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1河南工业职业技术学院毕业设计（论文）题目：自动送料车控制年级专业：电气自动化学生姓名：SB戚晓江学号：01指导老师：冯硕2课题2自动送料车控制一、控制要求1、初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗出料口阀门K2关闭，电动机M1、M2、M3皆为OFF。按下启动按钮SB1，表示能够进入装车控制。2、装车控制：（1）进料：如料斗中料不满（S1为OFF），5S后进料阀K1开启进料；当料满（S1为ON）时，终止进料。（2）装车：当汽车开到装车位置时，检测开关S2接通(S2为ON)，红灯L1亮，绿灯L2灭，同时启动电动机M3，2S后启动电动机M2，再经2S后启动电动机M1。再经2S后打开料斗（K2为ON）出料。当汽车装满后，开关S2断开（S2为OFF），料斗出料阀门K2关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同时绿灯L2亮，红灯L1灭，表示汽车可以开走。3、停机控制：当按下停止按钮SB2时，整个系统终止运行。图：自动送料车系统3二、I/O分配与接线图自动送料车控制I/O分配表输入输出启动按钮SB1X0进料电磁阀K1Y0停止按钮SB2X1出料电磁阀K2Y1料位检测S1X2红灯L1Y2车到位信号S2X3绿灯L2Y3电动机M1Y4电动机M2Y5电动机M3Y6I/O接线图X0X10X20X30COMY0Y10Y20Y30Y40Y50COMFX2N-48MR～进料电磁阀K1出料电磁阀K2红灯L1绿灯L2电动机M1电动机M2SB1SB2S1S2Y60电动机M34目录摘要Abstract第一章绪论………………………………………………81.1课题的背景意义………………………………81.2设计内容及要求………………………………9第二章可编程序控制器………………………………122.1可编程序控制器概述…………………………122.2可编程控制器的特点………………………122.3可编程控制器的应用与发展…………………16第三章可编程控制器的编程语言……………………213.1梯形图语言…………………………………213.2助记符语言…………………………………243.3基本逻辑指令系统…………………………27第四章PLC控制送料小车的设计…………………314.1自动送料小车概述………………………314.2控制要求……………………………………314.3PLC选型……………………………………324.4控制程序设计………………………………355第五章设计小结…………………………………42参考文献…………………………………………446摘要：本次设计介绍了FX2NPLC机的性能及其特点，可编程序控制器（programmablecontroller）简称PLC。由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备，可编程序控制器是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言，控制灵活方便，抗干扰能力强，运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能，完成系统控制，在本次论文中给出了控制系统的主电路图及软件设计关键词：可编程序控制器，计算机技术，7第一章绪论1.1课题的背景意义随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。送料小车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制8系统密不可分。所以，对送料小车控制系统的设计要予以重视。1.２设计内容及要求本课题的主要设计内容有：确定送料小车控制系统的总体设计方案；设计送料小车拖动电机的电器控制线路原理图；确定送料小车控制系统PLC的型号规格，确定PLCI/O元件，列出PLCI/O元件分配表；设计送料小车控制系统的PLCI/O接线图，PLC程序的总体结构图和梯形图（包括公用程序、控制程序、信号显示和故障报警程序等设计题目：送料小车的ＰＬＣ设计设计目的：1)熟练掌握PLC的指令系统，学会定时器、计数器和特殊继电器在实际中的应用。2)通过设计牢固掌握用功能表图设计梯形图的方法、步骤及绘制梯形图所遵循的规则和设计技巧。学会时序控制程序的设计和调试方法。3)学会PLC输入/输出点的分配、接线。对PLC有9系统的了解。设计要求：某车间有6个工作台．送料车往返于工作台之间送料，如图所示。每个工作台设有一个到位开关(SQ)和一个呼“按钮(SB)。具体控制要求：(I)送料车开始应能停留在6个工作台中任意一个到位开关的位置上。(2)设送料车现暂停于M号工作台(SQm闭合)处，若这时n号工作台呼叫(SBn闭合)若：①mn，送料车左行，直至SQn动作,到位停车，即送料车停车位置SQ的编号大于呼叫按钮SB的编号时，送料车往左运行至呼叫位置后停止；②mn，送料车右行．直至SQn动作，到位停车，即进料车所停位置SQ的编号小于呼叫按钮SB前编号时，送料车往右运行至呼叫位置后停止；④m=n，送料车原位不动，即送料车所停位置SQ的编号与呼叫按钮SB的编号相同时，送科车不动。10图：自动送料车系统11第二章可编程序控制器2.1可编程序控制器概述：可编程序控制器(ProgrammableController)通常也可简称为可编程控制器,英文缩写为PC或PLC,是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便的一系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工作环境的能力，更是得到了用户的好评，因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中的到了越来越广泛的应用，成为了现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）2.2可编程控制器的特点1.