基于PLC的自动运料小车设计

目录一.导言11.1。选题的意义11.2。物料搬运台车1的发展历史和现状1.3。主题2的意义和应用二、可编程逻辑控制器应用42.1可编程控制器的定义、硬件结构、工作原理和系统设计42.1.1可编程逻辑控制器4的定义2.1.2可编程逻辑控制器硬件结构42.1.3可编程控制器5的工作原理2 . 1 . 4液相色谱系统设计62.2系统资源分配82.2.1系统输入/输出资源分配82.3系统PLC 9的具体设计2.3.1系统顺序流程图102.3.2系统10的梯形图2.3.3系统语句表(STL)12三。物料搬运台车16的硬件设计3.1轿厢运行示意图163.2系统工作原理和要求分析163.3台车运行分析163.4物料搬运台车的硬件介绍18Iv .工作总结204.1设计总结204.1.1台车20的优缺点4.1.2设计改进和推广20参考文献23基于可编程控制器的自动物料搬运车设计摘要可编程控制器是可编程控制器的缩写，可编程控制器被定义为“一种用于数字操作的电子系统，专门设计用于工业环境中”。为了满足人们对控制设备的需求，它经济、可靠、功能多样、可更换且易于维修。因此，可编程序控制器设计制造后，得到了广泛的应用。由于应用领域和用途的不断扩大，PLC本身也在这种情况下迅速发展。因此，在可编程控制器生产成本持续下降的前提下，可编程控制器保持了提高集成度、减小体积、增加自身容量、提高运行速度、方便使用和提高综合性能的发展趋势。目前，可编程控制器以其价格低廉、可靠性高、适用性强、使用简单灵活、维护和修改方便等优点，在世界各地的各个领域得到了广泛的应用。由于国内制造业的快速发展，传统的人工运输生产材料已经成为提高生产率的桎梏。在这种设计中，物料运输小车这一重要的生产工具由手工变为自动。在大大提高生产效率的同时，也解放了劳动力，保证了生产安全，降低了生产对环境的要求，在一定程度上提高了生产自动化程度。本设计以可编程控制器的历史和物料搬运小车的现状为切入点，详细阐述了采用可编程控制器控制物料搬运小车的系统与其他自动化生产系统相比的优势和良好前景。同时，对系统提出了一系列严谨、细致、实用的设计方案。关键词：可编程控制器，三相异步电机，自动物料搬运小车基于可编程控制器的自动拖车设计摘要可编程控制器被称为可编程逻辑控制器，被定义为“电子数字计算操作系统，为工业环境应用和设计而设计”为了满足人们经济控制设备的提出，可靠、通用、可变、易维修的控制设备应运而生。因此，在PLC被设计制造出来后，得到了非常广泛的应用。而且由于应用和用途的扩大，PLC本身也是这样一种情况正在迅速发展。在造成可编程逻辑控制器生产成本持续下降的前提下，保持较高的集成度和缩小尺寸，增加产能，提高速度，易用性和增强整体性能的趋势。目前可编程控制器由于价格低廉、可靠性高、适用性强、使用方便灵活、易于维护和修改，在世界范围内的各个行业部门得到了广泛的应用。由于国内制造、运输和生产材料的快速发展，传统的手工方法已经成为提高生产率的桎梏，而这种设计将拖运车这种重要的生产工具手工化为自动化，在大大提高生产效率的同时，也解放了劳动力，保证了生产安全，降低了生产对环境的要求，并在一定程度上提高了生产的自动化程度。摘要：以PLC拖运小车的设计历史和现状为出发点，详细阐述了用PLC控制拖运小车的系统相比于其他自动化生产系统的优势和发展前景。并对该系统进行了一系列严谨、细致、实用的设计。关键词：可编程控制器(PLC)，三相异步电动机，汽车自动运输车一、导言1.1。选题的意义制造业在现代社会和经济生活中扮演着极其重要的角色。它的发展主导着未来经济发展的方向。中国作为世界工厂，由于劳动力价格低廉，缺乏安全有效的保护措施，在大多数情况下使用人工来运送物料，这使得物料运送过程具有“劳动强度大、效率低、安全事故频繁”的特点。随着计算机科学技术、信息技术和市场经济的飞速发展和创新，制造业市场的竞争在国内外都变得日益激烈。仅仅依靠手工运输材料的传统方式已经不能满足日益繁重的生产要求。此时，由于PLC控制技术的发展，物料输送过程的自动化也在缓慢发展。物料输送过程自动化程度的提高，大大提高了生产效率和稳定性，保证了员工的人身安全，降低了生产成本。然而，在这一过程中，自动物料输送小车始终占据着关键位置。小车专门用于输送颗粒状物料、粉状物料、片状物料、带状物料等生产物料，是制造业不可缺少的设备之一。1.2。物料搬运小车的发展历史和现状自第一台可编程逻辑控制器设计以来，可编程逻辑控制器已经进行了多次更新，在性能和技术上取得了很大进步。然而，小车的控制系统经历了三个重要的发展阶段：手动控制、自动控制和全自动控制。目前，我国大多数企业基本上采用以下的物料运输方式：(1)机械手加几辆穿梭车：该系统基本上用于自动冲压生产线。该系统的基本结构是自动送料、采摘机械手和梭车。目前，在冲压车间工作的各种自动物料输送系统都是由不同的商家根据上述结构和原理设计和制造的。其优点是适用于大多数企业，缺点是设备复杂、运输步骤多、耗时长、不易操作。