自动加料的plc控制系统的设计

1、机电一体化系统课程设计题目：自动送料的PLC控制系统设计姓氏：号码：专业等级：讲师：完成日期：欢迎下载机电系统课程设计说明题目：自动送料的PLC控制系统设计欢迎下载内容Ogata 1一、设计背景21.1设计目的和意义21.2设计要求2二。系统控制方案3的确定2.1系统设计理念32.2系统控制方案3Iii .可编程控制器概述43.1 PLC简介43.2可编程逻辑控制器的结构和特点53.3 PLC的应用63.4 PLCs 8的开发四、系统硬件设计84.1可编程逻辑控制器选择84.2电机的选择94.3其他设备的选择104.4硬件连接图的绘制10V.系统软件设计125.1可编程逻辑控制器梯形图概述12

2、5.2系统流程图设计135.3梯形图14的设计5.4系统程序调试17结论18参考文献19谢谢你20欢迎下载绪方理论随着科学技术的不断进步以及自动化和信息技术在全国的快速发展，社会对这方面的要求越来越高。过去，工厂使用手工方法进行生产和加工。这种工作方法不仅没有安全保证，而且没有很高的经济效益。改革开放以来，国内发展形式越来越好，竞争越来越激烈。高科技设备已经逐渐取代了以前的人工操作模式，越来越多的自动化设备和自动控制系统正在被使用。该公司面临的压力也越来越大，不仅考虑到国内竞争对手，还考虑到来自国外的竞争日益加剧。随着信息技术和市场经济的快速发展，国内外市场竞争日益激烈，产品更新换代更快。特别

3、是随着高新技术的飞速发展，产品的种类和工艺的出现变得越来越复杂。此外，企业的经营和发展将不可避免地面临劳动力短缺、劳动力节约、合理化和自动化的发展趋势。传统的人工投料已经不能满足要求。这时，自动喂料机就出现了。在当今现代科技的许多领域，什么是馈线？顾名思义，送料器是一种自动、数控和精确的输送机器，专门用于粒状材料、粉状材料、片状材料、带状材料等。进料器是一种通过向物料施加机器运动力来运输物料的机器。特别是近年来，各种技术的不断发展，如自动控制技术、电力电子技术、检测技术和信息技术，导致了越来越多的应用领域。作为辅助设备，送料机构的自动化水平也需要越来越高。综上所述，在节约资金、降低成本、提高生

4、产效率、保障人身安全和实现自动化操作的条件下，设计了送料机构，开发了一种更适合工作环境的自动送料机构。一、设计背景在现代科学技术的许多领域，自动控制技术发挥着越来越重要的作用，并且随着生产和科学技术的发展，自动化水平越来越高。自动控制是利用控制装置使被控对象的某个参数按照预定的规则自动运行。本文设计的自动给料机控制系统采用自动控制技术实现功能，大大提高了工作效率，整个过程快速稳定。1.1设计目的和意义随着当今时代自动化发展越来越快，自动化水平也在不断提高，可编程控制器得到了广泛的应用。PLC充电控制系统是工业过程的一部分。它由可编程控制器控制、接触器、传感器等协调。借助开关元件、热继电器等元器

5、件和设备，可以实现原材料的自动下料、称重和运输的全过程。操作员只需控制启动和停止按钮，并可随时按下停止按钮。在完成当前过程后，系统将在初始状态下停止，而不考虑下一次启动期间由不正确的停止时间和原始ma引起的过程错误(1)按下启动按钮后，上输送带电机(进料电机)M3开启，上输送带运行开始给称重料斗进料。(2)当称重料斗中的原料达到设定重量时，料位开关S3动作，M3停止运行并停止进料。与此同时，下输送带电机(进料臂)M4(出料电机)和开启电机M1被接通以操作下输送带。料斗秤门打开，将物料输出到下部传送带。(3)当闸门全开时，与闸门上限开关S1碰撞，切断M1，停止M1运行。(4)当称量料斗中的原料卸

