畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)

1、摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)裝料裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。我們?yōu)楦鱾€(gè)裝料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程控制器裝料系統(tǒng)。它集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。關(guān)鍵詞:plc 可編程控制器 自動(dòng)裝料目 錄 摘要2目 錄3設(shè)計(jì)任務(wù)書4一、

2、控制要求711 控制對(duì)象介紹712 控制原理813 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的啟停過程示意圖814 控制要求9二、整體設(shè)計(jì)102.1 plc的特點(diǎn)102.2 plc的結(jié)構(gòu)和工作原理112.3 plc與其他工業(yè)控制的比較122.4 fx 系列plc的特點(diǎn)132.5 plc機(jī)型的選擇1426 開關(guān)量輸入/輸出模塊的選擇152.7開關(guān)的選擇152.8熔斷器的選擇152.9繼電器的選擇15三、系統(tǒng)分配173.1 i/o地址表173.2 plc外部接線圖17四、軟件編程194.1 gpp軟件簡(jiǎn)介194.2 用gpp編寫梯形圖194.3 傳輸、調(diào)試2244 系統(tǒng)的控制框圖2445 控制源程序介紹25五、與調(diào)試結(jié)果

3、分析31心得體會(huì)32致謝33參考文獻(xiàn)34附錄35自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的總體梯形圖35系統(tǒng)的主電路36元器件清單37設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 職稱 課題名稱課題： 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制的plc設(shè)計(jì)課題工作內(nèi)容工作內(nèi)容：1、熟悉課題工作原理。2、設(shè)計(jì)方案論證，系統(tǒng)建立。3、電氣原理控制設(shè)計(jì)。4、元器件選擇。5、梯形圖設(shè)計(jì)（控制分析）。6、完成設(shè)計(jì)圖紙。7、完成設(shè)計(jì)任務(wù)書。8、設(shè)計(jì)測(cè)評(píng)。指標(biāo)（目標(biāo)）要求 達(dá)到設(shè)計(jì)課題的控制要求，上機(jī)調(diào)試plc控制程序，打印plc程序，計(jì)算機(jī)繪圖。進(jìn)程安排十九周：周一 下達(dá)任務(wù)，收集資料，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。周二 方案確定。周三到周五 電氣原理控制設(shè)計(jì)，

4、結(jié)構(gòu)框圖。 二十周：周一 元器件選擇。周二 程序編譯和梯形圖設(shè)計(jì)（控制分析）。周三 上機(jī)調(diào)試。 周四 完成設(shè)計(jì)圖紙，完成設(shè)計(jì)任務(wù)書。周五 設(shè)計(jì)測(cè)評(píng) 主要參考文獻(xiàn)（1）電氣控制與可編程控制器技術(shù)史國(guó)生主編 化學(xué)工業(yè)出版社（2）plc應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐求是科技編 人民郵電出版社 （3）可編程序控制器原理及在建筑中的應(yīng)用 黃民德主編 天津大學(xué)出版社地點(diǎn) 起止日期 指導(dǎo)教師： 一、控制要求11 控制對(duì)象介紹自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設(shè)備，主要是用于煤粉、細(xì)砂等材料的運(yùn)輸。自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)一般是由給料器、傳送帶、小車等單體設(shè)備組合來完成特定的過程。這類系統(tǒng)的控制需要?jiǎng)幼鞣€(wěn)定，具備連續(xù)可靠

