自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 姓名 一、課題名稱(chēng)： 自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng) 二、課題應(yīng)達(dá)到的要求：本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)里用途很廣泛的自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)，通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是熟悉PLC，傳感器，電機(jī)等在現(xiàn)代工業(yè)中的綜合應(yīng)用。并且掌握PLC的編程方法和技巧，了解PLC的發(fā)展前景。在走上工作崗位前對(duì)電氣控制和可編程控制技術(shù)有初步的應(yīng)用能力。 三、主要工作內(nèi)容：整套設(shè)備由三相異步電動(dòng)機(jī)與電氣控制作為中央控制處理核心，電動(dòng)機(jī)采用0.75KW和1.1KW的電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)為6級(jí)，限位開(kāi)關(guān)采用LX5-11，時(shí)間繼電器采用3S7-3A，限流電阻采用RT-0.125這是一種功能完備，能夠勝任多種工作環(huán)境控制電路。其輸出形式為繼電器型。若負(fù)載功率較大亦可掛接中間繼電器，其觸點(diǎn)壽命在兩千萬(wàn)次以上。 電動(dòng)機(jī)采用0.75KW，級(jí)數(shù)為6級(jí) 電動(dòng)機(jī)采用1.1KW，級(jí)數(shù)為6級(jí)。 限位開(kāi)關(guān)采用LX5-11。 時(shí)間繼電器采用3S7-3A。 變頻器采用日本三菱FX2N-32MT系列產(chǎn)品。 限流電阻采用RT-0.125。 四、主要參考文獻(xiàn)：1 孫平主.電氣控制與PLCM.北京：高等教育出版社.2004； 2 孫平主.可編程控制器原理及應(yīng)用M.北京：高等教育出版社.2003 3 趙明主.工廠電氣控制設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1996 4 方承遠(yuǎn).工廠電氣控制設(shè)備 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000 5 李仁.工廠電氣控制設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1980 6 劉占慶.機(jī)床電氣自動(dòng)控制M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1980 7 中國(guó)工控網(wǎng)站 8 北京鷺島自動(dòng)化工程公司www.bjludao- 9 歐姆龍CPM1A操作手冊(cè).上海歐姆龍自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司.1997 10 劉延俊.液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003 11 曲波.工業(yè)用傳感器選型指南M.北京：清華大學(xué)出版社.2002 12 馬西泰.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)電子技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 13 劉敏.可編程控制器技術(shù)M.北京： 機(jī)械工業(yè)出版社.2001 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目 自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng) 一、 選題的背景和意義：為了更好地掌握所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，做到理論與實(shí)際相結(jié)合，我們選擇對(duì)生活中汽車(chē)的自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)作為這次論文的設(shè)計(jì)對(duì)象。設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)送料裝車(chē)系統(tǒng) ，要求我們對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）等書(shū)中所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，這不僅使我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)有所用，更重要的是在一定程度上提高了我們的邏輯思惟和動(dòng)手操作能力。二、 課題研究的主要內(nèi)容：繼電器電氣控制系統(tǒng)在社會(huì)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐中的應(yīng)用。即實(shí)踐電動(dòng)機(jī)與電氣控制電路的設(shè)計(jì)與PLC，繼電器、變頻器、接觸器、限位開(kāi)關(guān)、熔斷器等一系列電器元件的選型及合理搭配使用。自動(dòng)送料裝車(chē)系統(tǒng)控制過(guò)程是由三相異步電動(dòng)機(jī)及執(zhí)行元器件共同來(lái)完成；執(zhí)行動(dòng)作所用電氣控制器件如時(shí)間繼電器、限位開(kāi)關(guān)、交流接觸器、按鈕、熱電阻、變頻器、熱繼電器等均采用國(guó)內(nèi)品牌產(chǎn)品，配以完美的機(jī)械設(shè)計(jì)及制造，使此套設(shè)備具有控制精度高、反應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。三、 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：本課題主要是設(shè)計(jì)一個(gè)在企業(yè)里運(yùn)用很廣泛的自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)。在做課題設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要是研究PLC，傳感器，電機(jī)等在系統(tǒng)中的應(yīng)用。