自动送料装车系统PLC控制设计

P L C课程设计

自

动

送

料

装

车

系

统

学院：机械工程学院

班级：机电1311

目录

第一章 PLC控制系统原理设计和分析 (3)

1.1设计要求 (3)

1.2控制原理 (4)

1.3元素定义 (4)

第二章.PLC控制系统原理结构分析 (5)

2.1结构框图 (5)

2.12自动送料装车控制系统的操作面板 (5)

第三章：PLC 控制系统 (6)

3 PLC的选型 (6)

第四章：PLC控制系统 (7)

4.1初始状态 (7)

4.2装车系统 (8)

4.3停机控制系统 (10)

4.4 程序时序图 (10)

4.5 I/O地址分配表 (11)

4.6 I/O接线图 (11)

4.7 程序设计梯形图 (12)

4.8 程序说明 (15)

第五章系统调试 (16)

遇到的问题及解决 (16)

参考文献 (18)

第一章 PLC控制系统原理设计和分析

1.1设计要求

1.初始状态

红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。

2.启动操作

按下启动按钮，开始下列操作：

系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S后M2启动，M2启动2S后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。

3.停止操作

按下停止按钮系统恢复初始状态。

设计完成要求

①完成I/O分配图，及PLC外围电路图的设计及连接。

②完成设计说明书。

③完成PLC程序，并调试通过。

1.2控制原理

1.初始状态

在自动生产线中，刚开始红灯L1灭，绿灯L2亮，表明允许进车装料。这时，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，M1、M2、 M3皆为停止。

2.启动操作：按下启动按钮，开始下列操作：

系统自动检测检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2s之后M2启动，M2启动2s之后M1启动，M1启动2s之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1、M2、M3顺序延时2s分别停止。当车离开（传感器S2灭时），继续循环上述的运行。

3.停止操作

按下停止按钮系统恢复原始状态。

1.3元素定义

启动按钮电动机 M3 检测料斗是否已满电动机 M2

检汽车是否装满电动机 M1

停止按钮进料 K1

料斗 K2

红灯 L1

绿灯 L2

第二章.PLC控制系统原理结构分析

2.1结构框图

电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成.

2.12自动送料装车控制系统的操作面板如下

第三章：PLC控制系统

3. PLC的选型

选择PLC的容量。首先要对控制任务进行详细分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及这些I/O点性质。I/O点的性质主要指它们的信号类型，电压，输出的类型。确定控制系统输出点的类型，交流220V的接触器、电磁阀，指示灯只留24V，选用的PLC的输出点数大于实际点数。因为PLC的输出点一般是几个一组公用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们被交流220V点的负载使用，则直流24V的负载只能使用其他组的输出端了。这样有可能造成输出点数的浪费，增加成本。所以要选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，比如运动控制的高速脉冲输出，就要使用五触电的晶体管输出的PLC了。

在编程语言上，用梯形图编程还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以下几点：

（1）PLC使用梯形图编程不方便则可用语句表编程；单梯形图总比语句表直观。

（2）经验丰富的人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。

（3）如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务，则最好是用功能图来设计程序。

第四章程序设计

4.1初始状态

红灯L1灭，绿灯L2亮，表明允许进车开进料。进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电动机M1、M2、M3皆为停止。

4.2装车系统

4.2.1 进料

按下开始按钮SB1，如料斗中不满（S1为不亮时），2s后K1指示灯亮，表示进料；当料满（S1为亮时）终止进料，S1的指示灯亮。

4.2.2 装车

当汽车开到装车位置红灯亮，绿灯灭，同时启动M3,2s后启动M2，再经过2s后启动M1，再经过2s后K2指示灯亮，表示打开料斗。当车满时K2指示灯灭，2s后M1停止，再经过2sM2停止，再2sM3停止，同时红灯灭，绿灯亮，表示汽车可以开走。汽车离开，则S1为不亮状态，S2也为不亮状态。