自动装车送料控制系统设计论文

中文摘要

早期运料小车电气控制系统多为继电器—接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作，将PLC 应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用，PLC 运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装、维修和改造等优点。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。

将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到多达128I/O点，且能增加特殊功能模块或扩展板。通信和数据连接功能选项使得FX1N在体积、通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美。本课题主要包括：分析被控对象和明确系统控制要求；PLC选型；确定系统的I/O设备的数量及种类；控制流程设计；控制程序设计。

PLC在运料小车控制系统中的应用，已经在国内外工程、工厂中得到实际应用，具有巨大的经济和社会价值，其智能化和自动化的思路值得以后继续深入研究和推广。

关键词：PLC，送料小车，控制，程序设计

ABSTRACT

Early electric car control system of the transporter over the relay - contactor complex system composed of The system design cycle, there is a long, bulky, high cost, defects, no data processing and communications functions, must be hand operated, will be applied to transport materials car PLC electrical control system and can realize automatic control operation of the car, reducing the running costs of the system, PLC control system for electric car transporter with a simple connection to control speed, reliability and maintainability is good, easy to install, repair and improvement and so on. With economic development, transport materials to various areas of growing car, from manual to automatic, and gradually formed the mechanization and automation.

PLC applied to transport materials to car electrical control system and can realize automatic control operation of the car and reduce system operating costs. It is powerful, can be expanded to as many as 128I / O points, and can increase the special function modules or expansion boards. Communications and data connectivity options make FX1N in volume, communications and special function modules such important applications perfectly. The topics include: analysis of plant and a clear system control requirements; PLC selection; determine the system's I / O device number and type; control process design; control programming.

PLC control system in the car transporter in the application, has been in domestic and international projects has been applied in the factory, with huge economic and social value, the intelligence and automation beyond the idea worthy of further research and extension

Keywords: PLC ，Feeding car，Control，Program design

目录

中文摘要 (1)

ABSTRACT (2)

目录 (3)

第一章绪论 (5)

1.1课题的提出背景 (5)

1.2自动送料装车系统的发展状 (6)

1.3本课题研究的主要内容 (7)

1.3.1设计要求 (7)

1.3.2设计目的 (7)

1.3.3 运料小车控制系统的控制方案选择 (8)

第二章可编程控制器的概述 (10)

2.1 PLC的产生与发展趋势 (10)

2.2 PLC的定义 (11)

2.3 PLC的特点 (11)

2.4 PLC的结构 (11)

2.5 PLC的主要功能 (13)

2.6 PLC的应用 (13)

2.7 FX系列PLC的特点 (13)

第三章 PLC控制系统的设计与分析 (15)

3.1 设计要求 (15)

3.2 系统控制框图 (16)

3.3 I/O分配表 (16)

3.4 系统设备的选择 (17)

3.5 系统外部接线 (19)

第四章程序的设计 (20)

4.1 梯形图的设计 (20)

4.2调试分析 (24)

结论 (25)

文献 (26)

致谢 (27)

附录A控制系统总体梯形图 (28)

附录B系统主电路图 (29)

附录C 元件清单 (30)

第一章绪论

1.1课题的提出背景

随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大。为了改变落后的生产状态,缓解日趋紧张的供求关系,我们研究了多功能天车。。

新中国成立特别是改革开放以来，我国社会主义现代化建设取得了举世瞩目的伟大成就。同时，必须清醒地看到，我国正处于并将长期处于社会主义初级阶段。全面建设小康社会，既面临难得的历史机遇，又面临一系列严峻的挑战。经济增长过度依赖能源资源消耗，环境污染严重；经济结构不合理，农业基础薄弱，高技术产业和现代服务业发展滞后；自主创新能力较弱，企业核心竞争力不强，经济效益有待提高。在扩大劳动就业、理顺分配关系、提供健康保障和确保国家安全等方面，有诸多困难和问题亟待解决。从国际上看，我国也将长期面临发达国家在经济、科技等方面占有优势的巨大压力。为了抓住机遇、迎接挑战，我们需要进行多方面的努力，包括统筹全局发展，深化体制改革，健全民主法制，加强社会管理等。与此同时，我们比以往任何时候都更加需要紧紧依靠科技进步和创新，带动生产力质的飞跃，推动经济社会的全面、协调、可持续发展。

进入21世纪，我国作为一个发展中大国，加快科学技术发展、缩小与发达国家的差距，还需要较长时期的艰苦努力，同时也有着诸多有利条件。中华民族拥有5000年的文明史，中华文化博大精深、兼容并蓄，更有利于形成独特的创新文化。只要我们增强民族自信心，贯彻落实科学发展观，深入实施科教兴国战略和人才强国战略，奋起直追、迎头赶上，经过15年乃至更长时间坚韧不拔的艰苦奋斗，就一定能够创造出无愧于时代的辉煌科技成就。

科技工作的指导方针是：自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来。自主创新，就是从增强国家创新能力出发，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。重点跨越，就是坚持有所为、有所不为，选择具有一定基础和优势、关系国计民生和国家安全的关键领域，集中力量、重点突破，实现跨越式发展。支撑发展，就是从现实的紧迫需求出发，着力突破重大关键、共性技术，支撑经济社会的持续协调发展。引领未来，就是着眼长远，超前部署前沿技术和基础研究，创造新的市场需求，培育新兴产业，引领未来经济社会的发展。这一方针是我国半个多世纪科技发展实践经验的概括总结，是面向未来、实现中华民族伟大复兴的重要抉择。

要把提高自主创新能力摆在全部科技工作的突出位置。在对外开放条件下推进社会主义现代化建设，必须认真学习和充分借鉴人类一切优秀文明成果。改革开放20多年来，我国引进了大量技术和装备，对提高产业技术水平、促进经济发展起到了重要作用。但是，必须清醒地看到，只引进而不注重技术的消化吸收和再创新，势必削弱自主研究开发的能力，拉大与世界先进水平的差距。总之，必须把提高自主创新能力作为国家战略，贯彻到现代化建设的各个方面，贯彻到各个产业、行业和地区，大幅度提高国家竞争力。我国科学技术发展的总体目标是：自主创新能力显著增强，科技促进经济社会发展和保障国家安全的能力显著增强，为全面建设小康社会提供强有力的支撑；基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强，取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果，进入创新型国家行列，为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础，形成比较完善的中国特色国家创新体系。

企业现代化生产规模的不断扩大和深化，使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。运料小

车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统，随着PLC的发展，国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统，而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片，我国的大部分工控企业的运料小车自动控制系统都是从国外引进的，成本高，为了满足现代化生产流通的需要，让PLC技术与自动化技术相结合，充分的利用到我国的工控企业生产线上，让该系统在各种环境下都能够工作，而且成本低，易控制，安全可靠，效率高。

