【正文】 第六章 參考文 獻(xiàn) .............................................................................. 26 附錄 ....................................................................................................... 27 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 2 2 第一章 緒論 課題背景 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，很多地方需要對一些散料進(jìn)行裝卸，隨著科技的發(fā)展，自動化程度越來越高。經(jīng)過系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)開發(fā)了斗輪堆取料機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)。合理選擇 PLC 型號。這次設(shè)計(jì)對斗輪堆取料機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。斗輪堆取料機(jī)是料場工作運(yùn)行的核心機(jī)械，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、水泥、鋼鐵廠、儲煤場、發(fā)電廠等散料存儲料場的堆取作業(yè)。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 2 斗斗 輪輪 堆堆 取取 料料 機(jī)機(jī) 的的 PLC 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是斗輪堆取料機(jī)的堆料和取料部分的 PLC 設(shè)計(jì)。通過對斗輪堆取料機(jī)整機(jī)的分析，來進(jìn)一步研究斗輪堆取料機(jī)的工作過程。 PLC 集成控制技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用于斗輪堆取料機(jī)能夠大大提高工作效率，減少勞動成本。 這次研究我們討論了斗輪堆取料機(jī)的工作流程，選擇最佳的堆取料工藝。了解斗輪堆取料機(jī)的工作原理。該系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、可靠性。以往的人工操作已經(jīng)無法滿足社會的發(fā)展。斗輪堆取料機(jī)是連續(xù)輸送機(jī)的一種，應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送路線上，從裝載地點(diǎn)以恒定的或 變化的速度進(jìn)行輸送。 PLC 集成自動控制技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的有點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。 斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 在過去的幾十 年中發(fā)達(dá)國家斗輪堆取料機(jī)技術(shù)的發(fā)展，極大的促進(jìn)了散料輸送工業(yè)的發(fā)展自動化和信息技術(shù)又推動了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。其生產(chǎn)能力顯著提升，造型得到了改進(jìn)，產(chǎn)品向大型化、多樣化、無人化、環(huán)保和配套國際化方向發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶對產(chǎn)品性能、質(zhì)量要求的提高，斗輪堆取料機(jī)還會不斷發(fā)展和完善。 國內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展基本經(jīng)歷了三個(gè)階段。 20 世紀(jì) 80 年代、 90年代，是斗輪堆取料機(jī)發(fā)展的第二階段。受當(dāng)時(shí)國內(nèi)條件的限制，這些料場輸送設(shè) 備的建設(shè)多是合作制造或者整機(jī)進(jìn)口的，甚至整套散料輸送系統(tǒng)都是引進(jìn)國外的。迄今為止，國內(nèi)廠家具備了 300～ 6000t/h 生產(chǎn)能力、 25～ 60m回轉(zhuǎn)半徑斗輪堆取料機(jī)系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造能力。 國內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展在近五六年里發(fā)展非常迅速。市場需求的增加，激發(fā)了國內(nèi)制造企業(yè)對斗輪堆取料機(jī)研發(fā)和創(chuàng)新的信心，特別是一些大型堆取料機(jī)的研發(fā)，提高了國內(nèi)企業(yè)自行設(shè)計(jì)制造大型設(shè)備的能力。在斗輪堆取料機(jī)的整體上，設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造的細(xì)節(jié)需要改進(jìn)，尤其在產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)處理上，與國外先進(jìn)的公司 產(chǎn)品存在較大的差距。電氣與控制系統(tǒng)的硬件與國外公司的產(chǎn)品基本山?jīng)]什么差別，而在 PLC 軟件設(shè)計(jì)上存在一定的差距，其中也包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性， PLC 程序編制的規(guī)范性，一次儀表的選型和設(shè)計(jì)的可靠性等。 國外斗輪堆取料機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 世界上研究和開發(fā)斗輪堆取料機(jī)最早的國家是德國，研究始于 19 世紀(jì) 30年代，第一臺于 19 世紀(jì) 80 年代問世，真正投入世紀(jì)應(yīng)用是在 20 世紀(jì)初期。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使計(jì)算速度加快，數(shù)據(jù)存儲和讀取更加方便。所謂斗輪堆取料機(jī)全自動無人化，概要的講就是由操控人員在中控室選擇堆料位置、按啟動按鈕，堆取料機(jī)自動尋位進(jìn)行自動堆取料作業(yè)。無人化斗輪堆取料機(jī)的操作是操作人員在中控室通過電腦屏幕監(jiān)控堆取料機(jī)的各種運(yùn)行和故障信息，必 要時(shí)進(jìn)行手動干預(yù)。 