物料傳送分揀PLC電氣控制系統(tǒng)

1、 電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱 物料傳送分揀PLC電氣控制系統(tǒng)姓 名學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 2014年 4 月 25 日摘 要3引言31. 設(shè)計(jì)任務(wù)32. 設(shè)計(jì)要求32. 控制系統(tǒng)電路圖的設(shè)計(jì)5主電路53. 梯形圖的設(shè)計(jì)63.1 系統(tǒng)的啟動(dòng)63.2 部件的分類63.3 部件的上升63.4 升降機(jī)的旋轉(zhuǎn)73.5 升降機(jī)的下降73.6 分揀輸送帶的啟動(dòng)和關(guān)斷73.7 部件的計(jì)數(shù)83.8 手動(dòng)控制與自動(dòng)控制的切換93.9 緊急停止與恢復(fù)93.10 動(dòng)力設(shè)備103.11 元器件明細(xì)表103. 小結(jié)11參考文獻(xiàn)11附錄 梯形圖121.摘 要分揀控制系統(tǒng)在社會(huì)各行各業(yè)如：物

2、流配送中心、郵局、采礦、港口、碼頭、倉(cāng)庫(kù)等行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，分揀系統(tǒng)能夠大大提高企事業(yè)單位該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。 本文主要講述PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用可編程控制器(PLC) ,設(shè)計(jì)成本低、效率高的材料自動(dòng)分揀裝置。以PLC為主控制器,結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn),可根據(jù)不同對(duì)象,稍加修改本系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)要求。      關(guān)鍵詞:可編程控制器，分揀裝置，控制系統(tǒng)，傳感器引言1. 設(shè)計(jì)任務(wù)1）根據(jù)控制要求，進(jìn)行物料傳送分揀控制系

3、統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、和PLC硬件配置電路。2）根據(jù)控制要求，編制物料傳送分揀控制PLC應(yīng)用程序。PLC控制程序須在三菱FX-TRN-BEG-C軟件中模擬調(diào)試、運(yùn)行。3）繪制控制系統(tǒng)電路圖，包括主電路和PLC硬件配置電路。4）繪制PLC控制程序（梯形圖）。2. 設(shè)計(jì)要求物料傳送分揀系統(tǒng)如圖2.1所示。圖2.1 物料傳送分揀系統(tǒng)物料箱裝有上一道工序完成的部件，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先打開物料箱的出料電磁閥（Y0），一個(gè)部件從物料箱通過出料管道滑到輸送帶Y1，出料電磁閥關(guān)閉，輸送帶Y1將部件輸送到升降機(jī)。部件分為大中小三類，輸送帶Y1兩側(cè)安裝有三對(duì)光電管用于測(cè)量部件的高度（即大?。?。升降機(jī)根據(jù)部件的

4、大小，上升到相應(yīng)的高度后停止，旋轉(zhuǎn)升降機(jī)，將部件送到大中小部件對(duì)應(yīng)的輸送帶（Y7、Y6或Y5），之后，升降機(jī)返回初始位置。這3個(gè)輸送帶的左右兩側(cè)都裝有傳感器，檢測(cè)到部件到來時(shí), 傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)把部件傳送放到右端的成品盒里。為防止過載堆積，部件經(jīng)過右邊的傳感器時(shí)傳送帶繼續(xù)運(yùn)行3 秒后自動(dòng)停止。當(dāng)升降機(jī)回到初始位置后，物料箱的出料電磁閥（Y0）再次打開，輸送下一個(gè)部件，不斷循環(huán)。當(dāng)成品盒中的部件達(dá)到10件時(shí)，相應(yīng)的指示燈（大、中、小對(duì)應(yīng)PL1、PL2和PL3）亮，系統(tǒng)暫停，工人將部件裝箱，1分鐘后指示燈滅，系統(tǒng)重新開始運(yùn)行。系統(tǒng)既可以自動(dòng)運(yùn)行，也可以手動(dòng)控制，由開關(guān)SW1決定（OFF 自動(dòng)，ON 手動(dòng)

5、）。系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，PB1為啟動(dòng)按鈕（按下PB1后，系統(tǒng)按上述過程運(yùn)行），PB2為正常停止按鈕（按下PB2后，部件輸送到目的地，升降機(jī)回到初始位置后系統(tǒng)停止運(yùn)行），PB3為緊急停止按鈕。緊急停止后，按下啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)恢復(fù)停止前的狀態(tài)運(yùn)行。系統(tǒng)手動(dòng)控制時(shí)，分別用PB1、PB2、PB3、PB4、SW2點(diǎn)動(dòng)控制物料箱出料、（所有）輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)、升降機(jī)上升、升降機(jī)下降和轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 控制系統(tǒng)電路圖的設(shè)計(jì)主電路 根據(jù)物料傳送分揀系統(tǒng)的示意圖，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，繪制出如圖所示的主電路。3. 梯形圖的設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)的啟動(dòng)按下按鈕PB1（X20），供給指令（Y0）和時(shí)間繼電器（T1）通電，并與常開開關(guān)（Y0）閉合