利用課題的要求進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)，根據(jù)系統(tǒng)工作的要求，寫(xiě)出PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室多次利用電氣柜進(jìn)行模擬生產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)行多次論證和方案的調(diào)整，以及電氣元件的進(jìn)行試驗(yàn)比較，選擇出最合理的電氣元件，進(jìn)行組合搭配試驗(yàn)，組成最合理的電氣控制系統(tǒng)。四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時(shí)間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容8.18.5查閱有關(guān)資料，并完成開(kāi)題報(bào)告8.68.7為論文設(shè)計(jì)大概的框架，為以下設(shè)計(jì)步驟作準(zhǔn)備8.88.10查看資料做前言、緒論8.118.13完成論文的設(shè)計(jì)方案8.148.17完成硬件方面的設(shè)計(jì)及元器件的選擇8.188.21完成軟件方面的設(shè)計(jì)及每個(gè)環(huán)節(jié)的梯形圖8.228.25分析設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及處理8.268.27總結(jié)8.278.31整理論文五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見(jiàn)： 系主任簽名： 年 月 日 自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)目 錄0.引言1.方案設(shè)計(jì)- 3 -1.1 課題介紹- 3 -1.2 硬件設(shè)計(jì)- 4 -1.2.1程序編制的原則- 5 -1.2.2順序控制的編程方法- 6 -1.2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理- 8 -1.3 元器件選擇- 10 -1.4 軟件設(shè)計(jì)- 11 -2.設(shè)計(jì)中碰到的問(wèn)題及處理方法- 17 -3.結(jié)束語(yǔ)- 18 -答謝辭- 19 -參考書(shū)及查考網(wǎng)站- 19 -附錄一：外部接線(xiàn)圖及PLC主電路控制圖- 20 -附錄二：元器件清單- 21 -22自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng) 機(jī)電075自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)摘要：隨著生產(chǎn)的發(fā)展，科技的提高，人們對(duì)于產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求。單純的靠人力手工操作再也滿(mǎn)足不了生產(chǎn)的工藝要求。于是，人們就引進(jìn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化技術(shù)。20世紀(jì)30年代便出現(xiàn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)采用的是繼電接觸式控制系統(tǒng)，在接下來(lái)的半個(gè)世紀(jì)里，自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展，使自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如，冶金，制藥，采礦，工業(yè)生產(chǎn)等等。生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化不僅滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝的要求，還大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人力資源。自動(dòng)送料裝車(chē)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，從而減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工人的勞動(dòng)條件，大大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制，生產(chǎn)工藝，自動(dòng)化，生產(chǎn)效率Automatic feed control system of loadingAbstact: Along with development produce, science and technology of exaltation, people for product of produce craft continuously put forward new of request.Pure of is operate by the manpower handicraft any further satisfy not produce of craft request.Hence, people usher in the automation technique of the production line.20 century the 30s appear then auto the control system, at that time adoption of is after electricity contact type control system, in the next half the century, auto control the system get to fly soon of development, make auto control the system get extensive of application.For example, metallurgy, make a medicine, mine for minerals, the industry produce an etc.The automation of the production line not only satisfy production craft of request, also consumedly exaltation produce efficiency, economy human resource. Feeding automatic loading control system of application, realization production line of auto control, ease a worker thus of labor strength, improvement worker of labor condition, consumedly exaltation labor rate of production.Key words:Auto control, produce a craft, automation, produce efficiency0引言可編程控制器(Programmable Controller)簡(jiǎn)稱(chēng)PC。