1基于PLC自動送料裝車系統(tǒng)設計1緒論11.1自動送料裝車系統(tǒng)簡介11.1.1自動送料裝車系統(tǒng)的特點11.1.2自動送料裝車系統(tǒng)的應用11.2自動送料裝車系統(tǒng)與其他機械系統(tǒng)共同的特征11.3基于PLC自動送料裝置簡介22PLC簡介32.1PLC簡介32.1.1PLC的特點32.1.2PLC控制思路32.2PLC的功能52.3PLC電源53自動送料裝車系統(tǒng)總體方案63.1概述63.2控制要求63.3系統(tǒng)組成73.4工作原理84PLC控制系統(tǒng)設計94.1PLC控制系統(tǒng)設計的步驟94.2設計中PLC控制系統(tǒng)語言94.3程序設計與調試104.3.1程序設計104.3.2程序調試模擬115動力裝置選擇125.1電動機的介紹125.1.1普通異步電動機125.1.2普通同步電動機135.1.3變頻電動機135.2電動機選擇145.3減速器的裝配與調整156機械輸送176.1膠帶輸送機結構與工作過程176.1.1輸送帶176.1.2輸送帶的種類1726.1.3張緊設計186.2進卸料裝置186.3支撐裝置196.4驅動滾筒196.5聯(lián)軸器206.6基本的計算及選用206.6.1輸送量計算206.6.2選用217檢測裝置237.1傳感器237.1.1傳感器的定義237.1.2傳感器的分類247.2選擇溫濕度傳感器需要注意的問題257.3定時器26結論28致謝29參考文獻30附錄31附錄A(程序流程圖)31附錄B(硬件接線圖)32附錄C(梯形圖)33附錄D(仿真圖)3631緒論隨著科學技術的進步和經濟的發(fā)展，工業(yè)生產中廣泛使用各種各樣的自動線，尤其是我國加入WTO后，自動線得到了更廣泛的應用。PLC問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。從網絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。制造業(yè)的控制主要以離散控制為主，PLC是該領域控制系統(tǒng)的首選。制造企業(yè)為提高勞動生產率和產品質量，必然會大量采用PLC，從而為PLC應用于自動生產線行業(yè)提供廣闊的前景。1.1自動送料裝車系統(tǒng)簡介1.1.1自動送料裝車系統(tǒng)的特點1.生產率高，自動化程度高為滿足人民日常生活的迫切需求，必須大批量生產運輸各類能源材料，需求各種高生產率、高自動化程度的機械系統(tǒng)。2.結構和動作復雜這是因為自動送料裝車系統(tǒng)不僅用到機械傳動原理系統(tǒng)的各種機構。而且還傳輸帶的設計和選擇電氣自動化的各種檢測和控制系統(tǒng)。3.振動問題突出現(xiàn)代自動線越來越趨向高速化，而機械高速和傳動帶的大量承載所引起的振動也影響到傳輸和生產率的提高。1.1.2自動送料裝車系統(tǒng)的應用自動送料裝車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設備，主要是用于煤粉、細砂等材料的運輸裝車。自動送料裝車系統(tǒng)一般是由給料器、傳送帶、小車等單體設備組合來完成特定的過程。這類系統(tǒng)的控制需要動作穩(wěn)定，具備連續(xù)可靠工作的能力。通過三臺電機和三個傳送帶、料斗、小車等的配合，才能穩(wěn)定、有效率地進行自動送料裝車過程。1.2自動送料裝車系統(tǒng)與其他機械系統(tǒng)共同的特征1.它們都是人為的實物組合；42.它們各部分之間具有確定的相對運動；3.在工作時能代替或減輕人類的勞動，或完成有用的機械功，或轉換機械能。1.3基于PLC自動送料裝置簡介主要工作動力來源于交流伺服電機，當準確測算出系統(tǒng)的具體電機功率和控制節(jié)拍要求后，可以選擇配套的交流伺服控制器和交流伺服電機。此次設計要求用PLC控制，結合電氣元件組合成可自動化控制的系統(tǒng)。設備電氣系統(tǒng)一般由電源、輸入元件、控制中心、執(zhí)行機構幾部分組成。執(zhí)行機構,執(zhí)行工作命令，電氣行業(yè)中常見的執(zhí)行機構有：電動機（普通、帶剎車、帶離合）、電磁閥（控制油路或氣路的通閉完成機械動作）、伺服馬達（控制調節(jié)油路、氣路的開度大?。┑取?2PLC簡介2.1PLC簡介早期的PLC只能做些開可編程序關量的邏輯控制，因而叫PLC，但近年來，PLC采用微處理器作為中央處理單元，不僅有邏輯控制功能，還有算術運算、模擬量處理甚至通信聯(lián)網功能，正確應稱為PC，但為了與個人計算機有所區(qū)別，仍稱其為PLC。2.1.1PLC的特點1.靈活、通用：要改變控制功能，只要改變軟件及少量的線路即可實現(xiàn)。2.