用PLC操控工业大铲车

电气控制与可编程控制器技术课程电气控制与可编程控制器技术课程 设计设计 课题 用 PLC 操控工业铲车 目录目录 一 铲车的简介一 铲车的简介 二 设计内容二 设计内容 三 设计要求三 设计要求 四 设计思想四 设计思想 五 控制系统设计五 控制系统设计 1 控制要求分析 2 程序流程图 3 主电路图 4 电控系统控制电路 1 5 工业铲车操作控制系统示意图 6 I O 分配表 7 外部接线图 8 梯形图 9 程序调试 六 设计总结六 设计总结 七 参考文献七 参考文献 用用 PLCPLC 操控工业铲车操控工业铲车 一 铲车的简介一 铲车的简介 工业铲车自动化智能低 铲车又叫装载机 是往车辆或其他设备装载 散状物料的自行式装卸机械 装载机也可以进行轻度的铲掘工作 通过换装 相应的工作装置 还可进行推土 起重 装卸木料及钢管等作业 装卸机的 动力强 灵活性好 操作简单 因此广泛应用于建筑 铁路 公路 水电 巷口 矿山 农田基本建设及国防等工程中 二 课题内容 二 课题内容 用 PLC 对工业铲车操作进行控制 设铲车可将货物铲起或放下 并能作前 进 后退 左转 右转的操作 要求动作过程如下 铲起 向前 0 5 米 左转 90 度后向前 0 5 米 右转 90 度后向前 0 5 米 右转 90 度后后退 0 5 米 放下 三 课题要求三 课题要求 1 根据题意 I O 编址 编制控制程序 并对梯形图程序加以说明 2 完成课程设计说明书 2 四 设计思想四 设计思想 经过对控制过程和要求的详细分析 明确了具体的控制任务就是铲起 放下 行走 左转和右转等主要任务 确定了铲车这些必须完成的动作后 再确定动 作的顺序 纵向电机正转 电磁铁由上向下移动 铲爪抓物体 纵向电机反转 由下向上移动 左右轮电机同时正转 实现向前 左轮电机停止右轮电机正转 实现向左转 左轮电机正转右轮电机停止 实现向右转 左右轮电机同时反转 实现后退 五 控制系统设计五 控制系统设计 1 1 控制要求分析 开启系统后 小车应停于初始位置 SQ1 压合 然后依次按 SB1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 完成以下动作 铲起 向前 0 5 米 左转 90 度后 向前 0 5 米 右转 90 度后 向前 0 5 米 右转 90 度后 后退 0 5 米 放下 最后返回初始位置 系统设定限位开关压合则做相应的 90 度旋转 旋转时间为五秒 预停按钮的设计 可在按下预停按钮后 是 小车完成一个循环后 不再进入下一次循环 2 2 程序流程图 经过对控制过程和要求的详细分析 明确了具体的控制任务就是铲起 放 下 行走 左转和右转等主要任务 确定了铲车这些必须完成的动作后 再确 定动作的顺序 纵向电机正转 电磁铁由上向下移动 铲爪抓物体 纵向电机 反转 由下向上移动 左右轮电机同时正转 实现向前 左轮电机停止右轮电 机正转 实现向左转 左轮电机正转右轮电机停止 实现向右转 左右轮电机 同时反转 实现后退 其工艺流程图如图一 3 图 一 工业铲车工艺流程图 3 3 主电路图 如图二所示为电控系统主电路 三台电机分别为 M1 M2 M3 接触器 KM1 KM3 KM5 分别控制 M1 M2 M3 的正转运行 接触器 KM2 KM4 KM6 分别 控制 M1 M2 M3 的反转转运行 FR1 FR2 FR3 分别为三台电机的热继电器 FU 为主电路的熔断器 QS 为电路主开关 图 二 主电路图 4 4 电控系统控制电路 如图 7 2 所示为电控系统控制电路图 图中 SB1 SB2 SB3 分别控制三台电机 正转的启 停 SB1 SB2 