随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉

及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC专为工业环境应

用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC的应用不但大大地提高

了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC

以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、

功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。

送料小车控制系统采用了PLC控制。从送料小车的工艺流程来看，其控制系统属于自

动控制与手动控制相结合的系统，因此，此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两

种工作方式。我在程序设计上采用了模块化的设计方法，这样就省去了工作方式程序之间

复杂的联锁关系，从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时，不会对其它工作方式的

程序造成影响，使得程序的设计、修改和故障查找工作大为简化。

在设计该PLC送料小车设计程序的同时总结了以往PLC送料小车设计程序的一般方法、

步骤，并且把以前学过的基础课程融汇到本次设计当中来，更加深入的了解了更多的PLC

知识。

1.2自动送料装车系统的发展状

送料装车控制系统在冶金、采矿运输、和生产制造等许多领域中都得到了普遍的应用，

它通过自动输送设备实现物料的传输、接收、装运、处理、装配和存储的自动化，把工厂

的各个生产部门、各个储存点联系起来。送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣，设

备所处环境一般粉尘较大、操作分散，所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性、

维护简便性要求比较高。用可编程控制器（PLC）控制的自动送料装车动作稳定，具备连

续可靠的工作的能力。本文以日本三菱FX2N系列PLC为主控制器控制运料小车的自动往

返顺序的控制，实现了送料车的装料、送料、卸料的功能。次系统主要是由基本设备、运

料存储装置和控制系统三大部分组成，重点研究自动化生产线的控制

送料装车设备广泛地应用于建材、冶金、煤炭、电力、化工、轻工等工业生产部门。

老式送料装车设备因为没有计量而存在多装、少装的问题。特别是在运输的过程中，不允

许车辆超载，多装了，得卸掉，少装了，得进行二次装车，使得装车工作进行非常缓慢。

随着当今社会科学技术的发展，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求越来越高，

原有的生产送装料设备已经远远的不能满足当前高度自动化的需要。由于控制系统的不断

发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产效率的不断提高，送料装

车的控制经历了以下几个阶段：

1.手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现送

料装车的控制，但是限于当时的技术还不够成熟，只能采用手动的控制方式来控制机器设备，而且早期送料装车控制系统多为继电器和接触器所组成的复杂控制系统，这种系统存

在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须要有专人负责

操作。

2.自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格普遍下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在送料装车控制系统中自动控制方面的应用。

3.全自动控制：现阶段，由于PLC技术向高性能、高速度、大容量发展，大型PLC大多数采用多CPU结构，不断向高性能、高速度、大容量方向发展。将PLC运用到送料装车控制系统中，可实现送料装车的全自动控制，降低了系统的运行费用。PLC控制的送料装车自动控制系统具有连线简单、控制速度快、精度高、可靠性和可维护性好、维修和改造方便等优点

在国内，大多数还是还是人工管理，智能控制及需普及，国外工程机械产品以电子、信息技术为先导，开发出各种工程机械相匹配的软、硬件系统，使工程机械向信息化、智能化前进。

国外大多数PLC品牌都有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的相互结合使系统的性能大幅度的提高，人机界面更加的友好。通讯技术的发展、现场总线的发展及以太网的发展时通讯能力大大加强。

在国外的送料装车控制系统中已经广泛的应用PLC控制系统，而采用可靠性比较高的 FX2N系列 PLC软件来控制该系统,实现送料装车系统的自动控制过程,满足了系统可靠性、稳定性和实时性的要求。

1.3本课题研究的主要内容

1.3.1设计要求

1、P LC的I/O分配表；

2、设计控制系统流程图

2、梯形图程序；

3、指令表程序；

4、PLC外部接线电路图（CAD制图）及实际线路板。

应完成的技术资料

设计说明书（论文）及所选课题要求的图纸及线路板

1.3.2设计目的

1、通过设计巩固和加深学生对本专业课程有关内容的理解与掌握。

使学生建立正确的设计思路，掌握PLC工程设计的主要内容、一般程序及基本原则、设计步骤和方法。

2、提高学生使用技术资料、进行计算和绘图以及编写技术文件的技能。

3、培养和提高学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能去分析和解决本专业范围内工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力。

4、培养学生独立工作的能力、创新能力，以及理论联系实际和严谨求实的工作作风。

1.3.3 运料小车控制系统的控制方案选择

实现小车送料系统控制有很多方法来实现，可以用单片机、可编程控制器PLC等元器件来实现，下面对于单片机和可编程控制器的特点比较。

可编程控制器特点

可编程控制器是继电器和计算机控制的基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业化自动控制装置；是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的，它采用可编程序的存储器，是用在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程[2]。

可编程控制器主要由以下优点：1）可靠性高，抗干扰能力强；2）配套齐全，功能完善，适用性强；3）易学易用，深受工程技术人员欢迎4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造5）体积小，重量轻，能耗低。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

单片机的特点

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统[3]。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了，因此，单片机的学习、开发与应用将将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大；但是单片机对环境要求较高，不适合在恶略环境下工作。

单片机主要应用于测试和控制领域，在国际上，多把单片机称为微控制器。

方案确定

单片机控制系统电路中需要加入A/D，D/A转换器，线路复杂，还要分配大量的中断口地址。而且单片机控制电路易受外界环境的干扰，也具有不稳定性。另外控制程序需要具有一定编程能力的人才能编译出，在维修时也需要高技术的人员才能修复，所以在此也不易用单片机来实现。

由于可编程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以

上；安装，操作和维护也较容易；编程简单，PLC的基本指令不多，编程器使用比较方便，程序设计和产品调试周期短，具有很好的经济效益。此外PLC内部定时、计数资源丰富，可以方便地实现对送料小车的控制。

比较单片机和可编程控制器的特点得到如下结论：

1）因为体积小而且廉价．所以单片机方案适合大批量重复生产的民用消费品。特别是仪器仪表以及小型控制系统。

2 ）PLC比单片机更适合于工作母机控制和工业过程控制。

3）对于单项工程或者重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高、可靠性好。但成本较高。

4 ）对于量大的配套项目．采用单片机系统具有成本低、效益高的优点．但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。

5 在单片机方案和PLC方案都适用的前提下．若控制系统对于稳定性和抗干扰性要求很高，即使设计成本较高也应采用PLC方案。

因此，最终我选择了用可编程控制器PLC来实现送料小车系统的控制，完成本次的设计题目。

第二章可编程控制器的概述

可编程控制器（简称PLC或PC）是随着现代社会的发展和技术进步，现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的飞速发展，在继电器控制的基础上产生的一种新型的工业控制装置，是将微型计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体，应用到工业领域的一种高可靠性控制器，是当代工业生产自动化的重要支柱

2.1 PLC的产生与发展趋势

一种新型的控制装置和先进的应用技术，总是根据工业生产的实际需要而产生的。

1968年，美国通用汽车公司（GM）为改造汽车生产设备的传统控制方式，解决因汽车不断改型而重新设计汽车装配线上各种继电器的控制线路问题，提出了著名的十条技术指标在社会上招标，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用控制器，它应具有以下特点（十条技术指标）：