個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)也稱(chēng)PC，為了避免混淆，人們將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫做PLC(Programmable logic Controller)。PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。自1836年繼電器問(wèn)世，人們就開(kāi)始用導(dǎo)線(xiàn)將它同開(kāi)關(guān)器件巧妙地連接，構(gòu)成用途各異的邏輯控制或順序控制。上世紀(jì)60年代末，它不斷吸收微計(jì)算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車(chē)制造業(yè)）對(duì)生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術(shù)出現(xiàn)并快速發(fā)展。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。但是，仍然沿用著順序掃描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本結(jié)構(gòu)。PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶(hù)時(shí)間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而 <DIV></DIV>上端一般是面向用戶(hù)的微型計(jì)算機(jī)。人們?cè)趹?yīng)用它時(shí)，可以不必進(jìn)行計(jì)算機(jī)方面的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，就能對(duì)可編程控制器進(jìn)行操作及編PLC是采用大規(guī)模集成電路、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型、小型、中型、大型、超大型等各種規(guī)格的PLC系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。它最適合用于以開(kāi)關(guān)量為主的控制功能；通過(guò)模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器和數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換器，也可以控制模擬量，例如控制溫度、壓力、流量、成分等參數(shù)。近年來(lái)，可編程控制器技術(shù)的發(fā)展異常迅猛，各生產(chǎn)廠家也推出了許多功能強(qiáng)大的新型PLC、各種特殊功能模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具，在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。PLC的主要特點(diǎn)：1、可靠性高。PLC的MTBF一般在4000050000h以上，有的在1020萬(wàn)h，且均有完善的自診斷功能。2、結(jié)構(gòu)形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機(jī)床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的PLC只有6點(diǎn)，而AB的ControlLogix系統(tǒng)的容量達(dá)128000點(diǎn)。3、功能強(qiáng)大。4、編程方便?？刂凭哂袠O大靈活性。5、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境。適應(yīng)高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境以及電磁干擾環(huán)境。6、安裝、維修簡(jiǎn)單 7、與DCS相比，價(jià)格低。 8、當(dāng)前PLC產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展潮流。學(xué)校為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)PLC的理解與應(yīng)用，并使大家在今后的崗位中有競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，給我們布置了本次電氣控制與PLC設(shè)計(jì)任務(wù)，我的課題為自動(dòng)送料裝車(chē)系統(tǒng)。1方案設(shè)計(jì)11 課題介紹本課題要求如下：自動(dòng)送料裝車(chē)系統(tǒng)的控制要求：綠燈（L1）亮，紅燈（L2）滅，表示允許汽車(chē)開(kāi)進(jìn)裝料，此時(shí)，進(jìn)料閥門(mén)（K1），料斗閥門(mén)（K2），電動(dòng)機(jī)（M1，M2，M3）皆為OFF狀態(tài)。當(dāng)汽車(chē)到來(lái)時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S3接通（負(fù)載板上未設(shè)，可從通用器件板選?。?，紅色信號(hào)燈L2亮，綠色L1滅，傳送帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行；2s后，電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行；再經(jīng)過(guò)2s，M1運(yùn)行，依次順序起動(dòng)送料系統(tǒng)。 電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行后，進(jìn)料閥門(mén)K1打開(kāi)料斗進(jìn)料，料斗裝滿(mǎn)時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S1=1，進(jìn)料閥門(mén)K1關(guān)閉（設(shè)1料斗物料足夠裝滿(mǎn)1車(chē)）；料斗出料閥門(mén)K2在M1運(yùn)行及料滿(mǎn)（S1=1）后，打開(kāi)放料，物料通過(guò)傳送帶的傳送，裝入汽車(chē)。 