SB3 分别控制三台电机反转的启 停 图 三 电控系统控制电路 4 5 5 工业铲车操作控制系统示意图 初始位置 SQ1 0 5m SQ4 0 5m SQ5 目的地 SQ2 0 5m 0 5m SQ3 图 四 工业铲车操作控制系统示意图 控制要求 小车有电机驱动 电机正转前进 反转后退 初始时 小 车停于初始位置 限位开关 SQ1 压合 1 按下开始按钮 小车开始铲起物品 8 秒后铲物结束 小车按规定路 线经过压合 SQ2 SQ3 SQ4 前往目的地 压合 SQ5 放下物品 2 5 秒后放物结束 按图路线经过压合 SQ6 SQ7 返回原地 压合 SQ1 再 次开始铲起物品 如此循环 3 设置预停按钮 小车在工作中若按下预停按钮 则小车完成一次循环 后 停于初始位置 6 6 I O 分配表 根据系统的控制要求 确定 PLC 外部输入 输出地址分配 如表 1 所示 表 1 I O 分配表 输入信号输出信号 名称代 号 输入点编号名称代 号 输出点编号 M1 正启动按 扭 SB1X000 M1 正转接触器 KM1Y0 M1 反启动按 扭 SB1 X001 M1 反转接触器 KM1 Y1 停止按扭 SBX002 M2 正转接触器 KM2Y2 5 热继电器 KR1X003 M2 反转接触器 KM2 Y3 行程开关 ST1X004 M3 正转接触器 KM3Y4 M2 正启动按 扭 SB2X005 M3 反转接触器 KM3 Y5 M2 反启动按 扭 SB2 X006 热继电器 KR2X007 行程开关 ST2X010 M2 正启动按 扭 SB3 X011 M2 反启动按 扭 SB3 X012 热继电器 KR2X013 停止按扭 SB4X014 行程开关 ST3X015 行程开关 ST4X016 行程开关 ST5X017 总停按钮 SB5X020 6 7 7 外部接线图如图 五 图 五 外部接线图 8 8 梯形图 根据系统的控制要求 设计 PLC 控制梯形图程序如图 六 所示 7 图 六 梯形图 9 9 程序调试 1 按下启动按钮 SB5 X020 闭合 M0 接通闭合并自锁 第 3 逻辑中 M0 常开触点闭合 按下 SB1 纵向电机开始正转 第 4 逻辑行自锁 第 7 逻辑行 8 断开 实现互锁 避免电机反转 铲爪开始工作 同时第 8 逻辑行时间继电器 得电开始工作 等货物上升一定的高度停止 完成货物铲起的动作 2 经过一段时间后 货物在铲爪上 继电器失电 按下 X005 和 X011 左右轮的电机同时正转 第 14 17 逻辑行中的 Y3 Y4 同时自锁 保证铲车向 前行走 3 向前行走 0 5m 后 碰到行程开关 X010 左轮电机停止转动 右轮电 机保持正转 实现左转动作 完成后 左轮电机继续正转 铲车继续向前行走 4 行走 0 5m 后 碰到行程开关 X015 右轮电机停止转动 左轮电机保 持正转 实现右转动作 完成后 右轮电机继续正转 铲车继续向前行走 5 行走 0 5m 后碰到形成开关 X016 右轮电机停止转动 左轮电机保持 正转 实现右转动作 完成后 第 22 逻辑行 X016 闭合 时间继电器 M2 开始工 作 第 15 21 逻辑行中的 M2 接通 左右轮电机同时反转 实现后退动作 6 后退 0 5m 后 按下第 5 逻辑行中的 X005 纵向电机反转 第 6 逻辑 行的 Y1 自锁 第 7 逻辑行的 Y0 断开 实现互锁 保证电机只做反转的动作 放下货物 六 设计总结六 设计总结 这次课程设计不仅加深了我对所学知识的掌握和实际运用 还锻炼了我们 的细心和耐心 为以后的工作学习打下了坚实的基础 我很感谢有这次课程设 计的机会 让我明白了很多以前不知道的东西 这些多为日