5、工作的能力。通過三臺(tái)電機(jī)和三個(gè)傳送帶、料斗、小車等的配合，才能穩(wěn)定、有效率地進(jìn)行自動(dòng)送料裝車過程。如下圖所示：12 控制原理 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)是通過電機(jī)和限位開關(guān)來控制的。稱重開關(guān)s2控制汽車開來或開走。三臺(tái)電機(jī)控制三個(gè)傳送帶。進(jìn)料開關(guān)k1控制控制進(jìn)料與否。檢測(cè)開關(guān)s1控制料斗中物料的空滿。另外，在s2處增設(shè)兩個(gè)七段數(shù)碼管，用來統(tǒng)計(jì)每日的裝車數(shù)。裝車數(shù)的統(tǒng)計(jì)采用脈沖計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行。脈沖計(jì)數(shù)方法是當(dāng)裝料車裝滿時(shí)s2斷開后，開始定時(shí)放送脈沖；當(dāng)s2閉合時(shí)停止發(fā)送脈沖。一個(gè)脈沖的寬度即為一輛汽車。用兩個(gè)數(shù)碼管計(jì)數(shù)，所計(jì)的數(shù)即為裝車數(shù)。當(dāng)s2接通時(shí)，紅燈l1亮，綠燈l2滅，傳送電動(dòng)機(jī)m3運(yùn)行，傳送電動(dòng)

6、機(jī)m2延遲m3電動(dòng)機(jī)2s運(yùn)行，送料電動(dòng)機(jī)m1延遲m2電動(dòng)機(jī)2s運(yùn)行，料斗k2延遲m2電動(dòng)機(jī)2s打開出料。當(dāng)料滿后（s2斷開后），料斗k2關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)m1延時(shí)2s后關(guān)斷，m2在m1停后2s后停止，m3在m2停止后2s后停止，l2燈亮，l1燈滅，此時(shí)汽車可以開走。13 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的啟停過程示意圖 該圖中從上到下是啟動(dòng)順序，從下到上是停止順序。 14 控制要求初始狀態(tài)：紅燈l1滅，綠燈l2亮，表示允許汽車開進(jìn)裝料，料斗k2，電動(dòng)機(jī)m1，m2，m3皆為off。當(dāng)汽車到來時(shí)（s2接通表示），l1亮，l2滅，m3運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)m2在m3通2s后運(yùn)行，m1在m2通2s后運(yùn)行，k2在m1通2s后打開出料。

7、當(dāng)物料滿后（用s2斷開表示），料斗k2關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)m1延時(shí)2s后關(guān)斷，m2在m1停2s后停止，m3在m2停2s后停止，l2亮，l1滅，表示汽車可以開走。設(shè)計(jì)要求：當(dāng)料不滿（s1為off，燈滅），料斗開關(guān)k2關(guān)閉（off），燈滅，不出料，進(jìn)料開關(guān)k1打開（k1為on）進(jìn)料，否則不進(jìn)料。當(dāng)汽車到來時(shí)m3運(yùn)行，電機(jī)m2在m3運(yùn)行2s后運(yùn)行，m1在m2運(yùn)行2s后運(yùn)行，k2在m1運(yùn)行2s后打開出料，當(dāng)料滿后（用s2斷開表示），電動(dòng)機(jī)m1延遲2s后關(guān)斷，m2在m1停2s后停止，m3在m2停2s后停止，而且具有每日裝車數(shù)的統(tǒng)計(jì)功能。二、整體設(shè)計(jì) 可編程控制器（programmable controller）

8、是以微處理器為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的嶄新產(chǎn)品。1985年國(guó)際電工委員會(huì)（iec）對(duì)可編程控制器做了如下定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。可編程控制器采用易為工廠電氣人員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開關(guān)量的邏輯控制，還具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制、模擬量pid控

9、制，聯(lián)網(wǎng)通信等功能。尤其是微處理器應(yīng)用與可編程控制器后，因其體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格便宜，使可編程控制器的功能增強(qiáng)、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降。2.1 plc的特點(diǎn)（1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2） 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)，使用方便（3） 功能完善，應(yīng)用靈活（4） 環(huán)境要求低，適應(yīng)性強(qiáng)，（5） 體積小，重量輕，能耗低（6） 維修工作量小，維修方便（7） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少2.2 plc的結(jié)構(gòu)和工作原理 可編程控制器主要由cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊、編程器、電源組成。cpu模塊又叫中央處理單元或者控制器，它主要由微處理器（cpu）和存儲(chǔ)器組成。輸入輸出模塊（i/0）模塊