當(dāng)裝滿(mǎn)汽車(chē)后，稱(chēng)重開(kāi)關(guān)S2動(dòng)作，料斗出料閥門(mén)K2關(guān)閉，同時(shí)電動(dòng)機(jī)斷電停止，2s后M2停止，再過(guò)2s，M1停止，L1亮，L2滅，表示汽車(chē)可以開(kāi)走。如下圖1：圖112 硬件設(shè)計(jì)在小型控制系統(tǒng)中，大量的控制為順序控制。順序控制是指根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序或條件，對(duì)控制過(guò)程各個(gè)階段順序地進(jìn)行自動(dòng)控制。用PLC進(jìn)行順序控制十分方便，它可以采用多種編程方法，除了用基本邏輯指令和移位指令來(lái)編程以外，還可以用專(zhuān)用的順序控制指令（例如步進(jìn)指令）來(lái)編程。本課題要求如下：某原料從料斗經(jīng)過(guò)M1、M2、M3三臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)送出。從料斗向皮帶1供料由電磁閥K2控制，皮帶1、皮帶2、皮帶3分別由電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3驅(qū)動(dòng)。通過(guò)紅燈L1、綠燈L2控制裝料車(chē)的進(jìn)出。由傳感器S1、S2控制料斗的開(kāi)關(guān)。根據(jù)自動(dòng)送料車(chē)系統(tǒng)的工藝流程，控制系統(tǒng)的被控系數(shù)有電磁閥K2的開(kāi)啟與關(guān)閉、傳感器S1、S2的接通與斷開(kāi)、信號(hào)燈L1、L2的亮滅，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3對(duì)皮帶的驅(qū)動(dòng)等。考慮到現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境比較惡劣等情況，采用日本三菱電工的FX2N-32MT-001系列可編程控制器（PLC）的CPU216為核心，配以擴(kuò)展模塊、外部接口及驅(qū)動(dòng)單元組成自動(dòng)送料車(chē)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)。FX2N PLC的編程，可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包MELSE MEDOC進(jìn)行。FX2N-32MT-001（晶體管輸出型）自帶32個(gè)I/O點(diǎn)，其中16個(gè)輸入點(diǎn)、16個(gè)輸出點(diǎn)其輸出為直流型輸出，可以滿(mǎn)足高頻輸出的要求。FX2N PLC的體積比FX2 PLC小50%以上，但控制功能和性能相同。1.2.1程序編制的原則一、PLC的編程語(yǔ)言與一般計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相比，PLC的編程語(yǔ)言具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級(jí)語(yǔ)言，也不同與一般的匯編語(yǔ)言，它既要滿(mǎn)足易于編寫(xiě)，又要滿(mǎn)足易于調(diào)試的要求。目前，還沒(méi)有一種對(duì)各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語(yǔ)言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語(yǔ)言，OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語(yǔ)言。但不管什么型號(hào)的PLC，其編程語(yǔ)言都具有以下特點(diǎn)：1.梯圖形式指令結(jié)構(gòu)：程序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號(hào)組成，易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨(dú)立運(yùn)算功能編制成象征性圖形，用戶(hù)根據(jù)自己的需要把這些圖形進(jìn)行組合，并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。在邏輯運(yùn)算部分，幾乎所有的廠家都采用類(lèi)似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門(mén)子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來(lái)表示，它沿用二進(jìn)制邏輯元件圖形符號(hào)來(lái)表達(dá)控制關(guān)系，很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)計(jì)數(shù)等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運(yùn)算部分，也受用戶(hù)歡迎2.明確的變量常數(shù)：圖形符相當(dāng)于操作碼，規(guī)定了運(yùn)算功能，操作數(shù)由用戶(hù)填入，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定，由產(chǎn)品型號(hào)決定，可查閱產(chǎn)品目錄手冊(cè)。3.簡(jiǎn)化的程序結(jié)構(gòu)：PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡(jiǎn)單，典型的為塊式結(jié)構(gòu)，不同塊完成不同的功能，使程序的調(diào)試者對(duì)整個(gè)程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。4.簡(jiǎn)化應(yīng)用軟件生成過(guò)程：使用匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，要完成編輯、編譯和連接三個(gè)過(guò)程，而使用編程語(yǔ)言，只需要編輯一個(gè)過(guò)程，其余由系統(tǒng)軟件自動(dòng)完成，整個(gè)編輯過(guò)程都在人機(jī)對(duì)話(huà)下進(jìn)行的，不要求用戶(hù)有高深的軟件設(shè)計(jì)能力。5.強(qiáng)化調(diào)試手段：無(wú)論是匯編程序，還是高級(jí)語(yǔ)言程序調(diào)試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、監(jiān)控等，并在軟件支持下，診斷和調(diào)試操作都很簡(jiǎn)單。