自动配料装车控制器设计(答辩ppt)分析
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8
系统硬件设计
220
开关SD
X0
COM1 Y6 Y7 KM1 KM2 KM3 KM4
料位监测S1
X1
Y10 Y11
车到位SQ1
X2 Y0 车装满D1
车装满SQ2
X3
故障开关M1
X4
故障开关M2
X5
三 菱 F X 2 N
Y1
料斗下口下料D2
Y2
料斗满D3
Y3
料斗上口下料D4
Y4
车未到位L1
故障开关M3
2N KM2 FR2 KM3 KM4 FR3 FR4
M1 3~
M2 3~
M3 3~
M4 3~
10
红灯灭，绿灯亮
系统初始状态 系统软件设计
初始状态
Y
车是否 到位
N
Y
启动
料斗下料控制程序
电机M4启动
料斗上口进料
延时2秒
料斗满？
N
电机M3启动
Y
延时2秒
装车启动程序 系统故障停止程 序
料斗下口下料 是否停止 Y N 电动机 是否故障 Y 关闭料斗下口阀门 N
根据程序流程图对自动配料装车系 统的程序进行设计如下。
启动程序
启动时首先按下启动开关SD，进入初使状态，表 明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传 感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启 进料（D4）。当S1置为ON（料斗中的物料已满）则停 止进料（D4灭）。料斗装满后检测车是否到位，车到 位SQ1为ON则开始启动传送带，首先启动最末一条皮 带机(M4)，经2秒延时，再依次启动其它皮带机,即 M4→M3→M2→M1，最后料斗下口开始下料D2亮，表示 开始装车。程序如图所示。
电机M2启动
延时2秒
电机M1启动
N
车是否 装满 Y
关闭料斗下口阀门
延时2秒关闭电机M1
延时2秒关闭电机M2 延时2秒关闭电机M3
车装满与正常 时停止程序
关闭故障电机及上级电机
蜂鸣器报警
显示电路显示故障电机
延时2秒关闭电机M4
依次延时2秒后关闭下级电机
红灯灭 绿灯亮
排除故障电机
11
小车退出
启动程序梯形图 系统软件设计 系统控制原图
自动配料装车控制系统设计
检测113班 指导老师 答辩时间
赵春阳 武传艳 2014年6月
1
目录
1. 概述 2. 系统设计方案 3. 系统硬软件设计 4. 总结 5. 谢辞
2
课题背景
人们对产品的生产 工艺要求不断提高
经济快速发展
对产品的生产质量 与生产效率有了新 的要求
自动配料装车 系统不断发展
自动化控制技术 的飞速发展
故选择PLC来完成本次设计
6
系统设计方案
3. 系统的结构设计
自 动 配 料 装 车 系 统 结 构 图
皮带驱动电路 料斗控制电路 报警显示电路
PLC
料位检测电路
车辆位置与重 量检测电路
故障检测电路
7Hale Waihona Puke 系统硬件设计设备选型
自动配料系统主要包括皮带驱动电动机、 PLC、料位传感器、称重传感器等。下面根 据系统的设计要求及实验室条件对这些设备 进行选型。 PLC选型: FX2N-32MR-UA1/UL 皮带驱动电动机选型：Y100L1-4型，额定 功率为2.2kW，额定电压为380V，额定电流 为1.05A，转速为1420r/min。 料位传感器选型：BS-CFY射频导纳电容式 物位开关 称重传感器选型：CS-20型
12
系统控制原图
正常时停止程序
当车装满（SQ2为ON）或关闭启动开关SD（X000） 时，开始执行停止程序。 车装满时，
13
4. 结 论
通过本次毕业论文的创作，我认识到了液 位控制系统在生活中的重要性，也在设计的过 程中加深了对自己所学基础理论、专业知识和 基本技能的理解，也培养了我分析和解决问题 的能力。基于PLC和组态软件的液位控制系统 能让工业控制变得安全化、智能化，具体化。 相对于前人以前的所做的液位控制系统，本系 统更加的人性化，可以直观的将液位显示在组 态软件上，系统更加安全，可靠，直观。但本 论文有许多不足之处，在PLC的编程方面做得 不够理想，也未能实现具体的硬件调试，希望 大家能给与指正。
3
主要内容
系统方案设计 系统硬件设计
系统程序设计 系统模拟调试 三 四
一
二
