畢業(yè)設計基于PLC的搬運輸送站控制系統(tǒng)

1、重慶工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）課題 基于PLC的搬運輸送站控制 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) （起止日期 2015 年 10 月10 日 2016 年 4 月 30 日） 自動化 學院 電氣自動化 專業(yè) 13電氣303 班 學生姓名 周凡勝 學號 201340130305 指導教師 郭艷萍 職稱 教授 教研室主任 邱宇 摘 要 在工業(yè)生產和其他領域內，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產品種的中、小批量自動化生產，廣泛應用于柔性自

2、動線。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。機械手是工業(yè)機器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機器人。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。可編程控制器是繼電器控制和計算機控制出上開發(fā)的產品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。本文應用三菱公司生產的可編程控制器FX系列PLC，實現(xiàn)機械手搬運控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了可編程控制器（PLC）控制功能。使該系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，時期功能范圍得到廣泛應用。 關

3、鍵詞：材料搬運 可編程控制器PLC 機械手 限位開關 目 錄 三級目錄需要加上摘要1 緒論11.1選題背景11.2設計目的及主要內容1設計目的1主要內容12 搬運輸送站的介紹及選擇32. 1搬運輸送站簡介102.2搬運輸送站的選擇123 設計主體部分133.1控制要求133.2控制流程圖133.3 I/O分配143.4 PLCI/O接線圖203.5梯形圖 .213.6指令表173.7模擬調試214 結論22參考文獻23致謝241 緒 論1.1選題背景隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用PLC的工作原理來控制材料搬運裝置的技術基本已經成熟，其中得到愈來愈廣泛的就是采用PLC控制搬運機械手來實現(xiàn)搬運材料的

4、裝置。在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于PLC對機械手搬運材料的控制設計這個實踐性非常強的設計課題，進行了大量的實習。經過在幾家單位的生產實習，對于PLC對搬運機械手的控制設計有了一個全新的認識，豐富了許多PLC方面的知識，而對于PLC方面的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導老師的協(xié)助下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關資料，明確了PLC的一般工作原理、制造、工藝過程。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分

5、討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。（不要以第一人稱寫）在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。1.2設計目的及主要內容設計目的1、培養(yǎng)機械設計能力；2、擴展知識結構；3、培養(yǎng)綜合運用能力；4、是課堂教學的有益補充。通過本次論文，進一步加強自己對機械手和PLC的認識，以及它們在生活中廣泛應用。主要內容（是你做了哪些工作，下面的內容需要改）在自動生產線設計的基礎上，使用plc對搬運系統(tǒng)進行硬件和軟件的設計，給出了系統(tǒng)的I/O分配圖。通過對步進電擊邁沖量（什么意思？）的

6、計算，實現(xiàn)了生產線的自動化，使控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。生產效率和產品品質都有很大提高。2 搬運輸送站的介紹及選擇2.1搬運輸送站簡介1、裝卸搬運的功能裝卸搬運的基本功能是改變物品的存放狀態(tài)和空間位置。無論在生產領域還是在流通領域，裝卸搬運都是影響物流速度和物流費用的重要因素。因此，不斷提高裝卸搬運的合理化程度，無疑對提高物流系統(tǒng)整體功能有極為重要的意義。裝卸搬運在物流系統(tǒng)中的功能表現(xiàn)在以下幾方面：(1)裝卸搬運既是伴隨生產過程和流通過程各環(huán)節(jié)所發(fā)生的活動，又是銜接生產各階段和流通各環(huán)節(jié)之間相互轉換的橋梁。因此，裝卸搬運的合理化，對縮短生產周期、降低生產過程的物流費用、加快物流速度、降低物流費用等，都

7、起著重要的作用。例如，據(jù)典型調查，我國機械工業(yè)企業(yè)1噸的產品，需要經過252次噸的裝卸搬運;在蘇聯(lián)，鐵路運輸?shù)呢浳铮賱t需要6次，多則需要十幾次乃至數(shù)十次的裝卸搬運，其費用約占運輸費用的25%一30%。(2)裝卸搬運是保障生產和流通其他各環(huán)節(jié)得以順利進行的條件。裝卸搬運活動本身雖不消耗原材料，不產生廢棄物，不大量占用流動資金，不產生有形產品，但它的工作質量卸對生產和流通其他各環(huán)節(jié)產生很大的影響，或者生產過程不能正常進行，或者流通過程不暢。所以，裝卸搬運對物流過程其他各環(huán)節(jié)所提供的服務具有勞務性質，具有提供“保障”和“服務”的功能。 (3)裝卸搬運是物流過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它制約著物流過程其他