6、出时，料位开关S4被激活，闸门电机M2被连接以关闭闸门。(5)当闸门完全关闭时，闸门下限开关S2碰撞，M2切断，M2停止运行，M3接通，料仓再次开始下料。(6)当按下停止按钮时，等待称量料斗中的原料完全排出，然后延迟10S。当输送带上的原料完全运输后，电源将自动切断，系统停止运行。(7)如果有故障，可以直接切断电源，停止所有动作。二。系统控制方案的确定2.1系统设计理念在自动送料系统的设计过程中，主要考虑以下几点：(1)透彻理解和分析自动送料系统的工艺条件和控制要求。(2)确定输入输出点数。根据自动送料系统的功能要求，确定系统所需的用户输入输出设备。常用的输入设备包括按钮、选择开关等。常用的输

7、出设备包括指示灯等。(3)根据输入/输出点选择合适的可编程逻辑控制器类型。(4)分配输入输出点，分配可编程控制器的输入输出点，编制输入输出分配表或输入输出端子接线图。(5)自动送料系统梯形图程序的设计，这是整个异步电机控制系统设计的核心工作。(6)通过计算机模拟运行可编程控制器程序，找出错误并改进系统程序。(7)完成7)PLC软硬件设计后，整个系统可以在线调试。调试中发现的问题应逐一排除，直至调试成功。2.2系统控制方案实现基于S7-200给料系统的控制设置，并对给料控制系统进行研究和分析。开展可编程控制器的应用研究和分析；进行了送料PLC系统的硬件设计、PLC软件编程设计和程序调试。三台电机

8、均为三相交流异步电机，其中M3和M4输送带电机功率为4000瓦，额定电压为380伏，额定电流为10A，M1功率为2000瓦，额定电压为380伏，额定电流为5A。给料系统的工艺流程和控制要求：M3上电，运转输送带，启动后开始给料。当称量斗中的原料达到设定重量时，S3动作，M4接通，M3切断，停止加料。与此同时，M1接通电源，M1电机向前旋转，称重斗门打开，向传送带进料。当大门完全打开时，S1被撞，M1被切断。称重料斗中的原料卸出后，S4启动M1电机反转，关闭闸门。当闸门完全关闭并与S2相撞时，M1被切断，M3被打开，料斗再次开始卸料。按下停止按钮时，等待料斗中的原料完全卸完，再延长10秒钟，然后

9、切断电源，直到输送带上的原料完全输送完毕。如图2.1所示。称重桶料仓全信号S3零信号S4S3S4闸门开启信号S1被称重大门关闭信号S2被称为M1开门关闭M1门M4图2.1充电系统示意图三。可编程控制器概述3.1 PLC的介绍可编程控制器是为工业控制应用而设计和制造的计算机家族的一员。早期的可编程控制器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，该装置的功能已经大大超出了逻辑控制的范围。因此，今天这个开发20世纪60年代，汽车生产线的自动控制系统基本上由继电器控制装置组成。当时，汽车的每一次改装都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新周期

10、越来越短，继电器控制装置需要频繁重新设计和安装，非常费时、费力、耗材，甚至阻碍更新周期的缩短。为了改变这种情况，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用一种新的控制装置来代替继电器控制装置，并提出了十个投标指标，即(1)编程方便，程序可现场修改；(2)维护方便，模块化结构；(3)可靠性高于继电器控制装置；(4)体积小于继电器控制装置；(5)数据可以直接发送到管理计算机；(6)成本可与继电器控制装置竞争；(7)输入可以是115伏交流电；(8)输出为115伏交流电，2A以上，可直接驱动电磁阀、接触器等。(9)在扩展时，原来的系统只需要微小的改变；(10)用户程序的存储容量至少可以扩展到4K。1

11、969年，美国数字设备公司开发了第一台可编程控制器，并在美国通用汽车公司的自动装配线上成功测试。这种新型工业控制装置具有简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点。并在美国其他工业领域迅速推广应用。到1971年，它已成功应用于食品、饮料、冶金、造纸等行业。这种新型工业控制装置的出现也受到了世界其他国家的高度重视。日本于1971年从美国引进这项新技术，并很快开发出日本第一台可编程逻辑控制器。1973年，西欧国家也开发了他们的第一台PLC。我国于1974年开始发展它。工业应用始于1977年。3.2可编程控制器的结构和特点基本结构：各种可编程控制器的组成结构基本相同，主要

