【正文】 在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。即使在出現(xiàn)故障、緊急停止等環(huán)節(jié)中都能快捷操作。同時，由于輸入輸出很明顯，不需要好多額外的外接電路，讓設(shè) 計(jì)更簡潔。本設(shè)計(jì)運(yùn)用的可編程控制器實(shí)現(xiàn)的自動運(yùn)料小車控制器，避開了以往繼電器接觸不良、開關(guān)易損壞等缺點(diǎn)，可靠性和穩(wěn)定性都有所提高。 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，運(yùn)料小車的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大到各個領(lǐng)域，從手動到自動，逐漸形成了機(jī)械化、自動化。此外，該運(yùn)料小車控制器可以運(yùn)用于 大型的養(yǎng)殖行業(yè)，便于送料和喂養(yǎng)。在具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該還可以設(shè)計(jì)顯示功能，顯示運(yùn)料小車到達(dá)指定的裝料、卸料點(diǎn)時所需時間；還可以在小車底部安裝一個傳感器，用來檢測小車中的料是否卸完。在實(shí)際的運(yùn)用過程中，為了便于智能化、無人化、遠(yuǎn)程化的操作，該設(shè)計(jì)控制器還應(yīng)該聯(lián)網(wǎng)，讓多臺控制器組成局域網(wǎng)，構(gòu)成一套網(wǎng)路系統(tǒng)，便于通訊和控制操作。即使在出現(xiàn)故障、緊急停止等環(huán)節(jié)中都 能快捷操作。與此同時，由于輸入輸出很明顯，不需要好多額外的外接電路，讓設(shè)計(jì)更簡潔。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用的可編程控制器實(shí)現(xiàn)的運(yùn)料小車自動控制，避開了以往繼電器接觸不良、開關(guān)易損壞等缺點(diǎn)，可靠性和穩(wěn)定性都有所提高。將 PLC 應(yīng)用到運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)梯形圖 圖 43 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)梯形圖 根據(jù)小車運(yùn)動的控制要求，畫出小車控制系統(tǒng)的梯形圖如圖 43 所示。 哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文 16 表 41 PLC I/O 分配 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入點(diǎn)編號 名稱 代號 輸出點(diǎn)編號 總停按鈕 SB1 X000 正轉(zhuǎn)接觸器 KM1 Y000 正轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB2 X001 反轉(zhuǎn)接觸器 KM2 Y001 反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB3 X002 卸料電磁鐵 KM3 Y002 行程開關(guān) ST1 X003 行程開關(guān) ST2 X004 熱繼電器 KR X005 PLC狀態(tài)流程 根據(jù)運(yùn)料小車運(yùn)動控制的要求， 按下啟動按鈕 SB1 后，運(yùn)料小車系統(tǒng)開始工作，碰到裝料點(diǎn) A 的行程開關(guān)并開始進(jìn)行裝料， 20S 裝料結(jié)束后小車自動右行。電機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個狀態(tài)，分別都應(yīng)正轉(zhuǎn)繼電器和 反轉(zhuǎn)繼電器，另外還有一個輸出控制卸料電磁鐵開關(guān)，所以輸出點(diǎn)應(yīng)該有 3 個。 圖 41 運(yùn)料小車 PLC外部接線圖 I/O分配 這個控制系統(tǒng)的輸入有 2 個啟動按鈕開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、 2 個行程開關(guān)、熱繼電器共 6 輸入點(diǎn)。 PLC外部接線圖 運(yùn)料小車由一臺三相異步電動機(jī)拖動，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向左行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小向右行。 圖 34 運(yùn)料小車控制流程圖 哈爾濱理工大學(xué)專科生畢業(yè)論文 14 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖 33 所示。 PLC 運(yùn)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(hù)性好，安裝、維修和改造 方便等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)編程方法復(fù)雜，不容易上手，使用于簡單應(yīng)用。 后來，單片機(jī)應(yīng)用到運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中。 根據(jù) 設(shè)備控制的要求， 以繼電器為主的 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的控制回路如 圖 32 所示。另外對小車還需 要一個總停按鈕，兩個啟動按鈕。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)主回路如圖 31 所示。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為：小車由電機(jī)驅(qū)動，可在 A、 B 兩地分別啟動， A 地啟動后，小車先返回限位開關(guān) ST1 處，停車 20s 裝料；然后自動駛往 B 點(diǎn)，到達(dá)限位開關(guān) ST2 處后停車，底門電磁鐵動作，卸料 30s，然后返回 A 點(diǎn)，停車 20s 裝料，如此 反復(fù)。小車通常采用電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。 圖 21運(yùn)料小車 運(yùn)料小車是工業(yè)送料的主要設(shè)備之一。盡管 PLC有各種型號，但都可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，耐熱、防潮、抗震等性能也很好，一般平均無故障率可達(dá) 幾萬小時。 PLC的特點(diǎn) PLC之所以越來越受到控制界人士的重視，是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的 : 1)功能齊全，它的適用 性極強(qiáng)，幾乎所有的控制要求，它均能滿足； 2)應(yīng)用靈活， 其標(biāo)準(zhǔn)的積木式硬件結(jié)構(gòu)，以及模塊化的軟件設(shè)計(jì)，使得它不僅可以適應(yīng)大小不 同、功能繁復(fù)的控制要求，而且可以適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場合。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC都具有通信接口，通信非常方便。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。一般使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 (2)工業(yè)過程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液 位和速度等連續(xù)變化的量 (即模擬量 )， PLC采用相應(yīng)的 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。目前， PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類 : (1)開關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺設(shè)備，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。 圖 16 設(shè)計(jì)步驟示意圖 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 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(jì)及建造的周期大為縮短，同時日常維護(hù)也變得容易起 來，更哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文 9 重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實(shí)際問題，然后經(jīng)過修正后使其滿足控制要求。 （ 6）模擬調(diào)試 程序編制好后，可以用按 鈕和開關(guān)模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進(jìn)行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。 （ 4） I/0 點(diǎn)數(shù)分配 點(diǎn)數(shù)分配就是規(guī)定 PLC 的 I/0 端子和輸入 /輸出設(shè)備。 （ 3）選擇合適 PLC 確定 PLC 的 I/0 點(diǎn)數(shù)后，就根據(jù) I/0 點(diǎn)數(shù)、控制要求等來進(jìn)行 PLC 的選擇。 （ 1）控制要求分析 在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)之前，必須對工藝過程進(jìn)行細(xì)致的分析，詳細(xì)了解控制對象和控制要求，這樣才 能真正明白自己所要完成的任務(wù)，并更好地完成任務(wù)，設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。 （ 3）控制系統(tǒng)使用和維護(hù)方便、安全可靠。 （ 2）在滿足控制要求的前提下，盡量減 少 PLC 系統(tǒng)硬件費(fèi)用。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則。 軟件部分主要包括對 PLC 進(jìn)行 I/O 點(diǎn)地址、內(nèi)部繼電器、定時器、計(jì)數(shù)器等的分配， PLC 控制程序的設(shè)計(jì)（梯形圖、語句表、流程圖等），還有一些技術(shù)文件等 [9]。用助記符語言編寫上一個例子的程序如下： LD X0 OR Y0