PLC毕业设计基于PLC自动配料皮带运输机控制系统的设计可编辑.docx

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PLC毕业设计基于PLC自动配料皮带运输机控制系统的设计可编辑

PLC毕业设计：

基于PLC自动配料皮带运输机控制系统的设计

基于PLC自动配料皮带运输机控制系统的设计

摘要

在现代化的工业生产中常常需要对物料进行加工、搬运,如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低,而且劳动强度大,不适合现代化的生产需要。

本文主要对基于PLC自动配料皮带运输机控制系统进行了详细的研究,该系统有两大部分构成:

自动配料装置及皮带运输机控制系统。

该控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点,具有良好的应用价值,在建材、化工、食品机械、钢铁、冶金、煤矿等工业生产中广泛使用。

本次设计主要的内容:

采用三菱FX2N系列PLC实现控制系统的设计,着重从带式运输机,液体混合装置系统两个方面深入研究,确定其控制要求,明确PLC的机型的选择,确定I/O地址的分配,设计I/O接线图、控制流程图及梯形图,深入理解PLC的编程方法,按照控制要求对自动配料皮带运输机系统进行编程。

关键字:

PLC,自动配料皮带运输机,程序,设计

PLC-BASEDAUTOMATICCONTROLSYSTEMFOR

BELTCONVEYORDESIGN

ABSTRACT

Inmodernindustrialproductionisoftenaneedformaterialsforprocessing,handling,ifthecomplexityoftheworkcompletedbythemanual,thennotonlyinefficient,butalsolabor-intensive,notsuitableformodernproduction.Inthispaper,PLC-basedautomaticcontrolsystemforbeltconveyorcarriedoutadetailedstudy,whichconsistedoftwomajorsystems:

Automaticbatchingplantandcontrolsystemforbeltconveyor.Thecontrolsystemhashighaccuracy,lowcost,anti-interferenceability,lowfailurerate,simpleoperationandmaintenance,hasagoodapplicationvalue,Inbuildingmaterials,chemicalindustry,foodmachinery,ironandsteel,metallurgy,coalandotherwidelyusedinindustrialproduction.

Themaindesignelements:

theuseofMitsubishiFX2NSeriesPLCcontrolsystemdesign,focusingontransportbelt,liquidmixingdevice-depthstudyoftwoaspectsofthesystemtodeterminecontrolrequirements,themodelexplicitlythechoiceofPLC,determinetheI/Oaddressallocation,thedesignofI/Owiringdiagram,controlflowchartandtheladder,in-depthunderstandingofPLCprogrammingmethod,inaccordancewiththecontrolrequirementsofthetransportbeltautomaticprogrammingsystem.

KEYWORDS:

PLC,automatictransportbeltingredients,program,design

前言1

第1章可编程序控制器概述2

1.1可编程序控制器的产生和发展2

1.2可编程控制器的基本组成和工作原理6

1.2.1PLC的基本组成6

1.2.2PLC的工作原理9

1.3可编程序控制器的特点11

第2章三菱FX2N系列可编程控制器简介13

2.1FX2N系列PLC的结构特点13

2.2FX2N系列PLC的基本组成14

2.3FX2N系列可编程控制器内部元件及功能14

第3章应用PLC实现控制系统的设计19

3.1选题依据19

3.2方案研究与选择19

3.3结构设计及控制要求21

第4章系统的总体设计24

4.1PLC机型的选择及外部接线图24

4.2I/O设备及I/O编号的分配24

4.3顺序功能图的设计25

4.4梯形图的设计及程序分析26

结论30

谢辞31

参考文献32

附录33

外文资料翻译35

前言

PLC目前已广泛应用于工业生产的自动化控制领域,无论是从国外引进的自动化生产线,还是自行设计的自动控制系统,都普遍采用了PLC控制。

PLC控制系统始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。

其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。

与传统的继电器控制相比,PLC控制系统具有构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程,体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点、而且一般不需要采取特殊措施,就能直接在工业环境中使用,更加适合现代化的要求,使用PLC控制系统能够提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。

本次设计主要的内容是在液体混合装置控制系统上的改进,结合皮带运输机控制系统,构造出新的控制系统即自动配料皮带运输机控制系统。

应用日本三菱公司FX2N系列PLC实现在自动配料皮带运输机控制系统方面的控制,该控制系统能够提供均匀的干料,并附带输送的功能,现场维修与安装非常便利,且能够适应于高温度、高粉尘、有冲击和连续振动,环境比较复杂的场合,减轻人员劳动力,提高劳动生产率、节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。

本次毕业设计的主要内容:

