1、精選優質文檔-傾情為你奉上自動卸料爬斗的PLC設計一、概述有一物料傳送系統如下圖所示，能夠將傳送帶送過來的物料提升到一定的高度，并自動翻斗卸料，爬斗由電動機m1拖動，將物料提升到上限后，由小車電磁閥YV控制自動翻斗卸料,卸料10秒，隨后反向下降，到達下限sq2位置，停留20s。料斗下落到sq2位置時，同時啟動由電動機m2拖動的皮帶運輸機，向料斗加料，加料工作在20 s內完成。20 s后，皮帶運輸機自動停止工作，料斗又自動上升，如此不斷地循環。 爬斗送料卸料示意圖二、設計任務和要求設計上料爬斗PLC自動控制裝置，該裝置滿足以下要求： 設置單動、連續兩個開關，可以使該裝置實現單步運行或自動循環兩種

2、工作方式。自動循環工作方式時，爬斗應從原位（SQ2）處開始，按照皮帶運輸機起動工作20s后爬斗上升SQ1動作自動翻斗動作10s爬斗下降SQ2動作皮帶運輸機起動順序連續工作。按下停止按鈕時，料斗立即停止。單步運行工作方式時，爬斗按照裝料、上升、卸料、下降四個動作工作，每按一次單步開關，爬斗執行一個動作，且應在每個動作完成之后自動復位。有特定的信號指示燈指示爬斗工作在何種狀態。 要有必要的電氣保護和互鎖關聯。摘 要：上料爬斗是焦化廠及其他工業運料的主要設備之一，廣泛應用于冶金、有色金屬、煤礦、等行業。早期上料爬斗電氣控制系統多為“繼電器接觸器”組成的復雜系統，這種系統存在設計周期長、體積大、成本高

3、等缺陷，幾乎無數據處理和通信功能，必須有專人負責操作。而現代工業設備的自動化越來越多的工廠設備采用PLC、變頻器、人機界面自動化器件來控制,因此自動化程度越來越高. 電器控制技術是隨著科學技術的不斷發展、生產工藝不斷提出新的要求而得到迅速發展的。plc控制能降低人工勞動強度，改善工作環境，減少人身傷害；提高工作效率，降低運行成本，提高管理水平. 它能使整個系統具有連線簡單，控制速度快，精度高，穩定性、可靠性和可維護性好，安裝、維修和改造方便等優點。西門子S7-200型PLC即可上述實現題目控制要求。關鍵詞：PLC、西門子、S7-200、上料爬斗、自動化目 錄1 緒論1.1 PLC的定義1.2

4、PLC的特點1.3 PLC的發展趨勢2 對控制對象的分析2.1 方案的初步設定2.2 方案采用的指令3 控制系統的硬件配置 3.1 PLC的機型選擇 3.2 電機M1的正反轉控制和電機M2的控制主電路圖 3.3 各開關按鈕的選擇 3.4 小車自帶電磁閥的選擇4 控制系統的軟件配置 4.1 I/0分配表及接線圖 4.2 順序功能圖 4.3 梯形圖 5 輸入程序并調試結束語參考文獻1 緒論在自動化生產線上，有些機械需要按一定的順序且實現自動往返運動，并且有的還要求在某些位置有一定的時間停留，以滿足生產工藝要求。用PLC實現運料小車自動往返順序控制，不僅具有程序設計簡單、方便、可靠性高等特點，而且程

5、序設計方法多樣，便于不同層次設計人員的理解和掌握。1.1 PLC的定義可編程控制器的定義可編程控制器，簡稱PLC（Programmable logic Controller）,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。1.2 PLC的特點1.2.1 可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸

6、器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。1.2.2 配套齊全，功能完善適用性強。PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品?？梢杂糜诟鞣N規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。1.2.3 系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計

7、及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。1.3 PLC的發展趨勢：1.3.1 向高速度、大容量方向發展 為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應速度和更大的存儲量 。 目前，有的PLC的掃描速度可達0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 在存儲容量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。1.3.2 向超大型、超小型兩個方向發展     當前中小型PLC比較多，為了適應市場的多種需要，今后PLC要向

