自動(dòng)送料裝車和單軸位置控制報(bào)告.

1、河南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí) 1241姓名 雷小芳2014年12月28日課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指標(biāo)滿分評(píng)分1工作態(tài)度遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)認(rèn)真；作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，踏實(shí)肯干； 善于與他人合作。52工作量按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，難易程度和工作量符合要求；完成運(yùn)料小車控制模塊 10分，完成單軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 20分。203出勤情況全勤：10分10分有遲到、早退、請(qǐng)假現(xiàn)象：8分曠課1天：2分曠課2天及以上：0分4設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)力殺控制要求詳細(xì)，變化多樣，能自主設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)自己的控制要求， 想法獨(dú)特。能靈活運(yùn) 用相關(guān)專業(yè)知識(shí)，有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)， 有獨(dú) 特見解，設(shè)計(jì)有一定應(yīng)用價(jià)值。30分

2、5實(shí)驗(yàn)技能動(dòng)手能力強(qiáng)，能獨(dú)立完成接線及編程工作， 能解決設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。10分6小組表現(xiàn)注重團(tuán)隊(duì)合作，在小組中表現(xiàn)突出，對(duì)設(shè)計(jì) 方案的制定及選取起主要作用，在實(shí)驗(yàn)操作 過程中，承擔(dān)主要執(zhí)仃者。5分7設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì) 量報(bào)告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理； 文理通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn) 確，符合規(guī)范；圖表完備、正確，繪圖準(zhǔn)確、 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；。20分總 分評(píng)語(yǔ)：等級(jí)：評(píng)閱人：職稱： 講師日期:2015 年河南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱：電氣控制與PLC技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間：自12月22日至2月26_日,共5天。設(shè)計(jì)地點(diǎn)：河南工程學(xué)院3#A418設(shè)計(jì)單位：河南工程學(xué)院電氣信息學(xué)院指導(dǎo)教師：鄧麗霞院長(zhǎng)：徐其興目錄1

3、前言 12 自動(dòng)送料裝車 22.1 控制要求 22.1.1 基本控制要求 22.1.2 自動(dòng)送料裝車擴(kuò)充控制 22.2 硬件設(shè)計(jì) 22.3 程序圖 42.4 小結(jié) 73 單軸位置控制 73.1 控制要求 73.2 硬件設(shè)計(jì) 83.3 程序圖 93.3.1 自動(dòng)控制部分程序 103.3.2 手動(dòng)部分程序 123.4 小結(jié) 13總結(jié) 13謝 辭 14參考文獻(xiàn) 15131前言隨著社會(huì)迅速的發(fā)展，各機(jī)械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用 范圍涉及各個(gè)領(lǐng)域，例如：機(jī)械、汽車制造、化工、交通、軍事、民用等。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC的應(yīng)用不但

4、大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，而且大大地簡(jiǎn)化和減少了維修維護(hù)的工作量。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、控制程 序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強(qiáng)和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在機(jī)械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人 的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過程全盤自動(dòng)化， 這就離不開控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是 整個(gè)生產(chǎn)線的靈魂，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線起著指揮的作用。 一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影 響生產(chǎn)線的繼續(xù)進(jìn)行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)采用了 PLC控制。從自動(dòng)送料裝車的工藝流程來(lái)看，其控

5、制系統(tǒng)屬于自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此自動(dòng)送料裝車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。 我在設(shè)計(jì)程序時(shí)采用了基本指令編程， 便于各種 附加功能的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)送料裝車是基于 PLC控制系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)的，控制系統(tǒng)的每一步 動(dòng)作都直接作用于送料小車的運(yùn)行，因此，自動(dòng)送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能 的好壞有著直接的關(guān)系。自動(dòng)送料小車能否正常運(yùn)行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng) 密不可分。單軸位置控制系統(tǒng)采用了 PLC控制，從單軸位置控制的工藝流程來(lái)看，其控制系 統(tǒng)屬于自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相結(jié)合的系統(tǒng)， 因此，此單軸位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng) 和自動(dòng)兩種工作方式。手動(dòng)控制可以通過硬件進(jìn)行控制也可

