基于plc的自动送料小车的控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的自动送料小车的控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

应诸多大型的企业工业的自动化送料小车的需求了 【 2】。 如今，工业和企业的送料小车系统都往往采用现如今较为成熟的 PLC 技术以及现场总线网络技术来实现小车的控制功能，即输送程控系统，在此不得不提到现场总线技术，在远程传输方面确实是功能十分强大的，作为主要的应用手段也进入我们的日常生活生产之中。 同时，它的系统集成能力和封装能力，可靠的安全的互联互通的特性，快捷迅速的故障诊断能力，还有较高的防护等级，都为整个小车的控制系统的高稳定性和优化系统做了充足的保障，也能满足远程输送系统的的 灵活可靠安全快捷等性能。 XXXX 大学本科毕业论文 4 PLC 控制的优点 PLC，即可编程逻辑控制器，是艺术字技术为基础的一种控制装置，如今被广泛应用于工业领域。 它是一种可以编程，可以存储的存储器，通过外部编写程序，内部记忆再应用的一种，它包含有多种逻辑程序运算，计数功能吗，计时功能，顺序预算等等各种指令他都可以应用。 可以运用模拟技术，也可以运用数字技术进行控制，通过输入输出控制各种类型的机械或者电气设备运动生产。 如今国内的可编程逻辑控制器技术相对过去较于成熟，在各行各业被广范应用，运输，食品，飞机，轮船等等，由于它自身的各有优 越性质，在当今的控制领域，具有举足轻重的地位。 当下市场环境虽不如之前，但是它的发展丝毫没有停止，各国仍在该领域投入大量的发展动力。 可编程逻辑控制器的发展从 20 世纪 70 年代初出现了微处理器。 我们将微处理器和可编程逻辑控制器联系在一起，把微处理器能实现的种种功能，例如数字运算，信息传送，逻辑处理等与可编程逻辑控制器联系在了一起，使得可编程逻辑控制器变得更加智能，功能愈加多样，这也让控制系统更加适应以及提高工业发展。 可编程逻辑控制器此时是一种结合产物，是旧的继电器控制和新兴的计算机技术信息化相结合的一种更加优越 的产品。 随着技术的发展，可编程逻辑控制器渐渐进入了更为实用的发展阶段，计算机技术得到了飞快的发展，功能上的进步使得 PLC 发展更加迅速，不仅仅体积变得更为小巧，在安全可靠等性能上也有质的飞跃，超强的模拟数字运算，延时，一阶，二阶以及滞后等运算使得它的地位无法撼动。 接下来的十年，可编程逻辑控制器在发达国家，尤其那些先进的工业生产国家之中逐步替代了落后的设备，技术也越发成熟。 上世纪末是可编程逻辑控制器发展的黄金时期接近 50%的增长率是其他控制设备所无法企及的。 不仅产量上遥遥领先，在技术上的进步也不容忽视，逻辑处理 能力以及运算控制能力的大幅提高，人机接口的优化，还有新的网络能力的扩展使得可编程逻辑控制器在许多地方已经取代了传统的 DCS 系统，建立新的统治地位。 随着更加适应当前工业的发展，人机互动更加完美，通信功能更加完备，还有其他周边配套设备，这都让可编程逻辑控制器的地位更加重要。 PLC 具有很多优点： 图 11 PLC 1 前言 5 一，可编程逻辑控制器在使用上十分的简洁，方便，尤其是语言的编译更适合普遍大众的相应专业技术程度。 可编程逻辑控制器的编译语言采用的是简单明了的梯形图，逻辑图还有语句表作为表达单元，通俗易懂，而且 无需 任何的相关的 计算机 的 知识 作为编译的铺垫准备 ， 系统的整个完成过程所需时间变得更加的短工作周期短更适合大批量生产的现代化工业生产 ， 最重要的是可以进行工作现场的调试工作，另外可编程逻辑控制器具有先进的 在线修改程序 的能力，并且可以 改变 整个系统的计划和方案 而不拆动 外 部 硬件 ，只需简单的修改内部的软件程序即可完成整个系统的修改，可适应性更出众 【】。 二，可编程逻辑控制器作为新兴的技术，性能上更加优越，同时在造价也相对何时。 即使是在一台物理尺寸很小的可编程逻辑控制器上面也有多达近1000 个微小的功能单元，这样可以使可编程逻辑控制器能够实现更多的功能。 相比于继电器要实现这些功能的话就会十分的繁琐，可见可编程逻辑控制器的超高的性价比。 互联网功能的出现使得可编程逻辑控制器能够实现远程通信的功能。 三，由于可编程逻辑控制器已经成为当前主流的控制系统，所以相应的周边配 套等模块，部件，产品也多种多样，这样，用户可以按照自己的要求自行组装， 而且 PLC 的安装 以及 接线也很方便 简单 ， 不需要过多的软件或者计算机专业的内容作为基础，只需外部接线即可完成全部安装工作。 同时可编程逻辑控制器的驱动能力十分强，能够带动涡轮机或者小型电机运行，这使得可编程逻辑控制器的运用更加广泛。 四，控制系统最重要的就是安全可靠性，控制系统的稳定与否将直接决定整个系统能否正常运作。 我们知道，传统的继电器作为控制，因为有繁杂的接线以及各种中间继电器和很多暴露在外面的触电会产生接触不良的因素，使得控制的 稳定性不高。 可编程逻辑控制器则是 用软件 ，而不是使用以前的 中间继电器和时间继电器， 这使得接线数目大大降低，触点数目大大减少，只有少量的外部硬件和很少的接线即可完成，这使安全可靠性能提高了许多。 