10、是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和cpu模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)，可編程控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥，電磁鐵等執(zhí)行器和其他的外部負(fù)載?？删幊炭刂破饔羞\(yùn)行（run）和停止（stop）兩種基本的工作狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，可編程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程控制器停機(jī)或者切換到stop工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段，可編程控制器的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于

11、計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入輸出關(guān)系來看，處理過程幾乎是同時(shí)完成的。在內(nèi)部處理階段，可編程控制器檢查cpu模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務(wù)階段，可編程控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程控制器處于停止（stop）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，還要執(zhí)行輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等階段。在可編程控制器的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像積存器?？删幊炭刂破魈菪螆D中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。

12、在輸入處理階段，可編程控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（on/off）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。在輸出處理階段，cpu將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。2.3 plc與其他工業(yè)控制的比較1. dcs是一種“分散式控制系統(tǒng)”，而plc (可編程控制器)

13、 只是一種控制“裝置”，兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),plc裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能。 2. 在網(wǎng)絡(luò)方面,dcs網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.而plc因?yàn)榛旧隙紴閭€(gè)體工作，其在與別的plc或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上，plc沒有很好的保護(hù)措施。我們采用電源,cpu,網(wǎng)絡(luò)雙冗余。 3. dcs整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運(yùn)行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系，任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制

14、, 協(xié)調(diào)控制;而單用plc互相連接構(gòu)成的系統(tǒng)，其站與站（plc與plc）之間的聯(lián)系則是一種松散連接方式，是做不出協(xié)調(diào)控制的功能。4. dcs在整個(gè)設(shè)計(jì)上就留有大量的可擴(kuò)展性接口，外接系統(tǒng)或擴(kuò)展系統(tǒng)都十分方便，plc所搭接的整個(gè)系統(tǒng)完成后，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實(shí)現(xiàn)的。5. dcs安全性：為保證dcs控制的設(shè)備的安全可靠，dcs采用了雙冗余的控制單元，當(dāng)重要控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，都會(huì)有相關(guān)的冗余單元實(shí)時(shí)無擾的切換為工作單元，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。plc所搭接的系統(tǒng)基本沒有冗余的概念，就更談不上冗余控制策略。特別是當(dāng)其某個(gè)plc單元發(fā)生故障時(shí)，不得不將整個(gè)系統(tǒng)停下來，才能進(jìn)行更換維護(hù)并

15、需重新編程。所以dcs系統(tǒng)要比其安全可靠性上高一個(gè)等級(jí)。6. 系統(tǒng)軟件，對(duì)各種工藝控制方案更新是dcs的一項(xiàng)最基本的功能，當(dāng)某個(gè)方案發(fā)生變化后，工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后，執(zhí)行下裝命令就可以了，下裝過程是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，不影響原控制方案運(yùn)行。系統(tǒng)各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對(duì)象控制精度提高。而對(duì)于plc構(gòu)成的系統(tǒng)來說，工作量極其龐大，首先需要確定所要編輯更新的是哪個(gè)plc，然后要用與之對(duì)應(yīng)的編譯器進(jìn)行程序編譯，最后再用專用的機(jī)器（讀寫器）專門一對(duì)一的將程序傳送給這個(gè)plc，在系統(tǒng)調(diào)試期間，大量增加調(diào)試時(shí)間和調(diào)試成本，而且極其不利于日后的維護(hù)。在控制精度上相差甚遠(yuǎn)。這

