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自动配料系统课程设计.doc

自动配料系统课程设计

迷人的阳光刺痛眼眸
2017-09-26 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《自动配料系统课程设计doc》,可适用于高等教育领域

自动配料系统课程设计机械设计课程设计说明书设计题目:自动配料系统的控制指导老师:学院:机械工程学院班级:机械设计制造及其自动化班学号:姓名:年月日、前言、摘要、设计要求、方案设计选择、PLC的选择、PLC的简介、PLC的结构、PLC的工作原理、PLC主机的选择、外部电路图的设计、程序的设计、程序设计分析、梯形图、指令清单、调试、总结参考文献、前言、摘要随着社会的不断发展科学技术的不断进步人们已经对越来越多的事物不是进行手工操作而是进行人工智能控制。例如智能机器人以及立体式储存仓库的生产等等一改往日以前人们取料时间长难度大效率低等缺点。本次课程设计题目自动配料系统也正是在这样的背景下应运而生的本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理PLC控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器接触器控制和PLC控制的基本原理设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。运用所学的可编程控制器的相关知识在实验电路板上实现小车的取料控制。改变以往人工取料时间长难度大效率低的缺点。提高工作效率节省人力资源。随着社会的不断发展科学技术的不断进步人们已经对越来越多的事物不是进行手工操作而是进行人工智能控制。正是在这样的科技大潮牵引下我们所学的只是也越来越多和先进科技接轨了。本次课程设计正是基于此种情况其目的是为了实现小车自动取料。、设计要求配料车从配料罐出发到A处取m车料送回配料罐再到B处取n车料送回配料罐进行配料混合。A处料和B处料的数量可以进行设定。、可以根据A处料和B处料配料的比例首先进行设定。设定键应该有A料、B料、的数字等个键。、当按下启动按钮时配料车能根据A料和B料的设置比例自动地从配料罐处开始往返于A料和B料两地之间取的所要的料后停止在配料罐处。、然后开始混合这两种料(通过搅拌电机来实现)。搅拌时间为根据A料和B料总的数量的多少来设定。搅拌时间(分钟)=(A料车数B料车数)。、方案设计选择配料车控制系统的工作原理如下图所示图配料车工作原理图这里用到了两个三相交流异步电动机型号为:YM额定功率:KW满载转速:rmin,转矩。一个是控制小车运动的电机MA电机正转小车向右运动到A或B处取料电机反转小车向左运动到配料罐处卸料另一个是电机MA控制混料系统的搅拌。首先在设置面板上输入A、B料的配料比列例如m,n这两个值分别赋予两个计数器CC。这样形成一个完整的确定的程序该程序的功能完善。当按下启动按钮SB后配料车向右运动到A处取料待时间到后小车向左运动送回配料罐小车开始循环到A处取料次数由计数器C决定C选减计数器初始值由输入值m确定每取料一次计数器C的值减直至减为小车开始向B处运动取料此时B处的计数器C开始计数同样选减计数器初始值为n每取料一次计数器减直到减为。此后电机停止转动小车停在配料罐处电机开始转动进行混料搅拌转动时间由A、B处取料车数决定t(分钟)=(A料车数B料车数)。、PLC的选择、PLC的简介现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应生产出小批量多品种多规格低成本和高质量的产品为了满足这一需求生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器(即PLC)也正是顺应这一要求出现的它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。可编程逻辑控制器即PLC是一种数字运算操作的电子系统专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器用于其内部存储程序执行逻辑运算顺序控制定时计数与算术操作等面向用户的指令并通过数字或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。、PLC的结构PLC实质上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基本构成为:a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的因此PLC的制造商对电源的设计和制造业十分重视。一般交流电压波动在范围内可以不采取其他措施直接将PLC连接到交流电网上去。