自动送料装车控制设计.docx

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自动送料装车控制设计

机床电气与PLC实训说明书

姓名：

班级：

学号：

专业：

机电一体化

组别：

日期：

成绩：

“机床电气与PLC实训”设计任务书

第二十二组

1．设计题目：

自动送料装车控制设计

2．设计内容：

1）可以按照《设计指导书》所要求选择输入与输出量

2）根据选择完成相应的正常装料与卸料过程

3）可以根据平时的积累，增加控制要求

3．设计要求：

1）画出端子分配图和顺序功能图

2）设计并调试PLC控制梯形图

3）设计说明书

4.进度安排：

1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天

2）PLC顺序功能图与梯形图设计2天

3）说明书撰写1天

4）答辩1天

指导教师：

王伟

2011年12月19-23日

目录

第一部分前言……………………………………………………3

第二部分课程设计题目……………………………………………………4

第三部分总体设计…………………………………………………6

第四部分I/O点及地址分配表……………………………………………6

第五部分PLI程序设计……………………………………………8

第六部分PLC功能表图………………………………………………9

第七部分PLC梯形图…………………………………………………10

第八部分PLC语句表……………………………………………14

第九部分总结………………………………………………16

第十部分参考文献…………………………………………………….18

第一部分前言

可编程控制器，简称PLC（ProgrammableLogicController），，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会（IEC）将PLC定义为：

是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。

可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。

在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。

电气制造商协会NEMA（NationalElectricalManufacturersAssociation）于1980年正式命名其为可编程序控制器（ProgrammableController），简称PC。

为与个人计算机（PersonalComputer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。

国际电工技术委员会IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。

以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。

通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。

系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。

用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。

由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。

故自60年代末第一台PLC问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一体化进程。

进入80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使得可编程控制器有了突飞猛进的发展，功能日益增强，已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温度控制、PID控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。

特别是远程通讯功能的实现，易于实现时柔性加工和制造系统（FMS），使得PLC如虎添翼，被人们称为现代工业控制三大支柱之一。

第二部分课程设计题目：

自动送料装车控制设计

控制过程如下：

控制要求：

按下系统启动按钮，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电机M1，M2，M3皆为OFF。

当汽车到来时（用S2接通表示），红灯L1亮，绿灯L2灭，M3运行，电机M2在M3通2s后运行，M1在M2通2s后运行，K2在M1通2s后打开出料。

当汽车料满后（用S2断表示），料斗K2关闭，电机M1延时2s后关断，M2在M1停2s后停止，M3在M2停2s后停止，同时绿灯L2亮，红灯L1灭，表示汽车可以开走，下一辆汽车可以进入装料。

当料不满时，高度传感器动作（用S1通表示），料斗开关K2关闭（OFF）灯灭，不出料，进料开关K1打开（K1为ON）进料，否则不进料，任何时刻按下停止按钮，在本次装车完毕后系统关闭。

自动送料装车图

第三部分总体设计：

PLC机型选择：

PLC主机：

选择欧姆龙系列PLC作为自动送料装车控制系统的控制主机。

选择CPM1A,

1）24输入/16输出共40个数字量I/O点。

2）内部存储器位：

256位。

3）定时器：

256定时器。

第四部分I/O点及地址分配表

1.I/O点及地址分配表：

输入

输出

功能

触点

功能

触点

启动SB1

00001

红灯L1

01001

光电开关S1

00003

电机M1

01003

光电开关S2

00004

电机M2

01004

进料斗开关SB3

00005

电机M3

01005

料斗开关SB4

00006

料斗电机M4

01006

停止SB2

00002

绿灯L2

01002

2.接线图：

第五部分PLC程序设计：

设计思想：

当我们组知道了所设计的题目时，我们首先对题意进行了分析，根据题意画出了自动送料机装车控制工作过程的示意图，以便于我们设计程序。

然后我们进行PLC应用系统功能进行了分析，通过分析系统功能，初步确定了PLC控制系统的结构形式，PLC的选型，输入输出点数以及系统的大致规模、布局。

按照这个思想路线，具体设计步骤如下：

1．熟悉被控对象，制定控制方案，分析被控对象的工艺过程及工作特点。

2．选择PLC的机型，选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。

3．根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，绘制PLC外部I／O接线图。

4．根据生产工艺要求，设计出顺序功能图。

5．根据PLC顺序功能图，画出梯形图。

6．将程序进行联机调试，直至程序无误。

7．设计说明书。

第六部分PLC顺序功能图：

第七部分PLC梯形图

第八部分语句表

语句表：

LD20010OR20005

AND20011AND20006

AND00002OUT20005

OR00000LD20005

ANDNOT20002ANDTIM0003

OUT20001OR20006

LD20001ANDNOT20007

AND00001OUT20006

OR20002LD20006

ANDNOT20003ANDNOT00004

OUT20002OR20007

LD20002ANDNOT20008

AND00004OUT20007

OR20003LD20006

ANDNOT20004AND20003

OUT20003OR20011

LD20003ANDNOT20001

ANDTIM001OUT20011

OUT20004LD20007

LD20004ANDNOTTIM004

ANDTIM002OR20008

ANDNOT20009TIM001

OUT20008#0020

LD20008LD20004

ANDNOTTIM005OUT01002

OR20009TIM002

ANDNOT20010#0020

OUT20009LD20005

LD20009OUT01003

ANDNOTTIM006TIM003

OR20010#0020

ANDNOT20001LD20006

LD20009OUT01006

OUT20010LD20007

LD20002OUTNOT01006

OUT01002TIM004

OUTNOT01003#0020

OUTNOT01004LD20008

OUTNOT01005OUTNOT01003

LD20003TIM005

OUT01001#0020

OUT01005LD20009

OUT01004

TIM006

#0020

LD20010

OUTNOT01005

OUTNOT01002

LD20011

OUTNOT01004

OUT01005

OUTNOT01002

OUTNOT01001

第九部分PLC课程设计总结

总结

为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获了不少。

我学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识。

通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

通过合作，我们的合作意识得到加强。

合作能力得到提高。

上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。

在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。

能比较选出最好的方案。

在这过程也提高了我们的表过能力。

此次课设，让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。

讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题

经过这次设计我学到很多很多的的东西，既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。

使我进一步提高了自己的实际动手能力和独立思考的能力。

为我以后的学习和工作打下了坚实的基础，使我受益匪浅！

参考文献

[1]陈白宁，段智敏，刘文波.机床电气与PLC实训基础.沈阳：

东北大学出版社，2008.

[2]夏田，陈婵娟，祁广利.PLC电气控制技术.北京：

化学工业出版社，2009.

[3]张凤珊，祖龙起.电气控制及可编程程序控制器.北京：

中国轻工业出版社，2003.

[4]周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：

电子工业出版社，2004.