1、學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)方向電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)題目名稱裝卸料小車PLC控制設(shè)計(jì)電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)級(jí)本科）目:裝卸料小車PLC控制設(shè)計(jì)（系）：物理與機(jī)電工程學(xué)院業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化作者姓名:職稱:指導(dǎo)教師: 完成日期:課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求：1. 完成運(yùn)料小車控制要求。一輛小車在A B兩點(diǎn)之間運(yùn)行，在AB兩點(diǎn)之間各設(shè)一個(gè)限位開關(guān)，如圖所 示，小車在A點(diǎn)時(shí)(后限位開關(guān)受壓動(dòng)作)，操作控制按鈕可使小車前行至料都 下碰到前限位開關(guān)停止，裝料后再返回 A點(diǎn)將料卸下。小車要求有3種控制方 式。(1)手動(dòng)控制方式(2) 單周期運(yùn)行控制方式(3) 自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行控制方式A手動(dòng)方式在手動(dòng)控制方式

2、下，可用4個(gè)控制按鈕控制小車向前、向后運(yùn)行，以及車門 的打開和料斗門的代開。小車的運(yùn)行有三相異步電動(dòng)機(jī)控制，小車的車門和料斗的車門由電磁鐵控 制，當(dāng)電磁鐵得電時(shí)料斗門或車門打開，失電關(guān)閉。(1) 手動(dòng)控制要求a小車向前運(yùn)行：小車在料斗下面時(shí)不能向前運(yùn)行，小車的車門在打開不能運(yùn)行，小車采用點(diǎn)動(dòng)控制，按下向前運(yùn)行按鈕，小車向前進(jìn)，當(dāng)小車行至料斗下 時(shí)碰到前限位開關(guān)時(shí)應(yīng)停下來。b小車向后運(yùn)行：小車在 A地點(diǎn)時(shí)不能后退，小車的車門在打開時(shí)不能運(yùn) 行，小車采用點(diǎn)動(dòng)控制，料斗門未關(guān)閉時(shí)不能運(yùn)行，按下向后運(yùn)行按鈕時(shí)，小 車向后運(yùn)行至A地點(diǎn)時(shí)小車碰到后限位開關(guān)時(shí)應(yīng)停下來。c料斗門打開控制：小車必須在 B地點(diǎn)時(shí)

3、，才能打開車門，以保證將料卸 在地上。按下料斗門打開按鈕，控制料斗門的電磁鐵得電，斗門打開，延時(shí)十 秒后電磁鐵失電斗門關(guān)閉。d車門打開控制：小車必須在 A地點(diǎn)時(shí)，才能打開車門，以保證將料卸在 規(guī)定地點(diǎn)。按一下車門打開按鈕，控制車門的電磁鐵得電，車門打開，延時(shí)十 秒后電磁鐵失電，車門關(guān)閉。B單周期運(yùn)行控制要求小車在A地點(diǎn)，并且在車門關(guān)好的情況下，按一下向前運(yùn)行按鈕。小車就從A地點(diǎn)運(yùn)行到B地點(diǎn)停下來，然后料斗門打開裝料十秒鐘，之后小車自動(dòng)向后運(yùn)行到A地點(diǎn)停止，車門打開卸料4秒鐘后，車門關(guān)閉。C自動(dòng)循環(huán)控制要求小車在A地點(diǎn)時(shí)，按一下向前運(yùn)行按鈕，小車將自動(dòng)重復(fù)單周期運(yùn)行過程,斷開運(yùn)行開關(guān)時(shí)，小車將在

4、完成一個(gè)循環(huán)后，結(jié)束運(yùn)行。在手動(dòng)控制方式下不能運(yùn)行單周期、雙周期、自動(dòng)運(yùn)行方式，反之，單周期、雙周期和自動(dòng)運(yùn)行方式下也不能運(yùn)行手動(dòng)控制。2. 可編程控制器輸入輸出接線圖設(shè)計(jì)。3. 控制面板原件布置圖設(shè)計(jì)。4. 控制梯形圖和程序設(shè)計(jì)。5. 編寫設(shè)計(jì)說明書。6. 繪制必要的圖紙。、課程設(shè)計(jì)說明書撰寫要求:1. 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)原始資料，滿足控制要求。2. 設(shè)計(jì)說明書書寫工整、整齊，圖紙應(yīng)清潔規(guī)范，電氣符號(hào)和文字符號(hào)符合國標(biāo)。3. 完成設(shè)計(jì)說明書（包括封面、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)思路、硬件設(shè)計(jì)圖、程序清單、總結(jié)體會(huì)、參考文獻(xiàn)等）。三、設(shè)計(jì)進(jìn)度第一周星期一、講解設(shè)計(jì)課題內(nèi)容、布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。星期三、PLC

