【正文】 在這里請允許我向陳老師致以最真誠的謝意 感謝所有關(guān)心、愛護我成長的親人、朋友、老師和同學(xué)們！特別感謝我的父母對我學(xué)習(xí)的鼓勵和支持，他們是我能夠順利完成學(xué)業(yè)的精神支柱。在完成畢業(yè)設(shè)計這段時間里，老師對我真誠的關(guān)懷和幫助，這段 美好時光，我將永銘于心。在初稿完成后，經(jīng)過老師的檢查，老師給了我很多建議和指導(dǎo)。首先，也是最主要感謝的是本文的指導(dǎo)老師，陳老師，在整個過程中他給了我很大幫助。感謝母校為我們提供的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，給我們深造 的機會，使我們能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提升自我。 建議： ① 針對弧光短路問題，建議通過增加延時方案來解決； ② 針對 PLC電源凈化問題，建議加裝電源濾波器或隔離變壓器的方案來解決。 工作展望 本設(shè)計方案雖然“設(shè)計簡約，考慮面廣，滿足要求”，但至少存在以下 2個問題尚未解決： ① 弧光短路問題 ② PLC電源凈化問題 三菱 PLC供電電壓為 AC180260V，適應(yīng)電源范圍較寬，可以直 接從低壓電網(wǎng)取用 220V電源。 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動化程度越來越高 ，布料小車應(yīng)用，自動布料控制前景可觀。集控室通過設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，實現(xiàn)了整個布料系統(tǒng)設(shè)備的自動連鎖和料倉上的可逆小車的自動行走控制，杜絕了人為因素造成的混料、錯倉等質(zhì)量事故的發(fā)生。開發(fā)出性能優(yōu)良的、適用于各型焦?fàn)t的 PLC 控制系統(tǒng)； 控制系統(tǒng)包括布料小車位置檢測系統(tǒng)、料倉料位檢測系統(tǒng)、信號的處理及傳輸和布料小車連鎖控制系統(tǒng)。它的助記符程序為： LD M8 LD M1 ANI X011 LD M2 ANI X012 ORB LD M3 ANI X013 ORB LD M4 ANI X014 ORB LD M5 ANI X015 ORB LD M6 ANI X016 ORB LD M7 ANI X017 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 控制系統(tǒng)的設(shè)計 26 ORB ANB OUT Y000 ；布料小車向左運動 ⑥ 向右運動 布料小車當(dāng)前所處斗槽停靠點的編碼小于裝料斗槽按鈕的編碼時，布料小車向右運行，運行呼叫按鈕所對應(yīng)的斗槽?？奎c時停止。當(dāng)（ D0）＞（ D1）時，即布料小車當(dāng)前所處?？慷凡埸c的 編碼大于斗槽裝料按鈕的編碼時， M8得電，布料小車向左運行；當(dāng)（ D0） =（ D1）時，即布料小車當(dāng)前所處斗槽停靠點的編碼等于裝料斗槽的編碼時， M9得電，小車不動；當(dāng)（ D0）＜（ D1）時，即布料小車當(dāng)前所處斗槽?？奎c的編碼小于裝料斗槽按鈕的編碼時， M10得電，布料小車向右運行。它的助記符程序為： LD X000 OR +9 M0 ANI X001 OUT M0 ；布料小車啟停輔助繼電器 所對應(yīng)的梯形圖如下所示： 布料小車啟停輔助繼電器梯形圖 ③ 裝料斗槽按鈕 在該程序中， 7個?？奎c的裝料斗槽按鈕分別用數(shù)字 06來表示，而且由于 7個呼叫按鈕開關(guān) HJ1— HJ7具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先，所以需 7個輔助繼電器M1M7。依次類推，當(dāng)布料小車在 7號斗槽時，行程開關(guān) X017得電，將數(shù)字 4傳送到數(shù)據(jù)寄存器 D0。 通過主電路 與 PLC 的控制電路的接線 ,才能實現(xiàn) PLC對系統(tǒng)的控制 。 用 KM1 和 KM2 的主觸點改變進入電動機的三相電源的相序即可以改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向 。 內(nèi)部繼電器地址 功能說明 M0 小車運行停止 M1 1號斗槽裝料呼叫 M2 2號斗槽裝料呼叫 M3 3號斗槽裝料呼叫 M4 4號斗槽裝料呼叫 M5 5號斗槽裝料呼叫 M6 6號斗槽裝料呼叫 M7 7號斗槽裝料呼叫 M8 小車所在斗槽編號＞裝料斗槽編號 M9 小車所在斗槽編號＜裝料斗槽編號 M10 小車所在斗槽編號＝裝料斗槽編號 表 內(nèi)部繼電器地址分配 電氣原理圖 根據(jù)系統(tǒng)要求，做出 如下布料小車走行電機主電路圖 如圖 圖中 KM1 和 KM2 分別是控制電機正轉(zhuǎn)運行（布料小車前進）和反轉(zhuǎn)運行（布料小車后退）的交流接觸器 。