16、就決定了為什么在大中型控制項(xiàng)目中（500點(diǎn)以上），基本不采用全部由plc所連接而成的系統(tǒng)的原因。7. 模塊：dcs系統(tǒng)所有i/o模塊都帶有cpu，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集及輸出信號(hào)品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換，故障帶電插拔，隨機(jī)更換。而plc模塊只是簡(jiǎn)單電氣轉(zhuǎn)換單元，沒有智能芯片，故障后相應(yīng)單元全部癱瘓。8.現(xiàn)在高端的plc與dcs的功能已經(jīng)差不多，dcs對(duì)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)還要定時(shí)掃描有較強(qiáng)的功能，同時(shí)對(duì)運(yùn)算和模擬量的處量比較拿手。9.plc還分大、中、小、微plc，其中微型的只賣幾百塊到2000塊，點(diǎn)數(shù)也好少，大型的可以帶數(shù)千點(diǎn)，運(yùn)算能力與dcs差不多，但對(duì)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)功能較弱?，F(xiàn)在兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)都差不多，只是重點(diǎn)

17、不一樣。2.4 fx 系列plc的特點(diǎn)（1）體積極小的plc（2）先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)（3）提供多種子系列供用戶選用（4）靈活多變的系統(tǒng)配置（5）功能強(qiáng),使用方便. fx系列plc的命名fx 系列可編程控制器型號(hào)命名的基本格式如上: 系列名稱:如 0 , 2 , on , os , 2c , 2nc , 1n , 1s ,即 fx 0 , fx 2 , fx 0n , fx 0s , fx 2c , fx 2n , fx 2nc , fx 1n 和 fx 1s . 輸入輸出的總點(diǎn)數(shù): 4 128 點(diǎn) 單元類型: m-基本單元;e-輸入輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊;ex-輸入專用擴(kuò)展模塊;ey-輸出

18、專用擴(kuò)展模塊. 輸出形式(其中輸入專用無記號(hào)): r-繼電器輸出;t-晶體管輸出;s-晶閘管輸出 特殊物品的區(qū)別 d:dc電源,dc輸入 a1:ac電源,ac輸入(ac100-120v)或ac輸入模塊 h:大電流輸出擴(kuò)展模塊 v:立式端子排的擴(kuò)展模式 c:接插口輸入輸出方式 f:輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊 l:ttl輸入型模塊 s:獨(dú)立端子(無公共端)擴(kuò)展模塊電動(dòng)機(jī)的功率選定為1kw 根據(jù)設(shè)備及工藝要求，包裝輸送系統(tǒng)采用上位機(jī)和下位機(jī)組成，上位機(jī)使用兩臺(tái)plc機(jī)：一臺(tái)作為操作站實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)檢測(cè)；另一臺(tái)作為組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)，plc程序的開發(fā)以及將軟件通過總線傳送到plc的cpu單

19、元。下位機(jī)采用功能強(qiáng)大，可能性高，維護(hù)方便且抗干擾能力強(qiáng)的可編程器系列plc完成對(duì)設(shè)備的控制功能。其具體組成如下：（1） 中央控制單元中央控制單元選用cpu 315-2dp作為plc的核心部件，進(jìn)行邏輯和數(shù)字運(yùn)算，協(xié)調(diào)整個(gè)控制系統(tǒng)各部件的工作。（2） 電源單元電源單元采用1：1隔離變壓器進(jìn)行時(shí)plc的380v交流開關(guān)量輸入卡件進(jìn)行供電，采用24v對(duì)開關(guān)量輸出卡進(jìn)行供電。自帶的ps-307/5a直流電源對(duì)cpu和部分卡件進(jìn)行供電。2.5 plc機(jī)型的選擇在plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）最大限度地滿足被控對(duì)象或生產(chǎn)過程的控制要求。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜索資料，并與機(jī)械

20、部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。（3）保證控制系統(tǒng)的安全可靠。（4）考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇plc容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。在該系統(tǒng)中，輸入點(diǎn)數(shù)為3，輸出點(diǎn)數(shù)為8，為繼電器輸出，則我可以選擇機(jī)型，由于此設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求不復(fù)雜，則可以選用小型控制系統(tǒng)中采用整體式plc。26 開關(guān)量輸入/輸出模塊的選擇 261 開關(guān)量輸入模塊的選擇選擇三相交流輸入電源ac380v，采用共點(diǎn)式輸入接線方式，即三個(gè)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)電源。262 開關(guān)量輸出模塊的選擇該系統(tǒng)中開關(guān)輸出模塊的

