自动配料系统控制的设计.

1、-CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY?电器与可编程控制?任务设计书题目： 自动配料系统控制的设计 二级学院直属学部： 延陵学院 专业： 电气工程及其自动化班级：学生：*：指导教师： 史建平 职称： 副教授 电器与可编程控制器课程设计任务书二级学院 延陵学院 专业：电气工程及其自动化 班级：学生指导教师史建平职称副教授课题名称课题：自动配料系统控制的模拟指标及要求到达设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印PLC程序，计算机绘图。课程目的熟练掌握PLC的编程和程序调试了解掌握现代工业中自动配料系统的工作过程和编程方法课题工作容工作容：1、熟悉课题工作原理。

2、2、设计方案论证，系统建立，电气原理控制设计。3、元器件选择，梯形图设计控制分析。4、完成设计图纸，完成设计任务书。5、设计测评。进程安排第一至二天：下达任务，收集资料，设计准备，方案确定。第三天：电气原理控制设计，元器件选择。第四至九天：梯形图设计控制分析，上机调试。第十天：完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。主要参考文献?可编程控制原理与应用?华南理工大学钟肇新?可编程控制器?电子工业薛文轩?电气控制与PLC应用?机械工业 余雷生 方宗达?电气控制与可编程控制器技术?化学工业 史国生地点秋白楼B511教室起止日期目 录电器与可编程控制器课程设计任务书2目录3一绪论4二自动配料系统控制的

3、课题介绍5三设计容及要求63.1控制要求63.2 设计要求63.3 控制原理介绍及图示73.4 控制方案7四硬件设计84.1 元器件选择84.2元器件清单94.3 硬件控制原理图10五软件设计115.1 设计思想及程序流程图115.2 I/O地址表135.3设计与说明14六运行调试18七小结19致20参考文献21附录221.主电路图222控制电路图223.程序梯形图23一 绪论可编程序控制器Programmable Logic Controller，简称PLC，是在继电顺序控制根底上开展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。它是在继电接触器控制和计算机控制根底上开发的工业自动控制装

4、置,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来，随着社会的不断开展，科学技术的不断提高，微机技术和微电子技术的迅猛开展，人们已经对越来越多的事物不是进展手工操作，而是进展人工智能控制，极大推动了PLC在世界围的开展，其功能越来越强大，应用围越来越广阔，已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中。本次课程设计题目PLC自动配料系统，也正是基于这亚美好的背景下应运而生的。运用所学的可编程控制器的相关知识在实验箱上实现小车取料的控制。改变了以往取料时间长、难度大、效率低的缺点。提高了工作效率，节省了人力资源。本文重点描述了包括硬件设计、软件设计在的三菱PLC在配料装料系统中的

5、一些细节，主要设计了小车装料的全过程，进展PLC外部连接线，模拟实验，通过观察指示灯的亮灭情况，对装料配料系统进一步理解。二 自动配料系统控制的课题介绍随着科学技术的不断开展，自动化的需求也日益增多。在很多生产工艺过程中，人们除了要求衡器能准确的进展称量，满足产品质量的需要外，还要求能自动配料称重，大幅度提高生产效率。尤其是冶金、煤炭、化工、水泥等行业中，常需要对输送中的流量进展调节。控制、到达准确的配比。自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各种输入物品的瞬时流量，从而到达控制各种产品的质量和产量的目的，是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、平安稳定生产和节能降耗的重要技术手段。自动

6、配料控制系统在生产中的应用不仅可以提高配料质量科产量，也大大减轻了岗位工人的劳动强度，提高了生产效率，本课题设计开发自动配料系统能有效解决动态计量衡器的控制精度问题，作为衡器开展的前沿产品，他可代替企业中旧的配料工艺设备，很大程度的降低劳动强度，提高生产效率和产品质量，带来可观的经济效益，推动国民经济的开展。三设计容及要求3.1控制要求系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进展配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。系统工作过程如下：1.初始状态：红灯L2灭，绿灯L1亮，说明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，假设料位传感器S1置为OFF料斗中的物料不满，进料阀开启进料D4