5、輸入輸出接線圖，初步設(shè)計(jì)。星期五梯形圖、控制面板初步設(shè)計(jì)第二周星期一、PLC輸入輸出接線圖，梯形圖、控制面板修改完善。星期三、繪圖，編寫說明書，裝訂說明書答辯星期五指導(dǎo)老師簽字：目錄前言PLC 是基于電子計(jì)算機(jī)，且適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的電控制器。它源于繼電控制裝 置，但它不像繼電裝置那樣， 通過電路的物理過程實(shí)現(xiàn)控制， 而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于 PLC 內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通 計(jì)算機(jī)。普遍計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的入出，只要人機(jī) 界面好就可以了。而 PLC 則還要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的使用等 問題。特別要考

6、慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，抗干擾等問題。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 人們對(duì)于生產(chǎn)過程提出了更高的要求，然而由于控制過程與對(duì)象越加復(fù)雜，因此要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工過程的理想控制就更加困難?？删幊炭刂破?Programmable Logic Controller)，簡稱PLC。它是20世紀(jì)70年代以來, 隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高及微電子技術(shù)的飛 速發(fā)展， PLC 的功能和性能已經(jīng)有了很大的提高，從當(dāng)初用于邏輯控制和順序控制領(lǐng)域，擴(kuò)展到運(yùn)動(dòng)控制和過程控制領(lǐng)域。現(xiàn)在的可編程控制器(PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)

7、絡(luò)技術(shù) 發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它以其功能強(qiáng)大、可靠性高、編程簡單、使 用方便以及體積小、功耗低等突出的優(yōu)越性，迅速普及并成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱設(shè)備之一。這次課程設(shè)計(jì)服從于電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及任務(wù)書的要求,編寫時(shí)力求結(jié)合編程及調(diào)試實(shí)際過程、突出PLC應(yīng)用及特點(diǎn)。設(shè)計(jì)目的和任務(wù)設(shè)計(jì)目的傳統(tǒng)的運(yùn)料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺 點(diǎn)，且維護(hù)維修不易等缺點(diǎn)。作為目前國內(nèi)控制市場(chǎng)上的主流控制器， plc 在市場(chǎng)、技 術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用 PLC控制來代替繼電器控制已是大勢(shì)所趨。以本設(shè)計(jì)采用 plc 作為運(yùn)料小車的核心控制器件。設(shè)計(jì)任務(wù)

8、能實(shí)起點(diǎn)本設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車往返運(yùn)動(dòng) PLC控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制要求如下: 現(xiàn)如下三種控制要求1. 手動(dòng)控制方式2. 單周期運(yùn)行控制方式3. 自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行控制方式硬件設(shè)計(jì)I/O 點(diǎn)數(shù)分配卸料指示燈S2分析控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備系統(tǒng)的起動(dòng) SD停止ST需要2個(gè)按鈕, 和終點(diǎn)處的兩個(gè)行程開關(guān)是用來自動(dòng)控制小車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，也應(yīng)作為輸入設(shè)備。 RX 小車右行起動(dòng)按鈕 LX 小車左行起動(dòng)按鈕 ZL 裝料按鈕 XL 卸料按鈕 A1 單周期開關(guān) A2 雙周期開關(guān) A3 手動(dòng)按鈕 A4 自動(dòng)按鈕 SQ1 右限位開關(guān) SQ2 左限位開關(guān) 總計(jì) 12個(gè)輸入點(diǎn)數(shù)51 裝料指示燈52 卸料指示燈 L1

9、左行指示燈 R1 右行指示燈 總計(jì) 4 個(gè)輸出點(diǎn)數(shù) I/O 點(diǎn)數(shù)分配表如下表表 I/O 點(diǎn)數(shù)分配用方便以及體積小、功耗低等突出的優(yōu)越性，迅速普及并成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱設(shè)備之一。這次課程設(shè)計(jì)服從于電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及任務(wù)書的要求,編寫時(shí)力求結(jié)合編程及調(diào)試實(shí)際過程、突出PLC應(yīng)用及特點(diǎn)。設(shè)計(jì)目的和任務(wù)設(shè)計(jì)目的傳統(tǒng)的運(yùn)料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺 點(diǎn)，且維護(hù)維修不易等缺點(diǎn)。作為目前國內(nèi)控制市場(chǎng)上的主流控制器， plc 在市場(chǎng)、技 術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用 PLC控制來代替繼電器控制已是大勢(shì)所趨。以本設(shè)計(jì)采用 plc 作為運(yùn)料小車的核心控制器

