PLC在运料小车控制系统中应用

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一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。二.课程设计的内容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。2.绘制运料小车控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。3.选择电器元件,列出电器元件明细表。4.上机调试程序。5.编写设计说明书。三.课程设计的要求1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。主要设计条件1.PLC实验设备若干。2.参考文献若干。设计说明书装订顺序1.课程设计说明书封面。2.课程设计任务书。3.说明书目录。4.正文(按设计内容逐项书写)。5.参考文献。6.附录。7.课程设计评分表。计进度安排1.第一周星期一上午:课题内容介绍。2.第一周星期一下午:仔细阅读设计任务书,明确设计任务与要求,收集设计资料,准备设计工具。3.第一周星期二~第一周星期五:确定控制方案。绘制运料小车控制系统电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。选择电器元件,列出电器元件明细表。4.第二周星期一:试验调试5.第二周星期二~第二周星期五:编写设计说明书,答辩。参考文献[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆:重庆大学出版社[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].重庆:重庆大学出版社[3]刘祖润.毕业设计指导.北京:机械工业出版社[4]谢桂林.电力拖动与控制.北京:中国矿业大学出版社[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.北京:水利电力出版社课题PlC在运料小车控制系统中应用1.任务描述某自动生产线上运料小车的运动如图所示,运料小车由一台三相异步电动机拖动电动机正转,小车右行,电机反转,小车左行。在生产线上有5个编码为1~5的站点供小车停靠,在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外,还设有5个呼叫开关(HJ1~HJ5)分别与5个停靠点相对应。2.设备控制要求运料小车在自动化生产线上的控制要求如下;(1)按下启动按钮,系统开始工作,按下停止按钮,系统停止工作;(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮HJ的编码时,小车向右运行,运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止;(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮HJ的编码时,小车向左运行,运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止;(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮HJ的编码时,小车保持不动;(5)呼叫按钮开关HJI~HJ5应具有互锁功能,先按下者优先。目录第1章可编程控制器(PLC)概况.........................................................................11.1PLC的定义.......................................................................................................11.2PLC的发展.......................................................................................................11.3PLC的特点.......................................................................................................21.4PLC的基本组成...............................................................................................21.5PLC的应用领域...............................................................................................2第2章运料小车的发展概况.....................................................................................4第3章控制系统设计.................................................................................................53.1运料小车的运动分析..........................................................................................53.2设备控制要求......................................................................................................53.3整体方案论证......................................................................................................63.4系统资源分配......................................................................................................73.5系统硬件设计......................................................................................................83.6程序控制梯形图与指令表..................................................................................9第4章上机调试程序...............................................................................................134.1呼叫按钮............................................................................................................134.2行程开关............................................................................................................134.3比较....................................................................................................................134.4向左运动............................................................................................................134.5向右运动............................................................................................................134.6调试操作............................................................................................................14第5章心得与体会...................................................................................................16参考文献.....................................................................................................................171第1章可编程控制器(PLC)概况1.1PLC的定义国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee-IEC),1987年的第三版对PLC作了如下的定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计算和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器实际上是一种工业控制计算机,它的硬件结构与一般微机控制系统相似,甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新电子器件,逐步形成了具有特色的各种系列产品。1.2PLC的发展1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,并公开招标提出十项标准:(1)编程方便,现场可修改程序;(2)维修方便,采用模块化结构;(3)可靠性高于继电器控制装置;(4)体积小于继电器控制装置;(5)数据可直接送入管理计算机;(6)成本可与继电器控制装置竞争;(7)输入可以是交流115V;(8)输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀,接触器等;(9)在扩展时,原系统只要很小变更;(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。1969年,美国数字公司(DEC)研制出了第一台可编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。这种新型的工业控制装置简单易懂、操作方便、可靠性高、2通用灵活、体积小、使用寿命长,很快在美国其它工业领域推广使用。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有了第五代PLC产品。1.3PLC的特点PLC之所以越来越受到控制界人士的重视,是和它的优点分不开的:1)功能齐全,它的适用性极强,几乎所有的控制要求,它均能满足;2)应用灵活,其标准的积木式硬件结构,以及模块化的软件设计,使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求,而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合;3)操作方便,维修容易,稳定可靠。尽管PLC有各种型号,但都可以适应恶劣的工业应用环境,耐热、防潮、抗震等性能也很好,一般平均无故障率可达几万小时。1.4PLC的基本组成PLC是一种通用的工业控制装置,其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同,PLC可分为整体式和组合式两类。整体式PLC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