自动送料装车系统的PLC控制.pdf

目录

第一章绪论………………………………………1

第二章方案设计

第一节课题介绍…………………………………2

第二节硬件设计…………………………………3

第三节元器件选择………………………………4

第四节软件设计…………………………………5

第三章设计中碰到的问题及处理方法…………12

第四章小结………………………………………13

附录一梯形图……………………………………14

附录二设计的主电路、PLC控制电路…………15

附录三元器件清单………………………………16

参考书及参考网站…………………………………17

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第一章绪论

本课程设计以自控轧钢机控制系统设计，说明PLC的工业应用。目前我国
大部分的轧钢机的控制系统都是从国外引进的，不仅成本昂贵，而且在维护等
方面也非常不方便，一旦出现故障就有停产的可能，这严重阻碍了企业的正常
生产。针对这种情况，应对轧钢机控制系统进行改造，使其本地化，这就是设
计本系统的主要目的。
轧钢机的控制系统在国外已经比较普遍，但在我国国内对于这方面的研究
还是比较少，因此国产的控制系统几乎没有，这就更加有了对此系统进行改造
的必要性。
在对系统进行改造前，必须对工艺流程、机械设备、原有的控制系统进行
分析研究，只有在彻底搞清楚原理之后才能进行改造工作，因此分析这一步是
非常重要的，并且也是很难很大的工作，之后的硬件设计、软件编程相对简单
一些。
进行改造之后的控制系统不仅在维护方面更加方便，并且也降低了成本，
在产品的一致性上也有了提高，为产品的各项参数指标的提高创造了更好的前
提条件，有利于质量的提高。轧钢机的应用越来越广泛，前景是非常好的。

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第二章方案设计

用PLC构成自动送料装车控制系统。

第一节课题介绍

在小型控制系统中，大量的控制为顺序控制。顺序控制是指根据预先规定
的程序或条件，对控制过程各个阶段顺序地进行自动控制。
用PLC进行顺序控制十分方便，它可以采用多种编程方法，除了用基本逻
辑指令和移位指令来编程以外，还可以用专用的顺序控制指令（例如步进指令）
来编程。
本课题要求如下：某原料从料斗经过M1、M2、M3三台皮带运输机送出。
从料斗向皮带1供料由电磁阀K2控制，皮带1、皮带2、皮带3分别由电动机
M1、M2、M3驱动。通过红灯L1、绿灯L2控制装料车的进出。由传感器S1、S2
控制料斗的开关。
如图1-1：

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图1-1自动送料车系统示意图
第二节硬件设计

该系统硬件控制要求如下：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装
料，料斗K2，电机M1、M2、M3皆为OFF。当汽车到来时（用S2接通表示），
L1亮，L2灭，M3运行，电机M2在M3接通后2S后运行，M1在M2接通后2S
后运行，K2在M1接通后2S后打开出料。当料满后（用S2断开表示），料斗
K2关闭，电机M1延时2S后关断，M2在M1停2S后停止，M3在M2停2S后停
止，L2亮，L1灭，表示汽车可以开走。
FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2n系列具备如下特
点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合
世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工
厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。开发了各个范围的特殊功能模块
以满足不同的需要----模拟I/O，高速计器。定位控制达到16轴，脉冲串输出
或为J和K型热电偶或Pt传感器开度模块。对每一个FX2n主单元可配置总计
达8个特殊功能模块。连接到世界上最流行的开放式网络CC-Link，Profibus

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Dp和DeviceNet或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要
根据自动送料车系统的工艺流程，控制系统的被控系数有电磁阀K2的开
启与关闭、传感器S1、S2的接通与断开、信号灯L1、L2的亮灭，电动机M1、
M2、M3对皮带的驱动等。考虑到现场工作环境比较恶劣等情况，采用日本三菱
电工的FX-32MT-001系列可编程控制器（PLC）的CPU216为核心，配以扩展
2N
模块、外部接口及驱动单元组成自动送料车生产过程自动控制系统。
FX-32MT-001（晶体管输出型）自带32个I/O点，其中16个输入点、
2N
16个输出点，其输出为直流型输出，可以满足高频输出的要求。
FX2NPLC的体积比FX2PLC小50%以上，但控制功能和性能相同。
FX2NPLC的编程，可用编程器，也可以在PC机上使用三菱公司的专用编
程软件包MELSEMEDOC进行。

第三节元器件选择

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元器件选择如下表：