PLC的編程語(yǔ)言是面向用戶(hù)的，對(duì)使用者不要求具備高深的知識(shí)、不需要長(zhǎng)時(shí)間的專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練。梯形圖繪制規(guī)則及注意事項(xiàng)1線(xiàn)圈必須畫(huà)在梯形圖的最右邊。X1X2X3Y0X1X2Y0X3(b) 正確(a) 錯(cuò)誤2幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的并聯(lián)回路安排在梯形圖的最左面。Y0X1Y0X1 這樣，才會(huì)使編制的程序簡(jiǎn)潔明了，語(yǔ)句較少，可減少用戶(hù)程序步數(shù)，縮短程序掃描時(shí)間。 3不能編程的梯形圖要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Y2X1X2X4X3Y1X4X3X2Y1X1Y2X1X3X41.2.2順序控制的編程方法PLC的步進(jìn)梯形指1.步進(jìn)階梯指令STL,RET步進(jìn)指令（STL）是利用內(nèi)部軟元件，在順控程序上面進(jìn)行工序步進(jìn)式控制的指令。步進(jìn)返回指令（RET）是指狀態(tài)（S）流程結(jié)束，用于返回主程序（母線(xiàn)）的指令。2.步進(jìn)梯形圖與SFC使用步進(jìn)指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先要設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖再根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)化成步進(jìn)梯形圖或指令表。這三種表示法如圖2所示。動(dòng)作過(guò)程是當(dāng)步進(jìn)接點(diǎn)S600閉合時(shí)，輸出繼電器Y430線(xiàn)圈接通。當(dāng)X401閉合新?tīng)顟B(tài)置位（接通），步進(jìn)接點(diǎn)S601也閉合。這時(shí)原步進(jìn)接點(diǎn)S600自動(dòng)復(fù)位（斷開(kāi)），這就相當(dāng)于把S600的狀態(tài)轉(zhuǎn)到S601，這就是步進(jìn)轉(zhuǎn)換作用。其它狀態(tài)繼電器之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程，依此類(lèi)推。圖2 步進(jìn)指令的用法a) 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 b) 步進(jìn)梯形圖 c)指令程序可見(jiàn)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是一種用于描述順序控制系統(tǒng)控制過(guò)程的圖形，它由步、轉(zhuǎn)換條件、有向線(xiàn)組成。每個(gè)狀態(tài)（步）表示順序工作的一個(gè)操作，需完成一個(gè)特定的動(dòng)作。狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（步進(jìn)）需條件得到滿(mǎn)足。與普通指令編程相比，使用步進(jìn)指令不但可以直觀地表示順序操作的流程，而且可以減少指令程序的條數(shù)和容易被人們理解。每一狀態(tài)提供三個(gè)功能：驅(qū)動(dòng)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)換條件、置位新?tīng)顟B(tài)（同時(shí)轉(zhuǎn)移源自動(dòng)復(fù)位）。根據(jù)步與步進(jìn)情況狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖有四種結(jié)構(gòu)：1)單序列。反映按順序排列的步相繼激活這樣一種基本的進(jìn)展情況，如圖3-1所示。2)選擇序列。一個(gè)活動(dòng)步之后緊接著有幾個(gè)后續(xù)步可供選擇的結(jié)構(gòu)形式作為選樣序列。如圖3-2所示，選擇序列的各個(gè)分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。3)并行序列。當(dāng)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)分支同時(shí)激活時(shí)，采用并行序列。其有向連線(xiàn)的水平部分用一雙線(xiàn)表示。如圖3-3所示。4)跳步 重復(fù)和循環(huán)序列。在實(shí)際系統(tǒng)中經(jīng)常采用跳步、重復(fù)和循環(huán)序列。這此序列實(shí)際都是選擇序列的特殊形式。如圖4-1所示為跳步序列，當(dāng)步3為活動(dòng)步時(shí)，若轉(zhuǎn)換條件X005成立，則跳過(guò)步4和步5直接進(jìn)入步6；圖4-2所示為重復(fù)序列，當(dāng)步6為活動(dòng)步時(shí)，若轉(zhuǎn)換條件X004不成立而X005成立，重新返回步5，重復(fù)執(zhí)行步5和步6，直到轉(zhuǎn)換條件X004成立，轉(zhuǎn)入步7；圖4-3所示為循環(huán)序列，在序列結(jié)束后，用重復(fù)的方式，直接返回初始步0，形成序列的循環(huán)。圖3-1 單序列圖3-2 選擇序列圖3-3 并行序列圖4 跳步 重復(fù)和循環(huán)序列1）跳步序列 2）重復(fù)序列 3）循環(huán)序列1.2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)要旋轉(zhuǎn)起來(lái)的先決條件是具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組就是用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的。我們知道，但相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的，三相異步電動(dòng)機(jī)定子中的三個(gè)繞組在空間方位上也互差120度，這樣，當(dāng)在定子繞組中通入三相電源時(shí)，定子繞組就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其產(chǎn)生的過(guò)程如圖1所示。圖中分四個(gè)時(shí)刻來(lái)描述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生過(guò)程。電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)一周，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度與電流的變化是同步的。