基于plc控制自动装车送料系统设计

基于plc控制自动装车送料系统设计内容摘要：

2 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。 第三节 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。 电子科技大学毕业论文（设计） 基于 PLC控制自动装车送料系统设计 4 第三章 整体设计 第一节 可编程控制器的优点 （ 1）可靠性高，抗干扰能力强 （ 2）编程方法简单易学，使用方便 （ 3）功能完善，应用灵活 （ 4）环境要求低，适应性强， （ 5）体积小，重量轻，能耗低 （ 6）维修工作量小，维修方便 （ 7）系统的设计，安装，调试工作量少 第二节 PLC 的结构和工作原理 可编程控制器主要由 CPU 模块、输入模块、输出模块、编程器、电源组 成。 CPU 模块又叫中央处理单元或者控制器，它主要由微处理器（ CPU）和存储器组成。 输入 输出模块（ I/0）模块是联系外部现场和 CPU 模块的桥梁。 输入模块用来接收和采集输入信号，可编程控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀，电磁铁等执行器和其他的外部负载。 可编程控制器有运行（ RUN）和停止（ STOP）两种基本的工作状态。 在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。 为了使可编程控制器的输出及时地响应随时变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程控制器停机或者切换到 STOP 工作状态。 除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程控制器还要完成 内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为 5 个阶段，可编程控制器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。 由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入输出关系来看，处理过程几乎是同时完成的。 在内部处理阶段，可编程控制器检查 CPU 模块内部的硬件是否正常，将监控器复位，以及完成一些别的内部工作。 在通信服务阶段，可编程控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。 当可编程控制器处于停止（ STOP）状态时，只执行以上的操作。 处于运行状态时，还要执行输入处理、程序执行、输出处理等阶 段。 在可编程控制器的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映像寄存器和输出映像积存器。 可编程控制器梯形图中别的编程元件也有对应的映像存储区，它们统称为元件映像寄存器。 在输入处理阶段，可编程控制器把所有外部输入电路的接通 /断开（ ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。 在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。 在输电子科技大学毕业论文（设计） 基于 PLC控制自动装车送料系统设计 5 出处理阶段， CPU 将输出映像寄存器的 0/1 状态传送到输出锁存 器。 梯形图中某一输出继电器的线圈 “ 通电 ” 时，对应的输出映像寄存器为 “1” 状态。 信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。 第三 节 PLC 与其他工业控制的比较 优点 1. DCS 是一种 “ 分散式控制系统 ” ，而 PLC (可编程控制器 ) 只是一种控制 “ 装置 ” ，两者是 “ 系统 ” 与 “ 装置 ” 的区别。 系统可以实现任何装置的功能与协调 ,PLC装置只实现本单元所具备的功能。 2. 在网络方面 ,DCS 网络是整个系统的中枢神经，它是安全可靠双冗余的高速通讯网络 ，系统的拓展性与开放性更好 .而 PLC 因为基本上都为个体工作，其在与别的 PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符。 在网络安全上， PLC 没有很好的保护措施。 我们采用电源 ,CPU,网络双冗余。 3. DCS 整体考虑方案 ,操作员站都具备工程师站功能 ,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制 , 协调控制。 而单用 PLC 互相连接构成的系统，其站与站（ PLC 与 PLC）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制 的功能。 4. DCS 在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便， PLC 所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。 5. DCS 安全性：为保证 DCS 控制的设备的安全可靠， DCS 采用了双冗余的控制单元，当重要控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元，保证整个系统的安全可靠。 PLC 所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制策略。 特别是当其某个 PLC 单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。 所以 DCS 系统要 比其安全可靠性上高一个等级。 6. 系统软件，对各种工艺控制方案更新是 DCS 的一项最基本的功能，当某个方案发生变化后，工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后，执行下装命令就可以了，下装过程是由系统自动完成的，不影响原控制方案运行。 系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。 而对于 PLC 构成的系统来说，工作量极其庞大，首先需要确定所要编辑更新的是哪个 PLC，然后要用与之对应的编译器进行程序编译，最后再用专用的机器（读写器）专门一对一的将程序传送给这个 PLC，在系统调试期间，大量 增加调试时间和调试成本，而且极其不利于日后的维护。 在控制精度上相差甚远。 这就决定了为什么在大中型控制项目中（ 500 点以上），基本不采用全部由 PLC 所连接而成的系统的原因。 电子科技大学毕业论文（设计） 基于 PLC控制自动装车送料系统设计 6 第四节 FX 系列 PLC 介绍 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 : 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 . ① 输入输出的总点数 : 4 ～ 128 点 ② 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 . ③ 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 ④ 特殊物品的区别 D:DC电源 ,DC输入 A1:AC电源 ,AC输入 (AC100120V)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 第五节 PLC 机型的选择 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。