目前，西方發(fā)達(dá)國家港口用的斗輪堆取料機(jī)，大部分實(shí)現(xiàn)了全自動無人化運(yùn)行，其他國家也在計(jì)劃和準(zhǔn)備訂購全自動無人化的斗輪堆取料機(jī)。 斗輪堆取料機(jī)的工作過程 斗輪堆取料機(jī) 有堆料和取料兩種作業(yè)方式。通過整機(jī)的運(yùn)行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。物料經(jīng)卸料板卸至反向運(yùn)行的臂架帶式輸送機(jī)上，再經(jīng)機(jī)器中心處下面的漏斗卸至料場帶式輸送機(jī)運(yùn)走。 堆料分?jǐn)?shù)層、數(shù)列進(jìn)行斷續(xù)行走定點(diǎn)堆積。該工藝特點(diǎn) 是，可把不同煤種進(jìn)行混堆，這樣堆放的煤堆，在采取回轉(zhuǎn)取料時(shí)，入爐煤基本為混煤 [2]。該工藝特點(diǎn)是，這樣堆放出的煤場形狀較好，便于碾壓，但所需存煤場地要求較大。 第一堆分?jǐn)?shù)層進(jìn)行堆積，待煤堆分?jǐn)?shù)次堆積到一定高度時(shí)，臂架高度保持不變，按預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向和角度旋轉(zhuǎn)到第二個(gè)堆料點(diǎn)繼續(xù)堆，達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍后，即開動行走機(jī)構(gòu)微動一個(gè)設(shè)定距 離，這樣一直堆積到設(shè)定的堆料長度后停止作業(yè)。 斗輪堆取料機(jī)取料過程 取料方法分為旋轉(zhuǎn)分層取料和定點(diǎn)斜坡取料。 把斗輪置于料堆頂層作業(yè)點(diǎn)上，然后旋轉(zhuǎn)控制開始取料，每達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍時(shí)，行走機(jī)構(gòu)微動一個(gè)設(shè)定距離，按照設(shè)定的供料段長度取完第一層后，進(jìn)行換層操作。把斗輪置于第二段最頂層的作業(yè)開始點(diǎn)上，重復(fù)進(jìn)行取料。 把斗輪置于堆料層最頂層作業(yè)點(diǎn)上，然后旋轉(zhuǎn)控制開始取料，每達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍時(shí)，行走機(jī)構(gòu)微動一個(gè)設(shè)定距離，開始反向旋轉(zhuǎn)取料，直至取到盡頭，隨后大車返回開始作業(yè)點(diǎn)，同時(shí)臂架下降一個(gè)吃煤深度，繼續(xù)上述過程取第二層煤。 斗輪沿堆料的斜坡按照一定的進(jìn)給量由上往下逐層旋轉(zhuǎn)上煤，斗輪大臂每下降一次，大車都要后退一個(gè)距離，當(dāng)取料達(dá)到要求的取料深度后，行走機(jī)構(gòu)再向前走一個(gè)斗深，同時(shí)大臂抬起，進(jìn)行第二個(gè)斜坡取料。 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 6 6 第二章 斗輪堆取料機(jī)總體設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)概論 總體設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一，也是進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，總體設(shè)計(jì)時(shí)必須在保證現(xiàn)已定方案的基礎(chǔ)上，盡可能考慮與人、機(jī)、環(huán)境、加工裝配、運(yùn)行管理等外部系統(tǒng)的聯(lián)系，使機(jī)械內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)相協(xié)調(diào)和適應(yīng)，以求設(shè)計(jì)更加完善。 ② 機(jī)器無論在工作狀況或非工作狀況，在規(guī)定的俯仰范圍內(nèi)的各種工況下，整機(jī)都應(yīng)該處于穩(wěn)定狀態(tài)。 ④ 斗輪堆取料機(jī)工作機(jī)制為重型工作制，主要鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為 30 年。 ⑥ 司機(jī)室要求。且保持在垂直位置。只有當(dāng)夾軌器松開時(shí)，行走機(jī)構(gòu)才工作；只有電纜卷筒制動器松閘后，行走機(jī)構(gòu)才能啟動等等。 ⑨ 電纜卷筒裝置。 ⑩ 漏斗、溜槽及懸掛緩沖裝置。行走時(shí)，夾軌器動力缸電機(jī)得電，液力推桿提起重錘，夾軌器在彈簧力作用下打開；停車時(shí)，夾軌器動力缸電機(jī)失電，在重錘作用下，夾緊軌道。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對于調(diào)速要求較高，一般采用調(diào)速性能較好的直流調(diào)速或交流變頻調(diào)速，現(xiàn)以一期礦變頻調(diào)速為例進(jìn)行分析。大車回轉(zhuǎn)速度為 ~，旋 轉(zhuǎn)角度為177。即旋轉(zhuǎn)范圍 220176。 臂架俯仰機(jī)構(gòu)主要用于調(diào)節(jié)堆料或取料時(shí)臂架的高度，配合其它機(jī)構(gòu)，以滿足生產(chǎn)要求。 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 8 8 斗輪堆取料機(jī)工藝流程分析 準(zhǔn)備過程工藝流程 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 9 9 自動堆料工藝流程 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 10 10 自動取料工藝流程 斗輪堆取料機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 11 11 第三章 斗 輪堆取料機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 斗輪堆取料機(jī)電氣系統(tǒng)采用可編程序控制器又稱可編程邏輯控制器（ PLC）進(jìn)行控制。 本設(shè)計(jì)題目為斗輪堆取料機(jī)的 PLC 控制設(shè)計(jì)，主要目的是，應(yīng)用 PLC 實(shí)現(xiàn)斗輪堆取料機(jī)的自動控制，提高斗輪堆取料機(jī)工作效率，減少勞動力。在程序優(yōu)化 方面國內(nèi)還需進(jìn)一步研究，在本設(shè)計(jì)中提出了簡易高效