物品输送系统电气控制系统设计

目录

引言 (1)

1 课程设计任务说明 (1)

1.1 课题简介 (1)

1.2 课程设计的目的 (1)

2 课程设计任务分析 (2)

2.1 设备机构组成分析 (2)

2.2 设备工作过程分析 (2)

3 控制方案设计 (4)

3.1 任务分析 (6)

3.2 设计主电路 (7)

3.3 PLC选型设计 (8)

3.4 I/O分配表 (9)

3.5 I/O端子接线图 (11)

4 控制流程分析 (11)

4.1 流程图 (12)

4.2 梯形图 (13)

4.3 指令表 (14)

5 课程设计总结 (15)

6 参考文献 (16)

引言

可编程序控制器是近年来发展极为迅速的新型工业控制装置。它将计算机控制技术、自动控制技术和通信技术融为一体，专门为工业环境而设计，已广泛应用于机械制造、冶金、化工、轻工、电力、建筑、交通等行业。

1课程设计任务说明

1．1课题简介

自动化生产过程中，物品输送系统是连接各个生产单元的关键设备，系统通常由传送带机构、物品移动机构和物品输送小车等组成。传送带一般采用电动机驱动，物品移动机构可以采用电动机驱动，页可以采用液压系统驱动，运送小车为电动机驱动。

1.2课程设计的目的

《机电传动控制》课程设计为该课程的爱你环节，在本课程设计的过程中，通过课程设计实践环节巩固和加强《机电传动控制》课程所学的知识，掌握课程知识实际应用

的能力。学会运用机电传动控制的原理和分析问题、解决问题的方法。同时在设计过程中，综合已学的知识，完成简单完整的控制系统设计，以增加控制系统设计能力；并在联机程序调试过程中，增加实际操作能力。

2课程设计任务分析

2.1设备机构组成分析

本题目针对上图所示运送系统设备设计相应的电气控制系统。图示输送系统有成直角分布的2条传送带、附属带的物品移动机构和1辆物品运送小车组成。物品运送系统将位于传送带1始端的物品送至尾端，然后通过物品移动机构将物品移送到传送带2始端，传送带2传送物品到带尾端，并通过物品移动机构将物品推入运送小车，运送小车运送物品到其他指定地点。系统中传送带和运送小车由电动机驱动，物品移动机构采用液压系统驱动，通过行程开关检测各个运动部件是否到达预定位置。系统设备结构及运动部件工作循环如图3-1所示。

图3-1输送系统设备机构及运动部件工作循环图

2.2设备工作过程分析

物品运送系统的工作过程如图3-2所示，当传送带1始端由工件时启动自动输送过程。经过输送带1到达尾端，在检测工件停靠到位的情况下，移动机构工件入输送带2始端。在测工件停靠到位的情况下，输送带启动。经过输送带2到达尾端，在检测小车停靠到位的情况下，移动机构推工件入小车，小车启动离开，卸空后返回，结束一次输送循环过程。

图3-2物品输送系统工作过程

3 控制方案设计

3.1任务分析

物品运送系统控制要求

（1）物品运送系统工作过程物品

物品输送系统的工作过程如图3-2所示，当传送带1始端由工件时启动自动

输送过程。经过输送小车到达输送带2尾端，在检测小车停靠到位的情况下，

推工件入小车，小车启动离开，卸空后返回，结束一次输送循环过程。

（2）物品输送系统的控制要求

物品输送系统的控制要求是通过满足物品输送系统工作要求形成的，控制系统的功能必须满足物品的输送系统所有的工作要求。物品输送系统的工作要求包含三个方面，工作方式要求、工作过程要求、安全稳定工作要求。

1）物品输送系统工作方式要求

为保证物品输送系统能够处于正常工作，要求其具备两种工作方式：

①整机全自动循环工作

②运动部件能够点动向前调整，以及不在原位时能够快速复位

2）物品运送系统自动工作过程要求

物品输送系统工作过程是正常输送工件时整机全自动循环的工作过程，物品输送系统输送过程需要满足如下要求：

①当输送带1始端检测有工件，其他位置无工件，停靠到位时，启动自

动输送过程；

②检测输送工件到达输送带2尾端，停止输送带1,1秒钟后，移动机构

将工件推入输送带2；

③检测输送带2始端有工件，输送带2启动输送工件；

④检测输送工件到达输送带2尾端，在检测小车空车停靠到位的情况下，

推工件入小车；

⑤确认工件到达小车内，小车启动离开，卸空后返回到位，结束一次输

送循环过程；

3）物品输送系统控制元件配置与工作要求

物品输送系统输送带电动机为1.2kw，小车电机为2.2kw，移动机构动作

方向通过电磁阀控制。自动循环工作时，所有工作状态切换由行程开关控

制。电器元件工作关系表如表3-1。

电器元件工作关系表如表3-1

4）物品输送系统安全稳定工作要求

①具有运动部件间安全工作的联锁功能

②具有位置保护功能（如极限位、越位、相对位置保护）；

③电气控制系统具有短路，电动机过载等保护功能；

④具有应急操作功能；

⑤具有照明、指示灯辅助功能。

任务分析阶段是设计的初步阶段，有此阶段通过对设备的工作要求分析、工作环境和条件分析、操作和安全要求分析、电气控制装置技术可行性和经济性分析，确定电气控制系统装置的技术性能、基本构建形式及主要技术参数。

（1）物品输送系统控制要求分析

依据物品输送系统电气控制系统设计任务分析，确定设备条件个控制要求如下：

1）电气控制系统的控制对象为自动循环运输零件的机械设备，采用电气---液压---机械组合的传动方式进行驱动和控制。设备位于温带室

内空间，工作环境较好，对控制系统无特殊要求；

2）设备安装在生产线上，由车间低压电网供电，设备驱动电压380V，供电频率50赫兹；

3）设备电气控制为普通开关量控制，要求自动完成零件运输过程，单个输送带或小车能够独立调整操作，同时设备具有电气保护及联锁保