7、亮。当S1置为ON料斗中的物料已满，则停顿进料D4灭。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。2.装车控制：装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才翻开出料阀D2亮，物料经料斗出料。当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停顿，M2在M1停顿2S后停顿，M3在M2停顿2S后停顿，M4在M3停顿2S后最后停顿。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，说明汽车可以开走。3.停车控制：按下停顿按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。3.2 设计要求

8、(1) 最大限度的满足被控设备或生产过程的控制要求；(2) 在满足控制要求的前提下，力求简单，经济，操作方便；(3) 保证控制系统工作平安可靠；(4) 考虑到今后的开展改良，应适当留有进一步扩展的余地；(5) 要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现；(6) 要能完全满足控制要求。3.3 控制原理介绍及图示1.初始状态：红灯L2灭，绿灯L1亮，说明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，假设料位传感器S1置为OFF料斗中的物料不满，进料阀开启进料D4亮。当S1置为ON料斗中的物料已满，则停顿进料D4灭。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。2.装车控制：装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开

9、关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才翻开出料阀D2亮，物料经料斗出料。当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停顿，M2在M1停顿2S后停顿，M3在M2停顿2S后停顿，M4在M3停顿2S后最后停顿。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，说明汽车可以开走。3.停车控制：按下停顿按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。3.4 控制方案 1.根据课程设计任务书上提出的控制要求选择系统方案与控制方式。 2.合理选择元器件型号，正确选择进展硬件电路的设计与软件的调试。 3.完成电路设计

10、，编写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。 4.调试和完善控制系统，使之满足控制要求。 5.编写课程设计说明书。四 硬件设计4.1 元器件选择元器件的选择要根据设计需求和现今生产的元器件型号等进展多方比拟后才能选取最适宜的器件。PLC机型选择的根本原则是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。 在工艺过程比拟固定、环境条件较好维修量较小的场合，建议选用整体式构造的PLC；其它情况则最好选用模块式构造的PLC。 本实验需要6个红绿灯，分别为L1、L2等。 电动机M1。M2、M3、M4。 开关SQ1、SQ2、SB1、SB2、D1、D2、D3、D4等。 传感器

11、S1。4.2元器件清单元器件选择列表序号名称型号数量1灯泡220V72电磁阀34EF30-E10B24电动机JL14-25Z35传感器WBC0126PLCF*2N-32MT-00117通讯电缆YDSLG18皮带PDSIECA-239电源SITOP310熔断器RL6-25311低压隔离器HD-11312按钮LA25213压力继电器JT4-22A314热继电器JR16-20/3315蜂鸣器14.3 硬件控制原理图五 软件设计5.1 设计思想及程序流程图1 软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件如部继电器、定时器、计数器等列表，说明用途，以便

12、于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。2 模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外界信号源参加测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计的要求，并及时修改和调整程序，知道满足设计要求为止。5.2 I/O地址表序号数字量输入信号功能 元件PLC地址 1 启动按钮 SB1 *0 2 停顿按钮 SB2 *1 3 料位检测 S1 *2 4 车到位 SQ1 *3 5 车满 SQ2 *4 序号数字量输出信号功能 元件 PLC地址 1 D1Y0 2 出料 D2Y1 3 料满 D3Y2

13、 4 进料 D4Y3 5 绿灯信号 L1Y4 6 红灯信号 L2Y5 7 指示灯 L3Y26 8 指示灯 L4Y27 9 指示灯 L5Y20 10 指示灯 L6Y21 11 1*皮带运行 M1Y6 12 2*皮带运行 M2Y7 13 3*皮带运行 M3 Y10 14 4*皮带运行 M4 Y115.3设计与说明 初始状态下，假设传感器S1为OFF料斗中的物料不满，进料阀开场进料，假设 传感器S1为ON，进料阀关闭。装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON时，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭。当限位开关SQ1置为ON时，电动机M4启动，指示灯L3亮，经过2S后；在启动电动机M3，指示灯

