自動運料小車電氣控制設計DOC

1、課程設計目的在于使學生在實習過程中能夠理論聯(lián)系實際，在實際中充分利用所學理論知識分析和研究實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類技術(shù)問題，鞏固和擴大所學知識面，為以后走向工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。在實習過程中，通過動手實踐，是學生掌握控制程序、電力電子系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)等方面的實際知識，并能對所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識進行仿真和調(diào)試，了解現(xiàn)場主要設備的用途和電氣線路的作用、原理和電氣性能。隨著工業(yè)的發(fā)展，自動化已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)的代名詞。自動運料小車的電氣控制設計就是為了適應日益發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)需求。自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)大大加快了生產(chǎn)的速度，加快了工業(yè)的發(fā)展進程。各種緊密儀器的出現(xiàn)也得益于自動控制系統(tǒng)的作用。早期運料小

2、車電氣控制系統(tǒng)多為“繼電器接觸器”組成的復雜系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)存在設計周期長、體積大、成本高、可靠性差、功耗高、噪聲大、缺乏通用性和靈活性等缺陷。在實際生產(chǎn)中。由于存在大量用開關(guān)量控制的簡單的程序控制過程，而實際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)不能滿足這種要求。隨著可編程控制器的出現(xiàn)，提高了電氣空盒子的靈活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到了很大的提高。PLC完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境。PLC具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)量方面的優(yōu)點，目前在世界各國已作為一種標準化通用設備普遍應用于工業(yè)控制?？删幊炭刂破鞯膹V泛應用對于工業(yè)的發(fā)展具有轉(zhuǎn)折性的影響?；赑LC的運料

3、小車控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，功耗低，大大的提高了效率，降低成本。1 常規(guī)電氣控制2.1 工藝流程圖2-1 小車運料示意圖某反應爐由一臺小功率三相異步電動機拖動的自動運料小車，其動作順序與控制要求如下：（1）小車由原位起動前進到1位（A料場）自動停留T1（2min），裝A料。（2）1位裝A料完畢，自動返回原位，并停留T2（150s）進行卸料。（3） 卸料完畢，自動前進經(jīng)1位不停留直到2位（B料場）自動停留T3（100s），裝B料。（4）2位裝B料完畢，自動返回原位，并停留T2（120s）進行卸料。（5）小車在中間任何位置都可以停車，并能再次起動(前進或后退)且再次起動后運料計劃不變。2.2

4、拖動要求（1）運料小車由三相繞線式異步電動機拖動，采用轉(zhuǎn)子回路串電阻（二級電阻）起動（間隔5s切除R）。（2）進料及卸料電磁閥為220V直通式電磁閥。（3）在原位、2位兩處設置超程保護。（4）由主令開關(guān)SA選擇“單周”、“循環(huán)”工作方式。2.2 設計任務1繪制主電路，選擇合適的元器件（名稱、數(shù)量）。2繪制常規(guī)電氣控制回路。3根據(jù)控制要求選擇PLC，并安排PLC的I/O端口。4繪制狀態(tài)流程圖。5繪制梯形圖并編寫語句表。6上機調(diào)試程序。7繪制PLCA接線圖。8編寫設計、使用說明書及設計小結(jié)，列出參考資料目錄。2.4 主電路圖2-2 主電路圖2.5 控制回路圖2-3 控制回路圖26 設備選型表2-1

5、 元器件元器件數(shù)量（個）空氣開關(guān)QF1熱繼電器FR1按鈕SB4主令開關(guān)SA1行程開關(guān)SQ5接觸器KM4時間繼電器KT6中間繼電器KA3燈EL1揚聲器SPE13 PLC控制31 PLC的I/O分配表3-1 I/O分配表輸入說明輸出說明I熱繼電器FR電機正轉(zhuǎn)KM1I停止按鈕SB1電機反轉(zhuǎn)KM2I暫停按鈕SB2電機轉(zhuǎn)子串一級電阻運行KM3I主令開關(guān)SA電機轉(zhuǎn)子不串電阻運行KM4I正向啟動SB3原位卸料信號 yv-1I反向啟動SB4A料場裝料信號 yv-2I原位行程開關(guān)SQ1B料場裝料信號 yv-3I1位行程開關(guān)SQ2超程報警信號LED、揚聲器2位行程開關(guān) SQ3原位超程保護開關(guān)SQ42位超程保護開關(guān)