1. 编程方便，可在现场修改程序；

2. 维修方便，最好是插件式；

3. 可靠性高于继电器控制柜；

4. 体积小于继电器控制柜；

5. 可将数据直接送入管理计算机；

6. 在成本上可与继电器控制竞争；

7. 输入可以是交流115V；

8. 输出为交流115V/2A以上，能直接驱动电磁阀；

9. 在扩展时，原有系统只要很小变更；

10. 用户程序存储容量至少能扩展到4K字节。

于是可编程控制器应运而生。1969年，美国数字设备公司（DEC）根据上述要求成功研制世界第一台可编程序控制器PDP-14，并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用并获得成功。接着美国MODICON公司也研制出084控制，从此，这项新技术迅速在世界各国得到推广应用。1971年，日本从美国引进这项技术，很快研制出第一台可编程序控制器DSC-18。1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。我国从1974年开始研制，1977年开始工业推广应用。

进入20世纪70年代，随着微电子技术的发展，尤其是PLC采用通讯微处理器之后，这种控制器就不再局限于当初的逻辑运算了，功能得到更进一步增强。

进入20世纪80年代，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的迅猛发展，以16位和少数32位微处理器构成的微机化PLC，使PLC的功能增强，工作速度快，体积减小，可靠性提高，成本下降，编程和故障检测更为灵活，方便。

PLC的发展也是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，正是这些高新技术的发展推动了可编程控制器的发展。

可编程控制器大致有以下几个发展趋势：

1. 系列化、模板（块）化

2. 小型机功能强化

3. 中、大型机高速度、高功能、大容量

4. 低成本

5. 多功能

2.2 PLC的定义

1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

该定义强调了可编程控制器是数字运算的电子系统，它是一种计算机，是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机。

2.3 PLC的特点

PLC的种类虽然千差万别，但为了在工业环境中使用，它们都有许多共同的特点。

1.抗干扰能力强，可靠性提高

2.编程方便

3.使用方便

4.维护方便

5.设计、施工、调试周期短

6.易于实现机电一体化

2.4 PLC的结构

可编程控制器其本质是工业控制专用计算机。它的软、硬件配置与计算机极为类似。PLC 的硬件主要由中央处理单元（CPU模块），存储器，输入/输出单元，电源组成。其结构框图如图2-1

图2-1 PLC结构简化框图

一、PLC的硬件

1. 中央处理单元（CPU模块）

CPU模块是PLC的控制中枢，是核心部件，其性能决定了PLC的性能。

组成：由微处理器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、数据总线、控制总线与存储器的输入、输出接口电路相连。

常用芯片：通用微处理器、单片机、位片式微处理器。

作用：处理和运行用户程序；进行逻辑和数学运算；控制整个系统，使之协调的工作。

2. 存储器

存储器是具有记忆功能的半导体电路。

组成：由多个寄存器组成。将一个寄存器作为一个存储单元，使用N个寄存器可构成N 个存储单元。1位寄存器只能存放一位1位数字。

常用存储器类型：RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除只读存储器)、EEPROM(可电擦除只读存储器)。

作用：存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息。

3. 输入/输出单元（I/O模块）

I/O模块是PLC与工业生产设备或工业生产过程连接的接口，是联系外部现场和CPU 模块的桥梁。

（1）输入模块

作用：用来接收和采集输入信号（输入信号有开关量输入信号和模拟量信号两类）。还需将这些各式各样的电平信号转换成CPU能够接收和处理的数字信号。

输入类型：直流输入，交流输入，交直流输入。

输入接口采用光电耦合电路，目的是把PLC与现场电路隔离，提高PLC的抗干扰能力。接口电路内部有滤波，电平转移，信号锁存电路。各PLC生产厂家都提供了多种形式的I/O部件或模块供用户选用。

（2）输出模块

作用：接收中央处理器处理过的数字信号，并把它转换成现场的执行部件能够接收的信号。

输出类型：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。

输出接口电路也采用光电耦合，每一点输出都有一个内部电路，由指示电路，隔离电路，继电器组成。输出接口电路也有输出状态锁存、显示、电平转移和输出接线端子排，输出部件或模块也有多种类型供选用。

4．电源

作用：将交流电转换成PLC内部所需的直流电源。

类型：目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。

二、PLC的软件

PLC的软件分为两大部分：

1．系统监控程序

用于控制可编程控制器本身的运行。主要有管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块，系统调用。由PLC生产厂家编写，并固化到只读式存储器ROM中，用户不能访问。

2. 用户程序

用于控制被控装置的运行。用户根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的程序。由用户启动运行。通过编程器输入到PLC的随机存储器RAM中，允许修改。

随着PLC在工业控制中的广泛应用发展，为了增强PLC的功能，扩大其应用范围。生

产厂家开发了许多供用户选用的特殊功能模块。

（1）模拟量输入输出模块

（2）高速计数器模块

（3）PID过程控制功能模块

（4）中断输入模块与快速响应模块

（5）运动控制模块

（6）通信模块

2.5 PLC的主要功能

可编程控制器是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备，可以在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序，控制现场的执行机构，按照一定规律进行动作。其主要功能有：

1.顺序逻辑控制

2.运动控制

3.定时控制

4.计数控制

5.数据处理

6.模 /数和数 /模转换

2.6 PLC的应用

PLC作为一种通用的工业控制器，它可用于几乎所有的工业领域。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个领域。PLC已成为工业控制的主要手段和重要的基础设备，它与CAD\CAM(计算机辅助设计\计算机辅助制造)、工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。

2.7 FX系列PLC的特点

（1）体积极小的PLC

（2）先进美观的外部结构

（3）提供多种子系列供用户选用

（4）灵活多变的系统配置

（5）功能强,使用方便.

FX系列PLC的命名

FX 系列可编程控制器型号命名的基本格式如上:

①系列名称:如 0 , 2 , ON , OS , 2C , 2NC , 1N , 1S ,即 FX 0 , FX 2 , FX 0N , FX

0S , FX 2C , FX 2N , FX 2NC , FX 1N 和 FX 1S .

②输入输出的总点数: 4 ～ 128 点

③ 单元类型:

M-基本单元;E-输入输出混合扩展单元及扩展模块;EX-输入专用扩展模块; EY-输出专用扩展模块.