根据系统的方案设计原则及整体设计要求选 根据系统的设计原则，设计要求及控制 根据系统的控制要 根据所设计的系统程序选 择最佳的控制方案。 方案，对系统的硬件进行选型与设计 求设计系统的程序 用选用 HPFSM-2 型可编程 流程图和 PLC程序 控制器实训装置进行仿真 实验。
5
系统设计方案
2、系统控制方案比较选择 就目前的现状有以下几种控制方式 满足系统的要求：
1.继电器控制系统 2.单片机控制 3.工业控制计算机控制 4.可编程序控制器控制。
由于可编程控制器具有以下优点：
可靠性高，抗干扰能力强 配套齐全，功能完善，适用性强 易学易用 系统的设计、维护方便 体积小，重量轻，能耗低
14
谢辞
在此感谢四年来自动化各位老师的孜孜教诲和母 校西安工程大学的细心培养，让我能有今天的进步， 在以后的人生道路中上实现自己的价值！ 最要感谢的是我的父亲，母亲，一直以来对我的 信任和支持，给与了我不断进步的勇气。在不久的将 来，我希望用我的实际行动去回给他们同样的爱。 鉴于本人所学知识有限，经验不足，又是初次 研究这种复杂的设计。在此过程中难免存在一些错误 和不足之处，恳请各位老师给予批评和指正。
X6
Y5
车到位L2
220
故障开关M4
X7
COM4 Y13 Y14 A 显 B 电 C 路 D
示
FU
COM L
Y15 Y16
220
Y12 N COM3
蜂鸣器
9
系统硬件设计
FU为熔断器，起 系统主电路原理图
L1 QS L2 L3 PEN FU
过电流保护作用
KM1 FR1
交流接触器 FR1，FR2，FR3， KM1~KM4通过控 FR4为起过载保 制四台电动机的 护作用的热继电 运行来控制四个 器，用于物料传 传送带，从而进 输过程中当传送 FX -32MR 行对物料的传输。 带过载时断开主 M1，M2，M3，M4 电路。 为四台皮带传输 送料电动机
4
系统设计方案
1、系统整体设计要求
系统启动后，配料装置自动识别货 车到位情况及对货车进行自动配料。 当车装满时，配料系统按顺序自动 关闭。 料斗自动检测料位情况，料斗满时 才能执行装车程序。 当某一节传送带发生故障时，该节 传送带和其前面的传送带会立即停 止，该节之后的传送带会在一定的 延时后停止，其次系统会立即报警 并显示故障信息。
系统硬件设计
220
开关SD
X0
COM1 Y6 Y7 KM1 KM2 KM3 KM4
料位监测S1
X1
Y10 Y11
车到位SQ1
X2 Y0 车装满D1
车装满SQ2
X3
故障开关M1
X4
故障开关M2
X5
三 菱 F X 2 N
Y1
料斗下口下料D2
Y2
料斗满D3
Y3
料斗上口下料D4
Y4
车未到位L1
故障开关M3
2N KM2 FR2 KM3 KM4 FR3 FR4
M1 3~
M2 3~
M3 3~
M4 3~
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红灯灭，绿灯亮
系统初始状态 系统软件设计
初始状态
Y
车是否 到位
N
Y
启动
料斗下料控制程序
电机M4启动
料斗上口进料
延时2秒
料斗满？
N
电机M3启动
Y
延时2秒
装车启动程序 系统故障停止程 序
料斗下口下料 是否停止 Y N 电动机 是否故障 Y 关闭料斗下口阀门 N
根据程序流程图对自动配料装车系 统的程序进行设计如下。
启动程序
启动时首先按下启动开关SD，进入初使状态，表 明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传 感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启 进料（D4）。当S1置为ON（料斗中的物料已满）则停 止进料（D4灭）。料斗装满后检测车是否到位，车到 位SQ1为ON则开始启动传送带，首先启动最末一条皮 带机(M4)，经2秒延时，再依次启动其它皮带机,即 M4→M3→M2→M1，最后料斗下口开始下料D2亮，表示 开始装车。程序如图所示。
电机M2启动
延时2秒
电机M1启动
N
车是否 装满 Y
关闭料斗下口阀门
延时2秒关闭电机M1
延时2秒关闭电机M2 延时2秒关闭电机M3
车装满与正常 时停止程序
关闭故障电机及上级电机
蜂鸣器报警
显示电路显示故障电机
延时2秒关闭电机M4
依次延时2秒后关闭下级电机
红灯灭 绿灯亮
排除故障电机
11
小车退出
启动程序梯形图 系统软件设计 系统控制原图
自动配料装车控制系统设计
检测113班 指导老师 答辩时间