14、L4亮，经过2S后；在启动电动机M2，指示灯L5亮，经过2S后；在启动电动机M1，指示灯L6亮。 在经过2S后，出料阀D2翻开，物料经过料斗出料，当车装满时，限位开关 SQ2为ON，料斗关闭。经过2S后，电动机M1停顿，指示灯L3灭；在经过2S后，电动机M2停顿， 指示灯L4灭；在经过2S后，电动机M3停顿，指示灯L5灭；在经过2S后，电 动机M4停顿，指示灯L6灭。红灯L2灭，绿灯L1亮，说明车可以开走。按下停顿按钮SB2，自动配料 装车的整个系统终止运行。电路外部接线六 运行调试系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进展配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。红灯L2灭，

15、绿灯L1亮，说明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，假设料位传感器S1置为OOF料斗中的物料已满，则停顿进料D4亮。当S1置为ON料斗中的物料已满，则停顿进料D4灭。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才翻开出料阀D2亮，物料经料斗出料。当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停顿，M2在M1停顿2S后停顿，M3在M2停顿2S后停顿，M4在M3停顿2S后最后停顿。同时红灯L2灭，绿灯L1

16、亮，说明汽车可以开走。M1、M2、M3、M4正常工作时L3 常亮，假设有一个电机不正常工作，则L3不亮且蜂鸣器M5工作发出警告停机控制时按下停顿按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行，料斗关闭，2S后M1停顿，M2在M1停顿2S后停顿，M3在M2停顿2S后停顿，M4在M3停顿2S后最后停顿。此时整个系统完全停顿。当*条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停顿，料斗出料口关闭，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停顿。例如M1故障，M1，立即停，料斗出料口D2关闭，经过2秒延迟，M2停。在经过2秒，M3停顿。经过2秒，M4停。当*条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停顿，该皮带机运

17、行2秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停顿。七 小结自动配料监控系统具有运行可靠、功能齐全、投资低、升级方便等特点，采用全汉化操作界面，在线组态，形象直观，易于操作。监控系统提供了较完善的系统运行信息和产品信息，为现场操作人员创造了高效率的工作环境，实现了较为先进的过程控制和管理技术水平，并减轻了系统维护的工作量。 本系统投入运行以来，各项指标均满足技术要求，并极改善了操作员的劳动强度，明显地提高了生产效率精细化工的自动配料监控系统，采用DCS集散控制方式分析监控系统的构造和功能，研究其控制过程，实现人机对话自动控制、集中管理、实时记录、显示与报警等功能。在精细化工生产工艺中，自动配料

18、系统是一道非常重要的工序，它由前、后配料两个子系统组成。选用西门子S7300 PLC构成数据采集控制系统，模块化设计，经济实用。全自动配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜，如：冶金，有色金属，化工，建材，食品等行业。它是成品生产的首要环节，特别是有连续供料要求的行业，其配比的过程控制直接影响了成品的质量，它是企业取得最正确经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同，但其高可靠性，先进性，开方性，免维护性，可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。本实验采用PLC控制方式来实现自动配料系统，实现物料传送、下料控制、故障检测等功能。配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进展配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。整个系统自动进展提高了配料精度和速度。致本次课程设计根本上涵盖了我们所学习的PLC程序的大局部知识点，课程设计题目要求不仅要求对课本知识有较深刻的了解，同时要求程序设计者有较强的思维能力和操作动手能力。这次课程设计是我对PLC程序的编程、录入、以及在上机操作调试有了很大的提高。程序的创新是很需要被看重的，因为往往在动脑思考创新中会有更多的收获，学到更多的知识。这次课程设计中，虽然我们都没有什么经历，但是在教