6、以通過編程軟件控制。我在程序設(shè)計(jì)上采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖 關(guān)系，從而在設(shè)計(jì)和修改任何一種工作方式的程序時(shí)， 不會(huì)對(duì)其它工作方式的程序造 成影響，使得程序的設(shè)計(jì)、修改和故障查找工作大為簡(jiǎn)化。在設(shè)計(jì)該P(yáng)LC自動(dòng)送料裝車設(shè)計(jì)程序和單軸位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的同時(shí)總結(jié)了 以往設(shè)計(jì)程序的一般方法、步驟，并且把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到本次設(shè)計(jì)當(dāng)中更 加深入的了解了更多的PLC知識(shí)。2自動(dòng)送料裝車2.1 控制要求自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)要求通過 PLC自動(dòng)控制小車的裝料卸料過程。小車到達(dá) 指定的位置裝料停止時(shí)間卸料停止時(shí)間。2.1.1 基本控制要求按下啟動(dòng)按鈕SB1,小車運(yùn)

7、動(dòng)到1號(hào)工地裝料1,停止2秒，運(yùn)動(dòng)到2號(hào)工地卸 貨，停止2秒，運(yùn)動(dòng)到3號(hào)工地裝料2,停止3秒，運(yùn)動(dòng)到4號(hào)工地卸貨，停止3秒, 返回1號(hào)工地。循環(huán)上述過程。按下停止按鈕，回到1號(hào)工地停止。2.1.2 自動(dòng)送料裝車擴(kuò)充控制在實(shí)現(xiàn)以上基本控制的基礎(chǔ)上， 我又加入急停按鈕，按下急停按鈕，小車立即停 止運(yùn)行，松開按鈕，小車沿原路線行走，也加入了手動(dòng)按鈕，小車停止時(shí)按下手動(dòng)按 鈕，一直撼著直到把小車停到指定的位置。2.2 硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝車的I/O接線圖10J ? T.后退起動(dòng)4號(hào)匚位3號(hào)匚位2號(hào)工位I號(hào),1：位I SQI后退前進(jìn) Com 24V2.3程序圖X006X010pHMOXOOlX002XQO

8、1 X002M100M101 MO YOO1 XO1OII#-HT1T2T3按下啟動(dòng)按鈕X6, M0得電，Y0得電，小車啟動(dòng)前進(jìn)。小車達(dá)到1號(hào)工地，碰到接近開關(guān)X1,小車停止2s裝料，2s定時(shí)時(shí)間到，T1常開節(jié)點(diǎn)閉合，小車?yán)^續(xù)前進(jìn)，小車到達(dá)2號(hào)工地，碰到接近開關(guān) X2,小車停止2s卸料，2s時(shí)間到，T2閉合，小 車?yán)^續(xù)前進(jìn)。圖4小車在4號(hào)工位卸料4s后，T4常開結(jié)點(diǎn)閉合，Y1得電，小車開始后 退，到1號(hào)工位時(shí)，X1常閉結(jié)點(diǎn)斷開，小車后退停止，與此同時(shí)， Y0又 得電，小車又前進(jìn)運(yùn)行，以此循環(huán)。在小車運(yùn)行期間，任何時(shí)候按下停 止按鈕X10,小車將停止運(yùn)行，按下后退按鈕 X7可以使小車停在想要的

9、工位。2.4小結(jié)課為課程設(shè)計(jì)的第一個(gè)任務(wù)是自動(dòng)送料裝車，開始著手時(shí)確實(shí)無(wú)從下手，萬(wàn)事開 頭難，所以一旦開始成功結(jié)果就成功了一半， 個(gè)中酸甜苦辣如魚飲水冷暖自知， 很難 忘的開始。不過，接下來(lái)的單軸位置控制自然手到擒來(lái)了。3單軸位置控制3.1 控制要求該單元有電機(jī)帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，氣泵產(chǎn)生氣體帶動(dòng)氣缸（用氣缸模擬機(jī)械手）上下運(yùn) 動(dòng)和吸附物塊組成。電機(jī)帶動(dòng)軸的左移 Y0和右移Y1。軌道有三個(gè)接近開關(guān)（1、2、 3）定位三個(gè)工位，氣缸由電磁閥控制進(jìn)氣和出氣，實(shí)現(xiàn)氣缸的上升和下降（Y2）,吸附開關(guān)X3控制吸附物塊（Y3）,設(shè)計(jì)有手動(dòng)和自動(dòng)控制部分，可以通過開關(guān)X14選擇控制 方式。自動(dòng)控制要求：通過X14開