④ 输出形式(其中输入专用无记号):

R-继电器输出;T-晶体管输出;S-晶闸管输出 ⑤ 特殊物品的区别

D:DC 电源,DC 输入 A1:AC 电源,AC 输入(AC100-120V)或AC 输入模块 H:大电流输出扩展模块 V:立式端子排的扩展模式 C:接插口输入输出方式 F:输入滤波器1ms 的扩展模块 L:TTL 输入型模块 S:独立端子(无公共端)扩展模块

电动机的功率选定为1KW

根据设备及工艺要求，包装输送系统采用上位机和下位机组成，上位机使用两台PLC 机：一台作为操作站实现整个系统的监控和数据检测；另一台作为组态软件的设计与开发，PLC 程序的开发以及将软件通过总线传送到PLC 的CPU 单元。下位机采用功能强大，可能性高，维护方便且抗干扰能力强的可编程器001162--MR FX N 系列PLC 完成对设备的控制功能。其具体组成如下：

（1） 中央控制单元

中央控制单元选用CPU 315-2DP<3>作为PLC 的核心部件，进行逻辑和数字运算，协调整个控制系统各部件的工作。 （2） 电源单元

电源单元采用1：1隔离变压器进行时PLC 的380V 交流开关量输入卡件进行供电，采用24V 对开关量输出卡进行供电。自带的PS-307/5A 直流电源对CPU 和部分卡件进行供电。

第三章 PLC控制系统的设计与分析

3.1 设计要求

初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1，M2，M3皆为OFF。当汽车到来时（S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2S 后运行，M1在M2通2S后运行，K2在M1通2S后打开出料。当物料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电动机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。

设计要求：当料不满（S1为OFF，灯灭），料斗开关K2关闭（OFF），灯灭，不出料，进料开关K1打开（K1为ON）进料，否则不进料。当汽车到来时M3运行，电机M2在M3运行2S 后运行，M1在M2运行2S后运行，K2在M1运行2S后打开出料，当料满后（用S2断开表示），电动机M1延迟2S后关断，M2在M1停2S后停止，M3在M2停2S后停止，而且具有每日装车数的统计功能

图3-1自动送料装车系统简图

3.2 系统控制框图

图3-2系统控制框图3.3 I/O分配表

3.4 系统设备的选择

一、PLC 的选型

在PLC 控制系统设计时，应遵循以下基本原则：

（1）最大限度地满足被控对象或生产过程的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜索资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便。

（3）保证控制系统的安全可靠。

（4）考虑到生产发展和工艺的改进，在选择PLC 容量时，应适当留有余量。 在该系统中，输入点数为3，输出点数为8，为继电器输出，则我可以选择

001162--MR FX N 机型，由于此设计的系统要求不复杂，则可以选用小型控制系统中

采用整体式PLC 。

二、开关输入/输出模块的选择 1、 开关量输入模块的选择

选择三相交流输入电源AC380V ，采用共点式输入接线方式，即三个电动机共用一个电源。

2 、 开关量输出模块的选择

该系统中开关输出模块的输出方式为继电器输出。 三、开关的选择

在该系统的主电路中，采用三级的组合开关。

电动机的最大容量为1KW ，则三台电动机的最大容量为3KW ，则三级组合开关的额定电流为10A ，型号为HZ10-10。 四、熔断器的选择

在本系统中，熔断器保护三台异步电动机，且此三台电动机不同时启动，则继电器的额定电流为N N fN I I I ∑+≥max )5.2~5.1(，其中：A I I N N 55.4220

1000

max ==

= ，则55.455.455.45.2++?≥fN I ，所以A I fN 475.20≥

熔断器的额定电压为AC380V ，则可选择型号为RT14-32的熔断器。

五、继电器的选择

采用具有掉电保持功能的继电器，防止因电源故障造成数据的丢失。 2.9.1时间继电器（KT ）

本系统中只需延时2S ，并考虑到价格费用方面，可选用空气阻尼式时间继电器，可选用JS7-2A 型号的空气阻尼式时间继电器，其触点额定电压为380V ，触点额定电流为5A 均能符合要求。

2.9.2热继电器的选择（FR ）

一台电动机的额定电流为4.55A ，由于是3台电动机总额定电流为13.65A ，

可以用电流调节范围为10.0A —16A,则热继电器的型号为JR16-20/3，此额定电流为20A 。 2．9．3 接触器的选择（KM ） 额定电流为A KU P I N N C 8.3220

2.11000

=?==

则可以选择CJ10-5型号的交流接触器。 式中：

N P ——电动机的额定功率

K ——经验系数，一般取1—1.4 N U ——电动机的额定电压

3.5 系统外部接线

图3-5外部接线图

第四章程序的设计

4.1 梯形图的设计

1、汽车启动，到S2处停止，此时红灯L1亮，绿灯L2灭。

此时的梯形图为：

所对应的程序为：

LD X002 OUT Y003

OR Y003 LDI Y003

ANI X001 OUT Y002

当按下启动按钮S3（X002接通）时，Y003得电，即红灯L1亮，常闭触点Y003断开，Y002失电即绿灯L2灭，此时汽车允许开进装料，而且此时汽车已在称重开关S2处停止

2、启动按钮S3接通后，传送电动机M3运行，延时2S送料电动机M2运行。

此时的梯形图为：

所对应的程序为：

LD X002 LD M0

OR Y006 OUT T0

ANI X001 K20

自动送料装车系统 LC控制设计

一、控制要求 1．1 控制对象介绍 自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。如下图所示： 1．2 控制原理 自动送料装车系统是通过电机和限位开关来控制的。称重开关S2控制汽车开来或开走。三台电机控制三个传送带。进料开关K1控制控制进料与否。检测开关S1控制料斗中物料的空满。 另外，在S2处增设两个七段数码管，用来统计每日的装车数。装车数的统计采用脉冲计数的方法进行。脉冲计数方法是当装料车装满时S2断开后，开始定时放送脉冲；当S2闭合时停止发送脉冲。一个脉冲的宽度即为一辆汽车。用两个数码管计数，所计的数即为装车数。 当S2接通时，红灯L1亮，绿灯L2灭，传送电动机M3运行，传送电动机M2延迟M3电动机2S运行，送料电动机M1延迟M2电动机2S运行，料斗K2延迟M2电动机2S打开出料。当料满后（S2断开后），料斗K2关闭，电动机M1延时2S后关断，M2在M1停后2S后停止，M3在M2停止后2S后停止，L2灯亮，L1灯灭，此时汽车可以开走。 1．3 自动送料装车系统的启停过程示意图 该图中从上到下是启动顺序，从下到上是停止顺序。 1．4 控制要求 初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1，M2，M3皆为OFF。当汽车到来时（S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2S后运行，M1在M2通2S后运行，K2在M1通2S后打开出料。当物料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电动机M1延时2S后关断，

自动送料装车系统plc控制设计

自动送料装车系统p l c 控制设计 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

一、控制要求 1．1 控制对象介绍 自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。如下图所示： 1．2 控制原理 自动送料装车系统是通过电机和限位开关来控制的。称重开关S2控制汽车开来或开走。三台电机控制三个传送带。进料开关K1控制控制进料与否。检测开关S1控制料斗中物料的空满。 另外，在S2处增设两个七段数码管，用来统计每日的装车数。装车数的统计采用脉冲计数的方法进行。脉冲计数方法是当装料车装满时S2断开后，开始定时放送脉冲；当S2闭合时停止发送脉冲。一个脉冲的宽度即为一辆汽车。用两个数码管计数，所计的数即为装车数。 当S2接通时，红灯L1亮，绿灯L2灭，传送电动机M3运行，传送电动机M2延迟M3电动机2S运行，送料电动机M1延迟M2电动机2S运行，料斗K2延迟M2电动机2S打开出料。当料满后（S2断开后），料斗K2关闭，电动机M1延时2S

