自动配料系统控制的设计计划书 一 绪论可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发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基础上开发的工业自动控制装置,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，随着社会的不断发展，科学技术的不断提高，微机技术和微电子技术的迅猛发展，人们已经对越来越多的事物不是进行手工操作，而是进行人工智能控制，极大推动了PLC在世界范围内的发展，其功能越来越强大，应用范围越来越广阔，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、软件设计在内的三菱PLC在配料装料系统中的一些细节，主要设计了小车装料的全过程，进行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发展，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行称量，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行调节。控制、达到准确的配比。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，从而达到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、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段。自动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，作为衡器发展的前沿产品，他可代替企业中陈旧的配料工艺设备，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，推动国民经济的发展。三设计内容及要求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行配料，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，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器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），则停止进料（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后才打开出料阀（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停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。3.停车控制：按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。3.2 设计要求(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) 保证控制系统工作安全可靠；(4) 考虑到今后的发展改进，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，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器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），则停止进料（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后才打开出料阀（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停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。3.停车控制：按下停止按钮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，正确选择进行硬件电路的设计与软件的调试。 3.完成电路设计，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行多方比较后才能选取最合适的器件。 PLC机型选择的基本原则是，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。 在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的PLC；其它情况则最好选用模块式结构的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WBC0126PLCFX2N-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（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，表明用途，以便于程序设计、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。由外界信号源加入测试信号，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 X0 2 停止按钮 SB2 X1 3 料位检测 S1 X2 4 车到位 SQ1 X3 5 车满 SQ2 X4 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 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 Y11 5.3设计与说明 初始状态下，若传感器S1为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开始进料，若 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打开，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停止，指示灯L3灭；在经过2S后，电动机M2停止， 指示灯L4灭；在经过2S后，电动机M3停止，指示灯L5灭；在经过2S后，电 动机M4停止，指示灯L6灭。 红灯L2灭，绿灯L1亮，表明车可以开走。按下停止按钮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行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OOF（料斗中的物料已满），则停止进料（D4亮）。当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（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后才打开出料阀（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停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。M1、M2、M3、M4正常工作时L3 常亮，若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止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。此时整个系统完全停止。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，料斗出料口关闭，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M1故障，M1，立即停，料