基于PLC控制的运料小车设计

下载后可任意编辑 常州机电职业技术学院 毕业设计（论文） 作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 基于PLC控制的运料小车设计 指导者： XXX 评阅者： 2024年 5月 毕业设计（论文）中文摘要 可编程序控制器（Programmable controller）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，都可采纳。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。 本设计是为了实现运料小车的手动和自动化的转化，改变以往小车的单纯手动运料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产！而且本运料小车的设计是由于工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下孕育而成的。 本文从第一二章运料小车的系统方案的确定为切入点，介绍了为什么选用PLC控制小车；第三章介绍了运料小车的应达到的控制要求；第四章根据控制要求进行了小车系统的具体设计，包括端子接线图、梯形图(分段设计说明和系统总梯形图)和程序指令设计；最后得出结论。 关键词： PLC，运料小车，控制，程序设计 目录 引 言1 第1章 可编程控制器（PLC）概况2 1.1 PLC的定义2 1.2 PLC的进展2 1.3 PLC的特点3 1.4 PLC的基本组成及各部分作用3 1.5 PLC的应用领域6 第2章 控制系统介绍和控制过程要求8 2.1 控制系统的作用与地位8 2.2 控制系统介绍8 第3章 运料小车系统方案的选择10 3.1 可编程控制器 PLC的优点10 3.2 小车运料系统方案的选择11 第4章 硬件介绍12 第5章 基于PLC的运料小车接线图及梯形图14 5.1 运料小车PLC的 I/O分配表14 5.2 PLC端子接线图14 5.3 梯形图分段设计16 5.4 程序运行原理说明调试与完善20 5.5 系统总梯形图设计21 结论26 致谢27 参考文献28 下载后可任意编辑 引 言 随着社会迅速的进展，各机械产品层出不穷。控制系统的进展已经很成熟，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。 运料小车控制系统采纳了PLC控制。从运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，此运料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在程序设计上采纳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运料小车设计程序的同时总结了以往PLC运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，更加深化的了解了更多的PLC知识。 第1章 可编程控制器（PLC）概况 1.1 PLC的定义 国际电工委员会(International Electrical Committee- IEC),1987年的第三版对PLC作了如下的定义: 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。它采纳可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计算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。 可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。近年来进展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。它根据成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断进展的新技术、新电子器件，逐步形成了具有特色的各种系列产品。 1.2 PLC的进展 1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，并公开招标提出十项标准: (1)编程方便，现场可修改程序； (2)维修方便，采纳模块化结构； (3)可靠性高于继电器控制装置； (4)体积小于继电器控制装置； (5)数据可直接送入管理计算机； (6)成本可与继电器控制装置竞争； (7)输入可以是沟通115V； (8)输出为沟通115V, 2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等； (9)在扩展时，原系统只要很小变更； (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。 1969年，美国数字公司(DEC)研制出了第一台可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。这种新型的工业控制装置简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长，很快在美国其它工业领域推广使用。随着集成电路技术和计算机技术的进展，现在已有了第五代PLC产品。 1.3 PLC的特点 PLC之所以越来越受到控制界人士的重视，是和它的优点分不开的: 1)功能齐全，它的适用性极强，几乎所有的控制要求，它均能满足； 2)应用灵活， 其标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合； 3)操作方便，维修容易，稳定可靠。尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境，耐热、防潮、抗震等性能也很好，一般平均无故障率可达几万小时。 1.4 PLC的基本组成及各部分作用 PLC是一种通用的工业控制装置，其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类。 整体式PLC是将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。另外还有独立的1/0扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，1/0单元是连接CPU与现场设备之间的接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。 组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能1/0单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块，各模块插在底板上，模块之间通过底