后关断，M2在M1停后2S后停止，M3在M2停止后2S后停止，L2灯亮，L1灯灭，此时汽车可以开走。 1．3 自动送料装车系统的启停过程示意图 该图中从上到下是启动顺序，从下到上是停止顺序。 1．4 控制要求 初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1，M2，M3皆为OFF。当汽车到来时（S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2S后运行，M1在M2通2S后运行，K2在M1通2S后打开出料。当物料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电动机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。 设计要求：当料不满（S1为OFF，灯灭），料斗开关K2关闭（OFF），灯灭，不出料，进料开关K1打开（K1为ON）进料，否则不进料。当汽车到来时M3运行，电机M2在M3运行2S后运行，M1在M2运行2S后运行，K2在M1运行2S后打开出料，当料满后（用S2断开表示），电动机M1延迟2S后关断，M2在M1停2S 后停止，M3在M2停2S后停止，而且具有每日装车数的统计功能。 三.系统分配 I/O地址表 PLC外部接线图

plc加热炉自动送料控制系统设计说明书

课程设计任务书 1.设计题目：加热炉自动送料控制系统设计 2. 设计内容： 1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。 2）按停止按钮，立即停止。 3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。 3.设计要求 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 4.进度安排 1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 2天2）PLC顺序功能图与梯形图设计 5天3）说明书撰写 2天4）答辩 1天 指导教师：

主管院长：年月日 目录 前言 (2) 摘要 (3) 第一部分 PLC概述 (4) PLC设计任务书及基本要求 (5) PLC选型 (7) 第二部分 I/O端口分配表 (8) 加热炉自动控制送料系统设计思想 (9) 程序流程图 (10) 梯形图 (11) 语句指令表 (18) 总结 (21) 附注：参考文献

前言 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace）对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 自动化学科有着光荣的历史和重要的地位，20世纪50年代我国政府就十分重视自动化学科的发展和自动化专业人才的培养。现在，世界上有很多非常活跃的领域都离不开自动化技术，比如机器人、月球车等。另外，自动化学科对一些交叉学科的发展同样起到了积极的促进作用，例如网络控制、量子控制、流媒体控制、生物信息学、系统生物学等学科就是在系统论、控制论、信息论的影响下得到不断的发展。在整个世界已经进入信息时代的背景下，中国要完成工业化的任务还很重，或者说我们正处在后工业化的阶段。 工业加热炉的炉温应当按照生产工艺要求维持在一定的数值。但是炉的热负荷经常在变化(例如常常要打开炉门取出已加热的工件和送入冷的工件)，在这种条件下要靠自动控制技术准确控制炉温，保持炉温的误差很小。而靠人力调整则难以做到，从而会造成能源的浪费甚至影响产品质量。 人们每年都把许多重量达到吨级的人造地球卫星准确送入位于数百千米乃至数万千米高空的预先计算好的轨道，并一直保持其姿态正确，也就是使它的太阳能电池帆板保持指向太阳，使它的无线电天线保持指向地球。这只有依靠先进的自动控制技术才能做到。 然而在国际形势日益复杂、科学技术日益进步的今天，人造地球卫星和宇宙飞船已经不能完全满足需要，近年来出现的“空天飞行器”要求既能在大气层外飞行，又能在返回大气层以后转为像飞机那样自主地高速航行，而不像人造卫星或宇宙飞船那样在返回大气层以后只能被动地降落地面。研制这种“空天飞行器”必须解决的技术难题之一就是智能自主控制技术。

自动送料装车系统PLC控制设计-参考模板

P L C课程设计 自 动 送 料 装 车 系 统 学院：机械工程学院 班级：机电1311

目录 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 (3) 1.1设计要求 (3) 1.2控制原理 (4) 1.3元素定义 (4) 第二章.PLC控制系统原理结构分析 (5) 2.1结构框图 (5) 2.12自动送料装车控制系统的操作面板 (5) 第三章：PLC 控制系统 (6) 3 PLC的选型 (6) 第四章：PLC控制系统 (7) 4.1初始状态 (7) 4.2装车系统 (8) 4.3停机控制系统 (10) 4.4 程序时序图 (10) 4.5 I/O地址分配表 (11) 4.6 I/O接线图 (11) 4.7 程序设计梯形图 (12) 4.8 程序说明 (15) 第五章系统调试 (16) 遇到的问题及解决 (16) 参考文献 (18)

第一章 PLC控制系统原理设计和分析 1.1设计要求 1.初始状态 红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。 2.启动操作 按下启动按钮，开始下列操作： 系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S后M2启动，M2启动2S后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。 3.停止操作 按下停止按钮系统恢复初始状态。

自动送料装车控制系统设计

自动送料装车控制系统设计 1．设计任务 （1）硬件设计自动送料装车系统控制电路 设计煤矿或沙场自动送料装车系统。完成工作流程图；主电路图；控制器接线图；元件选型；电机选择，有必要的设计计算。（给简易控制系统示意图。） （2）软件设计自动送料装车系统控制程序 控制要求：能够控制启动/停止；装车完毕闪烁提示，汽车开走，进行下一轮的装载工作等。 （3）机械设计自动送料输送带机械结构。 2．要求 （1）绘制硬件接线框图；控制流程框图及其它原理图。 （2）撰写设计说明书，并附程序清单及其功能注释。 （3）调试控制程序。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间三周（从2012年12月3日至2012年12月21 日） 2．进度安排 第1周：布置设计任务；补充相关知识；查阅资料；撰写绪论，确定系统组成方案。 第2周：输送带传动装置结构设计；绘制装配图、零件图。 控制系统硬件设计，选择电气元件，设计系统框图、外部电路接线图。 第3周：编写主程序、功能子程序并调试。并记录存在的问题和解决问题的方法；整理设计资料；按格式模版撰写设计说明书；上交设计作业（打印稿及电子文档）；并参加答辩。注：程序设计2人；硬件电路设计2人；机械结构设计2～3人。

目录 第1章绪论 (1) 1.1自动送料装车控制的发展 (1) 1.2自动送料装车控制系统设计的目的和意义 (1) 第2章确定课题设计方案 (3) 2.1 初定动力部分 (3) 2.2 初定传动部分 (3) 2.3 初定执行机构 (3) 2.4 控制器选型 (4) 2.5 系统总体工作流程 (5) 第3章机械结构设计 (6) 3.1系统设计的原始参数 (6) 3.2初选输送带 (6) 3.2带速和滚筒转速计算 (7) 3.3牵引力和电动机功率计算 (7) 3.4电机的选型和传动比的确定 (7) 3.4.1电机的选型 (7) 3.4.2传动比的确定 (7) 3.5传动装置的布置方式 (8) 3.6 传动滚筒的作用及类型 (8) 第4章硬件部分设计 (10) 4.1 主电路的设计 (10) 4.2 PLC机型的选择 (11) 4.4开关的选择 (11) 4.5熔断器的选择 (12) 4.6 接触器的选择（KM） (14) 4.7 传感器的选择 (14) 4.7.1称重传感器的选择 (14) 4.7.2霍尔传感器的选择 (14) 4.8 继电器的选择 (15) 4.9 行程开关的选择 (15)

