【導讀】袂袆羋荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄膃薃蒆羃蒞莆裊肅蟻螁羈膇蒄蚇羀艿蝕薂罿莂蒂袁聿肁芅螇肈膄蒁蚃肇芆芄蠆肆肅葿薅肅膈莂襖肄芀薇螀肅莂莀蚆肅肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀荿莇螂腿腿螞蚈螆芁蒅薄螅莃蝕袃螄肅蒃蝿螃膅蠆蚅袂羋蒂薁袁莀芄衿袁肀蒀裊袀節(jié)芃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薆袂袆羋荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄膃薃蒆羃蒞莆裊肅蟻螁羈膇蒄蚇羀艿蝕薂罿莂蒂袁聿肁芅螇肈膄蒁蚃肇芆芄蠆肆肅葿薅肅膈莂襖肄芀薇螀肅莂莀蚆肅肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀荿莇螂腿腿螞蚈螆芁蒅薄螅莃蝕袃螄肅蒃蝿螃膅蠆蚅袂羋蒂薁袁莀芄衿袁肀蒀裊袀節(jié)芃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薆袂袆羋荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄膃薃蒆羃蒞莆裊肅蟻螁羈膇蒄蚇羀艿蝕薂罿莂蒂袁聿肁芅螇肈膄蒁蚃肇芆芄蠆肆肅葿薅肅膈莂襖肄芀薇螀肅莂莀蚆肅肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀荿莇螂腿腿螞蚈螆芁蒅薄螅莃蝕袃螄肅蒃蝿螃膅蠆蚅袂羋蒂薁袁莀芄衿袁肀蒀裊袀節(jié)芃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薆袂袆羋荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄膃薃蒆羃蒞

　　

【正文】 控制程序的設計 I/O 分析 經(jīng)過對控制過程和要求的詳細分析，明確了具體的控制任務就是鏟起、放下、 行走、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)等主要任務。確定了鏟車這些必須完成的動作后，再確定動作的順序：縱向電機正轉(zhuǎn)，電磁鐵由上向下移動，鏟爪抓物體，縱向電機反轉(zhuǎn)，由下向上移動， 第 15 頁 第 15 頁 共 30 頁 20 20 = 400 左右輪電機同時正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)向前，左輪電機停止右輪電機正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)向左轉(zhuǎn)，左輪電機正轉(zhuǎn)右輪電機停止，實現(xiàn)向右轉(zhuǎn)，左右輪電機同時反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)后退。其工藝流程圖如下： 縱 向 電 機 正 轉(zhuǎn)鏟 爪 將 貨 物 鏟起左 右 輪 電 機 同時 正 轉(zhuǎn) 向 前 行走左 輪 電 機 停 止右 輪 電 機 正 轉(zhuǎn)向 左 轉(zhuǎn)左 輪 電 機 正 轉(zhuǎn)右 輪 電 機 停 止向 右 轉(zhuǎn)左 轉(zhuǎn) 后 左 右 輪電 機 同 時 正 轉(zhuǎn)向 前右 轉(zhuǎn) 后 左 右 輪電 機 同 時 正 轉(zhuǎn)向 前左 輪 電 機 正 轉(zhuǎn)右 輪 電 機 停 止向 右 轉(zhuǎn)右 轉(zhuǎn) 后 左 右 輪電 機 同 時 反 轉(zhuǎn)向 后縱 向 電 機 反 轉(zhuǎn)鏟 爪 將 貨 物 放下 圖 11 程序主流程圖 PLC 的選擇 FX2N48M 技術參數(shù) ： 24點輸入， 8 點按鍵開關， 16點撥動開關， 20 點輸出，其中后 4 點帶繼電器控制（做外接用，不能轉(zhuǎn)接輸入接點）， 16點不帶繼電器控制，另外還有一個七段數(shù)碼管，輸出電壓： DC 24V， I2A,電流過載保護，電源輸入： AC 220V，50HZ FX2N 系列編程器介紹 1）輸入繼電器 （ X） 2） 輸出繼電器 （ Y） 3） 輔助繼電器 （ M） 4） 定時器 （ T） 5）計數(shù)器（ C） 基本邏輯指令包括： 1）輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT） 第 16 頁 第 16 頁 共 30 頁 20 20 = 400 2）觸點串連指令（ AND/ANI）、并聯(lián)指令（ OR/ORI） 3) 程序結(jié)束指令（ END） 確定各元件的編號，分配 I/O 地址 先確定所使用的編程元件編號， PLC 是按編號來區(qū)別操作元件的。