8、各項活動，是提高物流速度的關鍵。無論在生產領域還是在流通領域，裝卸搬運功能發(fā)揮的程度，都直接影響著生產和流通的正常進行，其工作質量的好壞，關系到物品本身的價值和使用價值。由于裝卸搬運是伴隨著物流過程其他各環(huán)節(jié)的一項活動，因而往往引不起人們的足夠重視。可是，一旦忽視了裝卸搬運，生產和流通領域輕則發(fā)生混亂，重則造成停頓。例如，我國鐵路運輸曾由于忽視裝卸搬運，出現(xiàn)過“跑在中間、窩在兩頭”的現(xiàn)象;我國港口由于裝卸設備、設施不足以及裝卸搬運組織管理等原因，曾多次出現(xiàn)過壓船、壓港、港口堵塞的現(xiàn)象。所以，裝卸搬運在流通和生產領域具有“閘門”和“咽喉”的功能，制約著物流過程各環(huán)節(jié)的活動。由此可見，改善裝卸搬運

9、作業(yè)，提高裝卸業(yè)合理化程度對加速車船周轉，發(fā)揮港、站、庫功能，加快物流速度，減少流動資金占用，降低物流費用，提高物流服務質量，發(fā)揮物流系統(tǒng)整體功能等，都具有重要的意義，起著十分明顯的作用。2、裝卸搬運作業(yè)的分類（下面的序號需要改）裝卸搬運作業(yè)可以按照不同的標志進行不同的分類，諸如作業(yè)場所、裝卸搬運對象的屬性和作業(yè)特點等。(一)、按作業(yè)場所不同進行分類(1)、鐵路裝卸。它是指在鐵路車站進行的裝卸搬運作業(yè)，包括汽車在鐵路貨場和站旁的裝卸作業(yè)，鐵路倉庫和理貨場的堆碼拆取、分揀、配貨、中轉作業(yè)，鐵路車輛在貨場及站臺的裝卸作業(yè)，裝卸時進行的加固作業(yè)，以及清掃車輛、揭蓋蓬布、移動車輛、檢斤計量等輔助作業(yè)。

10、(2)、港口裝卸。它是指在港口進行的各種裝卸搬運作業(yè)，包括碼頭前沿的裝卸船作業(yè)，前沿與后方間的搬運作業(yè)，港口倉庫的碼揉拆垛作業(yè)，分揀理貨作業(yè)，港口理貨場的堆取用轉作業(yè)，后方的鐵路車輛和汽車的裝卸作業(yè)，以及清艙、平艙、掃車、破拱、配料、計量、分裝、取樣等輔助作業(yè)。(3)、場庫裝卸。它是指在貨主處進行的裝卸搬運作業(yè)，即鐵路車輛和汽車在廠礦或儲運業(yè)的倉庫、理貨場、集散點等處所進行的裝卸搬運作業(yè)。(二)、根據(jù)裝卸搬運物品的屬性進行分類(1)、成件包裝物品的裝卸搬運。有些物品雖然并不需要包裝，但是為了方便裝卸搬運作業(yè)，需要經過臨時捆扎或裝箱，從而形成裝卸搬運單元。對這些裝卸搬運單元的裝卸搬運作業(yè)，稱之為

11、成件包裝物品的裝卸搬運。(2)、超大超重物品的裝卸搬運。在流通過程中所謂的超大超重物品，一般是根據(jù)人力可以方便裝卸搬運的重量和體積來制訂標準的。例如，單件物品的重量超過50公斤，或單件物品體積超過0.5立方米，都可算作超大超重物品。(3)、散裝物品的裝卸搬運。散裝貨物本身是在物流過程中處于無固定的形態(tài)，如煤炭、水泥、糧食等。因此，對這些散裝物品的裝卸搬運可以進行連續(xù)裝卸搬運作業(yè)，也可以運用裝卸搬運單元技術進行裝卸搬運。(4)、流體物品的裝卸搬運。流體物品是指氣態(tài)或液態(tài)物品。如果對這些氣體、液體物品經過包裝，盛裝在一定的容器內，如瓶裝、桶裝，即形成成件包裝物品;如果對這些物品采取罐裝車形式，則需

