自动循环配送料PLC控制系统设计论文.docx
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自动循环配送料PLC控制系统设计论文
摘要:
本文基于自动循环配送料PLC控制系统设计,对设计方法思路和特点,作了全面阐述和归纳总结。
利用PLC对自动循环运料小车的控制。
为现代工业控制的生产起到了积极作用,整个系统结构简单,操作方便、灵活,具有较好的实际价值和使用性。
关键词:
PLC,顺序控制,顺序功能图,梯形图,指令。
一、引言
自动化生产线上,有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动,有还要求某些位置有一定时间停留,以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料小车自动循环配送料控制,具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点,程序设计方法多样,便于不同层次设计人员理解和掌握。
二、设计目的
通过这次的测控综合实验,让同学们对与所学知识应用在实际生活中,是一种理论用于实际的综合。
在这次中,要求同学们懂得流程图的编写,梯形图和指令表的相互转换与结合;了解并掌握置位与复位指令SET、RST在控制中的应用及其编程方法;熟练使用各条基本指令,通过对工程实例的模拟,熟练地掌握PLC的编程和程序调试;进一步熟悉PLC的I/O连接。
三、硬件设计任务及控制要求
控制要求:
1.系统如图
(1)所示:
图
(1)系统运作图
2.工作过程如下:
a.起动后,小车前进,到达A点停下,延时1秒,打开甲原料放料阀装甲原料,时间为30秒,关闭放料阀后延时1秒小车前进;
b.到达B点停下,延时1秒,打开乙原料放料阀装乙原料,时间为60秒,关闭放料阀后延时1秒小车前进;
c.到达C点停下,延时1秒,打开卸料门卸料,时间为60秒,关闭卸料门小车后退;
d.小车退到A点停下装料,――,到B点装料,——,到C点卸料,如此重复;
3.操作方式:
a.单循环:
将单周/循环开关选择在单周模式,按下起动按钮,小车送完一次料回到原点停下;
b.循环:
将单周/循环开关选择在循环模式,按下起动按钮,小车送完一次料回到A点装料―――重复送料;
c.单步:
在停止的情况下,每按一次单步按钮,小车运行一步;在运行中按下无效;
d.停止:
在运行或单周期过程中按下,小车送完本次料后回到原位停下;在单步方式中按下,无意义;
e.在任何方式下按下急停按钮,小车原地停止,所有阀门关闭。
4.所有输入输出均为开关量。
2、控制系统流程示意图
图
(2)系统控制流程图
PLC选型及I/O分配表
在这次的实验设计中,我们采用三菱的FX2系列。
其I/O口的分配如下:
启动按钮SB1X0装料泵S1Y0
停止按钮SB2X1卸料泵S2Y1
右行RXX2右行灯R1Y2
左行LZX3右行灯R2Y3
单步A1X4右行灯R3Y4
单周期A2X5左行灯L1Y5
循环A3X6左行灯L2Y6
急停A4X7左行灯L3Y7
表
(1)I/O口的分配表
前进标志M13,后退标志M14.M9为循环标志,M0,M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7,M8,M10,M11,M12为各阶段的运行标志。
4、I/O接线图
图(3)I/O接线图
三、软件设计要求
1、控制系统设计梯形图
2、控制系统设计指令表
四、系统调试
1、硬件调试
PLC的硬件调试主要分为通电试验、手动旋转试验、I/O连接检查、安全电路4部分。
(1)通电检查
通电检查的主要目的是确认强电控制线路以及PLC外围线路的工作情况。
通电检查可以分为以下步骤:
1.1)首先PLC运行开关置“STOP”,停止PLC运行,并将电气控制系统的全部断路器(自动开关)均置“OFF”状态。
1.2)根据电气控制原理图的要求,依次设定、检查各种断路器、自动开关、热继电器等的保护电流值。
1.3)检查电源设备输入,并确认与电气控制原理图设计要求相符合。
1.4)合上总电源开关按照电气控制原理图,逐页、依次测量检查各线路连接点的电压,确认符合原理图的要求。
1.5)检查过程中如出现断路器、自动开关“跳闸”或者不能合上的情况,表明相应的回路存在短路,应立即检查对应线路,找出短路点,然后进行下一步的实验。
2)手动旋转试验
在合上全部的断路器、自动开关,并测量无误后可进行电机旋转试验。
旋转试验应通过手动接下接触器
3)I/O连接检查
在I/O连接检查之前应确认控制系统动力线路的断路器、自动开关已经断开,气动、液压的气源、液压已经关闭,然后按一下步骤进行I/O检查:
(1)输入信号连接检查
输入信号的连接检查步骤:
1.1)确认全部输入信号的电源电压已经符合PLC输入信号的要求。
1.2)确认PLC处于“STOP”状态,并接通PLC的电源。