21、輸出方式為繼電器輸出。2.7開關(guān)的選擇在該系統(tǒng)的主電路中，采用三級(jí)的組合開關(guān)。電動(dòng)機(jī)的最大容量為1kw，則三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的最大容量為3kw，則三級(jí)組合開關(guān)的額定電流為10a，型號(hào)為hz10-10。2.8熔斷器的選擇在本系統(tǒng)中，熔斷器保護(hù)三臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，且此三臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)啟動(dòng)，則繼電器的額定電流為，其中： ，則 ，所以 熔斷器的額定電壓為ac380v，則可選擇型號(hào)為rt14-32的熔斷器。2.9繼電器的選擇采用具有掉電保持功能的繼電器，防止因電源故障造成數(shù)據(jù)的丟失。2.9.1時(shí)間繼電器（kt） 本系統(tǒng)中只需延時(shí)2s，并考慮到價(jià)格費(fèi)用方面，可選用空氣阻尼式時(shí)間繼電器，可選用js7-2a型號(hào)的空氣阻尼

22、式時(shí)間繼電器，其觸點(diǎn)額定電壓為380v，觸點(diǎn)額定電流為5a均能符合要求。2.9.2熱繼電器的選擇（fr）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流為4.55a，由于是3臺(tái)電動(dòng)機(jī)總額定電流為13.65a，可以用電流調(diào)節(jié)范圍為10.0a16a,則熱繼電器的型號(hào)為jr16-20/3，此額定電流為20a。293 接觸器的選擇（km） 額定電流為則可以選擇cj10-5型號(hào)的交流接觸器。 式中：電動(dòng)機(jī)的額定功率 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取11.4 電動(dòng)機(jī)的額定電壓 三.系統(tǒng)分配3.1 i/o地址表 3.2 plc外部接線圖四、軟件編程4.1 gpp軟件簡(jiǎn)介sw3d5-gppw-e是三菱電氣公司開發(fā)的用于可編程控制器的編程軟件,可在win

23、dows 3.1及windows 95下運(yùn)行，適用于ibm pc/at (兼容)其cpu為i486sx或更高，內(nèi)存需 8兆或更高(推薦16兆以上)。該程序可在串行系統(tǒng)中可與可編程控制器進(jìn)行通訊,文件傳送,操作監(jiān)控以及各種測(cè)試功能。在gpp軟件中,你可通過線路符號(hào),助記符來創(chuàng)建順控指令程序,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)，并可將其存儲(chǔ)為文件,用打印機(jī)打印。在plc與pc之間必須有接口單元及纜線。接口單元： fx-232awc型rs-232c/rs-422轉(zhuǎn)換器(便攜式). fx-232aw型rs-232c/rs-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式) 纜線： fx-422cab型rs-422 纜線 用于 fx1,

24、 fx2, fx2c型可編程控制器, 0.3米； fx-422cab-150 型 rs-422 纜線 用于 fx1, fx2, fx2c型可編程控制器, 1.5米。4.2用gpp編寫梯形圖gpp軟件使用起來靈活、簡(jiǎn)單、方便，我們把它安裝在程序中，使用時(shí)只要進(jìn)入程序，選中melsec applications 在windows下運(yùn)行的gpp ,打開工程，選中新建，出現(xiàn)如下圖4-1畫面，先在plc系列中選出你所使用的程控器的cpu系列，如在我們的實(shí)驗(yàn)中，選用的是fx系列，所以選fxcpu，plc類型是指選機(jī)器的型號(hào)，我們實(shí)驗(yàn)用fx2n系列，所以選中fx2n（c），確定后出現(xiàn)如圖4-2畫面，在畫面上