自动送料控制系统PLC控制程序设计

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）申报表

西南科技大学高等教育自学考试 毕业设计（论文）进度检查及成绩评定表

摘要 可编程序控制器简称PLC，由于PLC的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。对早期的PLC，凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC。尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强，所以，目前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。 本设计是为了实现送料手动和自动化的转化，改变以往单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产。而且自动送料的设计是由于工作环境恶劣，人很难进入工作环境的情况下孕育而成的。本文从第一章前言开始，第二章简单的介绍了西门子S7-200PLC，第三章介绍了自动控制系统的控制要求，第四章介绍了为什么要选择用PLC来做自动控制系统，第五章介绍了自动系统的具体设计，包括PLC 的I/O地址分配、流程图、梯形图、程序图、端子接线图，第六章通过程序调试最后得出结论。 关键词：西门子S7-200PLC、自动控制送料、自动化、程序设计

目录 1 前言 (4) 2 西门子S7-200 PLC简介 (5) 2.1 S7-200PLC的系统组成 (5) 2.2 S7-200PLC的性能特点 (6) 2.3 S7-200PLC的编程语言 (7) 3 控制系统介绍和控制要求 (8) 3.1 自动控制送料系统的内容 (8) 3.2 自动控制送料系统在生产中的地位 (9) 4 自动送料系统方案的选择 (9) 4.1 可编程控制器PLC的优点 (9) 4.2 小车送料系统方案的选择 (10) 5 自动送料系统程序设计 (11) 5.1 送料小车PLC 的I/O地址分配 (11) 5.2 PLC流程图 (12) 5.3 PLC梯形图设计 (13) 5.4 PLC程序图 (15) 5.5 PLC端子接线图 (17) 6 系统程序调试及结论 (18) 6.1调试自动控制送料系统程序 (18) 6.2此次设计的心得体会 (19)

自动送料装车控制设计

目录 1. 前言 (2) 2. 课程设计题目 (5) 43. 总体设计 (5) 3.1、PLC机型选择 (5) 3.2、I/O点及地址分配表 (6) 4. PLC程序设计 (7) 4.1、设计思想 (7) 4.2、PLC顺序功能图 (7) 4.3、PLC梯形图 (9) 4.4、PLC语句表 (13) 5. 总结 (15) 6. 参考文献 (16) 前言 可编程控制器，简称PLC (Programmable Logic Controller)，，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会（IEC）将PLC定义为：是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、

定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）于1980年正式命名其为可编程序控制器（Programmable Controller），简称PC。为与个人计算机（Personal Computer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。国际电工技术委员会IEC（International Electrotechnical Commission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。 由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。故自60年代末第一台PLC问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工

自动送料装车系统PLC控制设计

天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：自动送料装车系统PLC控制设计 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：胡建昌 学生学号：132092433040 指导教师：黄凯

自动送料装车系统PLC控制设计 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 1.1设计要求 （1）要求料仓中有料：即：当 S1=ON 时，装料阀 K1 关闭；当 S1=OFF 时，延时 2S，装料阀 K1 打开； （2）装车系统： A.启动系统 I0，此时，绿灯亮表示允许进车，当车到位后即（I3=1），绿灯灭，红灯亮。如果车满（实际是称的重量信号）S2=ON （表示车满）不装。绿灯亮，红灯灭，车开走。如果车满信号 S2=OFF （表示车不满）装料开始：绿灯灭，红灯亮，皮带M3启动，2秒后皮带M2启动，2秒后皮带M1启动，2秒后下料阀K2启动，装车。车满后S2=ON，绿灯灭，红灯亮，同时K2停，2秒后皮带M1停，2秒后皮带M2停，2秒后皮带M3停，同时绿灯亮允许车开走，此时S2=OFF，I3=0，进入下一辆车，反复循环。 B.系统停止I4：任何情况下全停。 特殊情况：装车过程中，车到位信号消失（即：I3=0）系统停止。

1.2控制原理 在自动生产线中，刚开始红灯L1灭，绿灯L2亮，表明允许进车装料。这时，出料阀门K2关闭，电动机M1、M2、M3均处于停止状态。 装车过程中，当汽车开进到装料位置后，限位开关S2为ON，红色信号灯L1亮，绿色信号灯灭，同时电动机M3和进料阀门K1开始工作，2S后启动电动机M2，在经过2S后启动电动机M1，在经过2S后才打开出料阀门K2，物料经料斗出料，物料通过传送带的传送装入汽车。 当车装满了时，限位开关S2动作，K2使料斗关闭，2S后停止电动机M2，再经过2S后停止电动机M1，M3和K1在M2停止2S 后停止，同时红灯L1灭，绿灯L2亮，表明汽车可以开走。 完成该过程后，可以继续等待下一次循环，或关闭生产线。另外在运行过程中如果有一处出现故障，用开关I3立刻关闭系统。 1.3元素定义 I0.0 检测小车是否到达、启动 Q0.0 电动机 M3

自动,送料装车系统.

自动送料装车系统控制设计 摘要送料装车控制系统在冶金、采矿运输、和生产制造等许多领域中都得到了普遍的应用，它通过自动输送设备实现物料的传输、接收、装运、处理、装配和存储的自动化，把工厂的各个生产部门、各个储存点联系起来。送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣，设备所处环境一般粉尘较大、操作分散，所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求比较高。用可编程控制器（PLC）控制的自动送料装车动作稳定，具备连续可靠的工作的能力。本文以日本三菱FX2N系列PLC为主控制器控制运料小车的自动往返顺序的控制，实现了送料车的装料、送料、卸料的功能。次系统主要是由基本设备、运料存储装置和控制系统三大部分组成，重点研究自动化生产线的控制。 关键词自动送料装车，PLC，控制系统 ABSTRACT Key Words:

1绪论 1.1自动送料装车控制的发展 送料装车设备广泛地应用于建材、冶金、煤炭、电力、化工、轻工等工业生产部门。老式送料装车设备因为没有计量而存在多装、少装的问题。特别是在运输的过程中，不允许车辆超载，多装了，得卸掉，少装了，得进行二次装车，使得装车工作进行非常缓慢。 随着当今社会科学技术的发展，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求越来越高，原有的生产送装料设备已经远远的不能满足当前高度自动化的需要。由于控制系统的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产效率的不断提高，送料装车的控制经历了以下几个阶段： 1.手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现送料装车的控制，但是限于当时的技术还不够成熟，只能采用手动的控制方式来控制机器设备，而且早期送料装车控制系统多为继电器和接触器所组成的复杂控制系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须要有专人负责操作。 2.自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格普遍下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在送料装车控制系统中自动控制方面的应用。 3.全自动控制：现阶段，由于PLC技术向高性能、高速度、大

