电气自动化台车呼叫设计书

1、一、 设计任务书1、 课题概述：某生产车间共有八个工作，由一台运料台车运送材料或收集成品。每工作设置一个行程开关，用以产生台车到位信号，每工作设呼车按钮一个，供各工作呼叫台车。各工位布置及行程开关，按钮配置、编号如下图示意。台车由三相异步电动机一台驱动，正/反向控制，往返于各工作之间。开工初始，台车位于车库（0#工位，位1#工位一侧）。系统起动之后，若有工位呼车，台车向右驶到呼车工位并自动停车。工作期间，按台车所在工位呼车工位相对位置，自动决定向左或向右行驶到达新的呼车工位。台车到达各工位停车服务30秒钟，若有工作呼车，自动起动驶向新的呼车工位。工作结束时，系统发出停工指令后，台车自动返回车库

2、停车。2、 原始技术参数台车驱动电机一台，技术参数如下：型号功率（P）转速（n）电流（IN）效率（）功率因素（cos）Ist/INY160M1-84KM720r/mm9.9A0.840.736.0二、 设计方案 1、 设备布置：a、 各工作呼车信号用按钮：SB1SB8b、 各工作车到位信号用行程开关：SQ1SQ8c、 车库到位停车用信号行程开关：SQ0d、 运料车安装驱动用电动机一台。2、 控制方案：a、 系统起动后，无人操作，自动运行。b、 台车电源由两条电缆分别用于正/反向运行电源。c、 车库设控制台，作为系统的起/停控制，电气控制系统也设在车库内。d、 控制台设起/停控制按钮一个，急停按

3、钮一个。e、 各工位停车信号灯共八个，电源运行信号灯各一个。3、 控制面板设计如下：4、 操作说明：a、 合电源开关QS电源指示灯亮。B、按SB9为单键起停控制，起动后PLC运行灯亮。C、台车到达某工位，各位信号灯亮。D、紧急情况下，按动SB5，PLC断电，系统停止运行。三、 电路原理设计1、 主回路： 说明：1）设空气断路器QF作为电源通/断及电机的短路、过载保护。2）设KM1/KM2为电动机的正/反向控制。3）因电动机功率：p = 4Kw 10 Kw 采用直接起动。4）停车时，采用反接制动0.5S。2、 控制回路：a、 PLC电源控制设计说明：1、 设FU作为PLC电源控制电路及PLC电源

4、短路保护。2、 本电路设EL9、EL10作为系统电源、PLC电源显示，以便于现场工作中系统状态的识别。3、 PLC电源经KM3控制。4、 SB9、SB10作为PLC电源通/短控制元件，其中SB10选择红色蘑菇状按钮，供紧急状态下切断PLC 电源用。b、 PLC外部接线原理设计：四、 电气元件选择1、 电路负荷统计a、 电动机M1：PN = 4 Kw UN = 380 V IN = 9.9 Ab、 PLC工作电源UN = 220 V 功耗 50 VA IN = 50 / 220 =0.2Ac、 指示灯：UN = 220 V IN = 0.1 A 11只 共0.1×11 = 1.1 A2

5、、 接触器选择：a、 因需反接制动，按AC4使用类别选择。b、 按电动机PN、UN、IN选CJ2016型接触器，技术参数如下：型号UNINAC3类别下控制功率约定发热电流线圈电压CJ20-16380V16A7.5KM16A220V/50VAc、线圈工作电流 IN=50/220=0.2Ad、空气短路器QF选择： 空气短路器总负荷电流（一相） I = 9.9 0.21.10.2×2 = 11.6 A按UN、IN选空气短路器如下：型号UN壳架额定电流断路器额定电流过流脱扣倍数DZ20Y-100380V100A16A12INd、FU1、FU2、FU3的选择：FU1选RL625/10FU2、F

6、U3选RL625/4 e、PLC选FX2N48MR型。f、其他元件选择见电气元件目录表电气元件目录表序号 符号 名称 型号 规格 数量 1 M 三相异步电动机 Y160M1-8 4KM/380V/9.9A 1 2 KM1 KM2 接触器 CJ20-16 三相.380V/16A 2 3 QF 空气断路器 DZ20Y-100 380V/16A 1 4 FU1 熔断器 RL6-25/10 10A 2 5 FU2 FU3 熔断器 RL6-25/4 4A 4 6 SQ0SQ8 行程开关 LX19-111 380V/5A 9 7 SB1SB8 按钮 LA18-B 黑色 8 8 SB9 SB10 按钮 LA

7、18-B 绿色 2 9 SB11 按钮 LA18-BJ 红色 1 10 HL1HL11 指示灯 XDJ1 11 五、 PLC程序设计1、 呼车系统工作流程分析2、 I/O设备、内部元件安排如下表： 工位行程开关呼车按钮车位显示小车控制呼车封锁0（车库）SQ0X0 KM1Y11内部M1011SQ1X1SB1X11HL1Y1KM2Y12显示Y132SQ2X2SB2X12HL2Y2KM3Y13存储器3SQ3X3SB3X13HL3Y3系统起停呼车位D1014SQ4X4SB4X14HL4Y4SB11X21停车位D1005SQ5X5SB5X15HL5Y5内部M102PLC运行6SQ6X6SB6X16HL6