一般講，配置好的 PLC，其輸入點數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相應的，輸出點數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相應的（如果有模擬量，則模擬量的路數(shù)與實際的也要相當），故 I/O 的分配實際上是把 PLC 的入、出點號分給實際的 I/O 電路，編程時按點號建立邏輯或控制關系，接線時按點號“對號入坐”進行接線。 安裝接線圖以及現(xiàn)場器件及 PLC 輸入輸出對照表如下： X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 3X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 4X 0 1 5X 0 1 6X 0 1 71 S B1 S B＇S BX 0 0 01 S T2 S B2 S B＇2 S T3 S B3 S B ＇3 S T4 S T5 S TY 0Y 2Y 1Y 3Y 4Y 5C O M~ 2 2 0 VC O MX 0 2 05 S B4 S B圖 12 外部接線圖 第 17 頁 第 17 頁 共 30 頁 20 20 = 400 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入點編號 名稱 代號 輸出點編號 M1正啟動按扭 1SB X000 M1正轉(zhuǎn)接觸器 1KM Y0 M1反啟動按扭 1SB′ X001 M1反轉(zhuǎn)接觸器 1KM’ Y1 停止按扭 SB X002 M2正轉(zhuǎn)接觸器 2KM Y2 熱繼電器 KR1 X003 M2反轉(zhuǎn)接觸器 2KM’ Y3 行程開關 1ST X004 M3正轉(zhuǎn)接觸器 3KM Y4 M2正啟動按扭 2SB X005 M3反轉(zhuǎn)接觸器 3KM’ Y5 M2反 啟動按扭 2SB′ X006 熱繼電器 KR2 X007 行程開關 2ST X010 M2正啟動按扭 3SB X011 M2反啟動按扭 3SB′ X012 熱繼電器 KR2 X013 停止按扭 SB4 X014 行程開關 3ST X015 行程開關 4ST X016 行程開關 5ST X017 總停按鈕 5SB X020 程序設計說明（各邏輯行的作用見圖 13） 1）、按下啟動按鈕 5SB， X020 閉合， M0 接 通閉合并自鎖。第 3邏輯中 M0 常開觸點閉合。按下 1SB，縱向電機開始正轉(zhuǎn)，第 4邏輯行自鎖，第 7 邏輯行斷開，實現(xiàn)互鎖，避免電機反轉(zhuǎn)，鏟爪開始工作，同時第 8 邏輯行時間繼電器得電開始工作，等貨物上升一定的高度停止，完成貨物鏟起的動作。 2）、經(jīng)過一段時間后，貨物在鏟爪上，繼電器失電，按下 X005 和 X011，左右輪的電機同時正轉(zhuǎn)，第 1 17邏輯行中的 Y Y4 同時自鎖，保證鏟車向前行走。 3）、向前行走一段距離，碰到行程開關 X010，左輪電機停止轉(zhuǎn)動，右輪電機保持正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)動作，完成后，左輪電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，鏟車繼 續(xù)向前行走。 第 18 頁 第 18 頁 共 30 頁 20 20 = 400 4）、行走一段距離，碰到行程開關 X015，右輪電機停止轉(zhuǎn)動，左輪電機保持正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)右轉(zhuǎn)動作，完成后，右輪電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，鏟車繼續(xù)向前行走。 5）、行走一段距離碰到形成開關 X016，右輪電機停止轉(zhuǎn)動，左輪電機保持正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)右轉(zhuǎn)動作，完成后，第 22 邏輯行 X016 閉合，時間繼電器 M2開始工作，第1 21 邏輯行中的 M2 接通，左右輪電機同時反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)后退動作。 6）、按下第 5邏輯行中的 X005，縱向電機反轉(zhuǎn)，第 6 邏輯行的 Y1自鎖，第 7 邏輯行的 Y0 斷開，實現(xiàn)互鎖，保證電機只做反轉(zhuǎn)的動作，放下貨物。 