自动送料装车系统

PLC大型设计任务书 自动送料撞车系统 系别：电气工程系 班级：电气1004班 姓名：蔡英杰 指导老师：

前言 送料小车控制系统采用了PLC控制，从自动装车送料小车的工艺流程来看，它的控制系统属于自动和手动控制相结合的系统。传统的运料小车大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多，故障率高的缺点，且维护维修不易等缺点。作为目前国内控制市场上的主流控制器，PLC在市场、技术、行业影响等方面有重要作用，利用PLC控制来代替继电器控制已是大势所趋。 在国际上PLC迅速发展的形势下，我国多数PLC厂家还没有拥有自主知识产权，能够参与国际竞争的PLC产品，其中之一就是研发实力不够。虽然资金投入、生产和质量管理等因素也占有非常大的比重，但对产品的质量起着决定性作用的是研发投入、研发成果产品化以及生产工艺等。而技术则是贯穿着其中每一个环节，PLC核心技术的开发、产品的后续开发、生产工艺的技术水平是决定产品质量的前提，如何在技术上进一步增强自己的实力，将是国产品牌取得市场竞争优势的关键。 依据得到的样本分析，初步得出正在使用的众多PLC的品牌中，西门子、三菱及omron占据绝对的优势，60%左右的用户使用了这些品牌的PLC产品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相当的市场份额。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。

目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。 限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 本设计的任务设计一个PLC控制的自动送料装车系统，系统控制要求如下：

基于PLC的自动送料装车控制系统的设计

目录 1绪论 (1) 1.1题目来源及课题意义 (1) 1.2系统的主要技术参数 (1) 2器件选择 (2) 2.1PLC的定义 (2) 2.2PLC的分类 (2) 2.2.1.按 I/O 点数分类 (2) 2.2.2 按结构分类 (3) 2.2.3按功能分类 (3) 2.3物位传感器的选择 (4) 2.3.1 电容式物位传感器 (5) 2.3.2 阻力式料位传感器 (5) 2.4LED显示电路选择 (7) 2.4.1 LED静态显示方式 (7) 2.4.2 LED动态显示方式 (8) 2.5键盘输入电路 (8) 2.5.1矩阵式键盘接口： (8) 2.5.2独立式按键接口： (9) 3 控制系统的实现 (10) 3.1控制要求 (10) 3.2流程图 (10) 3.3系统的I/O连接图 (11) 3.4控制系统的梯形图 (12) 4 结语 (15) 参考文献： (16) 致谢 (16)

1 绪论 1.1 题目来源及课题意义 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。基于PLC的自动送料装车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。自动运料车工作原理及技术要求该自动送料装车系统的操作过程是：在允许汽车开进后，汽车到达指定位置（由传感器进行相应的位置检测），此时可以起动控制系统。首先送料皮带最上层的电动机动作，经过等时间间隔，下层送料皮带的各电动机依次动作。当最后一台送料皮带的电动机动作一定的时间后，装满料的料斗打开进行自动装料。当汽车装满料后，料斗关闭，各电动机由下至上经过等间隔依次停止，汽车开走，完成一次装车。控制系统返回初始状态，等待下一次装料。 根据实际系统的操作过程，设计了以下的模拟过程：初始状态：红灯L1 灭，绿灯L2 亮，表示允许汽车开进装车。汽车开进到位后（用S2 接通表示），L1 亮，L2 灭。按下起动按钮，电动机M3 运行，电动机M2 在电动机M3 运行2s后开始运行电动机M1 在电动机M2 运行2s后开始运行，料斗K2 在电动机M1 运行2s 后打开出料。当汽车上的料装满后（用S2 断表示），料斗K2 关闭。电动机M1 在料斗K2 关闭2s 后停止运行，电动机M2 在电动机M1 停止运行2s 后停止运行，电动机M3 在电动机M2 停止运行2s 后停止运行。电动机M3 停止后，绿灯L2亮，红灯L1 灭，表示汽车可以开走[4]。 1.2 系统的主要技术参数 (1)用一台电机控制两条生产线 (2)要能检测到满料状态，并显示出输送、排料、满料时间 (3)时间误差：0.1秒 (4)具有抗干扰能力

自动送料装车系统PLC控制设计

自动送料装车系统P L C 控制设计 Revised as of 23 November 2020

P L C课程设计 自 动 送 料 装 车 系 统 学院：机械工程学院 班级：机电1311

目录 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 (3) 设计要求 (3) 控制原理 (4) 元素定义 (4) 第二章.PLC控制系统原理结构分析 (5) 结构框图 (5) 自动送料装车控制系统的操作面板 (5) 第三章：PLC 控制系统 (6) 3 PLC的选型 (6) 第四章：PLC控制系统 (7) 初始状态 (7) 装车系统 (8) 停机控制系统 (10) 程序时序图 (10) I/O地址分配表 (11) I/O接线图 (11) 程序设计梯形图 (12)

程序说明 (15) 第五章系统调试 (16) 遇到的问题及解决 (16) 参考文献 (18) 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 设计要求 1.初始状态 红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。 2.启动操作 按下启动按钮，开始下列操作： 系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S后M2启动，M2启动2S后M1启动，M1启动2S 之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。

自动送料装车和单轴位置控制报告分析

自动送料装车和单轴位置 控制报告分析 Prepared on 22 November 2020

河南工程学院 课程设计 报告 专业电气工程及其自动化 班级 1241 姓名雷小芳 2014年12月28日

课程设计成绩评定标准及成绩 等级： 评阅人：职称：讲师 日期： 2015 年月日

河南工程学院 课程设计报告 设计名称：电气控制与PLC技术课程设计 设计时间：自12 月 22 日至 12 月 26日， 共5 天。 设计地点：河南工程学院3#A418 设计单位：河南工程学院电气信息学院 指导教师：邓丽霞院长：徐其兴

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1 前言 随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC 专为工业环境应用而设计，其显着的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC 的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损失。 自动送料装车控制系统采用了PLC控制。从自动送料装车的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此自动送料装车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在设计程序时采用了基本指令编程，便于各种附加功能的实现。自动送料装车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，自动送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。自动送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。 单轴位置控制系统采用了PLC控制，从单轴位置控制的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此单轴位置控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。手动控制可以通过硬件进行控制也可以通过编程软件控