12、要采用相應的裝卸搬運作業(yè)。(5)、危險品的裝卸搬運。危險品是指化工產品、壓縮氣體、易燃易爆物品等。這些物品在裝卸搬運過程中有特殊的安全要求，如果裝卸搬運不慎，隨時都有發(fā)生重大事故的危險。因此，對其的裝卸搬運作業(yè)有特殊要求，嚴格操作程序，確保裝卸搬運作業(yè)的安全。(三)、按裝卸搬運作業(yè)的特點進行分類(1)、堆垛拆垛作業(yè)。堆垛拆垛又稱堆碼取拆，它包括堆放作業(yè)、拆垛作業(yè)、高垛作業(yè)和高垛取貨作業(yè)。如果按這些堆垛拆垛作業(yè)的場地不同，堆垛拆垛作業(yè)又區(qū)分為車廂、船艙內、倉庫內和理貨場的堆垛拆垛作業(yè)等。(2)、分揀配貨作業(yè)。它是將貨物按品種、到站、貨主等不同特征進行分類的作業(yè)，并且按去向、品類構成等一定的原則，

13、將已分類的貨場集合車輛、汽車、集裝箱、托盤等裝貨單元的作業(yè)。(3)、搬運移動作業(yè)。為了進行上述各項作業(yè)而發(fā)生的，以進行這些作業(yè)為主要目的的搬運移動作業(yè)。它包括水平、垂直、斜行等幾種搬運移動作業(yè)以及由它們幾種形式組成為一體的作業(yè)。顯然，這屬于改變空間位置的作業(yè)。除此之外，裝卸搬運作業(yè)還可按物流設施屬性分為自用和公用物流設施的裝卸搬運;可按貨物形態(tài)分為單個物品的裝卸搬運、集裝貨物的裝卸搬運和散裝貨物的裝卸搬運;可按輸送設備的不同分為卡車裝卸、貨車裝卸、船舶裝卸和飛機運輸?shù)难b卸;可按裝卸機械分為傳送帶裝卸、吊車裝卸、叉車裝卸和各種裝載機裝卸等。2.2搬運輸送站的選擇你自己的課題一點都沒有涉及，全是與

14、課題不相干的內容一、裝卸搬運設備的配置、選擇原則（序號需要改）(1)根據(jù)作業(yè)性質和作業(yè)場合進行配置、選擇 裝卸搬運作業(yè)性質和作業(yè)場合不同，需配備不同的裝卸搬運設備。根據(jù)作業(yè)是單純的裝卸或單純的搬運，還是裝卸、搬運兼顧，從而可選擇更合適的裝卸搬運設備；作業(yè)場合不同，也需配備不同的裝卸搬運設備。 (2)根據(jù)作業(yè)運動形式進行配置、選擇 裝卸搬運作業(yè)運動形式不同，需配備不同的裝卸搬運設備。水平運動，可配備選用卡車、牽引車、小推車等裝卸搬運設備；垂直運動，可配備選用提升機、起重機等裝卸搬運設備；傾斜運動，可配備選用連續(xù)運輸機、提升機等裝卸搬運設備；垂直及水平運動，可配備選用叉車、起重機、升降機等裝卸搬運

15、設備；多平面式運動，可配備選用旋轉起重機等裝卸搬運設備。 (3)根據(jù)作業(yè)量進行配置、選擇 裝卸搬運作業(yè)量大小關系到設備應具有的作業(yè)能力，從而影響到所需配備的設備類型和數(shù)量。作業(yè)量大時，應配備作業(yè)能力較高的大型專用設備；作業(yè)量小時，最好采用構造簡單、造價低廉而又能保持相當生產能力的中小型通用設備。 (4)根據(jù)貨物種類、性質進行配置、選擇 貨物的物理性質、化學性質以及外部形狀和包裝千差萬別，有大小，輕重之分，有固體、液體之分，有散裝、成件之不同，所以對裝卸搬運設備的要求也不盡相同。 (5)根據(jù)搬運距離進行配置、選擇 長距離搬運一般選用牽引車和掛車等裝卸搬運設備，較短距離搬運可選用叉車、跨運車等裝卸

