免费-自动送料小车毕业论文设计(基于三菱PLC控制的)

毕业论文设计设计题目基于PLC的动送料小车统设计姓班

名级院学指老：时

系号:间目录摘要………（）第一章

绪论1.1课题背景意…………….(2)1.2设计内容及要……………….........................(2)第二章

系统硬件设2.1系统件选型则……………..………….(3)2.2硬件的选型…………………...…………PLC的选…………..(4)传感器的计…………分捡器的计………….(8)步进电机设计……….(8)三相异步机的计……………….(10)机械臂的计………….(12)2.3PLC输入输出地址分………………第三章第四章第五章

系统软件设3.1梯形的概述……………(15)3.2送料统梯形图设计……………(15)3.3电气制设计……………PLC控制料小车的计4.1自动送料小车概述4.2系统程图的计……4.3PLC控制系的I/O接线图4.4PLC输入/出系统配图设计小节（）参考文献摘要随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要减轻劳动强度保障生产的可靠性安全性降低生产成本减少环境污染提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。我们为各个装料生产领域所生产的可编程控制器装料系统。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视控制管理和分散控制充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点采用标准化模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。关键词:plc可编程控制器自动送料withscience'stechnology'swiththeautomaticityhigher,ductionreliability,thereducesthecost,andreducestheenvironmentaltoenhancethethetheeconomicefficiencythewhichtheenterpriseproducesface.Wecontrollersystemonebyoneofproduces.Itthecontrolthesensorthemanagementtechnologyinabody'sintegrationofmachineryproduct;Carriesonthecentralismsurveillance,supervisorfullyusingthetechnologyproductionthecontrol;Hasabsorbedcontrolandcommoncontrolmeritthethethedispositionisnimble,theis第章

绪1.1课题的背景意随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用变频器人机界面自动化器件来控制因此自动化程度越来越高电器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。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂对整个生产线起着指挥的作用一旦控制系统出现故障轻者影响生产线的继续进行重者甚至发生人生安全事故这样将给企业造成重大损失。自动化加工工艺基本内容与特点（1）自动化加工工艺本内容，随着机械加工自动化程度的发展自动化加工的工艺范围也在不断地扩大自动花加工工艺的基本内容已包括大部分切削加工，如钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、镗孔、车端面、车削、铣削、内外圆磨削，拉削、珩磨以及滚压加工等，还有部分非切削加工也可实现自动化加工，如自动检测，自动装配、清洗、实验、自动打印、分类等工艺内容。（2自动化加工工艺的特点）自动化加工中的工件毛坯精度比普通加工要求高，并且在结构工艺性上要考虑适应自动化加工需要。2）自动化加工的生产率比采用万能机床的普通加工一般要高几至几十倍。3）动化加工中的工件加工精度稳定，受人为因素影响小。）自动化加工中切削用量的选择以及刀具尺寸控制系统的应用是以保证加工精度满足一定的刀具耐用度，提高劳动生产率为目的的。）在多品种小批量的自动化加工中在工艺方案上考虑以成组技术为基础基础充分发挥数控机床等柔性加工设备在适应加工品种改变方面的优势。送料小车是基于控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行因此送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。所以，对送料小车控制系统的设计要予以重视。1.2设计内容及要本课题的主要设计内容有确定送料小车控制系统的总体设计方案设计送料小车拖动电机的电器控制线路原理图；确定送料小车控制系统的型号规格，确I/O元，列出I/O元件分配表；设计送料小车控制系I/O接线图；程序的总体结构图和梯形图（包括公用程序、控制程序、号显示和故障报警程序等压系统的设计；产品检测器的设计等。设计题目：基于的自动送料小车系统设计设计目的：1）熟练掌PLC的指令系统，学会一些特殊设备在生产实际中的应用。2）能使用姆龙的CX-P软件或者三菱的软件编程，本设计采用三菱的件。通过设计牢固掌握用功能表图设计梯形图的方法、步骤及绘制梯形图所遵循的规则和设计技巧。学会时序控制程序的设计和调试方法。能够绘制传动系统的电气图。学会输入/输出点的分配、接线。对PLC有系统的了解。设计要求：图系统整体原理图如图1示某车间有两个工作台每个工作台都是由三相异步电机拖动在一号工作台之间有一个用来检测物件尺寸的检测器，在二号工作台尾部有两个检测物件的检测器J2,J3，最左边的是提取、释放和转移物件机械臂各关节都由步进电机控制号工作台上的分检器由液压系统控制。第章

