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1、湖 北 文 理 学 院 理 工 学 院机电传动控制课程设计报告题 目专 业班 级姓 名学 号指导教师职 称吴何畏 副教授2015 年 1 月 10 日摘 要：WE-30型液压万能材料试验机机械化程度低，精度和可靠性差。本文提出了对其进行自动化改造的技术路线和具体思路，论述了应用EFBG-03电液比例溢流调速阀进行闭环伺服控制的设计方案；负荷测量使用应变电测法采用CY-DBll系列压力变送器，变形测量使用YYU系列应变式数字式引伸计；提出了监控软件的总体架构，利用KINGVIEW组态软件开发的监控程序可实时跟踪拉伸试验、压缩试验、弯曲试验过程，利用ACCESS数据库进行实时数据的记录和查询，调用

2、PRINT函数实现报表打印。改造后的试验机提高了测试效率，实现了测试自动化，对其它试验机的改造有一定的借鉴意义。关键词：材料试验机；数据采集；测试技术；信号处理；组态软件目 录第一章 前言11.1轮胎式集装箱门式起重机简介11.2 吊车控制系统进行PLC改造的目的及意义3第二章 PLC及起重机的PLC控制42.1 PLC的由来及定义42.2 PLC的发展历程42.3 PLC的特点42.4 在起重机中应用PLC的优越性4第三章 门式起重机仿真模型的设计与组装53.1 驱动部分设计53.2 传动部分设计53.3 组装模型53.4 控制器及接线盒6第四章 PLC控制程序的设计84.1 I/O分析84

3、.2 PLC的选择84.3 FX2N系列编程器介绍84.4 确定各元件的编号，分配I/O地址9第五章基本指令系统和编程方法125.1 基本指令系统特点125.2编程语言的形式125.3 梯形图编程规则125.4编程软件介绍125.4.1基本概况125.4.2 此软件编写梯形图的方法125.5 PLC吊车控制程序的语句表与梯形图13第六章 总结16参考文献：17附 录18装订线湖北文理学院理工学院 课程设计报告纸第一章 前言1.1轮胎式集装箱门式起重机简介 财富的创造来源于技术进步。以港口装卸业为例，上世纪60年代出现的集装箱是运输业的一次伟大革命，也是一次创造性的技术进步，它数10倍的提高了劳

4、动生产率，带来巨大的财富。改变了港口、运输船、装卸机械的面貌。如今，它已成为所有国家发展外贸不可缺的工具。集装箱机械有很多种，主要可分为桥式起重机和门式起重机两种。其中轮胎式集装箱门式起重机应用最为广泛。生产，使用最多的QGLT40.556轮胎式集装箱门式起重机，其主要参数如表1所示：表1-1 QGLT40.556轮胎式集装箱门式起重机参数表额定起重量40.5吨（吊具下）大车车轮数8个现将图附上，以增加直观印象，如图1.1所示。图1.1 QGLT40.556轮胎式集装箱门式起重机1.2 吊车控制系统进行PLC改造的目的及意义 只有这样才能迅速增强自身竞争力，并提高我国的PLC产品的研发和生产能

5、力，力争打破西门子、三菱和施耐德等PLC巨头的垄断。取其之长，补己之短，最终超越它们。第二章 PLC及起重机的PLC控制2.1 PLC的由来及定义 2.2 PLC的发展历程2.3 PLC的特点 1 ) 高可靠性2)丰富的I/O接口模块3) 采用模块化结构。2.4 在起重机中应用PLC的优越性 第三章 门式起重机仿真模型的设计与组装3.1 驱动部分设计转或反转。3.2 传动部分设计闭于小车内壁。3.3 组装模型 立式铁槽间的一金属块一体。这样就完成了门式起重机的组装。组装好的模型图如图3-1所示：图3-1 门式起重机模型3.4 控制器及接线盒第四章 PLC控制程序的设计4.1 I/O分析 经过对

