自動(dòng)運(yùn)料小車電氣控制設(shè)計(jì)DOC

1、課程設(shè)計(jì)目的在于使學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中能夠理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)際中充分利用所學(xué)理論知識(shí)分析和研究實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類技術(shù)問題，鞏固和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)面，為以后走向工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。在實(shí)習(xí)過程中，通過動(dòng)手實(shí)踐，是學(xué)生掌握控制程序、電力電子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等方面的實(shí)際知識(shí)，并能對(duì)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行仿真和調(diào)試，了解現(xiàn)場主要設(shè)備的用途和電氣線路的作用、原理和電氣性能。隨著工業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)的代名詞。自動(dòng)運(yùn)料小車的電氣控制設(shè)計(jì)就是為了適應(yīng)日益發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)需求。自動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)大大加快了生產(chǎn)的速度，加快了工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。各種緊密儀器的出現(xiàn)也得益于自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用。早期運(yùn)料小

2、車電氣控制系統(tǒng)多為“繼電器接觸器”組成的復(fù)雜系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長、體積大、成本高、可靠性差、功耗高、噪聲大、缺乏通用性和靈活性等缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)中。由于存在大量用開關(guān)量控制的簡單的程序控制過程，而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)不能滿足這種要求。隨著可編程控制器的出現(xiàn)，提高了電氣空盒子的靈活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到了很大的提高。PLC完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。PLC具備了計(jì)算機(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)量方面的優(yōu)點(diǎn)，目前在世界各國已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普遍應(yīng)用于工業(yè)控制?？删幊炭刂破鞯膹V泛應(yīng)用對(duì)于工業(yè)的發(fā)展具有轉(zhuǎn)折性的影響?；赑LC的運(yùn)料

3、小車控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，功耗低，大大的提高了效率，降低成本。1 常規(guī)電氣控制2.1 工藝流程圖2-1 小車運(yùn)料示意圖某反應(yīng)爐由一臺(tái)小功率三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的自動(dòng)運(yùn)料小車，其動(dòng)作順序與控制要求如下：（1）小車由原位起動(dòng)前進(jìn)到1位（A料場）自動(dòng)停留T1（2min），裝A料。（2）1位裝A料完畢，自動(dòng)返回原位，并停留T2（150s）進(jìn)行卸料。（3） 卸料完畢，自動(dòng)前進(jìn)經(jīng)1位不停留直到2位（B料場）自動(dòng)停留T3（100s），裝B料。（4）2位裝B料完畢，自動(dòng)返回原位，并停留T2（120s）進(jìn)行卸料。（5）小車在中間任何位置都可以停車，并能再次起動(dòng)(前進(jìn)或后退)且再次起動(dòng)后運(yùn)料計(jì)劃不變。2.2

4、拖動(dòng)要求（1）運(yùn)料小車由三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，采用轉(zhuǎn)子回路串電阻（二級(jí)電阻）起動(dòng)（間隔5s切除R）。（2）進(jìn)料及卸料電磁閥為220V直通式電磁閥。（3）在原位、2位兩處設(shè)置超程保護(hù)。（4）由主令開關(guān)SA選擇“單周”、“循環(huán)”工作方式。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1繪制主電路，選擇合適的元器件（名稱、數(shù)量）。2繪制常規(guī)電氣控制回路。3根據(jù)控制要求選擇PLC，并安排PLC的I/O端口。4繪制狀態(tài)流程圖。5繪制梯形圖并編寫語句表。6上機(jī)調(diào)試程序。7繪制PLCA接線圖。8編寫設(shè)計(jì)、使用說明書及設(shè)計(jì)小結(jié)，列出參考資料目錄。2.4 主電路圖2-2 主電路圖2.5 控制回路圖2-3 控制回路圖26 設(shè)備選型表2-1

5、 元器件元器件數(shù)量（個(gè)）空氣開關(guān)QF1熱繼電器FR1按鈕SB4主令開關(guān)SA1行程開關(guān)SQ5接觸器KM4時(shí)間繼電器KT6中間繼電器KA3燈EL1揚(yáng)聲器SPE13 PLC控制31 PLC的I/O分配表3-1 I/O分配表輸入說明輸出說明I熱繼電器FR電機(jī)正轉(zhuǎn)KM1I停止按鈕SB1電機(jī)反轉(zhuǎn)KM2I暫停按鈕SB2電機(jī)轉(zhuǎn)子串一級(jí)電阻運(yùn)行KM3I主令開關(guān)SA電機(jī)轉(zhuǎn)子不串電阻運(yùn)行KM4I正向啟動(dòng)SB3原位卸料信號(hào) yv-1I反向啟動(dòng)SB4A料場裝料信號(hào) yv-2I原位行程開關(guān)SQ1B料場裝料信號(hào) yv-3I1位行程開關(guān)SQ2超程報(bào)警信號(hào)LED、揚(yáng)聲器2位行程開關(guān) SQ3原位超程保護(hù)開關(guān)SQ42位超程保護(hù)開關(guān)