25、我們清楚地看到，最左邊是根母線，蘭色框表示現(xiàn)在可寫入?yún)^(qū)域，上方有菜單，你只要任意點(diǎn)擊其中的元件，就可得到你所要的線圈、觸點(diǎn)等。 圖 4-1 圖 4-2 如你要在某處輸入x000，只要把蘭色光標(biāo)移動(dòng)到你所需要寫的地方，然后在菜單上選中 觸點(diǎn)，出現(xiàn)如下圖4-3畫面： 圖 4-3再輸入x000，即可完成寫入x000。如要輸入一個(gè)定時(shí)器,先選中線圈，再輸入一些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的輸入標(biāo)準(zhǔn)在第三章中已提過，圖4-4顯示了其操作過程。 圖 4-4對(duì)于計(jì)數(shù)器，因?yàn)樗袝r(shí)要用到兩個(gè)輸入端，所以在操作上既要輸入線圈部分，又要輸入復(fù)位部分，其操作過程如圖5-5、5-6所示。 圖 4-5注意，在圖4-5中的箭頭所示部分，它

26、選中的是應(yīng)用指令，而不是線圈。 圖 4-6計(jì)數(shù)器的使用方法及計(jì)數(shù)范圍在第三章中已講過，同學(xué)們可自己查閱。圖4-7是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器顯示形式。 圖 4-7通過上面的舉例，同學(xué)們就明白了，如果你需要畫梯形圖中的其他一些線、輸出觸點(diǎn)、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器、輔助繼電器等，在菜單上都能方便地找到，再輸入元件編號(hào)即可。在圖4-6的上方還有其它的一些功能菜單,如果你把光標(biāo)指向菜單上的某處，在屏幕的左下角就會(huì)顯示其功能，或者打開菜單上的“幫助”，你可找到一些快捷鍵列表、特殊繼電器/寄存器等信息，同學(xué)們可自己邊學(xué)習(xí)邊練習(xí)。 4.3傳輸、調(diào)試 當(dāng)你寫完梯形圖，最后寫上end語(yǔ)句后，必須進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換功能鍵有兩種，在

27、下圖4-8的箭頭所示位置。 圖 4-8 在程序的轉(zhuǎn)換過程中，如果程序有錯(cuò)，它會(huì)顯示，也可通過菜單“工具”，查詢程序的正確性。 只有當(dāng)梯形圖轉(zhuǎn)換完畢后，才能進(jìn)行程序的傳送,傳送前，必須將fx2n面板上的開關(guān)撥向stop狀態(tài)，再打開“在線”菜單，進(jìn)行傳送設(shè)置，如下圖4-9所示： 圖 4-9 根據(jù)圖示，你必須確定你的plc與計(jì)算機(jī)的連接是通過com1口還是com2口連接，在實(shí)驗(yàn)中我們已統(tǒng)一將rs-232線連在了計(jì)算機(jī)的com1口，你在操作上只要進(jìn)行設(shè)置選擇。 寫完梯形圖后，在菜單上還是選擇“在線”，選中“寫入plc（w）”，就出現(xiàn)如圖4-9 圖 4-9 從圖上可看出，在執(zhí)行讀取及寫入前必須先選中ma

28、in、plc參數(shù)，否則，不能執(zhí)行對(duì)程序的讀取、寫入，然后點(diǎn)擊“開始執(zhí)行”即可。44 系統(tǒng)的控制框圖 45 控制源程序介紹451 汽車啟動(dòng)，到s2處停止，此時(shí)紅燈l1亮，綠燈l2滅。此時(shí)的程序?yàn)椋?ld x002 out y003 or y003 ldi y003 ani x001 out y002所對(duì)應(yīng)的梯形圖為：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕s3（x002接通）時(shí)，y003得電，即紅燈l1亮，常閉觸點(diǎn)y003斷開，y002失電即綠燈l2滅，此時(shí)汽車允許開進(jìn)裝料，而且此時(shí)汽車已在稱重開關(guān)s2處停止。452 啟動(dòng)按鈕s3接通后，傳送電動(dòng)機(jī)m3運(yùn)行，延時(shí)2s送料電動(dòng)機(jī)m2運(yùn)行。此時(shí)的程序?yàn)椋?ld x002 ld

