自动送料装车系统.doc

河南职业技术学院毕业设计（论文）题 目 自动送料装车PLC系统 系（分院） 电气工程系 学生姓名 王银梦 学 号 11512018 专业名称 电气自动化 指导教师 徐瑞丽 2013 年3月20日 河南职业技术学院 电气工程系（分院）毕业设计（论文）任务书姓 名 王银梦专 业电气自动化班 级102毕业设计（论文）题 目自动送料装车PLC系统毕业设计（论文）选题的目的与意义轧钢机的控制系统在国外已经比较普遍，但在我国国内对于这方面的研究还是比较少，因此国产的控制系统几乎没有，这就更加有了对此系统进行改造的必要性。进行改造之后的控制系统不仅在维护方面更加方便，并且也降低了成本，在产品的一致性上也有了提高，为产品的各项参数指标的提高创造了更好的前提条件，有利于质量的提高。轧钢机的应用越来越广泛，前景是非常好的。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料） 电气控制与可编程控制器技术，史国生主编2003 可编程控制器原理及应用实例，张进秋、陈永利、张中民主编2004 可编程控制器基础及编程技巧，陈宇主编2003 可编程序控制器选用手册，袁任光主编2005 可编程序控制器（PC）应用技术与实例，袁任光编著2001毕业设计（论文）工作进度计划 2012年7月20日-11月29日:通过查阅资料确定论文的题目 2012年12月10日-12月25日：通过各种途径查询单片机的应用及系统功能 2013年1月9日-1月19日：在硬件基础上根据相关要求编写程序 2013年2月20日-3月20日：按照论文格式对论文相关细节进行修改接受任务日期 2012 年 10月25 日要求完成日期 2013 年 3 月 20日学生签名： 年 月 日指导教师签名：年 月 日 系（分院）主任（院长）签名：年 月 日毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓 名王银梦学 号11512018性 别女专 业电气自动化班 级102毕业设计（论文）题 目自动送料装车PLC系统评阅意见成绩指导教师签字年 月 日毕业设计（论文）答辩意见表姓 名王银梦学 号11512018性 别女专 业电气自动化班 级102毕业设计（论文）题 目自动送料装车PLC系统答辩时间地 点答辩小组成员姓 名职 称学 历从事专业组 长成 员秘 书答辩小组意见 答 辩 成 绩：答辩小组组长签名：年 月 日 自动送料装车PLC系统王银梦摘要:这篇论文以自控轧钢机控制系统设计，说明PLC的工业应用。目前我国大部分的轧钢机的控制系统都是从国外引进的，不仅成本昂贵，而且在维护等方面也非常不方便，一旦出现故障就有停产的可能，这严重阻碍了企业的正常生产。 关键词：plc,电动机，传感器，I/O接口一、引言轧钢机的控制系统在国外已经比较普遍，但在我国国内对于这方面的研究还是比较少，因此国产的控制系统几乎没有，这就更加有了对此系统进行改造的必要性。在对系统进行改造前，必须对工艺流程、机械设备、原有的控制系统进行分析研究，只有在彻底搞清楚原理之后才能进行改造工作，因此分析这一步是非常重要的，并且也是很难很大的工作，之后的硬件设计、软件编程相对简单一些。进行改造之后的控制系统不仅在维护方面更加方便，并且也降低了成本，在产品的一致性上也有了提高，有利于质量的提高。轧钢机的应用越来越广泛，前景是非常好的。二、自动送料装车PLC系统的介绍在小型控制系统中，大量的控制为顺序控制。顺序控制是指根据预先规定的程序或条件，对控制过程各个阶段顺序地进行自动控制。用PLC进行顺序控制十分方便，它可以采用多种编程方法，除了用基本逻辑指令和移位指令来编程以外，还可以用专用的顺序控制指令（例如步进指令）来编程。图1 装料实物图 本课题要求如下：某原料从料斗经过M1、M2、M3三台皮带运输机送出。从料斗向皮带1供料由电磁阀K2控制，皮带1、皮带2、皮带3分别由电动机M1、M2、M3驱动。通过红灯L1、绿灯L2控制装料车的进出。由传感器S1、S2控制料斗的开关。如图1所示。M8002（一）、自动送料装车的硬件介绍该系统硬件控制要求如下：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电机M1、M2、M3皆为OFF。当汽车到来时（用S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电机M2在M3接通后2S后运行，M1在M2接通后2S后运行，K2在M1接通后2S后打开出料。当料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电机M1延时2S后关断，M2在M1停2S后停止，M3在M2停2S后停止，L2亮，L1灭，表示汽车可以开走。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要-模拟I/O，高速计器。