6、SQ532 PLC接線圖及控制面板圖3-1 PLC接線圖圖3-2 控制面板圖3.3 PLC梯形圖圖3-3 梯形圖3.4 程序調(diào)試及仿真341仿真圖圖3-4 運料小車前行仿真圖Q0.0燈亮表示電機正轉(zhuǎn)；Q0.3燈亮表示電機轉(zhuǎn)子所串二級電阻被短接，小車前向行使。圖3-5 運料小車反向行駛仿真圖圖中Q0.1燈亮表示電機反轉(zhuǎn)，小車反向行駛。圖3-6 運料小車在1位裝A料仿真圖圖中I0.7燈亮表示運料小車前行到達1位， Q0.5燈亮表示小車正在A料場裝料。圖3-7 運料小車在原位卸料仿真圖圖中I0.6燈亮表示運料小車從1位返回到達原位，Q0.4燈亮表示小車正在卸料。圖3-8 小車經(jīng)1位不停車仿真圖圖中Q

7、0.1、Q0.3、Q0.7均亮表示運料小車經(jīng)過1位時不停車繼續(xù)行駛。圖3-9 運料小車B料場裝料仿真圖圖中I1.0燈亮表示運料小車從原位到達2位，Q0.6燈亮表示小車正在2位裝B料。圖3-10 運料小車超程報警仿真圖圖中I1.1燈亮表示小車在原位超程，Q0.7燈亮表示系統(tǒng)發(fā)出報警信號。圖3-11 運料小車超程報警仿真圖圖中I1.2燈亮表示小車在2位超程，系統(tǒng)發(fā)出報警信號。342 狀態(tài)監(jiān)控圖圖14 正轉(zhuǎn)圖3-12小車前行監(jiān)控圖按啟動按鈕后，Q0.0接通，電機正轉(zhuǎn)，每間隔5秒短接一級電阻，10秒后Q0.3接通，電阻被短接。小車前向行駛。圖3-13 小車在1位裝A料狀態(tài)監(jiān)控圖小車到達1位，小車停止,

8、正在裝A料。圖3-14 小車返向行駛狀態(tài)監(jiān)控圖小車裝完A料后返回原位。圖3-15 小車在原位卸A料狀態(tài)監(jiān)控圖小車回到原位后停車，此時正在卸A料。圖3-16小車去往2位時經(jīng)1位不停狀態(tài)監(jiān)控圖小車卸料完畢后去往2位，經(jīng)過1位時不停車。圖3-17小車裝B料狀態(tài)監(jiān)控圖小車到達2位停車，此時正在裝B料。圖3-18 小車返回經(jīng)過1位狀態(tài)監(jiān)控圖小車從2位返回原位時進過1位不停車。圖 返回經(jīng)1位不停圖3-19 卸B料小車回到原位，此時正在卸B料4 操作說明1、旋轉(zhuǎn)主令開關(guān)SA，選擇小車運行方式為單周或者是循環(huán)。2、按啟動按鈕SB3，小車正向啟動，并按程序預設運料計劃運行。3、按暫停按鈕SB2，小車可在運行途中

9、隨時停車。根據(jù)小車運行方向選擇啟動按鈕SB3或SB4，小車可在途中重新啟動，并按原運料計劃繼續(xù)運行。4、按停止按鈕SB1，小車可在任何位置急停。5 設計心得此次課程設計做的是自動運料小車控制系統(tǒng)，料比為1車A料/1車B料。雖然老師曾在課堂上講解過這種相同運料行程的例題，但到了自已動手才發(fā)現(xiàn)有諸多問題。剛開始總是有點力不從心，不知道如何下手。后經(jīng)過老師耐心的講解，自己查書，上網(wǎng)查詢，最后把控制回路圖和程序的草搞做了出來，但也擔心忽略了一些重點，而達不到控制要求。經(jīng)過仿真軟件的仿真，也發(fā)現(xiàn)程序有些問題，經(jīng)過多次的修改、仿真，修改再仿真。程序總算趨于完美。此次課程設計我們學到的不僅僅是PLC的知識，更多的是學會了怎么去團結(jié)怎么去一起面對困難，一起解決，而不是逃避！總結(jié)設計電路的特點和優(yōu)缺點，指出課題的核心及使用價值，提出改進意見。6 參考文獻1 方承遠，張振國. 工廠電氣與PLC控制技術(shù)M. 北京：機械工業(yè)出版社，2