系硬设2.1系统硬件的选1.步进电机：步进电机有步角距、静力矩、电流三大要素组成。根据负载的控制精度要求选择步角的大小根据负载的大小确定静力矩静力矩一经确定根据电机矩频特性曲线来判断电机的电流一旦三大要素确定步进电机的型号便确定下来了2．动器：遵循先选电机候选驱动的原则，电机的相数、电流大小是驱动器选择的决定因素：在选型中，还要根据输出信号的极性来决定驱动器输入信号是共阳极或共阴极为了改善电机的运行性能和提高控制精度通常通过选择带细分功能的驱动器来实现，目的驱动器的细分等级有倍、16倍、32、64倍等，最高可达倍细分。在实际应运中，应根据控制要求和步进电机的特性选择合适的细分倍数以达到更高的速度和更大的高速转矩使电机运转精度更高，振动更小3.相异步电动：1）电动机的机械特性、启动、制动、调速及其它控制性能应满足机械特性和生产工艺过程的要求动机工作过程中对电源供电质量的影响（如电压波动、谢波干扰等在容许的范围内；按预定的工作制、冷却方法基辅在情况所确定的电动机功率，电动机的温升应在限定的范围内；根据环境条件、运行条件、安装方式、传动方式，选定电动机的结构、安装、防护形式，保证电动机可靠工作；综合考虑一次投资几运行费用，整个驱动系统经济、节能、合理、可靠和安全。4.传感器：传感器的选型原则可以从以下六个方面来叙述：根据测量对象与测量环境确定传感器的类型灵敏度的选择3)频率响应特性线性范围稳定性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.压系统：1）确定液压执行元件的形式；）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PLC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。点最多可扩展到256，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。每个的基本单元可扩展8个特殊单元。通过通信展板或殊适配可实现多通信和数据链接，如等开放式网络通信，ＲＳ－２３２Ｃ，ＲＳ－４２２Ｃ和ＲＳ—４８５通信，N链接，并行链接，计算机链接和I/O接。系列的基本单元传感器的计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（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾并将探知的信息传递给其他装置或器官。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙微观上要观察小到的粒子世界纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息没有相适应的传感器是不可能的许多基础科学研究的障碍首先就在于对象信息的获取存在困难而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。此次设计采用的是红外传感器传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器的敏感波长在可见光波长附近括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测它还可以作为探测元件组成其他传感器对许多非电量进行检测只要将这些非电量转换为光信号的变化即可光传感器是目前产量最多应用最广的传感器之一它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。光敏传感器的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、和图红外传器的原理图（示意图）当有物件经过时、时，机械臂得电，检测器J1的示意图当物件经过12，3三个传感器时，控制分检器的得电；当物件经过23时，控制分检器的2Y得电；当物件经过时；控制分检器的2Y得电。分检器的计分检器是为了将检测器J1判断出来的物件分配到不同的地方去，以达到不同尺寸物件分检的目的。分检器的液压系统设计仿照磨床的液压系统面是分检器液压系统的原理图。（分检的液压系统理图）步进电机设计1）步进电概述步进电机是将电脉冲信号转换为相应角位移或直线位移的一种特殊电动机其工作方式是每输入一个电脉冲信号电动机就转动一个角度由于运动形式是步进的，因此称为步进电机。2）步进电的选型3）步进电驱动器的选型输入电源接口：采一组交流供电接AC20-40V或一组直流电DC24-50V，3A。警：压不超此范,否则造故障电机接口对于二相四电机，可直接与驱动器相(如下图。三相异步动机的计1）电机的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，它的用电量为左右。六十年代初流行的为系列电动机系列电机的功率等级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，究其原因多半是选型不当、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）小型异电机的体系基本系列－－－－使用范围广量大一种通用电机YIP44）小型三相异步电动机。派生系列－－－－按照不同的使用要求，在基本系列的基础上做了部分改动另部件与基本系列有较高的通用性和一定程度的统一性派生系列有电气派生（如高效电机YX列结构派（如绕线转子电动机YR列特殊环境派生（隔爆型电动机，YB系列）等几种。专用系列－－－－-与一般用途不同，具有特殊使用要求和特殊防护条件系列，如YZ、冶金及起重用异步电动机。3）基本技参数标准号外壳防护结构型式Y系列小型三相异步电动机基本系列有IP23IP44种外壳防护等级IP23和IP44的含义是：－－-表示防护等级的标志符号，后面的两位数字的要求如下表：级别要求第一位数字能防止手指接触及机壳内带电或转动部分能防止直径大于12MM的小固体异物进入第二位数字与沿垂直线成度或小于60度的淋水电机应无有害影响第一位数字能防止厚度大于1MM的工具、金属线或类似的物体触机壳内带电或转动部分，能防止直径大1MM的小固体异物进入，但不包括由外风扇吸风或送风的通风口和封闭式电机的泄水孔这些部分应具有级防护性能第二位数字任何方向溅水于电机，应无有害影响。3、安装构及型式Y系列电动机的安装结构分为地脚安装用地脚附带凸缘端盖安装和用一个凸缘端盖安装等三种根据三种基本安装结构电动机的安装型式又分为卧式安装或立式安装及轴伸向上或向下，即B3、、、V15等安装方式，具体型号查标准。4）怎样正选择电动机根据电源电压、使用条件、拖动对象选择电动机要求电源电压与电动机额定电压相符.根据安装地点和工作环境选择不同型式的电动机根据容量、效率、功率因数、转数选择电动如果容量选择过小就会发生长期过载现象,影响电动机寿命甚至烧毁如果容量选择过大,电动机的输出机械功率不能充分利用功率因数也不高因为电动机的功率因数和效率是随着负载变化的4.电动机在恒定负载运行下,率计算公式如下:P1――――η1η式中:－－－-电动机的功率(P1－－－生产机械功率(KW);η1－－－－生产机械本身效率;η－－－－电动机效率.机械臂的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)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印制电路板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，以代替人的劳动可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等(5）宇宙及海洋的开发。军事工程及生物医学方面的研究和试验。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。齿轮减速关节轴步进电机的示意图机械臂的示意图2.3PLC入输出址分配控制的电路名称