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為：n=60f/P 式中f為電源頻率、P是磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)、n的單位是：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)此式我們知道，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與磁極數(shù)和使用電源的頻率有關(guān)，為此，控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有兩種方法：1、改變磁極法；2、變頻法。以往多用第一種方法，現(xiàn)在則利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速控制。 觀察圖5還可發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與繞組中電流的相序有關(guān)。相序A、B、C順時(shí)針排列，磁場(chǎng)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，若把三根電源線(xiàn)中的任意兩根對(duì)調(diào)，例如將B相電流通入C相繞組中，C相電流通入B相繞組中，則相序變?yōu)椋篊、B、A，則磁場(chǎng)必然逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。利用這一特性我們可很方便地改變?nèi)嚯妱?dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條（鼠籠條）將切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中的電流又與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，電磁力產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向以n1的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來(lái)。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n1低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n。因?yàn)榧僭O(shè)n=n1，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就不會(huì)切割磁力線(xiàn)，也就不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n1必然小于n。為此我們稱(chēng)三相電動(dòng)機(jī)為異步電動(dòng)機(jī)。圖51.3元器件選擇元器件選擇如下表元器件選擇列表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量1燈泡220V22電磁閥34EF30-E10B24電動(dòng)機(jī)JL14-25Z35傳感器WBC0126PLCFX2N-32MT-00117通訊電纜YDSLG18皮帶PDSIECA-239電源SITOP310熔斷器RL6-25311低壓隔離器HD-11312時(shí)間繼電器JR0313按鈕LA25215壓力繼電器JT4-22A316熱繼電器JR16-20/331.4軟件設(shè)計(jì)I/O地址分配表I/O地址分配表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕（SB1）X0進(jìn)料（D4） Y0停止按鈕（SB2）X1放料（D2） Y1料位監(jiān)測(cè)（SA2）X2紅燈/車(chē)到位（L1/D2） Y2車(chē)到位（SQ1）X3綠燈 （L2） Y3車(chē)滿(mǎn)（SQ2）X4電動(dòng)機(jī)M1（KM1）Y4 電動(dòng)機(jī)M2（KM2）Y5 電動(dòng)機(jī)M3（KM3）Y6 料滿(mǎn)（D3）Y7 自動(dòng)送料車(chē)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖程序運(yùn)行過(guò)程如下：按下啟動(dòng)按鈕，X0閉合，M8002接通。X0閉合，紅燈L1滅，綠燈L2亮，允許汽車(chē)進(jìn)裝料。， 。X3閉合，紅燈L1亮，綠燈L2滅，電機(jī)M3啟動(dòng)，T0開(kāi)始計(jì)時(shí)，T0計(jì)時(shí)到汽車(chē)到位裝料，X0斷開(kāi)。T0閉合，電機(jī)M2啟動(dòng)，T1開(kāi)始計(jì)時(shí)，T1計(jì)時(shí)到，T0斷開(kāi)。T1閉合，電機(jī)M1開(kāi)始啟動(dòng),T2開(kāi)始計(jì)時(shí)，T2計(jì)時(shí)到，T1斷開(kāi)。T2閉合，根據(jù)傳感器S2，閥K2打開(kāi)，開(kāi)始放料。 X4（常閉）斷開(kāi)，根據(jù)傳感器S1，閥K1關(guān)閉，T3開(kāi)始計(jì)時(shí)，T3計(jì)時(shí)到X4（常閉）閉合。T3閉合，電機(jī)M1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，T4開(kāi)始計(jì)時(shí)，T4計(jì)時(shí)到，T3斷開(kāi)。T4閉合，電機(jī)M2停止運(yùn)轉(zhuǎn)，T5開(kāi)始計(jì)時(shí)，T5計(jì)時(shí)到，T4斷開(kāi)。T5閉合，電機(jī)M3停止運(yùn)轉(zhuǎn)，紅燈L1滅，T6開(kāi)始計(jì)時(shí)，T6計(jì)時(shí)到，T5斷開(kāi)。T6閉合，紅燈L1滅，綠燈L2亮，允許汽車(chē)開(kāi)走。程序結(jié)束，等待循環(huán)。該程序的控制示意圖如下：1. 起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造成物料堆積，要求逆物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序啟動(dòng)。其起動(dòng)順序?yàn)?電機(jī)M2打開(kāi)閥K2打開(kāi)時(shí)隔2S電機(jī)M1打開(kāi)時(shí)隔2S電機(jī)M2打開(kāi)時(shí)隔2S2. 停止：停止時(shí)為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留物料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止。