10、關(guān)選擇自動(dòng)控制方式，按復(fù)位按鈕，氣缸回到工位1, 按啟動(dòng)按鈕后，氣缸下降吸附物塊，然后上升，再?gòu)墓の?移動(dòng)到工位2,再下降，釋放物塊回升氣缸，4秒過后氣缸下降吸附物塊從工位 2移動(dòng)到工位3,再下降釋放 物塊回升氣缸，4秒后再下降吸附物塊從工位3移動(dòng)到工位1,下降釋放物塊回升氣 缸，工作全部完成，氣缸停止在工位 1。手動(dòng)控制要求：通過 X14開關(guān)選擇手動(dòng)控制方式，通過控制面板來(lái)控制，手柄控制 氣缸向左X16、向右X17移動(dòng)，氣缸的上X4和X5下通過面板旋鈕控制，物塊的吸 附通過面板旋鈕X3控制，來(lái)完成物塊在三個(gè)工位上的移動(dòng)。3.2 硬件設(shè)計(jì)單軸位置控制I/O接線圖左移KM2右移KML上移YV2電

11、磁鐵YA移YVI3.3 程序圖程序圖分為手動(dòng)控制部分和自動(dòng)控制部分.在自動(dòng)控制部分中，初始狀態(tài)PLC運(yùn) 行時(shí)，初始化脈沖使初始狀態(tài)步S0置位.按下啟動(dòng)按鈕X5,S10置位，小車下降，碰到下 限位開關(guān)X10,S11置位，氣缸吸附小鐵塊，定時(shí)4s時(shí)間到后,S12置位，氣缸開始上升, 碰到上限位開關(guān)X7,S13置位，氣缸右移,到達(dá)2號(hào)工位后,S14置位，氣缸下移,碰到下 限位開關(guān)，氣缸放下小鐵塊,4S后，氣缸上升，碰到上限位開關(guān)X7,氣缸停止4s后再下 降吸附小鐵塊,4S后氣缸上升，氣缸繼續(xù)右移，到達(dá)3號(hào)工位，重復(fù)在2號(hào)工位的動(dòng)作， 然后氣缸吸附著小鐵塊左移至1號(hào)工位，氣缸下降放下物塊后上升停止，至

12、此，氣缸完 成一套動(dòng)作.12ii3.3.1自動(dòng)控制部分程序S14I正）下降X10下限位電磁鐵| RST Y3RojT)K40起動(dòng)_ X5原位 X0TS10 -手動(dòng)梯形圖S16-X7.限位C）上升X10卜限位T電磁鐵|sn - Tset Y3S12 X7上限位K40上升S17S1HXIO下限位丁S19一T3I SB右移XI 2號(hào)工位S20 ZT_ X7上眼位(J?)K4O電串鐵.SET | Y3卜降(jT) K401316S2I右移S27上y鐵|sir Y3T6-X2 3號(hào)位室二I下降X10下限位_屯鳥鐵STII RST Y3 IT5 0 K40曲|上升一 X7上限位同（t）K40sy |上升一

13、 X7上限位S? I冠）左移X0（1號(hào).二位）刈下降X10下限位J_電單鐵S31 UST Y3T6司（J4）下降復(fù)位。TO 包）K40產(chǎn)支吏0上升X7上限位,X103.3.2手動(dòng)部分程序手動(dòng)梯形圖X15X14X6X7XOY1左移T H .XIIX14X6X7X2Y0右移T H HWHX12X14 X6 X7 Y4上移T H。上移X13X14 X6 X10 Y2卜移I H下移XI6 XI6 X3 XI4 X6H KF電磁鐵Y3 Y313.4小結(jié)單軸位置控制難在復(fù)位的設(shè)計(jì)，因?yàn)榫幊逃玫氖荢FC, SFC圖適用于具有比較固定順序的控制，但是某些步進(jìn)順序控制過程中要加入一些隨機(jī)控制信號(hào)，用SFC圖來(lái)隨