的I/O分配输入地址分配地址

作用Sb1x000

启动机械臂Sb2x001启动Sb3x002启动Sb4x003启动Sb5x004启动Sb6x005启动输出地址分配名称

地址

作用Km1y000Km2y001Km3y002Km4y005

提取物品一号工作台启动二号工作台启动分检器启动第章

系软设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。梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称输入继电器输出继电器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软继电器每一个软继电器与存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元为“1状态。则表示梯形图中对应软继电器线圈“通电通常开触点接通常闭触点断开称这种状态时软继电器““状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述相反，称该软继电器为0”或“”状态，使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。梯形图两侧的公共线称为母线（Busbar分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流左向右流动。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梯形图。手动控制梯形图自动控制梯形图3.3电气控制的设电气控制技术是随着科学技术的不断发展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。此次设计主要是针对两个工作台的拖动电机进行电气控制。电气控制示意图第四章4.1自动送料小车述

送料车设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连锁关系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系统流程图的计通过一号工作台位置上的检测器检测物件的大小检器做出相应的判断，再由二号工作台上的检测器判断物件是否通过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sb2sb3，sb4sb5，sb6启动和，再接着按下启动机械臂，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。4.3PLC控制系统线图4.4

PLC控制系统的I/O接图输入地址分配名称地址Sb1x000

作用启动机械臂Sb2x001启动Sb3x002启动Sb4x003启动Sb5x004启动Sb6x005启动输出地址分配名称

地址

作用Km1y000Km2y001Km3y002Km4y005

提取物品一号工作台启动二号工作台启动分检器启动第章

设小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没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所