其停止順序?yàn)椋弘姍C(jī)M1打開(kāi)閥K2關(guān)閉時(shí)隔2S電機(jī)M3打開(kāi)時(shí)隔2S電機(jī)M2打開(kāi)時(shí)隔2S二 自動(dòng)送料車(chē)系統(tǒng)指令表如表所示LDM8002運(yùn)行開(kāi)始對(duì)狀態(tài)X0驅(qū)動(dòng)LDX0SETSO激活初始狀態(tài)S0，PLC運(yùn)行STLS0OUT Y3 LD X3 SET S20 STLS20 SET Y2 SETY6 OUT TO SP K20 LD TOSET S21 STLS21 SETY5 OUT T1 SPK20 LDT1 SET S22 STL S22 SET Y4 OUT T2 SP K20 LD T2 SET S23 STL S23 SET Y1 LDI X4 SET S24 STL S24 RST Y1 OUT T3 SP K20 LD T3 SET S25 STL S25 RST Y4 OUTT4 SPK20 LD T4 SET S26 STL S26 RST Y5 OUT T5 SP K20 LD T5 SET S27 STL S27 RST Y6 RST Y2 OUT T6 SP K10 LD T6 OUT S0 RET 步進(jìn)程序結(jié)束返回S0END 2.設(shè)計(jì)中碰到的問(wèn)題及處理法方1. 在畫(huà)流程圖時(shí)，我首先用并聯(lián)方法畫(huà)的，在給何老師審閱時(shí)，指出這種畫(huà)法是錯(cuò)誤的，要求回去重新參照書(shū)籍畫(huà)出正確的流程圖。解決方法：將并聯(lián)改成串聯(lián)，畫(huà)出了正確的流程圖。2. 根據(jù)梯形圖編制自動(dòng)送料車(chē)系統(tǒng)指令時(shí)，有些指令有些不是很理解。解決方法：根據(jù)PLC教科書(shū)復(fù)習(xí)鞏固了指令的編制和一些作用，認(rèn)真編制好了自動(dòng)送料車(chē)系統(tǒng)指令。3. 根據(jù)課題要求需要繪制設(shè)計(jì)的主電路和PLC控制電路，我參考教科書(shū)和借閱的書(shū)籍沒(méi)有查到符合課題的設(shè)計(jì)要求的相關(guān)控制電路，書(shū)籍上對(duì)這部分內(nèi)容的介紹甚少。解決方法：向何老師學(xué)習(xí)了相關(guān)電路的設(shè)計(jì)原則，和同學(xué)積極探討電路知識(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)查找到了有關(guān)電路的知識(shí)。成功繪制了電路圖。4. 領(lǐng)到課程設(shè)計(jì)的課題后，發(fā)現(xiàn)有些無(wú)從下手，頭緒很亂，原因是因缺少資料和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，而且之前電氣控制與可編程控制器技術(shù)課程學(xué)習(xí)的不是很好。解決方法：在圖書(shū)館查閱PLC控制技術(shù)的相關(guān)書(shū)籍，自學(xué)PLC相關(guān)課程，積極詢(xún)問(wèn)老師相關(guān)問(wèn)題和同學(xué)相互交流心得。5. 用PLC編程軟件畫(huà)梯形圖時(shí)，沒(méi)有畫(huà)梯形圖的專(zhuān)用軟件。解決方法：到工控網(wǎng)上下載FXGPWIN軟件，回來(lái)完成畫(huà)圖。6. 選擇元器件時(shí)，由于PLC的生產(chǎn)廠家眾多，PLC的產(chǎn)品不盡相同， 各有特點(diǎn)，選擇上遇到了困難。解決方法：通過(guò)參照參考書(shū)和手冊(cè)，根據(jù)自己課題的具體要求，運(yùn)用場(chǎng)合的環(huán)境要求，決定選三菱公司的FX2N-32MT-001（晶體管輸出型）。7. 根據(jù)課題要求需要繪制設(shè)計(jì)的主電路和PLC控制電路，我對(duì)這方面不是很了解，參考教科書(shū)和借閱的書(shū)籍沒(méi)有查到符合課題的設(shè)計(jì)要求的相關(guān)控制電路，書(shū)籍上對(duì)這部分內(nèi)容的介紹甚少。解決方法：向老師請(qǐng)教，學(xué)習(xí)了相關(guān)電路的設(shè)計(jì)原則，和同學(xué)積極探討電路知識(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)查找到了有關(guān)電路的知識(shí)。成功繪制了電路圖。3. 結(jié)束語(yǔ)在這次課程設(shè)計(jì)中，首先感謝 老師對(duì)我的無(wú)私幫助，所以能夠很順利的完成了這份報(bào)告，也非常感謝網(wǎng)絡(luò)的普及，能讓我在網(wǎng)上能夠大量的尋找所需要的資料。另外本人資質(zhì)有限，所寫(xiě)語(yǔ)句有能有點(diǎn)不通暢，影響了老師的閱讀心情，對(duì)此我先向老師先說(shuō)聲抱歉。經(jīng)過(guò)三年的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，我們就快要畢業(yè)了，為了檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果，學(xué)院安排了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中必修的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)、科研和工程實(shí)踐相結(jié)合的重要結(jié)合點(diǎn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力我們?cè)O(shè)計(jì)的課題是“自動(dòng)送料裝車(chē)系統(tǒng)”。我們?cè)诳傮w方案確定之前詳細(xì)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行了了解；收集了有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)和圖紙資料。在指導(dǎo)老師的幫助下，大家分工合作，利用所學(xué)知識(shí)，一點(diǎn)一點(diǎn)，一部分一部分完成了整個(gè)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，大家的感觸很多，明顯一點(diǎn)就是感到學(xué)得知識(shí)太少、太窄，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的錯(cuò)誤，技術(shù)上的考慮也不周全。