12、包括中央处理器、电源、存储和输入/输出接口电路。(1)中央处理器：中央处理器一般由控制器、运算单元和寄存器组成。中央处理器是可编程控制器的核心。它不断收集输入信号，执行用户程序，并刷新系统输出。(2)存储：可编程逻辑控制器存储包括系统存储和用户存储。系统存储器用于存储可编程控制器的系统程序，用户存储器用于存储可编程控制器的用户程序。(3)输入/输出接口单元：可编程逻辑控制器的输入接口电路用于将按钮、行程开关或传感器产生的信号输入中央处理器；可编程逻辑控制器输出接口电路的功能是将中央处理器输出的信号转换成驱动外部执行元件的信号，从而控制接触器线圈等电器的通断。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦

13、隔离技术，可以有效保护内部电路。(4)输入接口电路：可编程控制器输入接口电路可分为DC输入电路和交流输入电路。DC输入电路的延迟时间相对较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接。交流输入电路适用于有油雾和灰尘的恶劣环境。交流输入电路类似于DC输入电路，外部输入电源改为220伏交流电源。(5)输出接口电路：通常有三种输出接口电路：继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。(6)扩展接口和通信接口：可编程控制器扩展接口的功能是将扩展单元和功能模块与基本单元连接起来，使可编程控制器的配置更加灵活，以满足不同控制系统的需要。(7)电源：PLC一般采用220伏交流电源或24V DC电源。内部

14、开关电源为可编程控制器中央处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V DC电源，使可编程控制器能够正常工作。特点：使用灵活，通用性强；可靠性高，抗干扰能力强；界面简单，易于维护。编程软件简单易学。良好的适用性和灵活性；体积小、功耗低、性价比高等。3.3 a在可编程控制器的应用领域，最初可编程控制器主要用于开关量的逻辑控制。随着可编程控制器技术的进步，其应用领域不断扩大。目前，可编程控制器不仅用于开关量控制，还用于模拟量和数字量控制。它可以收集和存储数据并监控控制系统。它还可以联网和通信，以实现大规模和跨区域的控制和处理。可编程控制器在工业控制设备家族中的作用越来越重要。然而，总而言之，可编程

15、逻辑控制器的主要应用包括以下五个方面：(1)开关逻辑控制开关逻辑控制是可编程控制器最基本的应用，即可编程控制器取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。如机床电气控制、电机控制、注塑机控制、电镀流水线、电梯控制等。简而言之，可编程逻辑控制器不仅可以用于单机控制，还可以用于多机组和生产线控制。(2)模拟过程控制除了数字量，可编程控制器还可以控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、流量、液位、电压和电流等。相应的模拟量通过各种传感器转换成电信号，再通过模数转换模块转换成数字量，送到可编程控制器内部的中央处理器进行处理。经过处理的数字量通过数模转换模块转换成模拟量，用于输出控制。如果采用特

16、殊的智能PID模块，可以实现模拟量的闭环控制。(3)机械零件的位置控制位置控制是指可编程控制器利用特殊的位置控制模块来控制步进电机或伺服电机，从而实现各种机械部件的运动控制，如控制部件的速度、位移和运动方式。PLC位置控制的典型应用包括机器人运动控制、机械手位置控制、电梯运动控制等。可编程控制器也可以与计算机数控装置组成数控机床，以控制零件加工、金属切割等。以数字控制方式实现高精度加工。(4)现场数据采集和处理目前，可编程序控制器具有数据处理指令、数据传输指令、算术逻辑运算指令以及循环移位和移位指令，因此由可编程序控制器组成的监控系统可以方便地对生产现场的数据进行采集、分析和处理。数据处理通常

17、用于大中型控制系统，如柔性制造系统、机器人和机械手控制系统。(5)通信网络化和多级控制可编程序控制器与可编程序控制器之间以及可编程序控制器与上位机之间的通信，应采用其专用通信模块，并采用RS-232或RS-422A接口通过同轴电缆或双绞线光缆接入网络。由一台计算机和多台可编程控制器组成的分布式控制系统实现“集中管理、分散控制”，建立工厂自动化网络。可编程控制器也可以连接显像管显示器或打印机，实现显示和打印。3.4 PLC的发展21世纪，可编程控制器将有更大的发展。从技术上讲，计算机技术的新成果将更多地应用于可编程控制器的设计和制造，并将出现运算速度更快、存储容量更大、智能化更强的品种。从产品规模来看，它将进一步向超