同时 采取了一系列抗干扰措施， 安全措施做得好，甚至可以工作在十分恶劣的环境中，如今可编程逻辑控制器已被大家公认为最稳定可靠的工业上的控制设备 【 4】。 五，可编程逻辑控制器整个的设计，编译，修改周期短。 只需编译软件程序取代了传统的繁琐的线路连接以及大量的继电器安装工作使得可编程逻辑控制器的安装准备工作变得十分简单，并 且通过修改内部程序即可完成任务的更改也更加方便快捷。 重要的是可编程逻辑控制器通常采用的是以顺序方式叙述的梯形图或者助记指令等等来编译，这种工作量远远小于传统的继电器的线路的设计，更体现出可编程逻辑控制器的优点。 而且 调试 所需要的 时间比继电器系统 的要 少得多 ，因为可编程逻辑控制器可以首先采用电脑调试工作来判断段程序是否能够正常运行，其次还可以再次通过现场调试来进一步确认是否正常运行，这样整个控制系统更加安全可靠 【 5】。 六，可编程逻辑控制器在维修和故障处理上的长处更是其他的器件都远远不及的，可编程逻辑控制器能够内 部进行诊断故障并且可以通过发光二极管或者显示屏等输出，最重要的是可编程逻辑控制器的模块化结构使得它在出现问题时可以通过简单的更换模块单元就可以处理故障，方便快捷。 XXXX 大学本科毕业论文 6 综上，可编程逻辑控制器作为控制相比于传统的以继电器等元件为主的控制设备，具有非常明显的优 势，所以，我们此次的实验世纪选择可编程逻辑控制器控制作为自动送料小车的控制系统。 图 12 PLC接线柜 2 总体设计方案 7 2 总体设计方案 送料小车的方案选择 自动送料小车的系统的实现可以有多种方法进行选择，相比于单片机，我们选择可编程逻辑控制器，即 PLC 来实现。 因为如果选择单片机控制系统，在电路中则需要加入数模转换器和模数转换器，这使得线路变得十分复杂，另外还得需要分配出大量的中断口地址来实现功能。 同时，单片机的电路更容易受到种种来自外界环境的干扰，不稳定性很高。 最重要的是单片机的编译工作较难，需要有一定的编译能力的专业人员进行操作，同 时，维修过程也需要更高的技术人员才能进行修复工作，综上，单片机的实现难度很大。 从上一章第三节的介绍我们了解 PLC 控制系统的各种优点特点，所以，鉴于可编程逻辑控制器 PLC 具有极高的可靠性，一般来说平均的无故障的时间约为 30 万个小时以上；并且，安装、运作、操作和维修也相比更为容易；在程序编写上更为简单，因为 PLC 的指令不多，而且编译器的使用方法十分简单，在程序设计和整个产品的调试周期上，开发周期短，性价比极高。 同时，在控制过程当中，如果能加入时间控制和周期次数控制，如定时系统和计数系统，那对于整个控制系统将是 一个极大的提高。 我们知道 PLC 内部的相应的控制资源十分多，正好可以适应我们的需求，所以，选择 PLC 控制也是再好不过的选择。 这是本次设计实验的总体设想图送料小车设计为轨道车，为 6 个工作站点之间送料。 送料小车通常会处于以上三种工作状态：向 1 行驶，停止状态以及向 6 行驶这三种情况。 送料小车在接到送料指令后自动向站点运行并送料，送料结束后向下一站点运行，如此是没有送料指令，则停留在此站点等待下一个送料的呼叫命令，继续完成送料工作。 小车会记录送料 指令，如在送料正在运行方向上有下一个送料指令，小车会先行送料，如此一来，可以大大的提高工作的效率，节省送料这种准备的工作的时间。 在预先设计好的行驶方向上，对于寻路，避障等复杂功能不需要过多送料小车 站 1 站 2 站 3 站 4 站 5 站 6 从 6 向着 1 的方向行驶 从 1 向着 6 的方向行驶 停止状态 图 21 送料小车模拟图 图 22 送料小车工作状态模拟图 XXXX 大学本科毕业论文 8 的考虑与设想，小车可以根据不同的环境，如，不同的站点等客观因素影响下，只需要简单的修改软件程序，即可以进行修改，更加的方便、快捷，使得送料小车的可适应性更好，而且 PLC 控制不仅仅是性能更加稳定，并且在维修、调试、以及处理上也更为方便。 2 总体设计方案 9 系统整体思路构想 本图为 送料小车的逻辑流程图，当按下启动按钮之后，整个控制系统开始运行，在各个基站有送料需求的呼叫按钮，按下呼叫按钮，自动送料小车可以通过判断当前小车的停靠站点，在得到呼叫指令之后进行逻辑判断，并且相应的左移或者右移行动，在每个站点均可进行判断，在到达相应的站点之后停止，进行送料工作，在整个送料过程之中，只需工作人员发出需求指令即可实现整个过程的自动控制，可以实现送料小车的自动与手动相结合的的目的，大大提高了工作效率，节省人力，财力以及时间。 再次按呼叫按钮即可循环指令过程，继续下一次的送料工作。 该逻辑流程较为通俗简 易，实行起来更为简单，同时明晰的流程在运行时更加可靠，避免出现过多的错误以及故障。 该逻辑判断在自动送料小车控制系统中通用，每个基站的判断原理相同。 小车右行，即从 1 号站驶向 6 号站方向条件：起点 1 号站，终点 6 号站；起点 2 号站，终点 6 号站；起点 3 号站，终点 图 23 送料小车逻辑流程图 XXXX 大学本科毕业论文 10 6 号站；起点 4 号。