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1、个人资料整理仅限学习使用 毕业论文设计 设计题目：基于PLC 的自动送料小车系统设计 目录 摘要 1.2 设计内容及要求 .(2 第二章系统硬件设计 2.1 系统硬件选型原则 .(3 个人资料整理仅限学习使用 2.2 硬件的选型 . .(4 2.2.1 PLC的选型 (4 2.2.2 传感器的设计 (5 2.2.3 分捡器的设计 .(8 2.2.4 步进电机的设计 .(8 2.2.5 三相异步电机的设计 .(10 2.2.6 机械臂的设计 .(12 2.3 PLC输入输出地址分配 (13 第三章系统软件设计 3.1 梯形图的概述 (15 3.2 送料系统 PLC梯形图设计 (15 3.3 电气
2、控制设计 (16 第四章 PLC控制送料小车的设计 4.1 自动送料小车的概述 (17 4.2 系统流程图的设计 (18 4.3 PLC控制系统的 I/O 接线图 .(19 4.4 PLC输入/输出系统分配图 (19 第五章设计小节 . 频率响应特性 4）线性范围 5）稳定性 6）测量精度 根据具体的测量工作，从以上六个方面综合考虑，以选择最合适的传感器。 5.液压系统 ：1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图；4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 2.2 硬件的选型 2.2.1 PLC
3、的选型 此次设计选用的是日本三菱公司的FX- 2NPLC，其速度块功能强。它的基本指令执行时间高达0.08us, 内置的用户存储器为 8K步。I/O点最多可扩展到 256个，并提供多种特殊功能模 块或功能扩展板，可实现多轴定位控制，机内又实时钟，PID指令可实现模拟 量闭环控制，还有功能很强的数据运算指令集，如浮点数计算，开平方和三角 函数等指令。每个 FX- 2N的基本单元可扩展 8个特殊单元。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种 通信和数据链接，如 CC-Link,AS- I,PROFIBUS,Devieenet等开放式网络通信， 和 通信， N链接，并行链接，计算机链接和I/O链接。 F
4、X-2N系列PLC的基本单元 2.2.2 传感器的设计 个人资料整理仅限学习使用 传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件。 2.2.5三相异步电动机的设计 1）电机的基本常识 小型三相异步电动机，通常包括H80- 315MM的电机，其产量大、用途广，在电网的总负荷中，它的用电量为40 %左右。六十年代初流行的为JO2系列电动机，该系列电机的功率等级、安 装尺寸与国际市场上的通用标准不同，另外该电机启动转矩较低和缺乏噪 声控制指标，因此现在我国现在使用的电机为Y系列电机。该电机坚固耐 用、安全可靠因此使用范围越来越广。然而有些用户使用的电机年损坏率 高达5%，究其原因
5、多半是选型不当、使用不妥、保护不善的缘故。因此本 次讲课的主要目的是：发现电机使用中发生的质量问题，妥善的解决。 2）小型异步电机的体系 基本系列使用范围广、生产量大，是一种通用电机，如Y系列。 P1生产机械功率 (KW 。 1 生产机械本身效率。 电动机效率 . 2.2.6 机械臂的设计 机械臂虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不 知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许 多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：(1机床加工工件的装卸， 特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。(2在装配作业中应用广泛， 在电子行业中它可以用来装配
6、印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部 件。(3可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动 。军事工程及生物医学方面的研究和实验。 此次设计驱动机械臂的各个关节采用电气式，用步进电机来控制。而机械手采 用电磁铁吸盘。大致图形如下所示，底座部位直接接步进电机，不用关节处的 步进电机来设计。 个人资料整理仅限学习使用 步进电机的示意图 机械臂的示意图 个人资料整理仅限学习使用 2.3PLC输入输出地址分配 PLC控制的电路 PLC的I/O分配 输入地址分配 名称地址作用 Sb1 x000 启动机械臂 Sb2 x001 J1 启动 Sb3 x002 J1 启动 Sb4 x00
7、3 J1 启动 Sb5 x004 J2 启动 Sb6 x005 J3 启动 输出地址分配 名称地址作用 Km1 y000 提取物品 Km2 y001 一号工作台启动 Km3 y002 二号工作台启动 Km4 y005 分检器启动 第三章 系统软件设计 个人资料整理仅限学习使用 3.1 梯形图的概述 梯形图是使用的最多的图形编程语言，被称为为PLC的第一编程语言。梯形图 与电气控制的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌 握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计 称为编程。 PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输 出继电器
8、、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存 储单元， 之间有 一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“ 能流” ，从左向右流动。右母线 可以不画出 3.2送料小车系统 PLC梯形图设计 此次设计有手动和自动两种PLC梯形图。 手动控制梯形图 个人资料整理仅限学习使用 自动控制梯形图 3.3电气控制的设计 电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求而得到 迅速发展的。从最早的手动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制 设备，从又触电的硬接线继电控制系统发展到以计算机系统为中心的软件控制 系统。现代电气控制技术综合应用了计数机、自动控制、电子技术、精密测
