1、中南大學 電氣控制及PLC應用技術 設計報告設計題目 自動送料裝車系統設計 指導老師 設計者 專業班級 設計日期 目 錄第一章 系統設計要求1.1 自動送料裝車系統工藝過程1.2 自動送料裝車系統控制要求第三章 自動送料裝車系統設計2.1 系統總體方案設計 2.2 控制系統硬件設計 2.2.1 PLC系統選型 2.2.2 控制系統的I/O點及地址分配2.3 系統程序設計 2.3.1 系統界面設計 2.3.2 控制程序設計第三章 自動送料裝車系統實現與調試 3.1 自動送料裝車系統方案實現 3.2 系統調試與控制效果第四章 收獲、體會和建議參考文獻一、系統設計要求1.1自動送料裝車系統工藝過程1

2、.1.1系統組成該系統由傳送帶（M1、M2、M3）、斗形的儲料器、進料電磁閥（K1）、一個出料電磁閥（K2）、物位傳感器（S1）及壓力傳感器（S2）所組成，同時為了工作的有序性，還設計了兩個指示燈（L1、L2），用于指示當前工作狀態。其自動送料裝車系統結構示意圖如圖所示。 1.1.2工藝過程允許汽車開進裝料，此時，進料閥門（k1），料斗閥門（k2），電動機（M1，M2，M3）皆為OFF狀態。    當汽車到來時，檢測開關S3接通（負載板上未設，可從通用器件板選取），紅色信號燈L2亮，綠色L1滅，傳送帶驅動電動機M3運行；2秒后，電動機M2運行；再經過2秒鐘M1運行

3、，依次順序起動送料系統。    電動機M3運行后，進料閥門K1打開料斗進料，料斗裝滿時，檢測開關S1=1，進料閥門K1關閉（設1料斗物料足夠裝滿1車）；料斗出料閥門K2在M1運行及料滿（S1=1）后，打開放料，物料通過傳送帶的傳送，裝入汽車。當裝滿汽車后，稱重開關S2動作，料斗出料閥門K2關閉，同時電動機M3斷電停止， 2秒后M2停止，再過2秒M1停止，L1亮，L2滅，表示汽車可以開走。 1.2 自動送料裝車系統控制要求1.2.1初始狀態： 紅燈L1滅，綠燈L2亮，表示允許汽車開進裝料，進料閥指示燈K1、料斗指示燈K2不亮，電機M1，M2，M3皆為停止。1.2.2

4、啟動操作：按下啟動按扭SB0，系統自動檢測料斗是否已滿（傳感器S1亮表示滿），如果料斗未滿，則打開K1進料，當料斗滿時（傳感器S1亮），K1停止，然后紅燈L1亮，綠燈L2滅，表示正在裝車。同時電機M3啟動，M3啟動2S之后M2啟動，M2啟動2S之后M1啟動，M1啟動2S之后K2打開（出料）。當車裝滿時（傳感器S2亮），首先K2關閉，M1，M2，M3順序延時2S分別停止。等到車離開（傳感器S2滅）時，繼續循環上述的運行。 1.2.3停止操作： 按SB1按鈕系統停止工作。二、自動送料裝車系統設計2.1 系統總體方案設計 開始料斗是否滿（傳感器S1亮表示滿）否打開K1進料是紅燈L1亮，綠燈L2滅，同

5、時三個電機順序打開，裝車進行判斷車是否裝滿（傳感器S2亮）否繼續裝車，直至s2亮是K2關閉，M1，M2，M3順序延時2S分別停止SB1是否按下否結束是2.2 控制系統硬件設計 2.2.1 PLC系統選型 本系統選取的PLC為西門子公司出產的S7-200。簡介如下：西門子PLCS7-200系列小型可編程邏輯控制器（Micro PLC）可應用于各種小型自動化控制系統。高集成度的設計、低廉的成本使得S7-200 PLC不但是各種小型控制任務理想的解決方案，其強大的浮點運算能力更使得她在需要復雜運算控制的塑料機械控制系統、電子焊接設備控制系統等應用上得心應手。 S7-20

6、0系列PLC適用于各行各業，各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。CTS7-200系列具有以下幾個方面的出色表現： 󰂗 極高的可靠性 󰂗 豐富的指令集 󰂗 極快的浮點運算速度 󰂗 豐富的擴展模塊 󰂗 強大的內部集成功能 CTS7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括

7、各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統。 2.2.2 控制系統的I/O點及地址分配設計系統I/O分配見表： I/O口的接線表輸入接口輸出接口PLC端面板接口注釋PLC端面板接口注釋I0.0SB0開始按鈕K1Q0.0I0.1S1料斗滿K2Q0.1I0.2S2裝車已滿M1Q0.2I0.3SB1停止按鈕L2綠燈Q0.6M2Q0.3M3Q0.4L1紅燈Q0.5設備通道連接：2.3 系統程序設計 2.3.1 系統界面設計 2.3.2 控制程序設計TITLE=程序注解：Network 1 / 初始化LD SM0.1MO