1.方案选择与系统结构设计

2.输入输出与PLC机型的选择

3.I/O地址的分配

4.程序状态图的设计

5.梯形图的编写及程序分析

第1章可编程序控制器概述

1.1可编程序控制器的产生和发展

1.可编程序控制器的产生

20世纪60年代以前,对工业生产进行自动控制的最先进装置就是继电控制盘,它对当时生产力的发展确实发挥了很大的作用。

但当人类历史跨入20世纪60年代后,工业生产随着市场的转变,开始由大批量少品种的生产转变为小批量多品种的生产。

在这种转换过程中,继电控制系统的许多固有弊端越发显得突出,成为了生产转换的一大障碍。

如继电器控制系统中,使用了大量的机械触点,系统的可靠性较差、功能局限性大、体积大、耗能多、特别是生产工艺要求发生变化时,控制柜内的元件和接线也必须要作相应的变动、这种变动的工期长,费用高,有的用户宁愿扔掉旧的控制柜,另外制作一台新的控制柜。

总之,20世纪60年代后期,市场所需的“柔性”生产线呼唤新型控制系统的诞生。

1968年,美国最大的汽车制造厂家?

?

通用汽车公司（GM）为了增强产品在市场的竞争力提出了“多品种、小批量、不断翻新新汽车品牌”的战略。

为实现这一战略,GM公司率先提出了采用一种可编程序的逻辑控制器来取代硬件接线控制电路的设想,并从用户角度对这种未来的控制装置明确提出了应具备的十大条件,从而引起了开发热潮。

1969年,著名的美国数字设备公司（DEC公司）根据美国通用汽车公司的要求,首先研制成功了世界上第一台可编程序控制器PDD-14,并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。

它最初目的只是为了取代继电控制系统,采用存储器存储程序指令来完成顺序控制,所以仅有逻辑运算,计时、计数等顺序控制功能,只能用于开关量的控制。

尽管最初的可编程控制器功能较少,但它毕竟将继电控制系统的硬件线逻辑转变成了计算机的软件逻辑编程,把继电控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点和计算机的功能完备、灵活、通用等优点结合起来,基本上解决了继电控制系统在可靠性、灵活性、通用性方面存在的难题,并且使不熟悉计算机的人也能方便的使用。

因此,这项新的技术很快就迅速发展起来。

1971年,日本首先从美国引进这项新技术,研制车工了日本第一台可编程控制器DSC-8。

1973年西欧国家也研制触他们的第一台可编程控制器。

1974年,我国开始研制自己的可编程控制器,1977年开始应用于工业。

由于早期的可编程控制器在功能上只能实现逻辑控制、定时、计时等功能,故最早称之为可编程逻辑控制器（ProgrammablelogicController）,简称PLC。

70年代后期,随着微电子技术、大规模集成电路及微型计算机的发展,许多生产厂家开始采用微处理器作为可编程逻辑控制器的中央处理单元,使它不仅具有逻辑控制功能,而且具有数据运算、传送与处理功能和对模拟量的控制功能,故1980年美国电气制造商协会NEMA（NationalElectricalManufacturesAssociation）将其正式命名为可编程控制器（ProgrammableController）,简称PC。

此简称已经在工业界使用多年,但由于近年来个人计算机（PersonalComputer）也简称PC。

此简称已经在工业界使用多年,但由于近年来个人计算机（PersonalComputer）也简称PC,为避免二者混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。

2.可编程序控制器的发展

1PLC发展情况

自从美国DEC公司1968年研制出世界第一台可编程控制器到现在,PLC技术得到了飞速的发展,在美国、日本、德国、法国等工业发达国家以发展成为重要的产地,PLC产品已成为工业领域中占主导地位的基础自动化设备,在国际市场上成为备受欢迎的畅销产品,用PLC设计自动控制系统已成为一种世界潮流。

PLC技术、ROBOT技术、CAD/CAM已成为实现工业自动化的三大支柱,其中PLC作用位居首位。

PLC技术代表着当前程序控制的世界先进水平,PLC装置以成为自动化系统的基本装置,是构成FMS、CIMC、FA的主控单元。

为促进PLC的国产化,提高产品质量,我国机械电子工业部于1988年组织了包括PLC产品在内的工业控制计算机机型优选工作。

机电部下属的北京机械工业自动化研究所承担了PLC产品的评优测试工作。

依据国际电工委员会（IEC）的有关标准要求,经过严格测试实验,评选出6个产品荣获首届优选PLC机型的称号。

他们是:

天津中环自动化仪表公司生产的DJK-S-84型PLC、无锡市电器厂生产的KCK-1型PLC、上海起重机厂生产地CF-40MR型PLC、北京椿树电子仪表厂生产地BCM-PIC型PLC、杭州机床电器厂生产地DKK02型PLC、上海自力电子设备厂生产的KK1-IC型PLC。

除此之外,国内还有不少工厂企业开放、生产或合作生产PLC,如上海香岛公司的ACMY-S80型、苏州机床电器厂的CKY-20/40/40H型,广州南阳电器厂的NK-40型和江苏嘉华公司的JH120H型PLC等,