān)量控制系統(tǒng)，PLC的I/O響應(yīng)時間通?？梢詽M足實際工程的要求，可以不用考慮I/O響應(yīng)問題。14輸入10輸出，并留有一定裕量，方便擴展。這是基于Windows平臺的應(yīng)用程序軟件，功能強大，可用于開發(fā)用戶程序和實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。語法檢查后，梯形圖的錯誤處會自動加上紅色波浪線，語句表錯誤行前自動加紅色*，在錯誤的地方用紅色波浪線標(biāo)示。對于一個控制模塊，STEP7Micro/ WIN32還提供了一個控制面板，你可以控制、監(jiān)控和測試你的系統(tǒng)運動性能。配方不存在PLC中，而存在記憶卡中。6) 自校正和PID設(shè)置控制面板S7200PLC已經(jīng)支持PID自整定功能，STEP 7Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。程序如圖45所示：圖 45 電機M2右慢速運行程序5) 卸料閥門電機M3正轉(zhuǎn)啟動程序設(shè)計根據(jù)I/O接線圖，常閉觸點斷開，卸料閥門電機M3正轉(zhuǎn)啟動運行，電機M3停止，閥門打開卸料。檢查程序無誤后將仿真軟件切換到運行狀態(tài)?？煽啃院头€(wěn)定性都有所提高。便于通訊和控制操作。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，我都不是一個人在戰(zhàn)斗，指導(dǎo)老師陳洪給予了我細心的指導(dǎo)，我完成了系統(tǒng)控制方案確定以及實施。同時我也要感謝我同學(xué)，他們的幫助提高了我做畢業(yè)設(shè)計的效率，讓我事半功倍。在具體的設(shè)計中，應(yīng)該還可以設(shè)計人機界面功能，能實時監(jiān)控系統(tǒng)運行情況。這樣的檢驗系統(tǒng)讓小車的?？课恢酶訙蚀_。如圖410所示：圖 410 閥門電機M1正轉(zhuǎn)啟動 閥門電機反轉(zhuǎn)起動程序仿真，、。程序如圖47所示：圖 47 電機M3延時反轉(zhuǎn)啟動程序7) 運料小車電機M2左快速運行程序設(shè)計根據(jù)I/O接線圖，常閉觸點斷開，小車左快速運行。 運料系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計根據(jù)控制要求，系統(tǒng)流程如圖41所示圖 41 系統(tǒng)程序流程圖 運料系統(tǒng)程序設(shè)計1) 放料閥門電機M1正轉(zhuǎn)啟動程序設(shè)計根據(jù)I/O接線圖，按下啟動按鈕SB1，閥門電機M1正轉(zhuǎn)啟動，并形成自鎖。STEP 7Micro/Win軟件中提供了配方向?qū)С绦騺韼椭M織配方和定義配方。該調(diào)制解調(diào)模塊還支持Modbus從站RTU協(xié)議，該模塊與S7200通過擴展I/O總線實現(xiàn)通訊。5) 設(shè)置PLC的參數(shù)、工作方式以及運行監(jiān)控等。 基本功能STEP7Micro/ WIN32編程軟件是協(xié)助用戶完成基本功能的應(yīng)用程序的開發(fā)，主要實現(xiàn)以下功能。 運料小車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)字量輸入部分數(shù)字量輸入由兩個手動開關(guān)按鈕以及6個行程開關(guān)組成，具體分配如表31。 選擇的在線和離線編程離線編程是指主機和編程器使用同一個CPU，通過編程器選擇開關(guān)選擇PLC編程模式、監(jiān)控和運行狀態(tài)。因為兩個重要的輸出不僅在PLC互鎖，建議在外面的PLC硬件也形成互鎖，加強了PLC系統(tǒng)的安全性、可靠性。選擇不同的負載輸出方式不同，它對系統(tǒng)穩(wěn)定運行很關(guān)鍵。它可以防止外部電路故障影響模塊。控制系統(tǒng)基本設(shè)計步驟如圖35所示。7) 軟件測試輸入后的PLC后，應(yīng)該測試程序。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。同時接觸器KM2線圈回路通電并自鎖，其常開觸點閉合，將定子繞組三個首端UVW1連在一起，并把三相電源LLL3引入接UVW2，此時電動機在YY接法下運行，這時電動機p=1，n1＝3000轉(zhuǎn)／分。圖33 雙速電機控制原理圖 變速原理一、原理雙速電動機屬于極調(diào)速異步電動機變體，是通過改變定子繞組的連接方法來改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極數(shù)，從而改變電機的速度。 雙速電機 行業(yè)現(xiàn)狀雙速電動機主要用于煤炭、石油和天然氣、化工等行業(yè)。電動閥分為兩種：一種為角行程電動閥，由角的角行程電動執(zhí)行機構(gòu)配合閥門適用，實現(xiàn)閥門在90度旋轉(zhuǎn)控制管道流體開閉；另一種是直行程電動閥:由直行程電動執(zhí)行機構(gòu)使用直行閥，實現(xiàn)閥板運動控制管道流體的開啟和關(guān)閉，如圖32所示。2) 滾筒式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理：當(dāng)被控機械碰撞塊撞擊滾子的撞桿，桿向右，驅(qū)動凸輪旋轉(zhuǎn)，頂下推桿，使微動開關(guān)的觸點迅速動作。在實際生產(chǎn)、行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排