10、件。設(shè)計(jì)任務(wù)能實(shí)起點(diǎn)本設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車往返運(yùn)動(dòng) PLC控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制要求如下: 現(xiàn)如下三種控制要求1. 手動(dòng)控制方式2. 單周期運(yùn)行控制方式3. 自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行控制方式硬件設(shè)計(jì)I/O 點(diǎn)數(shù)分配卸料指示燈S2分析控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備系統(tǒng)的起動(dòng) SD停止ST需要2個(gè)按鈕, 和終點(diǎn)處的兩個(gè)行程開關(guān)是用來自動(dòng)控制小車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，也應(yīng)作為輸入設(shè)備。 RX 小車右行起動(dòng)按鈕 LX 小車左行起動(dòng)按鈕 ZL 裝料按鈕 XL 卸料按鈕 A1 單周期開關(guān) A2 雙周期開關(guān) A3 手動(dòng)按鈕 A4 自動(dòng)按鈕 SQ1 右限位開關(guān) SQ2 左限位開關(guān) 總計(jì) 12個(gè)輸入點(diǎn)數(shù)51 裝料指示燈52 卸料指

11、示燈 L1 左行指示燈 R1 右行指示燈 總計(jì) 4 個(gè)輸出點(diǎn)數(shù) I/O 點(diǎn)數(shù)分配表如下表后運(yùn)行至A地點(diǎn)時(shí)小車碰到后限位開關(guān)時(shí)應(yīng)停下來。C 料斗門打開控制：小車必須在 B 地點(diǎn)時(shí)，才能打開車門，以保證將料卸在 地上。按下料斗門打開按鈕，控制料斗門的電磁鐵得電，斗門打開，延時(shí)十秒 后電磁鐵失電斗門關(guān)閉。D車門打開控制：小車必須在 A地點(diǎn)時(shí)，才能打開車門，以保證將料卸在規(guī) 定地點(diǎn)。按一下車門打開按鈕，控制車門的電磁鐵得電，車門打開，延時(shí)十秒 后電磁鐵失電，車門關(guān)閉。控制流程圖圖手動(dòng)控制流程圖單周期控制方式單周期控制要求小車在A地點(diǎn)，并且在車門關(guān)好的情況下，按一下向前運(yùn)行按鈕。小車就從A地點(diǎn)運(yùn)行到 B

12、 地點(diǎn)停下來，然后料斗門打開裝料十秒鐘，之后小車自動(dòng)向后運(yùn)行到A地點(diǎn)停止，車門打開卸料4秒鐘后，車門關(guān)閉。完成雙周期?？刂屏鞒虉D圖 單周期控制流程圖自動(dòng)控制方式自動(dòng)控制要求結(jié)束運(yùn)行。自動(dòng)運(yùn)行方式， 反之，雙周期和自動(dòng)運(yùn)行方式小車在A地點(diǎn)時(shí)，按一下自動(dòng)運(yùn)行按鈕，小車將自動(dòng)重復(fù)雙周期運(yùn)行過程，斷開運(yùn) 行開關(guān)時(shí)，小車將前在完成一個(gè)循環(huán)后，在手動(dòng)控制方式下不能運(yùn)行雙周期、 下也不能運(yùn)行手動(dòng)控制?？刂屏鞒虉D圖 自動(dòng)控制流程圖程序設(shè)計(jì)手動(dòng)程序設(shè)計(jì) 單周期控制方式 自動(dòng)控制方式五 程序調(diào)試仿真結(jié)果圖 自動(dòng)運(yùn)行（右行）按下右行按鈕圖 自動(dòng)運(yùn)行（右行）右行輸出圖 自動(dòng)運(yùn)行（裝料）按下右限位開關(guān)圖 自動(dòng)運(yùn)行（裝料

13、）裝料輸出圖 自動(dòng)運(yùn)行（左行）圖 自動(dòng)運(yùn)行（卸料）按下左限位開關(guān)圖 自動(dòng)運(yùn)行（卸料）卸料輸出六 小結(jié)課程設(shè)計(jì)的過程，是一次將大學(xué)本課程所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合的過程，通過 課程設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了如何把理論知識(shí)與工程實(shí)際相聯(lián)系，這將對(duì)以后走上工作崗位打下 基礎(chǔ)。另外，在設(shè)計(jì)過程中，用到了如 word、AutoCAD等軟件，這大大提咼了自己的 計(jì)算機(jī)水平。在設(shè)計(jì)的過程中得到了老師和同學(xué)的幫助，增進(jìn)了師生之間的感情。由 于設(shè)計(jì)過程中需要用到許多工程手冊(cè)，這也提咼了自己查找資料運(yùn)用資料的能力。在 完成課程設(shè)計(jì)之后我不僅對(duì)工程實(shí)際有所了解，同時(shí)也鞏固了自己所學(xué)的理論知識(shí)， 通過課程設(shè)計(jì)我是受益匪淺。本文的設(shè)計(jì)

14、工作是在我的老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè) 計(jì)的研究工作中無不傾注著老師辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知 識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣 的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的 敬意。在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！衷心 地感謝在百忙之中評(píng)閱設(shè)計(jì)和參加答辯的各位老師！七 參考文獻(xiàn)1章文浩可編程控制器原理及實(shí)驗(yàn)國防工業(yè)出版社，20032魚雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20033章文浩 . 可編程控制器原理及實(shí)驗(yàn) . 北京：國防工業(yè)出