8、Y6显示Y0HL11Y07SQ7X7SB7X17HL7Y78SQ8X10SB8X18HL8Y103、程序设计与说明1) 梯形图程序： 2）指令表：LD M8000OUT y0LD X21ALTP M102MOVP K0D100MOVP K0D101LD= D100K1OUT y1LD= D100K2OUT y2LD= D100K3OUT y3LD= D100K4OUT y4LD= D100K5D101LD X20MOVP K8 D101MCR N0LD M101AND M102OUT y13LD X11OR X12OR X13OR X14OR X15OR X16OR X17OR X20ANDD

9、100 D101OR M101ANI T1OUT M101OUT y5LD= D100K6OUT y6LD= D100K7OUT y7LD= D100K8OUT y10LD M102CALL P10LDI M102CALL P11FENDP10LD X0MOVP K0D100LD X1MOVP K1LD M101D100MC N0M104LD D100D101OR T3ANI y11ANI T2OUT y12LDD100D101OR T4ANI y12ANI T2OUT y11LD= D100D101OUT T1K300OUT T2K10LD X2MOVP K2 D100LD X3MOVP K

10、3 D100LD X4MOVP K4 D100LD X5MOVP K5 D100LD X6MOVP K6 D100LD X7MOVP K7 D100LD X10MOVP K8 D100ANI T2MPSLD M101ANI y11OUT T3K5MPPANI y12OUT T4K5MCR N0SRETP11LD X0MOVP K0D100LDD100K0OUT y12LD= D100K0OUT T1MC N0M103LD X11MOVP K1 D101LD X12MOVP K2 D101LD X13MOVP K3 D101LD X14MOVP K4 D101LD X15MOVP K5 D101

11、LD X16MOVP K6 D101LD X17K10OUT T2 K5MOVP K7 AND T2ANI T1OUT y11SRETEND（3）程序原理说明：1）使PLC置于“运行”状态；M8000=1 y0显示PLC“运行”。2） 系统起动：按SB11（起/停控制按钮），输入继电器X21通电，ALTP指令使M102通电，触电M102a=1，经“CALLP10”指令，调用系统工作子程序，电控系统进入工作状态。系统起动后，首先清D100、D101内容，使系统从初始状态运行。3） 系统的停止：再次按SB11，X21断电，“ALTPM102”指令使M102断电，触电M102b=1经“CALL P1

12、1”指令调用台车回库于程序，台车自动回库停车。4） 系统运行中，当台车在车库，工位1、工位2工位8时，由行程开关SQ0SQ8，经X0X10把十进数0，1，28传送到D100寄存器中，作为车所停留工位信号；当某工位需呼车时，按下本工位呼车按钮，该工位编号传送到D101寄存器中。5） 任何工位呼车，起动闭锁继电器，M101起动，则其他工位再呼车无效，直到台车到达已呼车的工作并停留30S，由定时器下解锁。6） 为防止停有台车的工位误呼，造成M101误动以及输驱动程序误动，在呼车封锁程序段中，设置了“D100 D101”指令实现误呼判断联。7） 当没有工位呼车或已呼车工位停车时间达到30S，由“y13

13、”发出可呼车指示。8） 当有效呼车信号发出，由闭锁继电器M101经主控指令“MC N0 M104”起动输出起动继电器y11、y12经KM1 KM2驱动电动机M到达呼车工位。9） 首次呼车D100=0（台车位于车库），D100<D101，y11通电，驶向呼车工位。10） 运行中有工位呼车，由此比较型触电指令，判断停车呼车工位的相对位置，使y11或y12通电，台车驶向呼车工位。11） 当台车通车到达呼车工位，由触电型比较指令“=D100 D101”起动定时器T1、T2、T3、T4使台车延时0.5秒投入反接制动，再经0.5解除制动。当停车够30S，由定时器T1解除呼车封锁。12）当系统停止工作，经调用子程序“P11”驱动“y12”，使台车自动回库，当台车到达车库，由SQ0经X0传送工位号“0”到D100中，“D100 K10”指令使y12断电，“=D100 K0”指令驱动T1、T2、y11起动延时0.5秒投入反接制动，再经0.5秒解除制动。13）因两子程序不同时工作，不会造成误驱动现象。六、设计体会与总结：1、 毕业设计是对本专业各方面的一个综合性应用能力的检验，在这次毕业设计进程中，对电气控制、电机与拖动、电工基础等课程的知识进行了更深入的学习和理解，在这些知识的应用上又进一步提高。2、 本设计对运料小车的控制，是一个随