【文章內(nèi)容簡介】 能重新響應(yīng)呼車信號。 (5) 臨時停電后再復(fù)電，小車不會自行起動。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 2 運輸小車系統(tǒng)方案的選擇 PLC的優(yōu)點 可編程控制器 PLC 對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的推廣應(yīng)用。可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機 ，具有許多明顯的特點。 （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如西門子公司生產(chǎn)的 S7 系列 PLC 平均無故障時間高達 30 萬小時。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。從 PLC 的機外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及 時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 （ 2） 配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 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。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面 技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 （ 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)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 （ 4） 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接 線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 （ 5） 體積小，重量輕，能耗低 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 4 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100 mm，重量小于 150 g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小，很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 實現(xiàn)小車運輸系統(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(fù)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(fù) ，所以在此也不易用單片機來實現(xiàn)。 而從 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。此外 PLC 內(nèi)部 定時、計數(shù)資源豐富，可以方 便地實現(xiàn)對運輸小車的控制。 因此，最終我選擇了用可編程控制器 PLC 來實現(xiàn)運輸小車系統(tǒng)的控制，完成本次的設(shè)計題目。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 5 3 運料小車控制系統(tǒng)的方案論證 運料小車的運動流程 某自動生產(chǎn)線上運料小車的運動如圖 31 所示 ： 低位 高位 圖 31運輸小車示意圖 運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉(zhuǎn)，小車向高位行，電機反轉(zhuǎn)，小車 向低位行。電動機正反轉(zhuǎn)主電路圖如圖 32 所示： 圖 32三項異步電動機正反轉(zhuǎn)主電路圖 在生產(chǎn)線上有 8 個編號為 l～ 8 的站點供小車停靠，在每一個?？空景惭b一個行程開關(guān)以監(jiān)測小車是否到達該站點。對小車的控制除了啟動按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有 8 個呼叫按鈕開關(guān) (SB1～ SB8）分別與 8 個停靠站點相對應(yīng)。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 6 設(shè)備控制要求 運料小車在自動化生產(chǎn)線上運動的控制要求如下： （ 1） 按下啟動按鈕，系統(tǒng)等待 30 秒開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作； （ 2 ） 若 某工位呼車 (按本位的呼車按鈕 )時，則呼車指示燈熄滅，表示此后呼車無效。 （ 3 ） 系統(tǒng)停止時，呼車無效。系統(tǒng)啟動后，當呼車位號大于停車位號時，小車自動向高位行駛；當呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛；當小車到達呼車位時，自動停車。 （ 4） 在小車到達呼車位的 30s 時間內(nèi) (僅供本車位使用 )，呼車操作無效。只有當 30s 延 時時間到以后，小車才能重新響應(yīng)呼車信號。 （ 5） 臨時停電后再復(fù)電，小車不會自行起動 。 早期運 輸 小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器 接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng) ， 這種系統(tǒng)存在設(shè)計周期長 、 體積大 、 成本高等缺陷 ， 幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能 ， 必須有專人負責(zé)操作 。 后來，單片機應(yīng)用到運料小車控制系統(tǒng)中。單片機有優(yōu)異的性能價格比、集成度高、體積小、有很高的可靠性、控制功能強、低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品，外部總線增加了 IC 及 SPI，單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機編程方法復(fù)雜，不容易上手，使用于簡單應(yīng)用。 將 PLC 應(yīng)用到運料小車電氣控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)運料小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運行費用。 PLC 運料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性 和可維護性好，安裝、維修和改造方便等優(yōu)點。運料小車控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)構(gòu)成圖如 33 所示 : 圖 33運料小車控制系統(tǒng)圖 啟動按鈕 停止按鈕 8 個呼叫按鈕 8 個行程按鈕 P L C 三相異步電動機 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院