6、控制过程和要求的详细分析，我明确了具体的控制任务就是起吊、行走和放下等主要任务。确定了起重机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，电磁铁吸合物体，纵向电机反转，由下向上移动，横向电机正转，由左向右移动，纵向电机正转，电磁铁由上向下移动，电磁铁释放物体，如此就完成一次吊运，动作教简单，顺序表如上所述。其工艺流程图如图4-1： 图4-1 门式起重机工艺流程图再考虑到两个电机的通断和电磁铁的通断以及左、右两个限位，所以共需要输入点4个，输出点为5个。4.2 PLC的选择。4.3 FX2N系列编程器介绍4.4 确定各元件的编号，分配I/O地址先确定所使用的编程元件编

7、号，PLC是按编号来区别操作元件的。一般讲，配置安装接线图以及现场器件及PLC输入输出对照表如下：图4-2 安装接线图表4-1 PLC输入输出对照表现场器件内部继电器地址说明输入SBS0起动按钮INPUT00X000左限位开关输出OUTPUT00Y000横向电机正反转OUTPUT04Y004电磁铁吸合控制其横向移动电路原理图如图4-3所示： 图4-3 横向移动电路原理图合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈获电，KM1主触点闭合，电动机M正转起动，吊臂向左移动；当工作台移动到一定位置时，挡铁碰撞位置开关ST1，使ST1动断触点断开，接触器KM1线圈断电释放，电动机M断电，左移运

8、动结束；按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈获电，KM2主触点闭合，电动机M反转起动，拖动工作台向右移动，当工作台向右移动到一定位置时，挡铁2碰撞位置开关ST2，ST2的动断触点断开，接触器KM2线圈断电释放，电动机M断电，右移运动结束。纵向运动的原理与横向运动相同。第五章基本指令系统和编程方法5.1 基本指令系统特点1）图形式指令结构：。 2）明确的变量常数：。3）简化的程序结构：P。4）简化应用软件生成过程：。5）强化调试手段： 。 5.2编程语言的形式5.3 梯形图编程规则5.4编程软件介绍5.4.1基本概况5.4.2 此软件编写梯形图的方法件，就可得到我们所要的线圈、触点等。5.5 P

9、LC吊车控制程序的语句表与梯形图经过以上对PLC吊车控制系统硬件和软件部分的仔细考虑和分析，结合三菱FX2N编程器件的知识，以及对三菱WINDOWS的SW3D5-GPPW-E软件的学习，我编写出以下的以梯形图表示的PLC程序。为实现基本的从运货卡车处移动到集装箱存放区的右移运动，设计思路是：SO得电，控制横向电机通断电的Y001输出继电器得电，且控制横向电机正反转的Y000输出继电器得电反转，开始右移，同时X000得电，时间继电器T0得电，时间是150MS,即右移150MS后，时间继电器的动合点T0得电，使得复原继电器得点，控制右移的状态继电器S0复原断开，右移结束，与此同时，状态继电器S1得

10、电。右移运动程序如图5-11所示： 图5-11 右移运动程序吊臂运动也是门式起重机的基本运动，以实现把吊臂从停止处移动到集装箱卡车图5-12吊臂运动程序第六章 总结参考文献：1. 金宝森，卢智先.材料力学实验M.北京：机械工业出版社，2003. 2. 吴何畏.材料试验机升级改造的方法与实例J.机床与液压,2007,14（2）：57-60 3. 华中文.自制仪器在实验室建设中的作用J.实验室研究与探索,2002,21：91-92. 4. 黄惟公，曾盛绰.机械工程测试技术与信号分析M.重庆：重庆大学出版社.2002.5. 周明德，微机计算机系统原理及应用（第四版）M.北京：清华大学出版社，2002.6. 成晓明，何端阳.普通液压材料试验机测控系统的研究与改造J.计算技术与自动化，1995，14（2）：57-60.7. 何存兴，张铁华.液压传动与气压传动（第二版）M.武汉：华中科技大学出版社.2000.8. 北京亚控科技公司. 组态软件使用指南Z.北京：北京亚控科技公司. 2005.9. 研华(AdVantech)股份有限公司编.ADAM4K-5K用户手册Z.北京：研华科技股份有限公司,2004.10.邓星钟.机电传动控制（第三版）M.武汉：华中科技大学出版社.2001. 11.徐中明，黄勤练.拉力试验机控制系统改