電動葫蘆課程設(shè)計電動葫蘆的plc系統(tǒng)控制

##############大學(xué)##學(xué)院畢業(yè)設(shè)計電動葫蘆的PLC系統(tǒng)控制2009屆電氣工程系專業(yè)電氣工程自動化學(xué)號#########學(xué)生姓名#######指導(dǎo)教師########完成日期2011年12月27日 摘要隨著科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電能的應(yīng)用越來越廣泛，電器對電能的生產(chǎn)、運輸、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測與保護(hù)的作用。而PLC的引入使得電器控制變得簡單方便，智能可靠。本文主要介紹電動葫蘆的PLC控制系統(tǒng)。電動葫蘆，又叫電動提升機(jī),廣泛應(yīng)用于重物的提升、下降、平移搬運。它的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由提升機(jī)構(gòu)和水平移動裝置組成，機(jī)構(gòu)由錐型電動機(jī)M1、減速箱、鋼絲卷銅等組成。提升電動機(jī)M1通過減速箱拖動鋼絲卷筒，電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，拖動卷筒，可以使吊在鋼絲繩上的吊鉤上升或下降，實現(xiàn)提升和下放對象。水平移動裝置由電動機(jī)M2、減速箱、導(dǎo)輪、“工”字梁等組成。平移電動機(jī)M2，經(jīng)過圓柱型減速箱拖動導(dǎo)輪，平移電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，借助導(dǎo)輪，電動葫蘆可以在工字梁上來回移動，用機(jī)械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。我設(shè)計的題目是“電動葫蘆PLC控制系統(tǒng)設(shè)計”，此次設(shè)計主要內(nèi)容包括:電動葫蘆的工作過程分析、梯形圖、指令表、接線圖、電氣原理圖及情況說明。對于其中的不足和錯誤，希望老師提供寶貴意見和建議。關(guān)鍵詞：電動葫蘆，電動提升機(jī)，PLC

目錄摘要……………一．課題背景……………………11．課題背景……………………12．研究目的和意義……………13．本文的主要工作……………1二．已知情況、控制要求………21．已知情況……………………22．控制要求……………………2三．工作原理分析……………3四．程序設(shè)計及調(diào)試…………41．PLC的選型及I/0分配…………………42．梯形圖、指令表及編程元件明細(xì)表………4五．電氣設(shè)計…………71．PLC外部接線原理圖………………72．電動葫蘆電氣控制原理圖…………8六．安裝、接線、及系統(tǒng)聯(lián)合測試……………9七．尚存在的問題及方案建議………………9八．課程設(shè)計總結(jié)……………10九．致謝………………………11十.參考文獻(xiàn)………………12電動葫蘆PLC控制一.課題背景1.課題背景在生產(chǎn)實踐中，我們越來越依賴流水作業(yè)。對于輕工業(yè)，流水線發(fā)展非常迅速，一般的可以用傳送帶來完成。但對于重工業(yè)生產(chǎn)，大批量物資需要生產(chǎn)、搬運，利用傳送帶傳送工件不太實用。為了提高勞動效率、改善勞動條件，輕型起重設(shè)備電動葫蘆用途廣泛、深受歡迎。它是將電動機(jī)、減速器、卷筒、制動器和運行小車等緊湊地合為一體的起重機(jī)械，具有輕巧、靈活、成本較低，且安全可靠，零部件通用程度大，互換性強(qiáng)，起重能力高，維護(hù)方便等特點。因此它被廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、港口、倉庫、貨場、商店等場所的搬移、起吊、裝卸。2.研究目的及意義研究目的：實現(xiàn)電動葫蘆（電動提升機(jī)）的PLC控制。意義：改善原先費時費力的工作方式，實現(xiàn)機(jī)械工業(yè)自動化。3.本文的主要工作針對任務(wù)書要求進(jìn)行分析，研究，根據(jù)我們所學(xué)的《電器控制與PLC》將電動葫蘆的控制程序?qū)嵭械娜蝿?wù)進(jìn)行分析，編譯程序并將調(diào)試過程進(jìn)行說明。