自动送料装车系统PLC控制系统正文

自动送料装车系统PLC控制系统设计 宜春学院物理科学与工程技术学院自动化专业王强 指导老师: 唐勇波 摘要 :利用可编程序控制器(ＰＬC)适应性强、可靠性高、维护方便等特点,采用ＰＬC实现送料装车系统，使物料能够自动传送与装车,减少劳动力,提高生产效率。本设计以系统得控制要求为出发点，进行了系统得硬件设计与软件设计(如梯形图与指令表等)。并且采用ＰLC编程软件ＧX Devｅｌｏｐeｒ,对梯形图进行编写,仿真与调试,测试结果表明采用PＬC控制器能够达到设计要求。 关键词:PLC;自动送料；硬件设计;软件设计 ＡBSTRACＴ: Ｐｒｏgｒａmｍａbｌｅlogic cｏntroｌleｒrｅferｒed ｔo PLC, It is chａrａｃt ｅｒized by high adaｐtaｂｉliｔy, high relｉabｉlitｙ，ｅasy ｍａinｔenaｎcｅ,eｔc、Tｈis deｓign useｓthｅＰLC to rｅaliｚeｆeed loaｄiｎg sｙstem contrｏl ｒｅｑuirｅｍents、And it mａｋes mａteriａls autｏｍatiｃallｙtrａｎsmiｔａｎd loadinｇ, ｒeduce the ｌabor force,ｉmｐroｖe prｏducｔioｎｅfficiency、This ｄesign is to coｎtrol demand as thｅstａrｔing p ｏint of the systｅm, ｉntroducing the haｒｄware ｄesigｎaｎd softwaｒe oｆthe ｓystem, suc ｈａｓlａddｅrｄiagrａｍaｎd ｉnstrｕｃtｉoｎlist、Alｓo ｔhis design uses PLC pｒｏgramminｇsofｔwａre GＸDｅvelｏper toｗｒiteｌａddｅr diagram，simｕｌａte ａnd ｄebug、Thｅｔest rｅｓuｌts ｓｈow thａｔadoptinｇPＬC caｎmｅｅt thｅdｅsign requ ｉremｅnｔs ＫEY WORＤS:ＰLC; Ａutomatic feed;Ｈaｒｄwaｒe Design; Sofｔwaｒe Deｓiｇn 目录 1、前言?错误!未定义书签。 1、1 系统设计得意义?错误!未定义书签。 1、2 PＬC得应用现状及发展趋势?错误!未定义书签。 1、3 设计得主要内容?错误!未定义书签。 2、PLＣ控制系统得硬件设计..................................................................................... 错误!未定义书签。 ２、1 系统得控制要求 (2) 2、2 系统得主电路图............................................................................................ 错误!未定义书签。 ２、3 ＰLC机型得选择?错误!未定义书签。 2、4 PLC容量得估算?错误!未定义书签。 2、5 ＰLC输入、输出模块得选择?错误!未定义书签。 2、6 按钮、开关类电器得选择.......................................................................... 错误!未定义书签。 2、7 熔断器得选择.............................................................................................. 错误!未定义书签。 ２、8继电器得选择.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2、９接触器得选择?错误!未定义书签。 3、ＰLＣ控制系统得软件设计?错误!未定义书签。 3、１自动送料装车系统流程图?错误!未定义书签。 3、2 统计输入、输出点数与选择PＬC得型号................................................. 错误!未定义书签。 ３、3 PLC输入、输出端子得分配?错误!未定义书签。 ３、4 PLＣ输入、输出端子接线图...................................................................... 错误!未定义书签。 3、5 三菱PLC编程软件ＧX Ｄevｅloper?错误!未定义书签。 ３、5、1 GX Devｅlopｅr简介及功能?错误!未定义书签。 3、5、２使用GX Ｄeveｌｏpｅr编写梯形图 ......................................... 错误!未定义书签。 3、6 PLC控制程序得设计?错误!未定义书签。 3、6、１软件设计方法?错误!未定义书签。

自动送料机控制系统设计

摘要 粉粒、粒状等固态物料的实时、精确计量一直是固态送料领域的难题。经过几十年的发展，随着传感技术、计算机技术、机电设备的发展，送料设备不断地完善，现在自动送料系统是生产中一个中间关键环节，它的作用是将生产中粉状、粒状物料以一定量一定速度输送到后续设备，以实现整个生产的自动化。 本文设计了基于单片机控制的送料机自动送料机控制系统的结构组成，论述了单片机AT89C51在实现其生产过程控制的硬件与软件的设计方法。系统以AT89C51控制核心，用2864A做外扩存储器来存储系统的初始数据，其主要作用的是：为了给系统设置一个合适的初态，当出现系统程序错乱，能回到的初态；利用扩展并行接口来外接控制按键，以此来接收操作命令。同时为了让工作者能了解到各按键的状态，再给系统接入发光二极管来显示相应按键的状态；采用LED静态显示来显示工作时间量变化情况；为了使LED位信息与单片机输出的信息相对应，在两者之间接了译码器MC14511B；为了能及时确定生产线的满料状态，给系统设计了一个满料中断电路，同时为抗干扰，将满料信号进行光耦隔离；为了让系统能稳定工作，防止程序乱飞，给系统设计了一个看门狗电路；为解决各外设与单片机AT89C51速度不等的情况，在两者之间接了锁存器；最后给系统接了一个内部时钟振荡器。 本设计的最终目标是做到用一台电机控制两条生产线，由方向阀来控制系统是处于送料还是排料状态，具有抗干扰性，实现供料自动化，提高生产效率。同时本控制系统可以根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值。 关键词：自动送料机控制系统、单片机、AT89C51 、硬件设计、软件设计

自动送料装车系统PLC控制设计

随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。我们为各个装料生产领域所生产的可编程控制器装料系统。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 关键词:plc；可编程控制器；自动装料

With advances in science and technology, requirement is higher and higher degree of automation, the original production feeding device far cannot satisfy the needs of the highly automated.Reduce labor intensity and ensure the security and reliability of production, reduce production costs, reduce environmental pollution, improve product quality and economic benefit is the enterprise to generate major issues to be faced with.We produced to each loading production area of programmable controller charging system.It integrated automatic control technology, measurement technology, new sensor technology, computer management technology in the integration of mechanical and electrical integration products;Make full use of computer technology to the production process for centralized monitoring, control, management and decentralized control;Fully absorbed the advantages of distributed control system and centralized control system, standardized, modular, systematic design, flexible configuration,easy configuration. Key words PLC Programmable controller Automatic charging

自动送料装车系统分析

技师职业资格鉴定 维修电工论文 （国家职业资格二级） 论文题目：自动送料装车系统 姓名： 身份证号： 准考证号： 所在省市： 所在单位：

自动送料装车系统 摘要 可编程程序控制器（PLC, Programmable Logic Controller）因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。组态软件由于计算机的普及和其本身价值（实时多任务、开放性、灵活性、通用性和可靠性）的被认知，也在快速的发展中。 本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。利用日本三菱公司的FX2N系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的GX Developer 编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。 本文的主要内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述、配料系统工作原理和配料控制系统的总体设计，重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在内的三菱PLC在配料系统中的应用。 关键词：PLC；可编程序控制器；配料

1 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。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合，来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过3 台电机和3 个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定有效率地进行自动送料装车过程（如图1-1） 图1-1自动送料车系统示意图