【文章內(nèi)容簡介】 的廠家?guī)缀醵加凶约旱南盗谢a(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品指令上兼容，擴展設(shè)備容量，以滿足新機型的推廣和使用。要形成自己的系列化產(chǎn)品，以便與其他 PLC 廠家競爭，就必然要開發(fā)各種模塊，使系統(tǒng)的構(gòu)成更加靈活、方便。一般 PLC 可分為主模塊、擴展模塊以及各種智能模塊，每種模塊的體積都較小，相互連接方便，使用更簡單，通用性更強。 （ 2） 小型機功能強化 從可編程序控制器出現(xiàn)以來，小型機的發(fā)展速度大大高于中、大型 PLC。隨著微電子技術(shù)的進一步發(fā)展， PLC 的結(jié)構(gòu)必將更為緊湊，體積更小，而安裝和使用更方便。有的小型機只有手掌大小，很容易 用其制成機電一體化產(chǎn)品。有的小型機的 I/O 可以以點為單位由用戶配置、更換或維修。很多小型機不僅有開關(guān)量 I/O，而且還有模擬量 I/O、高速計數(shù)器、 PWM 輸出等。 中、大型機高速度、高功能、大容量 （ 3） 低成本 隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展， PLC 主要部件的成本 也在 不斷下降。這 就 使得 PLC 功能 在德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 大幅提高的同時，其成本卻 在 大幅降低。 由于價格的不斷降低， PLC 也逐漸在工業(yè)控制領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。 （ 4） 多功能 PLC 功能 呈現(xiàn)多樣化，以滿足不同的的 工業(yè) 控制需求。同時， PLC 的 計算 處理功能的也將得到 進一步 發(fā)展 ，使 其 可以替代計算機進行 日常工業(yè)生產(chǎn)的 管理、監(jiān)控。智能 I/O 組件也將進一步 完善 ，用來完成各種專門的任務(wù) [7]。 第 2 章 控制系統(tǒng)的方案選擇 送料小車的系統(tǒng)控制可以有很多方法可以來實現(xiàn)，比較常用是用單片機和可編程序控制器 PLC。 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 比較 復(fù)雜， 并且 還要分配大量的中斷口地址。 同時 單片機控制電路 容 易受外界環(huán)境的干擾，穩(wěn)定性 不可靠 。另外 ，控制程序 還 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) [8]。 而從上述對 PLC 的特點了解可知， PLC 具有很 多優(yōu)點，因此我們歸納出： PLC 的 可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、靈活通用、使用方便、維護簡單 。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 我們 選擇了用可編程 序 控制器 PLC 來實現(xiàn) 對送料裝車 系統(tǒng)的 控制 ， 以 完成本次 論文設(shè)計 題目 第 3 章 控制系統(tǒng)的設(shè)計 自動送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求 基于 PLC 控制的自動送料裝車系統(tǒng)的控制要求如下： 初始狀態(tài)：紅燈 L2 滅，綠燈 L1亮，表示允許汽車進來裝料。此時，進料閥門（ K1），送料閥門（ K2），電動機（ M M M3）皆為 OFF 狀態(tài)。當汽車到來 時，車輛檢測開關(guān) S2接通，紅燈 L2 亮，綠燈 L1 滅，電動機 M3 運行，電動機 M2 在 M3 接通 2 秒后運行，電動機 M1 在 M2 啟動 2 秒后運行，依次順序起動整個送料系統(tǒng)。 當電動機 M3 運行后，進料閥門 K1 打開給料斗進料。當料斗中物料裝滿時，料斗檢測開關(guān) S1 接通，此時進料閥門 K1 關(guān)閉（設(shè) 1 料斗物料足夠運料小車裝滿一車）。料斗出料閥門 K2 在電動機 M1 運行 2秒及料斗裝滿后，打開放料，物料通過傳送帶 PD PD2 和 PD3的傳送，裝入汽車。 當運料小車裝滿后，稱重開關(guān) S3 動作，送料閥門 K2 關(guān)閉，同時電動機 M1 延時 2秒后德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 停止，電動機 M2在 M1 停止 2 秒后停止，電動機 M3 在 M2 停止 2 秒后停止。此時綠燈 L1亮，紅燈 L2 滅，表示汽車可以開走。 故障操作：在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶 PD1 超載，則送料閥門 K2 立即關(guān)閉，同時停止電動機 M1，電動機 M2和 M3 在電動機 M1停止 4秒后停止； 在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶 PD2 超載，則同時停止電動機 M1 和 M2并關(guān) 閉送料閥門 K2，延時 4S后電動機 M3 停止； 在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶 PD3 超載，則同時停止電動機 M M2 和 M3并關(guān)閉送料閥門 K2。 I/O 地址分配 此次設(shè) 計，系統(tǒng)占用 18個 PLC 的 I/O 端口，分別是 8個輸入端口和 10 個輸出端口，具體的 I/O 分配如表 1 所示： 表 1 自動送料裝置系統(tǒng) I/O 地址表 輸 入 輸 出 啟動 電機 M3 稱重開關(guān) 電機 M2 裝車開關(guān) 電機 M1 緊急停止 送料閥門 K2 料斗已滿 進料閥門 K1 電動機 M3 故障 紅燈 L2 電動機 M2 故障 綠燈 L1 電動機 M1 故障 電機 M3 故障顯示 電機 M2 故障顯示 電機 M1 故障顯示 PLC 外部接線圖的設(shè)計 該控制系統(tǒng)核心部分是以德國西門子 CPU226 為主，其外部硬件接線圖如圖 1 所示： 德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6C P U 2 2 6 C N+2 4 V稱 重 開 關(guān) S 2裝 車 開 關(guān) S 3停 止 按 鈕故 障 開 關(guān) M 1故 障 開 關(guān) M 2故 障 開 關(guān) M 3進 料 閥 門 K 1送 料 閥 門 K 2K M 1K M 2K M 3綠 燈紅 燈料 斗 檢 測 開 關(guān) S 1啟 動 開 關(guān)Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1I 0 . 71 L2 L3 L電 動 機 M 1 故 障電 動 機 M 2 故 障電 動 機 M 3 故 障1 MF U2 2 0 圖 1 PLC 自動送料 I/O 接線圖 第 4 章 基于 PLC 裝車系統(tǒng)的梯形圖 PLC 程序流程圖 PLC 采用計算機控制技術(shù)，其程序工作過程可用流程圖 2 表示。 PLC 的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，即進行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行 [9]。 德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 紅 燈 滅綠 燈 亮小 車 進 入啟 動進 料 閥 門料 斗 滿 ？電 機 M 3 啟 動電 機 M 2 啟 動電 機 M 1 啟 動送 料 閥 門關(guān) 閉 送 料閥 門電 動 機過 載 ？裝 車達 到 小 車重 量關(guān) 閉 電 機 M 2關(guān) 閉 電 機 M 1小 車 退 出紅 燈 滅綠 燈 亮關(guān) 閉 送 料 閥 門關(guān) 閉 電 動 機 M 3初 始 狀 態(tài)顯 示 故 障電 機排 除 故 障電 機延 時 2 秒延 時 2 秒延 時 2 秒延 時 2 秒YNYNYNYNYN 圖 2 PLC 程序流程圖 PLC 梯形圖設(shè)計 梯形圖編程語言習(xí)慣上稱為梯形圖。梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，也可以說，梯形圖編程語言是在電氣控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前用的最多的一種 PLC 編程語言 [10]。 本送料裝車系統(tǒng)的 PLC 梯形圖如圖 3： 德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 德州學(xué)院 機電工程系 2020 屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計）