6、形成自鎖，漏斗補(bǔ)給一個(gè)部件，1秒后常開開關(guān)（T1）斷開。3.2 部件的分類系統(tǒng)中有輸送帶Y1兩側(cè)安裝有三對(duì)光電管用于測(cè)量部件的高度（即大?。瑢⑵湫盘?hào)通過繼電器（M0 M1）保存，其保存的信號(hào)在下次供給指令（Y0）觸發(fā)時(shí)時(shí)被清空。例如當(dāng)部件為大件時(shí)，傳感器（X0）被觸發(fā)，繼電器（M0）接通并自鎖，然后關(guān)斷因大部件觸發(fā)的中間傳感器的繼電器。3.3 部件的上升在之前的分類中已將部件的大中信號(hào)保存，當(dāng)部件在升降機(jī)上（X3）閉合，若為大部件，繼電器（M0）閉合。則升降機(jī)上升（Y2）至上段位置（X6）停止。中部件亦然。3.4 升降機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件在相應(yīng)位置時(shí)，傳感器（X4）閉合，升降機(jī)旋轉(zhuǎn)（Y4）。當(dāng)部件離

7、開升降機(jī)，常閉開關(guān)（X3）斷開。Y4失電。下段位置時(shí)由常閉開關(guān)（M0 M1）串聯(lián)，中段位置由常閉開關(guān)（M0）串聯(lián)，以防止錯(cuò)亂。3.5 升降機(jī)的下降當(dāng)升降機(jī)觸發(fā)旋轉(zhuǎn)下降沿脈沖。若部件不在升降機(jī)上，升降機(jī)就進(jìn)行下降且到下段位置停止。3.6 分揀輸送帶的啟動(dòng)和關(guān)斷 當(dāng)傳送帶在一個(gè)部件經(jīng)過傳送帶右邊的傳感器X11,X13或X15時(shí)，接通繼電器（M3）和3秒時(shí)間繼電器（T0）并自鎖，3秒后，常閉開關(guān)（T0）斷開，輸送帶也停止輸送。3.7 部件的計(jì)數(shù)以大部件為例，當(dāng)傳感器（X15）感應(yīng)到部件通過時(shí)，計(jì)數(shù)器（C0）加一，達(dá)到十個(gè)時(shí)，開關(guān)（C0）閉合。指示燈（Y20）和60秒時(shí)間繼電器（T2）接通。60秒后，

8、開關(guān)（T2）閉合，計(jì)數(shù)器（C0）斷電并復(fù)位。3.8 手動(dòng)控制與自動(dòng)控制的切換以按鈕PB3（X22）為例，自動(dòng)控制中為緊急停止按鈕。在手動(dòng)控制中，為點(diǎn)動(dòng)上升按鈕。只是在上升線圈的基礎(chǔ)上串聯(lián)常閉開關(guān)（X24）和并聯(lián)常開開關(guān)（X22）和（X24）即可實(shí)現(xiàn)，其他類推。3.9 緊急停止與恢復(fù)為每個(gè)電機(jī)提供一個(gè)中間繼電器，按下緊急停止按鈕PB3（X22）后切斷中間繼電器和電機(jī)的連接，此時(shí)中間繼電器還在運(yùn)轉(zhuǎn)。按下啟動(dòng)開關(guān)PB1（X20）時(shí)，接通中間繼電器和電機(jī)之間的。3.10 動(dòng)力設(shè)備物料傳送分揀系統(tǒng)中的動(dòng)力設(shè)備均采用三相異步電動(dòng)機(jī)，直接啟動(dòng)。Y1輸送帶電動(dòng)機(jī)：2.2kW，AC380V，4.8A；大部件輸送

9、帶電動(dòng)機(jī)：2.2kW，AC380V，4.8A；中部件輸送帶電動(dòng)機(jī)：1.5kW，AC380V，4.0A；小部件輸送帶電動(dòng)機(jī)：1.1kW，AC380V，2.4A；升降機(jī)上下電動(dòng)機(jī)：3.0kW，AC380V，6.1A；升降機(jī)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)：2.2kW，AC380V，4.8A；出料電磁閥：100mA，AC220V；指示燈：100mA，DC24V；LED數(shù)碼管：10mA，DC24V。3.11 元器件明細(xì)表符號(hào)名稱及用途符號(hào)名稱及用途Y0出料電磁閥SQ4位置傳感器M2Y1輸送帶電動(dòng)機(jī)SQ5下段位置傳感器M3小部件輸送帶電動(dòng)機(jī)SQ6中段位置傳感器M4中部件輸送帶電動(dòng)機(jī)SQ7上段位置傳感器M5大部件輸送帶電動(dòng)

10、機(jī)SQ8下段左傳感器M6升降機(jī)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)SQ9下段右傳感器M7升降機(jī)上下電動(dòng)機(jī)SQ10中段左傳感器KM1出料電磁閥控制接觸器SQ11中段右傳感器KM2輸送帶正傳控制接觸器SQ12上段左傳感器KM3升降機(jī)上升控制接觸器SQ13上段右傳感器KM4升降機(jī)下降控制接觸器PB1啟動(dòng)按鈕KM5升降機(jī)旋轉(zhuǎn)控制接觸器PB2正常停止按鈕KM6下段輸送帶控制接觸器PB3緊急停止按鈕KM7中段輸送帶控制接觸器PB4升降機(jī)下降按鈕（手動(dòng)）KM8上段輸送帶控制接觸器SW1手動(dòng)切換開關(guān)PL1 上段輸送帶指示燈SW2升降機(jī)旋轉(zhuǎn)開關(guān)（手動(dòng)）PL2中段輸送帶指示燈FR1FR7熱繼電器PL3下段輸送帶指示燈FU1熔斷器SQ1、2、3分揀傳感器T1變壓器小結(jié)通過這次實(shí)驗(yàn)我充分的了解到了PLC的功能，一、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。二、使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無需計(jì)算機(jī)知