定位控制达到16轴，脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感器开度模块。 根据自动送料车系统的工艺流程，控制系统的被控系数有电磁阀K2的开启与关闭、传感器S1、S2的接通与断开、信号灯L1、L2的亮灭，电动机M1、M2、M3对皮带的驱动等。考虑到现场工作环境比较恶劣等情况，采用日本三菱电工的FX2N-32MT-001系列可编程控制器（PLC）的CPU216为核心，配以扩展模块、外部接口及驱动单元组成自动送料车生产过程自动控制系统。FX2N-32MT-001（晶体管输出型）自带32个I/O点，其中16个输入点、16个输出点，其输出为直流型输出，可以满足高频输出的要求。（二）、自动送料装车的软件介绍1、 I/O地址分配表，该系统需要11个输入点和5个输出点。 根据控制要求状态图如图2所示。S28X8S1S2X4T0Y2X3L2(Y1)L1(Y0)X2X1X0S0S21S22S23S24T1Y3X5S25T2Y4X6S26K2（阀开）X7S27K2（阀关）M1Y2T0S29X9M2Y3T1S30X10M3Y4T2S31X11L1 Y0L2 Y12.用基本逻辑指令编程该程序的控制示意图如下：（1）起动：起动时为了避免在前段运输皮带上造根据流程图用基本逻辑指令编制的梯形图如图1-3所示。程序运行过程如下： 按下启动按钮，X0闭合，M8002接通。 X1闭合，红灯L1灭，绿灯L2亮，允许汽车进装料，X1断开。 X2闭合，红灯L1亮，绿灯L2灭，汽车到位装料，X2断开。 X3闭合，电机M3启动，T0开始计时，T0计时到，X3断开。 X4闭合，电机M2开始启动,T1开始计时，T1计时到，X4断开。 X5闭合，电机开始M1启动，T2开始计时，T2计时到，X5断开。 X6闭合，阀K2打开，根据传感器S2，X6断开。 X7闭合，阀K2关闭，X7断开。 X8闭合，电机M1停止运转，T0开始计时，T0计时到，X8断开。 X9闭合，电机M2停止运转，T1开始计时，T1计时到，X9断开。 X10闭合，电机M3停止运转，T2开始计时，T2计时到，X10断开。 X11闭合，红灯L1灭，绿灯L2亮，允许汽车开走，X11断开。程序结束，等待循环。3.外部接线图及PLC主电路控制图PLC主电路控制图（四）、自动送料车系统指令表如表4所示表4 自动送料车系统指令表LDM8002运行开始对状态S0驱动SETSOSTLSO激活初始状态S0，PLC运行LDX000SETS21STLS21LDX001SETS22STLS22LDX002OUTYOOUTY1SETS23STLS23LDX003OUTY2OUTT1SETS24STLS24LDX004OUTY3OUTT1SETS25STLS25OUTY4OUTT2LDX005SETS26STLS26LDIS2OUTK2LDX006SETS27ANDS1OUTK2LDX007SETS28STLS28OUTY2OUTT1LDX008SETS29STLS29OUTY3OUTT1LDX009SETS30STLS30OUTY4OUTT2LDX010SETS31STLS31OUTY0OUTY1LDX011OUTS0RET步进程序结束返回S0END三、自动送料装车PLC系统的问题及处理方法（一）、在编程过程中因为编程方法不是很合理，遇到了很多麻烦。从书上找到了一些经验编程方法： 1、PLC的编程，从梯形图来看，其根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件，这些条件又总是用机内各种器件按一定逻辑关系组合来实现的。 2、梯形图的基本模式为启-保-停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是系 3、梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节，它们都有一定的功能，可以在许多地方借以应用。 4、在准确了解控制要求后，合理的为控制系统中的事件分配输入输出端。选择必要的机内器件，如定时器、计数器、辅助继电器。 5、对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出它们的工作条件，依启-保-停电路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。 6、将关键点用梯形图表达出来。 7、在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。使用关键点综合出来最终输出的控制要求。 8、审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后的完善。 四、结束语 轧钢机的控制系统在国外已经比较普遍，但在我国国内对于这方面的研究还是比较少，因此国产的控制系统几乎没有，这就更加有了对此系统进行改造的必要性。进行改造之后的控制系统不仅在维护方面更加方便，并且也降低了