6、SQ532 PLC接線圖及控制面板圖3-1 PLC接線圖圖3-2 控制面板圖3.3 PLC梯形圖圖3-3 梯形圖3.4 程序調(diào)試及仿真341仿真圖圖3-4 運(yùn)料小車前行仿真圖Q0.0燈亮表示電機(jī)正轉(zhuǎn)；Q0.3燈亮表示電機(jī)轉(zhuǎn)子所串二級(jí)電阻被短接，小車前向行使。圖3-5 運(yùn)料小車反向行駛仿真圖圖中Q0.1燈亮表示電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車反向行駛。圖3-6 運(yùn)料小車在1位裝A料仿真圖圖中I0.7燈亮表示運(yùn)料小車前行到達(dá)1位， Q0.5燈亮表示小車正在A料場裝料。圖3-7 運(yùn)料小車在原位卸料仿真圖圖中I0.6燈亮表示運(yùn)料小車從1位返回到達(dá)原位，Q0.4燈亮表示小車正在卸料。圖3-8 小車經(jīng)1位不停車仿真圖圖中Q

7、0.1、Q0.3、Q0.7均亮表示運(yùn)料小車經(jīng)過1位時(shí)不停車?yán)^續(xù)行駛。圖3-9 運(yùn)料小車B料場裝料仿真圖圖中I1.0燈亮表示運(yùn)料小車從原位到達(dá)2位，Q0.6燈亮表示小車正在2位裝B料。圖3-10 運(yùn)料小車超程報(bào)警仿真圖圖中I1.1燈亮表示小車在原位超程，Q0.7燈亮表示系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。圖3-11 運(yùn)料小車超程報(bào)警仿真圖圖中I1.2燈亮表示小車在2位超程，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。342 狀態(tài)監(jiān)控圖圖14 正轉(zhuǎn)圖3-12小車前行監(jiān)控圖按啟動(dòng)按鈕后，Q0.0接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)，每間隔5秒短接一級(jí)電阻，10秒后Q0.3接通，電阻被短接。小車前向行駛。圖3-13 小車在1位裝A料狀態(tài)監(jiān)控圖小車到達(dá)1位，小車停止,

8、正在裝A料。圖3-14 小車返向行駛狀態(tài)監(jiān)控圖小車裝完A料后返回原位。圖3-15 小車在原位卸A料狀態(tài)監(jiān)控圖小車回到原位后停車，此時(shí)正在卸A料。圖3-16小車去往2位時(shí)經(jīng)1位不停狀態(tài)監(jiān)控圖小車卸料完畢后去往2位，經(jīng)過1位時(shí)不停車。圖3-17小車裝B料狀態(tài)監(jiān)控圖小車到達(dá)2位停車，此時(shí)正在裝B料。圖3-18 小車返回經(jīng)過1位狀態(tài)監(jiān)控圖小車從2位返回原位時(shí)進(jìn)過1位不停車。圖 返回經(jīng)1位不停圖3-19 卸B料小車回到原位，此時(shí)正在卸B料4 操作說明1、旋轉(zhuǎn)主令開關(guān)SA，選擇小車運(yùn)行方式為單周或者是循環(huán)。2、按啟動(dòng)按鈕SB3，小車正向啟動(dòng)，并按程序預(yù)設(shè)運(yùn)料計(jì)劃運(yùn)行。3、按暫停按鈕SB2，小車可在運(yùn)行途中

9、隨時(shí)停車。根據(jù)小車運(yùn)行方向選擇啟動(dòng)按鈕SB3或SB4，小車可在途中重新啟動(dòng)，并按原運(yùn)料計(jì)劃繼續(xù)運(yùn)行。4、按停止按鈕SB1，小車可在任何位置急停。5 設(shè)計(jì)心得此次課程設(shè)計(jì)做的是自動(dòng)運(yùn)料小車控制系統(tǒng)，料比為1車A料/1車B料。雖然老師曾在課堂上講解過這種相同運(yùn)料行程的例題，但到了自已動(dòng)手才發(fā)現(xiàn)有諸多問題。剛開始總是有點(diǎn)力不從心，不知道如何下手。后經(jīng)過老師耐心的講解，自己查書，上網(wǎng)查詢，最后把控制回路圖和程序的草搞做了出來，但也擔(dān)心忽略了一些重點(diǎn)，而達(dá)不到控制要求。經(jīng)過仿真軟件的仿真，也發(fā)現(xiàn)程序有些問題，經(jīng)過多次的修改、仿真，修改再仿真。程序總算趨于完美。此次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到的不僅僅是PLC的知識(shí)，更多的是學(xué)會(huì)了怎么去團(tuán)結(jié)怎么去一起面對(duì)困難，一起解決，而不是逃避！總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及使用價(jià)值，提出改進(jìn)意見。6 參考文獻(xiàn)1 方承遠(yuǎn)，張振國. 工廠電氣與PLC控制技術(shù)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2