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感到收獲不小，一是鞏固和擴(kuò)展了專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，使自己的自學(xué)能力和工作適應(yīng)能力有了一定提高，特別是增強(qiáng)了運(yùn)用科技成果和新技術(shù)的能力。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺，要想真正提高自己的專(zhuān)業(yè)水平，還必須不斷學(xué)習(xí)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深刻了解了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中PLC的控制方法，對(duì)如何使用PLC解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題有了基本了解。對(duì)含有延時(shí)作用的（即先后順序起動(dòng)）的程序有了熟練的掌握，基本能做到熟練編程無(wú)誤，對(duì)程序的小細(xì)節(jié)都應(yīng)注意。答 謝 辭在這次設(shè)計(jì)中我收獲很多，這次設(shè)計(jì)是大學(xué)里最后一次設(shè)計(jì)，也是大學(xué)生涯的尾聲，所以我格外珍惜這一次設(shè)計(jì)，也更注重在設(shè)計(jì)過(guò)程中和同學(xué)，老師交流。感謝老師的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助使我能順利完成此次設(shè)計(jì)。首先感謝院領(lǐng)導(dǎo)，為我們提供了統(tǒng)一的機(jī)房讓我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利的進(jìn)行。再次感謝指導(dǎo)老師胡盤(pán)峰的細(xì)心指導(dǎo)與解答，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予了許多的幫助與建議。同時(shí)也要感謝同學(xué)的幫助，還要感謝所有機(jī)電系老師的幫助。三年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，感謝老師的諄諄教誨及教會(huì)了我科學(xué)知識(shí)，也教會(huì)了我做人做事的道理。感謝同學(xué)們?nèi)陙?lái)的朝夕相伴及幫助，讓我的大學(xué)生活如此豐富多彩，讓我的青春時(shí)期有了美好的記憶，也讓我的人生有了甜美的記憶。參考文獻(xiàn)：1 孫平主.電氣控制與PLCM.北京：高等教育出版社.2004； 2 孫平主.可編程控制器原理及應(yīng)用M.北京：高等教育出版社.2003 3 趙明主.工廠電氣控制設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1996 4 方承遠(yuǎn).工廠電氣控制設(shè)備 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000 5 李仁.工廠電氣控制設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1980 6 劉占慶.機(jī)床電氣自動(dòng)控制M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1980 7 中國(guó)工控網(wǎng)站 8 北京鷺島自動(dòng)化工程公司www.bjludao- 9 歐姆龍CPM1A操作手冊(cè).上海歐姆龍自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司.1997 10 劉延俊.液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 11 曲波.工業(yè)用傳感器選型指南M.北京：清華大學(xué)出版社，2002 12 馬西泰.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)電子技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 13 劉敏.可編程控制器技術(shù)M.北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2001 附錄一：外部接線(xiàn)圖及PLC主電路控制圖外部接線(xiàn)圖 PLC主電路控制圖附錄二：元器件清單元器件選擇列表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量1燈泡220V22電磁閥34EF30-E10B24電動(dòng)機(jī)JL14-25Z35傳感器WBC0126PLCFX2N-32MT-00117通訊電纜YDSLG18皮帶PDSIECA-239電源SITOP310熔斷器RL6-25311低壓隔離器HD-11312時(shí)間繼電器JR0313按鈕LA25215壓力繼電器JT4-22A316熱繼電器JR16-20/33畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表一、指導(dǎo)教師評(píng)分表（總分為70分）序 號(hào)考 核 項(xiàng) 目滿(mǎn) 分評(píng) 分1工作態(tài)度與紀(jì)律102調(diào)研論證103外文翻譯54設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告文字質(zhì)量105技術(shù)水平與實(shí)際能力156基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值157思想與方法創(chuàng)新5合計(jì)70指導(dǎo)教師綜合評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 二、答辯小組評(píng)分表（總分為30分）序 號(hào)考 核 項(xiàng) 目滿(mǎn) 分評(píng) 分1技術(shù)水平與實(shí)際能力52基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值53設(shè)計(jì)思想與實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新54設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告內(nèi)容的講述55回答問(wèn)題的正確性10合計(jì)30答辯小組評(píng)價(jià)意見(jiàn)（建議等第）： 答辯小組組長(zhǎng)教師簽名： 年 月 日三、系答辯委員會(huì)審定表1 審定意見(jiàn)2審定成績(jī)（等第）_ _ 系主任簽字： 年 月 日