9、量 等许多先进的科学技术成果。 作为生产机械动力的电机拖动，已有最早的采用成组拖动方式 单独拖动方式 - 生产机械的不同运动部件分别由不同的电机拖动的方式，发展成今天无论是自 动化功能还是生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。 继电器接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，其控 制方式是断续的，所以又称为断续控制系统。由于这种系统具有结构简单、价 格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，至今仍是机床和其它许多机械设备 广泛采用的基本电气控制形式，也是学习更先进电气控制系统的基础。这种控 制系统的缺点是采用固定接线方式，灵活性差，工作频率低，触电易损坏，可 靠性差。 此次设计
10、主要是针对两个工作台的拖动电机进行电气控制。 个人资料整理仅限学习使用 电气控制示意图 第四章 PLC送料小车的设计 4.1 自动送料小车概述 自动送料小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。自动送料小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 。 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，期控制系统 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。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
11、连锁关系，从而在设计和修改任何一种工作 方式的程序时，不会对其他工作方式的程序造成任何影响，使得程序的设计， 修改和故障查找工作大为简化。 4.2 系统流程图的设计 通过一号工作台位置上的检测器检测物件的大小，分检器做出相应的判断，再 个人资料整理仅限学习使用 由二号工作台上的检测器判断物件是否通过，若通过在自动编程中将反馈给进 料部分，具体流程图如下所示： 开始时按下 km2，km3两个工作台电动机开始工作，然后选择是手动还是自动， 接着分别按下 sb2，sb3，sb4，sb5，sb6启动J1和J2，再接着按下 sb1和启动机械 臂，开始进料，紧接着按下km4启动分检器。调程序时时注意是自动
12、还是手动 ，在上述流程图中自动程序的部分和手动过程一样，不同之处在于卸料之后还 有一个反馈给进料部分。 4.3 PLC控制系统的 I/O 接线图 个人资料整理仅限学习使用 4.4 PLC控制系统的 I/O 接线图 输入地址分配 名称地址作用 Sb1 x000 启动机械臂 Sb2 x001 J1 启动 Sb3 x002 J1 启动 Sb4 x003 J1 启动 Sb5 x004 J2 启动 Sb6 x005 J3 启动 输出地址分配 名称地址作用 Km1 y000 提取物品 Km2 y001 一号工作台启动 Km3 y002 二号工作台启动 Km4 y005 分检器启动 个人资料整理仅限学习使用
13、 第五章设计小结 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程 设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知 识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设 计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过 这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太 多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这 次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都 应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次设计中我深深的体会到自己在一些科目上还有所欠缺
14、，对一些理论 知识的认知度还不是很明朗，也是通过这次的设计将我以前学的东西再一次巩 固了一遍，在这次设计中我利用了网络上的知识，也在图书馆查阅了大量的相 关书籍，给自己也是好好的上了一课。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮 助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知 识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较 多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感 觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西 以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回
15、事，所以我认为只有到真正会 用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我们的指导老师乔桥老师对我们悉心的指导，感谢乔桥老师给我 的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自 学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但 收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能 力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重 要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探 索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中 所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。 参考文献 三菱FX系列PLC系统设计应用指南杨志杰机械工业出版社 机电传动控制技术杨黎明等国防工业出版社 传感技术与应用周继明等中南大学出版社 电气控制与可编程控制器陈立定等华南理工大学出版社 FX系列 PLC的链接通信及 VB图形监控郭昌荣北京航空航天大学出版社 液压与气压传动许福玲机械工业出版社 个人资料整理仅限学习使用 电气控制示意图 个人资料整理仅限学习使用 手动梯形图 自动梯形图 个人资料整理仅限学习使用