第 19 頁 第 19 頁 共 30 頁 20 20 = 400 ..X 0 0 0 X 0 0 2 Y 1 X 0 0 3X 0 0 4Y 0Y 0X 0 0 1 X 0 0 2Y 0 X 0 0 3Y 1Y 1Y 0Y 0TTM 1M 1X 0 0 5 X 0 0 7 Y 3X 0 1 0X 0 1 1Y 2Y 2X 0 0 6Y 2 X 0 1 0Y 3Y 3M 2X 0 1 1X 0 1 3 Y 5 X 0 1 2 X 0 1 5 X 0 1 6Y 4Y 4X 0 1 2X 0 1 3 Y 4 X 0 1 4Y 5Y 5M 2X 0 1 6M 2E N DX 0 0 7M 1縱 向 電 機 正轉(zhuǎn)鏟 起 貨 物縱 向 電 機 反 轉(zhuǎn)放 下 貨 物時 間 繼 電 器鏟 起 或 放 下 需要 時 間左 輪 電 機 正轉(zhuǎn)左 輪 電 機 反轉(zhuǎn)右 輪 電 機 正轉(zhuǎn)右 輪 電 機反 轉(zhuǎn)時 間 繼 電 器M 0X 0 2 0 X 0 2 1M 0M 0啟 動 、 停止1234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 2 工業(yè)鏟車 PLC 控制梯形圖 圖 13 第 20 頁 第 20 頁 共 30 頁 20 20 = 400 LD X020 OR M0 ANI X021 OUT M0 LD M0 MPS AND X000 OR Y0 ANI X002 ANI Y1 ANI X003 ANI X004 OUT Y0 MPP AND X001 OR Y1 ORI Y0 ANI X002 ANI Y0 ANI X003 OUT Y1 MPP 第 21 頁 第 21 頁 共 30 頁 20 20 = 400 AND Y0 OUT MPP AND OUT M1 MPP AND X005 OR Y2 OR M1 ANI X007 ANI Y3 ANI X010 ANI X011 OUT Y2 MPP AND X006 OR Y3 OR M2 ANI X007 ANI Y2 ANI X010 OUT Y3 MPP AND X011 OR Y4 第 22 頁 第 22 頁 共 30 頁 20 20 = 400 OR M1 ANI X013 ANI Y5 ANI X012 ANI X015 ANI X016 OUT Y4 MPP AND X012 OR Y5 OR M2 ANI X013 ANI Y5 ANI X012 ANI X015 ANI X016 OUT Y4 MPP AND X012 OR Y5 OR M2 ANI X013 ANI Y4 ANI X014 MPP 第 23 頁 第 23 頁 共 30 頁 20 20 = 400 AND X016 OUT M2 MPP END 第五章 總結(jié) 經(jīng)過近二個月的設計，感覺受益非淺，雖然 PLC 在做實驗的時候也接觸過，但都是簡單明了的，外部接線圖 都是現(xiàn)成的，直接拿線對號入座，更談不上是設計一些實用的東西， PLC在機械中的設計應用也只是個模糊的概念。 選定題目后，由于是第一次見到，一時比較茫然。在老師的幫助下，獲得了一些資料后，頭腦里開始有了一個比較明確的概念，也明確了目標。 但是，畢竟對書本太依賴，沒有充分展開思維，沒有把學到的知識應用到實際設計當中去，最后通過與同學探討，看一些 PLC 的實例編程，有所眉目，最終完成了本次設計。 在設計中，我發(fā)現(xiàn)了自身的一些問題并準備在以后的學習中努力改正。 1. 知識面不夠?qū)?。要學會找資料，應用現(xiàn)有資料。 2. 基礎不夠扎實。 在書本上學到的東西不能實之以用用到具體的設計當中去。 3. 在設計當中，有時會因為一個零件的設計而花太長的時間，沒有考慮到用其它的零件代替。 第 24 頁 第 24 頁 共 30 頁 20 20 = 400 第 25 頁 第 25 頁 共 30 頁 20 20 = 400 第六章 致謝 本文是在馮碩老師精心指導和大力支持下完成的。馮老師以其高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于機電方面的知識，實驗技能有了很大的提高 。 另外，我還要特別感謝同學對我論文寫作的指導，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。要在此我也衷心的感謝他。 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝 第 26 頁 第 26 頁 共 30 頁 20 20 = 400 參考文獻： [1].賀哲榮，石帥軍 .流行 PLC實用程序及設計 [M].西安：西安電子科技大學出版社， [2].偉恒升集團編 .三菱 PLC用戶手冊 [Z].北京：北京偉恒升科技發(fā)展公司 ,2020. [3].鄧星鐘 .機電傳動控制（第三版） [M].武漢：華中科技大學出版社 .2020. 薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁蒃袇肆肄荿袆袆艿蒞袆羈膂蚄裊肀莈薀襖膃膀蒆袃袂莆莂葿羅腿羋蕿肇莄薇薈螇膇蒃薇罿莃葿薆肁芅蒞薅膄肈蚃薄袃芄蕿薃羆肆蒅薃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻袀芀薆蝕肂肅薂蠆膄荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀蚇聿膀薈蚆螈蒞蒄螅袁膈莀螄羃莃芆螃膅膆蚅 螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃螀蝿芃艿衿袂肆薇