具體的輸出分配表如表 所示 。 輸入地址 對應(yīng)的外部設(shè)備 X000 啟動按鈕開關(guān) X001 停止按鈕開關(guān) X002 1號裝料斗槽按鈕開關(guān) X003 2號裝料斗槽按鈕開關(guān) X004 3號裝料斗槽按鈕開關(guān) X005 4號裝料斗槽按鈕開關(guān) X006 5號裝料斗槽按鈕開關(guān) X007 6號裝料斗槽開關(guān) X010 7號裝料斗槽開關(guān) X011 1號斗槽行程開 關(guān) X012 2號斗槽行程開關(guān) X013 3號斗槽行程開關(guān) X014 4號斗槽行程開關(guān) X015 5號斗槽行程開關(guān) X016 6號斗槽行程開關(guān) X017 7號斗槽行程開關(guān) 圖 數(shù)字量輸出部分 這個控制系統(tǒng)要求控制的外部設(shè)備只有控制布料小車運動的三相異步電動機。 數(shù) 字量輸入部分 這個控制系統(tǒng)的輸入有啟動按鈕開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、 7個呼叫按鈕開關(guān)、7個行程開關(guān)共 16 點輸入。 PLC 框架配置如圖 所示 圖 系統(tǒng)資源分配 I\O 地址分配 由于 CPU模塊有 14 點數(shù)字量輸入， 10點數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入＼輸出模塊。 設(shè)備控制要求 布料小車在自動布料控制系統(tǒng)中運動的控制要求如下： （ 1）按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作； （ 2）當(dāng)小車當(dāng)前所處斗槽小車?？奎c的編碼小于裝料斗槽按扭 HJ 的編碼時，小車向右運行運行到按鈕 HJ所對應(yīng)的斗槽小車?？奎c時停 止； （ 3）當(dāng)小車當(dāng)前所處小車斗槽停靠點的編碼大于裝料斗槽按扭 HJ 的編碼時，小車向左運行，運行到按鈕 HJ 所對應(yīng)的時停止； （ 4）當(dāng)小車當(dāng)前所處小車斗槽停靠點的編碼等于裝料斗槽按扭 HJ 的編碼側(cè)面圖 圖 布料小車運動示意圖 布料小車 布料小車 軌道 俯視圖 2斗槽 1斗槽 4斗槽 3斗槽 5斗槽 6斗槽 7斗槽 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 控制系統(tǒng)的設(shè)計 16 時，小車保持不動；裝料斗槽按鈕開關(guān) HJ1— HJ7 應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。在生產(chǎn)線上有 7 個編碼為 1— 7 的 斗槽小車?？奎c，在每個斗槽?？奎c安裝一個行程開關(guān)以監(jiān)測小車是否到達該站點。當(dāng)出現(xiàn)干擾時將 PLC 的接線端子與信號接地端子排連 。 PLC 的供電電源一般都為 AC85 一 240V，適應(yīng)電源范圍是較寬的，可以加裝電源凈化元件 (如電源濾波器、 1:l 隔離變壓器等 )，就可以抗干擾；隔離變壓器可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接 PLC 輸入電路的地，可減小高低頻脈沖干擾。該裝置是不能和電器設(shè)備接地裝置、防雷接地裝置有金屬連接的。 抗干擾措施 不同的生產(chǎn)現(xiàn)場對 PLC 控制產(chǎn)生的干擾因素是復(fù)雜而多樣，因此會根據(jù)現(xiàn)場情況采取不同的措施。但 是還是要根據(jù)不同項目的實際需要，配置一些所需的硬件。智能 I/O 模塊價格一般比較昂貴，有些功能采用普通 I/O 模塊也可以實現(xiàn)，只要增加編程的工作量，可根據(jù)實際情況進行選擇。模擬量輸出模塊也有分辨率、精度等參數(shù)，選用時要分情況選擇。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 設(shè)備的選擇 14 ④ 模擬量輸出模塊的選擇 模擬量輸出模塊有電壓輸出 和電流輸出兩種。模擬量輸入模塊的分辨率、精度、轉(zhuǎn)換時間等參數(shù)要符合具體的系統(tǒng)要求。輸入信號有電壓、電流、熱電阻、熱電偶等不同種類。繼電器輸出方式的模塊可選用普通熔斷器；晶體管輸出方式的模塊選用快速熔斷器。 ② 開關(guān)量輸出模塊的選擇 與開關(guān)量輸入模塊一樣 ，也有很多種類，在選用時需要考慮以下幾個方面：輸出方式，輸出電流。 