赵春阳 武传艳 2014年6月
1
目录
1. 概述 2. 系统设计方案 3. 系统硬软件设计 4. 总结 5. 谢辞
2
课题背景
人们对产品的生产 工艺要求不断提高
经济快速发展
对产品的生产质量 与生产效率有了新 的要求
自动配料装车 系统不断发展
自动化控制技术 的飞速发展
故选择PLC来完成本次设计
6
系统设计方案
3. 系统的结构设计
自 动 配 料 装 车 系 统 结 构 图
皮带驱动电路 料斗控制电路 报警显示电路
PLC
料位检测电路
车辆位置与重 量检测电路
故障检测电路
7Hale Waihona Puke 系统硬件设计设备选型
自动配料系统主要包括皮带驱动电动机、 PLC、料位传感器、称重传感器等。下面根 据系统的设计要求及实验室条件对这些设备 进行选型。 PLC选型: FX2N-32MR-UA1/UL 皮带驱动电动机选型：Y100L1-4型，额定 功率为2.2kW，额定电压为380V，额定电流 为1.05A，转速为1420r/min。 料位传感器选型：BS-CFY射频导纳电容式 物位开关 称重传感器选型：CS-20型
12
系统控制原图
正常时停止程序
当车装满（SQ2为ON）或关闭启动开关SD（X000） 时，开始执行停止程序。 车装满时，
13
4. 结 论
通过本次毕业论文的创作，我认识到了液 位控制系统在生活中的重要性，也在设计的过 程中加深了对自己所学基础理论、专业知识和 基本技能的理解，也培养了我分析和解决问题 的能力。基于PLC和组态软件的液位控制系统 能让工业控制变得安全化、智能化，具体化。 相对于前人以前的所做的液位控制系统，本系 统更加的人性化，可以直观的将液位显示在组 态软件上，系统更加安全，可靠，直观。但本 论文有许多不足之处，在PLC的编程方面做得 不够理想，也未能实现具体的硬件调试，希望 大家能给与指正。
3
主要内容
系统方案设计 系统硬件设计
系统程序设计 系统模拟调试 三 四
一
二
根据系统的方案设计原则及整体设计要求选 根据系统的设计原则，设计要求及控制 根据系统的控制要 根据所设计的系统程序选 择最佳的控制方案。 方案，对系统的硬件进行选型与设计 求设计系统的程序 用选用 HPFSM-2 型可编程 流程图和 PLC程序 控制器实训装置进行仿真 实验。
5
系统设计方案
2、系统控制方案比较选择 就目前的现状有以下几种控制方式 满足系统的要求：
1.继电器控制系统 2.单片机控制 3.工业控制计算机控制 4.可编程序控制器控制。
由于可编程控制器具有以下优点：
可靠性高，抗干扰能力强 配套齐全，功能完善，适用性强 易学易用 系统的设计、维护方便 体积小，重量轻，能耗低
14
谢辞
在此感谢四年来自动化各位老师的孜孜教诲和母 校西安工程大学的细心培养，让我能有今天的进步， 在以后的人生道路中上实现自己的价值！ 最要感谢的是我的父亲，母亲，一直以来对我的 信任和支持，给与了我不断进步的勇气。在不久的将 来，我希望用我的实际行动去回给他们同样的爱。 鉴于本人所学知识有限，经验不足，又是初次 研究这种复杂的设计。在此过程中难免存在一些错误 和不足之处，恳请各位老师给予批评和指正。
X6
Y5
车到位L2
220
故障开关M4
X7
COM4 Y13 Y14 A 显 B 电 C 路 D
示
FU
COM L
Y15 Y16
220
Y12 N COM3
蜂鸣器
9
系统硬件设计
FU为熔断器，起 系统主电路原理图
L1 QS L2 L3 PEN FU
过电流保护作用
KM1 FR1
交流接触器 FR1，FR2，FR3， KM1~KM4通过控 FR4为起过载保 制四台电动机的 护作用的热继电 运行来控制四个 器，用于物料传 传送带，从而进 输过程中当传送 FX -32MR 行对物料的传输。 带过载时断开主 M1，M2，M3，M4 电路。 为四台皮带传输 送料电动机
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系统设计方案
1、系统整体设计要求
系统启动后，配料装置自动识别货 车到位情况及对货车进行自动配料。 当车装满时，配料系统按顺序自动 关闭。 料斗自动检测料位情况，料斗满时 才能执行装车程序。 当某一节传送带发生故障时，该节 传送带和其前面的传送带会立即停 止，该节之后的传送带会在一定的 延时后停止，其次系统会立即报警 并显示故障信息。