装卸料小车PLC控制设计

《电气与PLC控制系统设计》指导及任务书设计课题: 装卸料小车PLC控制设计专业自动化

学生姓名

班级B自动化092

学号**********

指导教师

设计地点图书馆

起至时间2012.12.10-2012.12.21 发放日期2012年12月10日

电气工程学院

目录

1 设计说明书 (1)

1.1设计目的 (1)

1.2设计任务 (1)

1.3设计内容与要求 (2)

1.4 主要参数计算及元器件选择 (6)

1.5 I/O分配及元器件表 (12)

1.6运料小车控制系统梯形图 (14)

2 设计小结 (18)

3 参考文献 (19)

1 设计说明书

1.1设计目的

本课程设计是装卸料小车PLC控制设计，传统的运料小车大都是继电器控制。而继电器控制有着接线繁多，故障率高且维护维修不易等缺点。装卸料采用PLC 控制，体积小，重量轻，控制方式灵活，可靠性高，操作简单，维修容易。使用该设计不仅准确安全可靠，而且提高了劳动生产率，降低工人劳动强度，具有较好的经济效益和社会效益。可编程控制器PLC以其丰富的I/O接口模块，高可靠性，可以在装卸料控制系统的设计中起到十分重要的作用。

PLC不仅可以实现逻辑控制，顺序控制，定时，计时，算数运算，数据处理数据通信等功能，并且具有处理分支，中断，自诊断的能力。逻辑控制功能通过软件编程实现，柔性强，控制功能多，控制线路大大简化。PLC可以使用通用的个人计算机作为图形编辑器，用于在线或离线开发用户程序使用在线对PLC进行各种操作，并且可以在线实时监控用户的执行状态。它提供三种编程语言，即梯形图LAD，语句表STL及功能块FBD,每种语言都有自己的特点。梯形图LAD是在继电器接触器控制基础上演变而来的，是一种的图形化的编程语言，编程人员几乎不必具备计算机的基础知识，不必考虑PLC内部的机构原理，只要有继电器接触器的基础，就能在很短的时间内掌握梯形图LAD的使用和编程方法。

作为目前国内控制市场上的主流控制器，PLC在市场、技术、行业影响等方面有着重要的作用，随着PLC的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产率的不断提高，利用PLC控制来代替继电器控制已是大势所趋。

1.2设计任务

1.绘制电气控制原理图，PLC输入输出接线图，控制面板元件布置图，元器件之间接线图等图纸。

2.控制梯形图和程序的设计。

3.先设计出继电接触控制系统，后设计PLC控制系统，以及I/O口分配图和PLC 的选型。

4.图形符号采用新国标进行设计。

5.编写设计说明书、使用说明书和设计小结。

1.3设计内容与要求

图1

如图1所示，小车在A、B两地之间运行，在A、B两地各设有一个限位开关SQ1和SQ2，小车在A点时（后限位开关受压动作），操作控制按钮可使小车向前运行至料斗下停止，装料再返回A地将料卸下。小车的控制有4种控制方式。

（1）手动控制方式；

（2）单周期运行控制方式；

（3）双周期运行控制方式；

（4）自动运行控制方式；

手动控制方式

在手动控制方式时，可用4个控制按钮控制小车的向前和向后运行，以及车门的打开和料斗门的打开。

小车的运行由三相异步电动机控制，小车的车门和料斗的斗门由电磁铁控制，当电磁铁带电时，料门或斗门打开，失电时关门。

手动控制要求如下：

a、小车向前运行

小车在漏斗下面时不能向前运行，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，按下向前运行按钮，小车向前进，当小车行至料斗下时，碰到前限位开关时应停下来。

b、小车向后运行

小车在A地点时不能后退，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，料斗门未关闭时不能运行，按下向后运行按钮时，小车向后运行至A地点时，小车碰到后限位开关应停下来。

c、料斗门打开控制

小车必须在B地点料斗门下时，才能打开料斗门，以避免将料卸在地上。按一下料斗门打开按钮，控制料斗门的电磁铁得电，斗门打开，延时10秒钟后电磁铁失电斗门关闭。

d、车门打开控制

小车必须在A地点时，才能打开车门，以保证将料卸在规定地点。按一下车门打开按钮，控制车门的电磁铁得电，车门打开，延时4秒钟后电磁铁失电，车门关闭。

单周期运行控制方式要求

小车在A地点，并且在车门关好的情况下，按一下向前运行按钮。小车就从A地点运行到B地点停下来，然后料斗门打开装料10秒钟，之后小车自动向后行到A地点停止，车门打开卸4秒钟后，车门关闭。

双周期运行控制方式要求

小车在A地点时，按一下向前运行按钮，小车将循环两次单周期运行过程。自动运行控制方式要求

小车在A地点时，按一下向前运行按钮，小车将自动重复单周期运行过程，断开运行开关时，小车将在完成一个循环之后，结束运行。

在手动控制方式下不能进行单周期、双周期和自动运行方式，反之，在单周期、双周期和自动运行方式下也不能进行手动控制。

本控制采用FX2系列等可编程控制器，其输入输出端子分配如下：X000：起动开关； X001：前限位开关；

X002：后限位开关； X003: 手动方式；

X004：自动方式； X005：单循环方式；

X006：双循环方式； X007：向前运行按钮；

X010：向后运行按钮； X011：车门打开按钮；

X012：斗门打开按钮； X013：停止按钮；

Y000：向前运行； Y001：向后运行；

Y002: 斗门电磁铁； Y003：车门电磁铁；

1 运料小车的控制系统主电路

运料小车由一台三相异步电动机控制，当电机正转时，小车向前运行，电机反转，小车向后运行。电动机正反转主电路图如图2所示。