可靠性高，抗干扰能力强现代PLC采用了集成度很高的微电子器件，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其可靠程度是使用机械触点的继电器所无法比较的。为了保证PLC能在恶劣的工业环璄下可靠工作，在其设计和制造过程中采12取了一系列硬件和软件主面的抗干扰措施。硬件主面采取的主要措施有：1)隔离----PLC的输入、输出接口电路一般都采用光电耦合器来传递信号，这种光电隔措施使外部电路与PLC内部之间完全避免了电的联系，有效的抑制了外部的干扰源对PLC的影响，还可防止外部强电窜入内部CPU。2)滤波----在PLC电路电源和输入、输出(I/O)电路中设置多种滤波电路，可有效抑制高频干扰信号。3)在PLC内部对CPU供电电源采取屏蔽、稳压、保护等措施，防止干扰信号通过供电电源进入PLC内部，另外各个输入、输出（I/O）接口电路的电源彼此独立，以避免电源之间的互相干扰。4)内部设置连锁、环璄检测与诊断等电路，一旦发生故障，立即报警。5)外部采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构，以适应恶劣的工作环璄。13在软件方面采取的主要措施有：1)设置故障检测与诊断程序，每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环璄和故障进行检测与诊断，发现出错后，立即自动做出相应的处理，以适应恶劣的工作环璄。2)对用户程序及动态数据进行电池后备,以保障停电后有相关状态及信息人不会因此而丢失。采用以上抗干扰措施后，一般PLC的抗电平干扰强度可达峰值1000V，脉宽10US，其平均无故障时间可高达30-50万小时以上。2、编程简单易学PLC采用与继电器控制线路图非常接近的梯形图作为编程语言，它既有继电器电路清淅直观的特点，又充分考虑到电气工人和技术人员的读图习惯，对于使用者来说，几乎不需要专门的计算机知识，因此，易学易懂，程序改变也容易修改。3、功能完善，适应性强目前PLC产品已经标准化、系列化和模块化，不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有14A/D、D/A转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能。它能根椐实际需要，方便灵活地组装成大小各异、功能不一的控制系统：既可控制一台单机、一条生产线、以可以控制一个机群、多条生产线；既可以现场控制，以可以远程控制。针对不同的工业现场信号，如交流或直流、开关量或模拟量、电流或电压、脉冲或电位、强电或弱电等，PLC都有相应的I/O接口模块与工业现场控制器件和设备直接连接，用户可以根据需要方便地进行配置，组成实用、紧凑的控制系统。4、使用简单，调试维修方便PLC的接线极其方便，只需将产生输入信号的设备（按钮、开关等）与PLC的输入端子连接，将接收输出信号的被控设备（如接触器、电磁阀等）与的输出端子连接，仅用螺丝刀即可完成全部接线工作。PLC的用户程序可在实验室摸拟调试，输入信号用开关来摸拟，输出信号可以观察PLC的发光二极管。调试后再将PLC在现场安装通调。调试工作量要比继电器控制系统少得多。PLC的故障率很低，并且有完善的自诊断功能和运15行故障指示装置。一旦发生故障，可以通过PLC机上各种发光二极管的亮灭状态迅速查明原因，排除故障。5.采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O（其中也包含特殊功能的I/O）的均采用模块化设计，由机架和电缆将各模块连接起来。系统的模块和规模可根据用户的实际需求自行组合，这样便可实现用户要求的合理的性能价格比。6.对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产PLC实质上就是一种工业控制计算机，其控制操作的功能是通过软件变成来确定的。当生产工艺发生改变时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序。这对现代化的小批量、多品种产品的生产特别适合。2.3可编程控制器的应用与发展（一）可编程序控制器的应用近年来，随着微处理器芯片及其有关元器件的价格大幅度下降，PLC的成本也随之下降。与此同时，PLC的性能却在不断完善，功能也在增多增强，使得PLC的应用已由早期的开关逻辑发展到现在工业控制的各个领域。16根据PLC的特点，可以将其应用形式归纳为如下几类：（1）开关逻辑控制。这是PLC的最基本最广泛的应用领域。PLC具有强大的逻辑运算能力，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。（2）模拟量控制。在工业生产过程中，有许多连续变化的量都是模拟量，而PLC中所处理的是数字量，为了能接受模拟量输入和输出模拟量信号，PLC中配制有A/D和D/A转化模块，将现场的模拟量经过转化变为数字量，经微处理器进行处理，数字量又经D/A转换变成模拟量去控制被控制对象，这样就可实现PLC对模拟量的控制。（3）闭环过程控制。（4）定时控制。PLC具有定时控制的功能，它可以为用户提供几十甚至上百个定时器，其定时的时间可以由用户在编写程序时设定，也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定，实现定时或延时的控制。（5）计数控制。计数控制也是控制系统不可缺少的，PLC同样也为用户提供了几十个甚至上百个定时17器，设定方式如同定时一样。若用户需要对频率较高的信号进行计数，则可以选择高速技术模块。（6）顺步控制。在工业控制中，采用PLC实现顺序控制，可以由移位寄存器和步进指令编写程序，也可以采用顺序控制的标准化语言——顺序功能图SFC编写程序，使得PLC在实现按照事件或输入状态的顺序控制相应输出时更加容易。（7）数据处理。现代PLC都具有数据处理能力，它不仅能进行算术运算和数据传送，而且还能进行数据比较、数据转换、数据显示和打印以及数据通信等。对