29、 m0 or y006 out t0 ani x001 k20 out y006 ld t0 ld y006 out y005 out m0所對(duì)應(yīng)的梯形圖為：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕s3（x002得電），傳送電動(dòng)機(jī)m3（y006）得電，再運(yùn)用置守的方法。y006得電，輔助繼電器m0得電，則延時(shí)繼電器t0得電，延時(shí)2s后，送料電動(dòng)機(jī)m2（y005）得電，則m2電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。453 送料電動(dòng)機(jī)m2運(yùn)行后延時(shí)2s送料電動(dòng)機(jī)m1運(yùn)行；送料電動(dòng)機(jī)m1運(yùn)行后延時(shí)2s料斗k2打開出料。此時(shí)的程序?yàn)椋?ld y005 and y005 out t2 or m1 and y006 k20 ani x001 out y004

30、 ld t2 out m1 ld y004 or y001 ld m1 or m2 and y006 out t1 ani x001 and y005 k20 out m2 and y004 ld t1 ld m2 out y001 or y004所對(duì)應(yīng)的梯形圖為：當(dāng)y005（即送料電動(dòng)機(jī)m2）得電，輔助繼電器m1得電，延時(shí)繼電器t1得電，延時(shí)2s后送料電動(dòng)機(jī)m1（即y004）得電，輔助繼電器m2得電，延時(shí)繼電器t2得電，延時(shí)2s。t2得電后，y001得電，料斗k2打開出料。454 汽車被裝滿料，同時(shí)稱重開關(guān)s2斷開，料斗k2關(guān)閉，送料電動(dòng)機(jī)m1延時(shí)2s關(guān)斷。此時(shí)的程序?yàn)椋?ldi x001

31、out y001 or y004 or y001 ld y001 ani t3 and y006 or m3 out y004 and y005 out m3 ani y004 and y004 ld m3 out t3 k20所對(duì)應(yīng)的梯形圖為：當(dāng)稱重開關(guān)s2斷開（即plc梯形圖中點(diǎn)動(dòng)x001），y001失電，即料斗k2關(guān)閉，則y001為常閉觸點(diǎn)，則輔助繼電器m3得電，延時(shí)繼電器t3從而也得電，延時(shí)2s，2s后送料電動(dòng)機(jī)m1停止。455 送料電動(dòng)機(jī)m2延時(shí)m1電動(dòng)機(jī)2s停止；傳送電動(dòng)機(jī)m3延時(shí)m2電動(dòng)機(jī)2s停止，l2燈亮，l1燈滅，此時(shí)表示汽車可以開走。此時(shí)的程序?yàn)椋?ld y004 ani

32、m4 or y006 or m4 out t4 out y006 out m4 k20 ld x002 ld m4 ld y005 or y002 or y005 or m5 ld y004 ani t4 out m5 or y006 out y005 ld m5 anb ldi x002 ani y002 out y002所對(duì)應(yīng)的梯形圖為： 送料電動(dòng)機(jī)m1停止后，輔助繼電器m4得電，延時(shí)繼電器t4開始計(jì)時(shí)，2s后，送料電動(dòng)機(jī)m2停止運(yùn)行；此時(shí)，輔助繼電器m5得電，使y006失電，則傳送電動(dòng)機(jī)m3停止運(yùn)行。 x002失電即s3啟動(dòng)按鈕斷開，y004失電即送料電動(dòng)機(jī)m1停動(dòng)，致使y003失電，即