一般来说,对于使用扩展单元或特殊功能的模块的控制系统,应首先接通PLC扩展单元或功能模块的电源,然后接通PLC基本单元的电源。
电源接通后,可以通过PLC上的“POWER”指示灯,确认的电源已经正常加入。
1.3)手动按压PLC输入端的全部按钮。
开关,通过PLC上的输入指示灯或者通过编程器对输入信号的检测,确认信号的连接地址正确,且按钮与开关的发信正常。
1.4)对于接近开关类的检测信号输入,应利用其他发信装置代替“发信挡块”进行试验,确认信号地址与接近开关的动作。
对于信号无法通过手动方式进行发信的输入点,也应在检测元件侧通过对输入信号的“短接”等方式对其他连接情况与地址进行检查确认。
(2)输出信号连接检查
输出信号连接信号检查步骤如下:
1.1)确认全部输出点外部无短路,且输出点的外部电源电压已经符合PLC对应输出信号的要求。
1.2)确认PLC处于“STOP”状态,且PLC的电源已经正常加入。
1.3)在调试现场有编程器的场合,通过输出信号的强壮ON/OFF,检查输出端的连接的执行元件的动作情况与输出地址连接的正确性。
1.4)在现场无编程器或无法对PLC输出进行强制ON/OFF的场合,也应通过对PLC的输出进行模拟动作,检查PLC输出地址连接于对应执行元件动作情况
(4)安全电路确认
安全电路确认是指用于设备紧急分断、安全保护等的保护电路,这部分线路必须由继电器—接触器等电磁动作元件所组成,而不可以通过PLC进行控制。
在进行PLC软件调试前,必须对线路中的安全电路一一进行检查确认,保证控制系统的保护电路能够可靠动作,真正起到安全保护的作用,对于紧急分断电路,应进行多次通断实验,确认安全性欲可靠性。
2、软件调试
在PLC软件调试完后,可以进行PLC控制系统的软件调试。
在PLC软件调试前,应首先利用外部编程器对所编制的程序进行语法、程序结构等检查,排除程序中的语法与结构错误,然后将程序输入PLC,并根据如下步骤进行软件调试。
单步运行试验
1.1)确认控制系统动力线路的断路器、自动开关已经断开。
1.2)检查PLC内部程序,确认输入程序正确。
1.3)接通PLC电源,将PLC运行开关置于“Run”,使PLC进入工作状态。
1.4)确认PLC的“POWER”、“run”指示灯亮。
当出现诸如“PROG-E”、“CPU-E”
“ERROR”、“BATTERYERROR”之类的报警灯亮时,表明PLC存在软件、硬件、电池等方面的报警应首先排除故障,然后进行进一步的调试。
1.5)根据PLC程序设计,在设备手动运行方式下逐一对机械的动作进行单步调试,并通过观察PLC的输出确认动作的正确性。
1.6)通过观察PLC的输出,在全部单步动作得到确认后,可以接通动力线路、动、液压气源、液压,进行实际机械动作实验,确认机械动作部件动作正常。
、
运行调试
起动:
按动按钮SB1,X000的动合触点闭合,M0线圈得电,M0的动合触点闭合,M13线圈得电,即接触器KM13的线圈得电,模拟小车前进,当运行到A点碰上A点的限位开关时,M13断电,小车停下第一盏右行指示等亮(这里用来表示到达A点),1秒后Y000线圈得电,打开装料阀门,开始装甲原料。
T3开始计时,装料时间为60秒,60秒时间到,接通定时器T4,T4计时1秒后,小车开始前进,当到达C点的时候撞上C点的限位开关,将前进标志继电器M13停止并启动T5开始计时1秒后接通卸料继电器电动机作星形连接起动;同时定时器线圈T0得电,当起动时间累计达6秒时,T0的动断触点断开,Y003失电,接触器KM3断电,触头释放,与此同时T0的动合触点闭合,T1得电,经0.5秒后,T1动合触点闭合,Y002线圈得电,电动机接成三角形,起动完毕。
定时器T1的作用使KM3断开0.5秒后KM2才得电,避免电源短路。
停车:
按停止按钮ST,X001的动断触点断开,M100、T0失电;M100、T0的动合触点断开,Y001、Y003失电。
KM1、KM3断电,电动机作自由停车运行。
过载保护:
当电动机过载时,X002的动断触点断开,Y001、Y003失电,电动机也停车。
按一下按钮FR,可模拟过载,观察运行结果。
五、设计心得
六、参考文献
1、工厂电气控制技术方承远,张振国编著.-3版.-北京:
机械工业出版社,2006.7(2009.1重印)
2、三菱FX/Q系列PLC应用技术/龚仲华。
史建成,孙毅编著。
--北京:
人民邮电出版社,2006.12(2008.11重印)
.《电气控制与可编程控制器技术》 史国生主编 化学工业出版社
2.《PLC应用开发实用子程序》 贾德胜主编 人民邮电出版社
3.《PLC应用开发技术与工程实践》 求是科技主编 人民邮电出版社
4.《可编程序控制器原理及在建筑中的应用》 黄民德著 天津大学出版社
5.《可编程控制器编程语言及应用》 黄海燕编著 电子工业出版社
6.《可编程控制器技术及应用》 高岩编著 北京理工大学出版社
7.《PLC机电控制系统应用设计技术》 鲁远栋著 电子工业出版社
8.《可编程序控制器原理及应用》 汪晓光著 机械工业出版社
9.网站:
、www.plc之家.com