輸入 /輸出模塊的選擇 ① 開關(guān)量輸入模塊的選擇 開關(guān)量輸入模塊的種類很多，按每塊模塊的輸入點數(shù)分：常用的有 8 點、 12點、 16 點、 32 點等；按工作電壓分：常用的有直流 5V、 12V、 24V、 48V 等，交流 110V、 220V 等；按外部接線方式分：有匯點輸入、分隔輸入等。三菱 PLC 的特點： 系統(tǒng)配置即固定又靈活；編程簡單，豐富的品種；令人放心的高性能；高速運算；使用于多種特殊用途；外部機器通訊簡單化；共同的外部設(shè)備。其中：輸入繼電器和輸出繼電器用八進制數(shù)字編制，其他均采用十進制數(shù)字編制。 PLC 盡量不安裝在結(jié)凝、高溫、特別是震動強烈的場所。單機或控制范圍不大的系統(tǒng)一般使用無遠程功能的 PLC。 ④ 選擇 PLC的其他因素有：對其結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、外型、技術(shù)服務(wù)、價格、攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 設(shè)備的選擇 13 應(yīng)用業(yè)績、設(shè)置條件等多項指標(biāo)進行綜合分析比較，然后選擇理想的 PLC 產(chǎn)品。1/0點數(shù)會直接影響到 PLC 輸入 /輸出模塊的選擇， I/0 點數(shù)一般要考慮 1 件到 2件的余量，尤其是開關(guān)量的輸入更應(yīng)該考慮多些余量 。是否要求構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，是否與計算機連接，以及對遠程站的設(shè)置要求。使用在 這樣的系統(tǒng)，會使技術(shù)經(jīng)濟效果發(fā)揮到最佳。 PLC 的選型 選型分析 在 系統(tǒng)設(shè)計中主要根據(jù)被控對象的工藝要求和用戶需要等方面選擇適當(dāng)?shù)腜LC，通過對比使用性能價格比最佳的類型。此系統(tǒng)采用的是工業(yè)級激 光測距儀，這樣檢測小車的位置， 它有標(biāo)準(zhǔn)的信號接口，具有耐高溫、防塵、運行穩(wěn)定、精確度高等優(yōu)點。一般的傳統(tǒng)方法是通過數(shù)據(jù)通訊電纜，但本系統(tǒng)中小車的移動的距離較遠，敷設(shè)電纜，難度較大，因此系統(tǒng)選擇了低功率、全數(shù)字、高頻無線收發(fā)器用于小車和控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊。系統(tǒng)的原理圖如下圖 。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 自動布料原理的設(shè)計 11 4 自動布料原理的設(shè)計 本自動布料控制系統(tǒng)的組成包括布料小車檢測檢測系統(tǒng)、布料小車行走控制系統(tǒng)、料倉料位 檢測系統(tǒng)、 PLC 控制系統(tǒng)的控制中心等。 本自動布料控制系統(tǒng)是采用繼電器 接觸器控制與 PLC 控制結(jié)合。大中型線路 控制 ，以及邏輯性復(fù)雜的 工程 ，采用 PLC控制，這樣 就 可以根據(jù)不同的邏輯 控制 輸出不同的控制模式， 并且采用 PLC 控制 ，它 的可擴展性強， 而 繼電器控制擴展 比較 麻煩。 使用 PLC 控制 ， 用戶 只需 按照PLC給的 說明書 簡單的 提示，做 簡單 的用戶程序編制 和少量的接線 工作，就可方便 靈活 的 將 PLC 用于生產(chǎn)實踐 當(dāng)中。實現(xiàn)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定布料。通過前面觸點的斷 開和合并來控制后面 布料小車 的開啟和停止。 傳感器從現(xiàn)場檢測到實際值，通過電纜傳輸?shù)?PLC 中， PLC 里面有程序，目攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 自動布料控制系統(tǒng)的選擇 10 的就是通過傳感器傳進入的信號在結(jié)合自己里面的程序控制接在 PLC 后面的繼電器，繼電器的帶電與否會是繼電器里面的觸電關(guān)閉或斷開，猶如一個開關(guān)斷開闔上一樣，定時器接在繼電器后面，猶如鬧鐘確定在你需要的時間內(nèi)使繼電器帶電或停電。這就要求在 PLC、輸入 /輸出模塊、 I/O 點數(shù)和內(nèi)存容量的選擇時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的完善。因此，在滿足控制工藝要求的前提下，一是要不斷地提高工程的效益，另一方面也要注意盡可能降低工程的成本。這會要求設(shè)計人員在系統(tǒng)設(shè)計、軟件編程、 元器件選擇 上要考慮全面，以確?？刂葡到y(tǒng)的安全