二.已知情況、控制要求1.已知情況電動葫蘆的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由提升機(jī)構(gòu)和水平移動裝置組成。提升機(jī)構(gòu)由錐形電動機(jī)M1，減速器，鋼絲卷銅等組成。提升電動機(jī)M1通過減速箱拖動鋼絲卷筒，電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，拖動卷銅，可以使吊在鋼絲繩上的吊鉤上升或下降，實現(xiàn)提升和下放對象。平移電動機(jī)M2，經(jīng)過圓柱型減速箱拖動導(dǎo)輪，平移電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，借助導(dǎo)輪，電動葫蘆可以在工字梁上來回移動，用機(jī)械撞塊限制前后兩個方向的移動行程。2.控制要求（1）提升和下放控制當(dāng)KM1主觸頭閉合時，電磁制動器YB得電松閘，讓提升電動機(jī)M1轉(zhuǎn)動將對象提升。當(dāng)KM1釋放，KM1所有觸頭都斷開，YB失電依靠彈簧的推力使制動器抱閘，使電動機(jī)M1和卷筒不能再轉(zhuǎn)動。要下放對象時，使KM2得電吸合，其主觸頭閉合，YB得電松閘，電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)下放物件。當(dāng)KM2斷電釋放，主觸頭斷開，YB失電抱閘。SQ1為上限位開關(guān)，當(dāng)提升到極限位置時，會將SQ1壓下，KM1失電，YB抱閘，電動機(jī)M1停止。（2）水平移動控制M2為水平移動電動機(jī)，用來水平移動搬運貨物，由KM3、KM4進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，控制電路中設(shè)有限位保護(hù)開關(guān)SQ2，SQ3，防止電動葫蘆移動時超出行程而造成危險。三.工作原理分析本程序通過對兩個電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實現(xiàn)電動葫蘆的上升、下降、水平左、右移。首先先設(shè)計一個電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實現(xiàn)電動葫蘆的上升、下降，再用上限開關(guān)保證提升、下降無誤，然后進(jìn)行互鎖設(shè)置，設(shè)置保護(hù)電路。再設(shè)計另一個電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，實現(xiàn)電動葫蘆的左、右移動，用左、右限位開關(guān)保證左、右移動無誤，然后進(jìn)行互鎖設(shè)置，設(shè)置保護(hù)電路。最后設(shè)計的是抱閘，當(dāng)電動機(jī)都停止時，防止電動葫蘆因失電繼續(xù)工作，YB進(jìn)行抱閘。四.程序設(shè)計及調(diào)試1.PLC選型及I/O分配根據(jù)設(shè)計要求、控制要求，選定PLC的型號為：QSPLCS-B2，它是我國浙江求是科技生產(chǎn)的PLC(與三菱FX2N系列兼容)，擁有14路輸入、18路(繼電器)輸出，而本例實際只需要7路輸入、5路輸出，輸入輸出留有很大余量，完全滿足要求。I/O分配如下輸入：上升按鈕SB1：X001下降按鈕SB2：X002前移按鈕SB3：X003后移按鈕SB4：X004上限位按鈕SQ1：X005前限位按鈕SQ3：X006后限位按鈕SQ4：X007輸出：上升KM1：Y001下降KM2：Y002前移KM3：Y003后移KM4：Y004YB抱閘：Y0052.梯形圖、指令表及編程元件明細(xì)表梯形圖由梯形圖得到指令表0LDX001ANIX002ANIX005ANIY002OUTY001LDIX001ANDX002ANIY001OUTY002LDX003ANIX004ANIX006ANIY004OUTY003LDX004ANIX003ANIX007ANIY003OUTY004LDIY001LDIY002LDIY003LDIY004OUTY005END本程序中所用到的PLC內(nèi)部的編程元件及其作用如表1所示。表1.PLC編程元件明細(xì)表編程元件作用X001復(fù)合開關(guān)上升啟動X002復(fù)合開關(guān)下降啟動X003復(fù)合開關(guān)前移啟動X004復(fù)合開關(guān)后移啟動X005上限位保護(hù)X006前移限位保護(hù)X007后移限位保護(hù)Y001M1正轉(zhuǎn)提升對象Y002M1反轉(zhuǎn)下降對象Y003M2正轉(zhuǎn)前移對象Y004M2正轉(zhuǎn)后移對象Y005YB抱閘五.電氣設(shè)計1.PLC外部接線原理圖PLC外部接線原理圖如圖所示。PLC外部接線原理圖2.電動葫蘆電氣控制原理圖電動葫蘆PLC控制系統(tǒng)電氣接線原理圖六.安裝、接線、及系統(tǒng)聯(lián)合測試根據(jù)設(shè)計題目要求完成梯形圖和外部接線圖的設(shè)計。然后根據(jù)自己的設(shè)計，利用實驗箱上舞臺燈光控制板完成元件安裝接線，輸入已設(shè)計完的梯形圖程序進(jìn)行調(diào)試，監(jiān)控各元件工作情況，參考原理圖進(jìn)行聯(lián)合測試。如果不能滿足要求實現(xiàn)預(yù)期目的，則需再檢查接線與設(shè)計，直到滿足要求為止。七.尚存在的問題及方案建議本設(shè)計方案雖然設(shè)計簡約，考慮面廣，滿足設(shè)計任務(wù)書要求，但至少存在以下問題尚未解決：電路保護(hù)問題：在設(shè)計過程中，為了簡化操作過程，對PLC未加保護(hù)熱繼電器，這樣的電路存在安全隱患，容易造成危險。建議采取以下方案解決：對于過載保護(hù)問題，應(yīng)加繼電器來解決。

八.課程設(shè)計總結(jié)通過整個學(xué)期對電器控制與PLC的學(xué)習(xí)、實驗，以及這幾天小學(xué)期課程實踐的實踐，我對PLC有了更深的認(rèn)識，對程序的調(diào)試運行步驟也更為熟悉，使平時學(xué)習(xí)的理論與實踐很好的結(jié)合起來。還有，課程設(shè)計彌補(bǔ)了我平時學(xué)習(xí)理論知識的不足之處，使得我對理論的掌握更加熟練。在平時的實驗中，我們都是基本上都是套用實驗指導(dǎo)書上現(xiàn)成的程序，沒有真正的編程能力，而通過課程設(shè)計對電動葫蘆程序的編程與調(diào)試過程，我的PLC編程能力以及調(diào)試能力有了大步提高，對將來更好的工作實踐打下了良好基礎(chǔ)。雖然如此，我們還離我們的理想目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，希望在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，不斷提高。九.致謝通過這次“電動葫蘆PLC控制設(shè)計”的課程設(shè)計，我對PLC的認(rèn)識有了更新更深更系統(tǒng)全面的了解，還從實際出發(fā)將所學(xué)知識與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系起來。這樣的實踐方式使我們把只能在課本上學(xué)到的知識融會貫通，多方面進(jìn)行思考。既鍛煉了我們的動手能力又加強(qiáng)了知識的鞏固。通過這次實驗設(shè)計我學(xué)到了很多很多課堂上不能學(xué)到的東西，在王老師