16、搬運設備，短距離搬運可選用手推車等裝卸搬運設備。為了提高設備的利用率，應當結合設備種類和特點，使行車、貨運、裝卸、搬運等工作密切配合。 (6)裝卸搬運設備的配套 成套地配備裝卸搬運設備，使前后作業(yè)相互銜接，相互協(xié)調，是保證裝卸搬運工作持續(xù)進行的重要條件。因此，需要對裝卸搬運設備在生產作業(yè)區(qū)、數(shù)量噸位、作業(yè)時間，場地條件、周邊輔助設備上作適當協(xié)調。 3 設計主體部分3.1設計要求1. 完成控制系統(tǒng)的總體設計，繪制硬件結構圖、電氣原理圖等；2. 完成PLC的選型、傳感器的選型等；3. 完成PLC程序結構與控制功能創(chuàng)新設計；4完成系統(tǒng)調試，實現(xiàn)控制要求；3.2控制流程圖沒有一點文字敘述？電器原理圖呢

17、？硬件結構圖（圖只顯示一部分，這個圖是實物圖，缺少圖號）這個是什么圖？3.3I/O分配缺少I/O接線圖輸入電器輸入點輸出電器輸出點起動按鈕X0輸送帶A驅動接觸器KMY0停止按鈕（常開）X1手臂左旋電磁閥YV1Y1手指抓緊檢測開關LS1X2手臂右旋電磁閥YV2Y2手臂左旋限位開關LS2X3手臂上升電磁閥YV3Y3手臂右旋限位開關LS3X4手臂下降電磁閥YV4Y4手臂上升限位開關LS4X5手臂抓緊電磁閥YV5Y5手臂下降限位開關LS5X6手臂放松電磁閥YV6Y6物品檢測光電開關PS1X73.4梯形圖沒有一點文字說明？圖3-4-1圖號不正確，沒有圖的名稱圖3-4-2圖號不正確，沒有圖的名稱圖3-4-

18、3圖號不正確，沒有圖的名稱說明：SET（置位）線圈得電保持，RST（復位）線圈失電保護，SFTL位左移,ZRST區(qū)間復位3.5指令表有了梯形圖，不需要指令表3.6PLC連線圖你的論文整個就是亂的，一個是先硬件，再軟件，你前面已經把梯形圖說了，這里卻又出現(xiàn)I/O接線圖，這合適嗎？圖的序號、名稱3.7模擬調試1) 按下起動按鈕SB1時，機械手系統(tǒng)工作。首先上升電磁閥通電，手臂上升，至上升限位開關動作； 2) 左轉電磁閥通電，手臂左轉，至左轉限位開關動作；3) 下降電磁閥通電，手臂下降，至下降限位開關動作；4) 啟動傳送帶A運行，由光電開關PS/PH檢測傳送帶A上有無物品送來，若檢測到物品，則抓緊電

19、磁閥通電，機械手抓緊，至抓緊限位開關動作；5) 手臂再次上升，至上升限位開關再次動作；6) 右轉電磁閥通電，手臂右轉，至右轉限位開關動作；7) 手臂再次下降，至下降限位開關再次動作；8) 放松電磁閥通電，機械手松開手爪，經延時2秒后，完成一次搬運任務，然后重復循環(huán)以上過程。9) 按下停止按鈕SB1或斷電時，機械手停止在現(xiàn)行工步上，重新起動時，機械手按停止前的動作繼續(xù)工作。（說明：SB1為一復合按鈕，功能實現(xiàn)是一開一停）4 結論說過多次了，結論不是心得體會，重新寫這次畢業(yè)論文,對我來說非常有意義,在寫論文的過程中我學到很多的關于機械手和PLC方面的知識，我以后會加強對它們的學習和應用。我覺得PL

20、C會有更大的發(fā)展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。當然機械手在工業(yè)中的應用更是越來越成熟，它必然會發(fā)揮它的最大作用。我堅信我們國家的工業(yè)會是越來越棒，我為我是一個中國人而自豪。 參考文獻1 李金城.三菱FX2N PLC功能指令詳解.北京：電子工業(yè)出版社，20