可靠性高、抗干擾能力強：（1）硬件方面：采用微電子技術開關動作由無觸點的半導體電路及大規(guī)模集成電路完成，CPU與輸入輸出之間，采用光電隔離措施，隔離了它們之間電的聯(lián)系。（2）軟件方面：有自身的監(jiān)控程序，對強干擾信號、欠電壓等外界環(huán)境定期檢查，有故障時，存現(xiàn)狀態(tài)到存儲器，并對其封閉以保護信息；監(jiān)視定時器WTD，檢查程序循環(huán)狀態(tài)，超出循環(huán)時間時報警；對程序進行校驗，程序有錯誤進輸出報警信息并停止執(zhí)行。3.使用簡單采用自然語言梯形圖語言編程方式，編程容易，更改方便。輸入輸出接口可以與各種開關、傳感器、繼電器、接觸器、電磁閥連接，接線簡單。4.功能強、體積小縱向PLC不僅可能完成各種條件控制，還能完成模/數(shù)、數(shù)/模轉換并進行數(shù)字運算，可以完成對模擬量的控制；橫向可以控制一臺至幾臺設備，還可實現(xiàn)遠距離控制；重量輕，體積小，便于安裝。2.1.2PLC控制思路按控制等效電路可分為三個部分：輸入部分、輸出部分及控制部分。1.輸入部分：接收由各種主令電器發(fā)出的操作指令及由各種反映設備狀態(tài)信息的輸入元6件傳來的各種狀態(tài)信息。PLC的一個輸入點單獨對應一個內部繼電器，當輸入點與輸入用的公用腳COM接通時，該輸入繼電器得電。2.輸出部分：根據控制程序的執(zhí)行結果直接驅動相應負載。在PLC內部設有輸出繼電器（可能是繼電器形式，也可能是晶體管形式），每個繼電器對應一個硬觸點，當程序執(zhí)行結果讓輸出繼電器線圈通電時，該輸出繼電器的輸出觸點閉合，實現(xiàn)外部負載的控制運行。3.控制部分：是由用戶自行編制的控制程序。它存放在PLC的用戶程序存儲器中，系統(tǒng)運行時，PLC依次讀取用戶程序存儲器中的程序內容，并對它們進行解釋并執(zhí)行，執(zhí)行結果送輸出端子，以使相應的外部負載得到控制。PLC的用戶程序采用梯形圖的編程方式，它由繼電器控制電路演變而來，所不同的是，它內部的繼電器并非實際的繼電器，而是“軟”繼電器，由軟繼電器組成的控制線路并不是真正意義上的物理連接，而只是邏輯關系上的連接（軟接線）。PLC內部可區(qū)分為六個部分即：輸入、輸出、存儲器、CPU、電源及操作顯示部分。輸入部分：負責采集外部指令及設備狀態(tài)，以使CPU作出判斷。輸出部分：將CPU的運算結果向外部輸出，以完成過程動作。存儲器：存儲用戶程序及信息。CPU：執(zhí)行各種邏輯及運算程序。電源：向輸入輸出及CPU提供電源。操作顯示：向存儲器輸入用戶程序或更改用戶程序，顯示程序運行狀態(tài)。PLC主機有電源端子（交流供電型還設有供外部輸入設備用的服務電源）、功能接地端子（抗干擾、防電擊，務必接地）、保護接地端子（防觸電）、輸入輸出端子及其LED（當對應的輸入或輸出端子ON時，相應的輸入輸出LED燈亮，但當CPU異常、I/O總線發(fā)生異常時所有輸入LED滅；當內存異常及系統(tǒng)異常（FALS）發(fā)生時，所有輸入LED保持發(fā)生異常時的狀態(tài)，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入的LED狀態(tài)也不改變），PLC狀態(tài)顯示LED（POWER電源、RUN、運行、監(jiān)視/編程、停止、ERROR/ALARM亮故障/閃警告、COM外設通訊亮），模擬設定電位器及擴展連接器。2.2PLC的功能71.邏輯控制功能：實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強造車網，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網絡的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。2.定時控制功能：利用PLC定時器來實現(xiàn)時間的控制，從而完成設備的順序動作。3.計數(shù)控制功能：基于計數(shù)器的優(yōu)異功能來實現(xiàn)程序的循環(huán)功能。4.步進(順序)控制功能：運用定時器、計數(shù)器來對時間的控制，從而實現(xiàn)外圍設備的順序動作。5.PID控制功能：在S7-200中PID功能是通過PID指令功能塊實現(xiàn)。通過定時（按照采樣時間）執(zhí)行PID功能塊，按照PID運算規(guī)律，根據當時的給定、反饋、比例積分微分數(shù)據，計算出控制量。也就說這些參數(shù)是通過PLC的功能塊實現(xiàn)的。6.數(shù)據控制功能：PLC具有數(shù)據處理能力7.通信和聯(lián)網功能：PLC的聯(lián)網就是為了提高系統(tǒng)的控制能力和范圍，將分布在不同