b、中央处理单元中央处理单元是PLC的控制中枢按照PLC系统程序赋予的功能接受并存储从存储器键入的用户程序和数据检查电源、存储器、IO以及警戒定时器的状态并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时首先它以扫面的方式接受现场个输入装置的状态和数据并分别存入IO印象区然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术的运算结果送入IO印象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕后最后将IO印象区的各输出状态或输出寄存器的数据传送到相应的输出装置如此循环运行直到停止运行。c、存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。系统存储器用来存储厂家编写的系统程序。用户存储器包括用户程序存储器和用户数据存储器。d、输入输出接口电路、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。、现场输出接口电路由数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。e、其它部件等功能模块如计数、定位等功能模块等。通信模块如以太网、RS、ProfibusDP通信模块等。编程设备。、PLC的工作原理当PLC投入运行后其工作过程一般分为三个阶段即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。、PLC主机的选择选择西门子SSM系列可编程序控制器作为配料车控制系统的主控机。这里还要选用一些其它元器件如O处A处和B处的限位开关SQSQSQ。启动按钮I。停止按钮I。因为我这里用到了个输入个输出所以选用CPU(IO)能满足要求。、外部电路图的设计IO点及地址分配如表所示表IO地址分配输入信号(地址)信号原件及作用I启动信号按钮SBI停止信号按钮SBIO点限位开关SQIA点限位开关SQIB点限位开关SQ输出信号(地址)控制对象及作用Q电机正转Q电机反转Q装A料Q装B料Q卸料Q电机正转PLC的端口接线图以及主电路、控制电路见附录。这里I接启动按钮I接停止按钮而III分别接OA,B处的限位开关输入端再接入电源。输出端QQ接三相笼型交流异步电机MA而QQ分别接AB处的装料开关控制装料QO接卸料开关Q接控制混料的电动机MA。、程序的设计、程序设计分析采用起保停电路来控制电机正反转从而实现小车的左右运动。按下启动按钮给定输入信号后I常开触点闭合由低点位变为高电位中间继电器M变为高电位并自保持。M导通后Q由低电位变为高电位小车开始向右运动。当小车行驶到A点时A点限位开关I由低电位变为高电位同时计数器C开始计数它的初始值为开始面板上输入的m值。I导通后网络二导通即Q由低电位变为高电位小车开始向左运动。当小车运动到O处时O点限位开关I再次进入导通状态则网络一导通小车又开始向右运动按照以上过程往复。这里选用的是减计数器每计数一次计数器的值减直到其值减为后小车运动到O点处按照设定继续向右运动因计数器C计数已经完毕所以小车不再受C控制当小车向右运动至B点时B点限位开关I由低电位变为高电位计数器C开始计数计数器C的值为相当于复位了同时网络二导通小车向左运动。当小车运动到O点后I由低电位变为高电位网络三导通中间继电器M由低电位变为高电位Q动作小车继续向右运动。按照以上过程反复计数器C的初始值为输入值n当减计数器C计数到时相当于已复位了小车回到O点后则自动停止运动。实现题目中要求的对配料系统的控制要求。、梯形图、指令清单LDIOMANCANIANCANQ=MLDNCOIAIAIANIANMANT=MTONT,LDMOQANIANT=QLDIOMACANCANIANQANT=MTONT,LDMANTOMANI=QLDILDCCTDC,LDILDCCTDC,LDIOQANI=QLDIOQANI=QLDIOQANI=QLDMOQANI=Q、调试经电脑软件多次调试发现了一些问题后面又进行了几次修改最后的程序输没有什么结构、语法等错误最后能得出的结果是当输入是按下启动按钮出则是小车自动向右运动输入是O处限位开关电平时输出卸料输入A处限位开关时输出装A料再向左运动输入B处限位开关信号时输出装B料再向左运动。调试之后仿真的结果大致如上满足课题的要求所以该方案可行。、总结在本次课程设计过程中遇到了一系列的难题刚开始几天根本没有一点头绪然后学过的PLC知识又忘了很多所以慢慢的把PLC课本看了下回忆了所学的一些知识最后也找了很多的资料才开始动手开始本次课程设计的中间碰到了一些问题不过自己想了很久之后也基本都解决了。通过本次课程设计让我更深一步的学习PLC编程方法并学习了下S编程软件。本次课程设计实现了通过开关控制小车取料的功能。也使我懂得了在以后的学习生活中我会把这种钻研精神继续发扬下去争取学到更多有用的知识不断丰富自己。参考文献王永华现代电气控制及PLC应用技术M北京:北京航空航天大学出版社第二版,赵相宾可编程控制器技术与应用系统设计机械工业出版社,PLC编程及应用机械工业出版社,廖常初陈白宁机电传动控制基础机械工业出版社,胡学林可编程控制原理及应用电子工业出版社,方承远工厂电器控制技术机械工业出版社,

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