【文章內(nèi)容簡介】 展，各機械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用 范圍涉及各個領(lǐng)域，例如：機械、汽車制造、化工、交通、軍事、民用 等。 PLC 專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其顯著的特點之一就是可靠性高，抗干擾能力強。 PLC 的應(yīng)用不但大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力 ， 而且大大地簡化和減少了維修維護(hù)的工作量。 PLC 以其可靠性高 、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強和價格低廉等特點 ， 在機械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 送料小車控制系統(tǒng)采用了 PLC 控制。從送料小車的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動控制與手動控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計具有手動和自動兩種工作方式。 我 在程序設(shè)計上采用了模塊化的設(shè)計方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系，從而在設(shè)計和修改任何一種工作方式的程序時，不會對其它工作方式的程序造成影響，使得程序的設(shè)計、修改和故障查找工作大為簡化。 在設(shè)計該 PLC 送料小車 設(shè)計程序 的同時總結(jié)了以往 PLC 送料小車 設(shè)計程序 的一般方法、步驟 ， 并且 把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到本次設(shè)計當(dāng)中來，更加深入的了解了更多的 PLC 知識。 山東華宇 職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程 系 畢業(yè)設(shè)計論文 2 第 2 章 控制系統(tǒng)介紹和 控制過程要求 控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動負(fù)擔(dān)，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)是整個生產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進(jìn)行，重者甚至發(fā)生人 身 安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。 送料小車是基于 PLC 控制系統(tǒng)來設(shè)計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。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。 控制系統(tǒng)介紹 圖 21 送料小車 山東華宇 職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程 系 畢業(yè)設(shè)計論文 3 本控制系統(tǒng)只要是用于控制送料小車的自動送料。它既能減輕人的勞動強度又能自動準(zhǔn)確到達(dá)人不能達(dá)到或很難到達(dá)的預(yù)定位置。如圖 21，推車機可以沿軌道上下移動，到達(dá)預(yù)定位置。推車機上是一個小型泵站，通過控制電磁閥換向，使兩油 缸伸出、縮回，頂出送料小車，再由各個倉位控制要料。 用 PLC 對送料小車實現(xiàn)控制 ， 其具體要求如下 ： (1) 送料小車 1 動作要求：送料小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，送料路上從左向右共有 4 個料倉（位置開關(guān) SQ1， SQ2， SQ3， SQ4）分別受 PLC 的 ， ， 檢測，當(dāng)信號狀態(tài)為 1 是，說明運料小車到達(dá)該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動， 驅(qū)動小車左行， 驅(qū)動小車右行。料倉要料由 4 個手動按鈕（ SB1， SB2， SB3， SB4）發(fā)出 (對應(yīng)于 PLC 為 ， ， )按 鈕發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（ HL1HL4） ， 指示燈受 PLC 的 控制。 送料小車 2 動作要求：送料小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，送料路上從左向右共有 4 個料倉（位置開關(guān) SQ11， SQ12， SQ13， SQ14）分別受 PLC 的 ， ， 檢測，當(dāng)信號狀態(tài)為 1 是，說明運料小車到達(dá)該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動， 驅(qū)動小車左行， 驅(qū)動小車右行。料倉要料由 4 個手動按鈕（ SB11， SB12， SB13， SB14）發(fā)出 (對應(yīng)于 PLC 為 ， ， )按鈕 發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（ HL11HL14） ， 指示燈受 PLC 的 控制。 (2)運料小車行走條件： 運料小車右行條件：小車在 1， 2， 3 號倉位， 4 號倉要料；小車在 1， 2號倉位， 3 號倉要料；小車在 1 號倉位， 2 號倉要料。 運料小車左行條件：小車在 4， 3， 2， 0 號倉位， 1 號倉要料；小車在 4，3， 0 號倉位， 2 號倉要料；小車在 4， 0 號倉位， 3 號倉要料；小車在 0 位，4 號倉位要料。 運料小車停止條件：要料倉位與小車的車位相同時，應(yīng)該是小車的停止條件。 運料小車的互鎖條件：小車右行時不允許左行啟動，同樣小車左 行時也不允許右行啟動。 山東華宇 職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程 系 畢業(yè)設(shè)計論文 4 第 3 章 送料小車系統(tǒng)方案的選擇 可編程控制器 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?？删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶Ｓ霉I(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(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)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(dá)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(hù)。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(dá)方式山東華宇 職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程 系 畢業(yè)設(shè)計論文 5 和繼 電器電路圖相當(dāng)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(hù)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(hù)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 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。 小車送料系統(tǒng)方案的選擇 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(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(hù)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