14、機(jī)控制信號(hào)是不方便的，開始時(shí)對(duì)于這一類信號(hào)不知怎么辦才好， 最后還是想出 了用梯形圖用來(lái)補(bǔ)充的辦法?？偨Y(jié)先總的說，實(shí)訓(xùn)時(shí)間真的很短，五天加在一起在實(shí)驗(yàn)室呆了九個(gè)小時(shí)而已，光靠 這九個(gè)小時(shí)想要完成兩個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)幾乎是不可能的，機(jī)會(huì)總是給有準(zhǔn)備的人的，也可以說是功夫不負(fù)有心人，課下的努力加上實(shí)驗(yàn)室的用心，給我這次實(shí)訓(xùn)畫上了一個(gè)相 對(duì)圓滿的句號(hào)。在實(shí)訓(xùn)開始前兩天我已經(jīng)在宿舍仔細(xì)觀看實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求，自動(dòng)送料裝車這個(gè)任務(wù)，先在自己電腦上編好梯形圖，在電腦上進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)試，因?yàn)闆]有運(yùn)行設(shè)備， 想著必有好多不足之處，以待到了實(shí)驗(yàn)室有目的的進(jìn)行修改。 果然，第一天在實(shí)驗(yàn)室 設(shè)備上運(yùn)行的時(shí)候第一次小車根本不會(huì)

15、動(dòng)，通過多次和同伴討論并改進(jìn)后小車終于可 以完成控制要求。開始是想完成小車自動(dòng)送料裝車任務(wù)就算完成了， 根本不打算做單軸位置控制這 個(gè)任務(wù)，這個(gè)單軸看起來(lái)很復(fù)雜，要求讀起來(lái)也很復(fù)雜，看起來(lái)就完不成的樣子。只 是抱著試一試的態(tài)度去做，做起來(lái)時(shí)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有看起來(lái)難，采用SFC圖很快在稿紙 上把程序給寫了下來(lái)。然后再輸入電腦，運(yùn)行時(shí)到了工位3氣缸死活不回了，檢查程 序也沒有錯(cuò)誤，最后找出問題竟然是一個(gè)符號(hào)在電腦上輸錯(cuò)了，改了之后，氣缸順利吸著物塊從工地3返回到工地1,但是問題又來(lái)了，按下復(fù)位按鈕后氣缸直接停了， 不能自動(dòng)回到工位1.又是一頓好想，最后任務(wù)圓滿完成。其實(shí)，這次課程設(shè)計(jì)時(shí)間雖短，但收獲頗

16、豐，對(duì)基本指令的用法基本掌握，自鎖， 互鎖，停止優(yōu)先什么的，平時(shí)看書遠(yuǎn)沒有自己用了的體會(huì)深刻。 我學(xué)會(huì)了很多以前沒 學(xué)過的知識(shí)，也鞏固了很多以前沒學(xué)好的知識(shí)，使我的專業(yè)理論知識(shí)更加扎實(shí)，SFC圖是掌握的差不多了，包括對(duì) GX works軟件的操作更加熟練。該小車控制系統(tǒng)的研究方向：由于本小車系統(tǒng)并不完善，沒有設(shè)計(jì)小車怎么裝料 和怎么卸料和小車到料倉(cāng)后送料的多少。 這兩方面是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完善，是將來(lái)的研 究方向。最后，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習(xí)的 過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動(dòng)的。 相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)它對(duì)我以 后的學(xué)習(xí)及工作都會(huì)產(chǎn)生積極的影響。

17、謝辭本論文是在鄧麗霞老師親自指導(dǎo)下完成的。老師在學(xué)業(yè)上給了我很大的幫助，使 我在設(shè)計(jì)過程中避免了許多無(wú)為的工作，在此我對(duì)老師表示衷心的感謝！本課程設(shè)計(jì)能夠完成，要感謝電子與電氣信息工程學(xué)院的所有老師， 是他們?cè)谶@ 三年的時(shí)間里，教會(huì)我的專業(yè)知識(shí)。在我課程設(shè)計(jì)期間，得到了我的老師老師的幫助， 在忙碌的工作之余，給予我專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)，而且教給我學(xué)習(xí)的方法和思路，使我 在設(shè)計(jì)過程中不斷有新的認(rèn)識(shí)和提高。我會(huì)在以后的工作中為社會(huì)作出貢獻(xiàn)去回報(bào)他 們對(duì)我的教導(dǎo)。希望每個(gè)人都和我一樣，通過做課程設(shè)計(jì)，能夠?qū)W到很多的知識(shí)與道 理，大家都能用一顆熱誠(chéng)的心去投身未來(lái)的工作，報(bào)效祖國(guó)、父母、老師。 在本文 結(jié)束之際，特向