8、VD 0, VD0Network 2 / 網絡標題/ 啟動LD I0.0O V0.0AN I0.3= V0.0Network 3 / 指示燈L2控制LDN V1.0= Q0.6Network 4 / 指示燈L1控制LD V0.0AN Q0.6= Q0.5Network 5 / 進料電磁閥K1的控制LD V0.0AN I0.1O Q0.0AN V1.0AN V1.2= Q0.0Network 6 / 料斗滿LD I0.1EUO V1.0AN V1.1AN V1.3= V1.0Network 7 / 電機控制時間的控制LD V1.0TON T37, 20TON T38, 40TON T39, 60

9、Network 8 / 電機（M1、M2、M3）、K2的控制LD V0.0A V1.0LPSAN T42AN T45= Q0.4LRDA T37AN T41AN T44= Q0.3LRDA T38AN T40AN T43= Q0.2LPPA T39AN I0.2AN V1.2= Q0.1Network 9 / M1、M2、M3逆時間停止LD I0.2TON T40, 20TON T41, 40TON T42, 60Network 10 LD I0.2EDO V1.1AN Q0.0= V1.1Network 11 / 停止控制LD I0.3O V1.2AN I0.0= V1.2Network 1

10、2 LD V1.2TON T43, 30TON T44, 60TON T45, 90Network 13 LD Q0.4EDO V1.3AN Q0.0= V1.3循環腳本：小車位移循環控制：if L2=1 THENdistance=distance+12endifif L2=0 thendistance=0endif管道與傳送帶流動條時間顯示控制：K1管道：if K1=1 thenxia=1endifif K1=0 thenxia=0endif存儲管輸出流動條：if K2=1 thenxia1=1endifif K2=0 thenxia1=0endif傳送帶流動條時間顯示：if M33=1 t

11、henT=T+1endifif M33=0 thenT=0endifif M11=1 and T>65 thenxia2=1endifif M11=0 thenxia2=0endifif M22=1 and T>70 thenxia3=1endifif M22=0 thenxia3=0endifif M33=1 and T>75 thenxia4=1endifif M33=0 thenxia4=0endif車輛裝車液位顯示：if T>75 thenr=r+1endifif T=0 thenr=0 endif裝車次數記載：if T=210 thenp=p+1endif三、

12、自動送料裝車系統實現與調試 3.1 自動送料裝車系統方案實現1.紅燈L1滅，綠燈L2亮，表示允許汽車開進裝料，進料閥指示燈K1、料斗指示燈K2不亮，電機M1，M2，M3皆為停止。 2.啟動操作： 按下啟動按扭SB0，系統自動檢測料斗是否已滿（傳感器S1亮表示滿），如果料斗未滿，則打開K1進料，當料斗滿時（傳感器S1亮），K1停止，然后紅燈L1亮，綠燈L2滅，表示正在裝車。同時電機M3啟動，M3啟動2S之后M2啟動，M2啟動2S之后M1啟動，M1啟動2S之后K2打開（出料）。當車裝滿時（傳感器S2亮），首先K2關閉，M1，M2，M3順序延時2S分別停止。等到車離開（傳感器S2滅）時，繼續循環上述

13、的運行。 3.停止操作： 按SB1按鈕系統停止工作。 3.2 系統調試與控制效果選擇好PLC的類型，根據PLC外部電氣原理圖,將PLC與實驗板正確接線,經檢驗無誤后,接通PLC電源,點擊下載,將編譯正確的程序下載至PLC上(程序要確保編譯無錯誤，否則無法下載),打開監控,以便觀察程序運行中各觸點的開合情況,方便檢查程序錯誤,最后將PLC置于運行模式,運行程序,開始操作。若操作成功后，先把PLC置于停止狀態，關閉監控，再拔PLC電源。1.按下啟動按扭SB0，系統自動檢測料斗是否已滿（傳感器S1亮表示滿），如果料斗未滿，則打開K1進料，當料斗滿時（傳感器S1亮）：2.當料斗滿時（傳感器S1亮），K

14、1停止，然后紅燈L1亮，綠燈L2滅，表示正在裝車。同時電機M3啟動，M3啟動2S之后M2啟動，M2啟動2S之后M1啟動，M1啟動2S之后K2打開（出料）：3.當車裝滿時（傳感器S2亮），首先K2關閉，M1，M2，M3順序延時2S分別停止。等到車離開（傳感器S2滅）時，繼續循環上述的運行：四、收獲、體會和建議課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程“千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎學習的過程當中個人覺得開散

15、思維怎樣去學習，這才是最重要的，而這門課程恰好體現了這一點。此次課程學習期間進行了一周的實訓，實訓以班級為主體，以小組為單位而開展的一次綜合的實踐，老師也給予我們足夠的空間讓我們完成此次的實訓，這讓我覺得壓力減輕不少。通過實訓，讓我受益匪淺。第一，認識了團隊合作的力量，要完成一個項目不是一個人的事情，當中我們有過分歧但最終達成共識，不管結果怎樣，至少我們曾經在一起努力過，體驗其中的過程才是真正的收獲。第二，通過這次的實踐操作，我認識到了自己的不足，更感覺到了自己與別人的差距。為了明年的畢業而做準備，從各方面充實自己，使自己適應這個社會。課堂以及實訓期間老師給予了不同的學習方法和體驗，讓我深切的認識到理論和實踐的重要性。在以后的學習過程中，要更加注重自己的操作能力和應變能力。以自動送料裝車系統為例，通過這個例子對可編程控制器這門課有了更進一步的了解和認識，對可編程控制器的控制系統的設計原則、梯形圖的設計規則及