33、燈l1滅；x002常閉觸點(diǎn)、y002常閉觸點(diǎn)接通，y002得電，則燈l2亮。456 在運(yùn)行過程中，若出現(xiàn)故障，則發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，使故障報(bào)警信號(hào)燈l3亮。此時(shí)的程序?yàn)椋?ld y006 or y000 or y005 and x002 or y004 out y007 or y001所對(duì)應(yīng)的梯形圖為： 由上述梯形圖可以看出：x002為常閉觸點(diǎn)，并聯(lián)連接常開觸點(diǎn)若有一個(gè)接通，則y007得電。即傳送電動(dòng)機(jī)m3、送料電動(dòng)機(jī)m2、送料電動(dòng)機(jī)m1、料斗k2、進(jìn)料開關(guān)k1中任意一個(gè)出現(xiàn)故障即接通，就會(huì)導(dǎo)致故障燈亮，就能發(fā)現(xiàn)故障，從而進(jìn)行故障排除。457 統(tǒng)計(jì)每日的裝車數(shù) 統(tǒng)計(jì)每日的裝車數(shù)可采用脈沖計(jì)數(shù)法。

34、即當(dāng)裝料車裝滿時(shí)s2閉合后開始定時(shí)發(fā)送脈沖；當(dāng)s2斷開時(shí)停止發(fā)送脈沖，一個(gè)脈沖的寬度即為一輛裝車。用兩個(gè)數(shù)碼管計(jì)數(shù)，所計(jì)的數(shù)即為裝車數(shù)（假設(shè)每日的裝車數(shù)在99輛以內(nèi)）。五與調(diào)試結(jié)果分析 選擇好的plc類型，根據(jù)plc外部電氣原理圖，將plc與實(shí)驗(yàn)板正確接線，經(jīng)檢驗(yàn)無誤后，接通plc電源，將編譯正確的程序輸入軟件中，確保編譯無錯(cuò)誤，打開監(jiān)控，以便觀察程序運(yùn)行中各觸點(diǎn)的開合情況，方便檢查程序錯(cuò)誤，最后將plc置于運(yùn)行模式，運(yùn)行程序開始操作。若操作成功后，把plc置于停止?fàn)顟B(tài)，關(guān)閉監(jiān)控，再拔plc電源。調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)閥門k1在進(jìn)料滿檢測(cè)開關(guān)s1閉合以后關(guān)閉，但s1-打開閥門k1又開始打開進(jìn)料，同時(shí)

35、出料閥門k2在s1閉合時(shí)打開，s1打開后就閉合，無法滿足送料裝車的要求，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是出料閥門k2沒有通電自鎖，而進(jìn)料閥門是靠出料閥門的常閉觸點(diǎn)來給它長(zhǎng)期斷電的，所以就造成了上述現(xiàn)象，由此現(xiàn)象可以得出，通過按鈕給線圈通電的，如果不是點(diǎn)動(dòng)就一定要加該線圈的自鎖觸點(diǎn)。心得體會(huì) 課程設(shè)計(jì)主要為了培養(yǎng)學(xué)生的理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力以及動(dòng)手能力和思維培養(yǎng)，還有獨(dú)立思考的能力。大學(xué)的學(xué)習(xí)就是理論與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)過程。只有理論和實(shí)踐結(jié)合好了，才能在社會(huì)上找到真正屬于自己的位置，為社會(huì)獻(xiàn)出我們自己的力量和自己的知識(shí)。 在此課程設(shè)計(jì)中，了解了工業(yè)生產(chǎn)過程中plc的控制方法，對(duì)如何使用plc解決實(shí)際生產(chǎn)問題有了基本了解。對(duì)含有延時(shí)作用的（即先后順序啟動(dòng)）的程序有了熟練的掌握，基本能做到熟練編程無誤，對(duì)成粗的小細(xì)節(jié)都應(yīng)注意。在使用定時(shí)器時(shí)一定要學(xué)會(huì)如何使用中間繼電器，盡量少用一個(gè)定時(shí)器的常開觸點(diǎn)來控制另外一個(gè)定時(shí)器，以免造成觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)。通過本次課程設(shè)計(jì)，使我在電氣工程方面的流程圖、梯形圖等方面的水平有了進(jìn)一步地提高。致謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師*，*宇給予了我很大的幫助，提供了相關(guān)的資料，對(duì)我的畢設(shè)作品給予了指導(dǎo)和支持。使我順利圓滿的完成了