(2)进给器使用机械手进给：在这个自动系统中，机械手是小车的形式。滑块和小车通过钢索连接在一起。利用滑块上下垂直运动产生的拉力，小车在水平方向上平行前后移动。从而完成物料运输和小车复位。在提高生产效率的前提下，该系统也最大限度地保证了生产人员的安全。该系统的优点是可以进行连续生产，缺点是整个生产过程需要由机械手来完成，这使得机械手的数量太多，从而大大增加了该系统机械故障的概率。(3)新型多级连接自动物料搬运系统：该自动系统的动力部分由四台2500千牛顿压力机驱动。在达到与国外发达国家生产线相同的送料精度和生产效率的情况下，生产线所需的大部分零件已经可以在国内开发生产。与国外生产线相比，我们在控制生产成本方面有更大的优势。该系统具有可靠性高、精度高、分布距离均匀、功耗低、步进电机控制所需电压低的优点。(4)气缸驱动：该生产系统不能满足现代和更高的生产要求，因为与上述系统相比，其生产效率和进给精度相对较低。它的最终命运是被市场淘汰。综上所述，可以看出，以可编程控制器为核心控制系统的物料搬运小车在安全保障、系统稳定性、抗干扰能力、生产效率、生产成本以及对生产环境的适应性等方面具有其他自动化物料搬运系统无法比拟的优势。1.3。课题的意义和应用中国加入世贸组织以来，国内一些大型企业为了适应经济全球化和贸易国际化的趋势，提高在国际市场上的竞争力，逐渐发现了生产过程中进料过程的重要性，并逐步提高了过程的自动化程度。但是，我们仍然应该清楚地认识到，由于资金和管理的限制，我国许多乡镇企业和私营企业仍然采用传统的手工运输方式，这一过程缺乏必要的保护措施。它延续了“高成本、低效率、高劳动强度、事故频发”的特点。突破点：本设计将采用可编程控制器作为自动输料小车的控制核心，增加各种传感器、控制电路(需要时可连接外部显示电路，特殊路段可增加轨道)等设备，形成基于可编程控制器的全自动控制系统。该系统操作简单，便于维护和适应，可在室内外和山区的不同区域进行拆卸、安装和操作，能满足大部分物料的运输。该系统将使用一个四轮小车作为主要载体，一个三相异步电机作为动力单元，一个行程开关，一个定时器，一个可编程控制器和一些控制元件。总体组成如下图1-1所示：图1-1自动输料小车结构图二、可编程控制器的应用2.1 PLC的定义、硬件结构、工作原理和系统设计2.1.1可编程逻辑控制器的定义可编程控制器在早期被称为可编程逻辑控制器，主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微机技术的工业控制装置的功能已经大大超出了逻辑控制的范围。因此，今天这种设备被称为可编程控制器，简称PLC。自1966年以来，可编程逻辑控制器一直由美国数据设备公司开发。目前美国、日本和德国的可编程控制器质量优良，功能强大。2.1.2可编程逻辑控制器硬件结构根据基本结构形式的不同，可编程序控制器可分为两种类型，即整体可编程序控制器和模块化可编程序控制器。(1)整体式可编程控制器也称为箱式或单元式可编程控制器。它将电源电路、中央处理器模块、输入/输出模块、存储器、通信端口等具有独立功能的模块组装成一个盒状外壳，使这种类型的可编程控制器结构非常紧凑，体积相对较小。它具有输入输出点固定、体积小、成本低、灵活性低等特点。结构如图2-1所示。2-1集成可编程逻辑控制器(2)模块化可编程控制器也称为组合可编程控制器。它将组成可编程控制器的所有模块分开，将中央处理器、存储器、输入输出模块、通信端口和电源电路分别组成相应的模块。使用时，根据系统所需的性能，这些模块以构建模块的形式组装在机架上。这些模块通过机架上的总线相互连接。它具有价格高、应用灵活的特点。结构如下图2-2所示。图2-2模块化可编程逻辑控制器上述两种结构各有优缺点。以便整合它们各自的优点并避免它们固有的缺点。除了这两种可编程序控制器结构外，还开发了一种新型可编程序控制器，称为堆叠式可编程序控制器。它兼有整体式和模块化可编程控制器的优点。基本单元和扩展单元的设计高度和宽度是相同的，并且它们通过扁平电缆连接在一起，因此放弃了占用空间大的基板。合理组装后，外形一般为长方体，占地面积较小。此外，由于它的扩展功能，还有很大的自由空间用于分配输入/输出点。具有扩展功能的可编程序控制器扩展后，称为堆叠式可编程序控制器。这种可编程控制器体积小，系统组成可根据需要灵活配置。代表性系列如图2-3所示。图2-3三菱可编程控制器FX2N64MR结构图2.1.3可编程控制器的工作原理可编程逻辑控制器最初被用来代替电气控制设备中的电气元件。它是一台工业控制计算机，以与普通计算机相同的串行模式工作。在实际操作中，它采用了不同于普通微机的扫描方式。当可编程控制器开始运行时，其工作模式是基于集中输入、集中输出和连续周期性循环扫描。根据工作过程，每个扫描周期基本上可以分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新。这三个阶段是PLC工作过程的核心内容。在可编程控制器工作时间内，可编程控制器中央处理器以一定的扫描速度重复执