8、多品種方向發展，特別是向超大型和超小型兩個方向發展?，F已有I/O點數達14336點的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強。小型PLC由整體結構向小型模塊化結構發展，使配置更加靈活。1.3.3 PLC大力開發智能模塊，加強聯網通信能力 為滿足各種自動化控制系統的要求，近年來不斷開發出許多功能模塊，如高速計數模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展了PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應用范圍。 2 對控制對象的分析2.1 方案的初步設定通過對設計任務和要求進行分析，該控制系統需要輸入5點：一個

9、單步開關（初步設定為SB2）、一個連續開關（初步設定為SB3）、兩個行程開關（上限行程開關SQ1和下限行程開關SQ2）、一個停止按鈕（初步設定為SB1）。輸出5點：PLC運行指示燈（初步設定為L1）、控制電機M2接觸器（初步設定為KM3）和皮帶運輸機指示燈（初步設定為L2）、卸料電磁閥（初步設定為YV）、控制M1正轉接觸器KM1（初步設定為KM1）和料斗上升指示燈（初步設定為L3）、控制M1反轉接觸器（初步設定為KM2）。料斗上/下的控制可由三相異步電機M1的正反轉來拖動，且SQ1、SQ2即為電機自動正、反轉的開關，電機正轉延遲時間設定為爬斗裝料時間即皮帶運輸機工作時間（電機M2工作時間），時

10、間為20秒，電機反轉延遲時間設定為爬斗卸料時間，為10秒，控制M1的接觸器（初步設定為KM1和KM2）在電器上互鎖。電機M2僅為一個方向運行，控制M2的接觸器初步設定為KM3。2.2 方案采用的指令（1）單步運行工作方式時，可采用比較觸點指令與置位復位指令。（2）自動循環工作方式時，采用基本指令組合即可實現控制。 （3）延時20秒和10秒，采用定時器指令即可。3 控制系統的硬件配置3.1 PLC的機型選擇3.1.1 I/O點數統計輸入5點（SB1SB2SB3SQ1SQ2），輸出5點（L1、KM3和L2、YV、KM1和L3、KM2）。3.1.2 估算PLC用戶程序長度為I/O總點數的（1020）

11、倍，大約135個字節，選用S7200CPU222AC/DC繼電器輸出的PLC即能滿足要求。3.2 電機M1的正反轉控制和電機M2的控制主電路圖電機M1的正反轉控制主電路圖電機M2的控制主電路圖3.3 各開關按鈕的選擇3.3.1 單步開關SB2與連續開關SB3的選擇單步開關和連續開關用常開的按鈕點動開關，按動鍵帽使開關觸頭接通或斷開。3.3.2 停止按鈕SB1的選擇停止按鈕選擇常閉按鈕開關，通過按動鍵帽，使開關觸頭接通或斷開。3.3.3 行程開關SQ1、SQ2的選擇選擇直動式常開觸點的行程開關，將行程開關安裝在上、下限位置，當裝于爬斗上的運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電

12、路的切換。3.3.4 小車自帶電磁閥的選擇選擇直動式電磁閥即可,通電時，電磁線圈產生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，關閉。4 控制系統的軟件配置S7-200CPU222單機集成8輸入6輸出共14個數字量IO點，選用ACDC繼電器輸出的主機，構成一個獨立的單機控制系統，該系統完全能滿足上述控制要求。4.1 I/0分配表及接線圖輸入信號停止按鈕SB1I0.0單步開關SB2I0.1連續開關SB3I0.2上限行程開關SQ1I0.3下限行程開關SQ2I0.4輸出信號運行指示燈L1Q0.0控制M2啟動接觸器KM3，皮帶運輸機運行指示燈L2Q0.1卸料Q0.2控制M1正轉接觸器KM1，料斗上升指示燈L3Q0.3控制M1反轉接觸器KM2Q0.4I/0分配表 接線圖4.2 順序功能圖 4.3 梯形圖 5 輸入程序并調試將程序輸入到編程軟件中，經調試之后并無問題。結束語【1】在知識獲得上，通過此次設計，我學會了如何收集整理有關資料，分析和研究，綜合運用所學專業知識，懂得了撰寫課程設計的一般步驟。 【2】在能力培養上，我懂得了如