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1、 电气控制与PLC课程设计 课程设计报告书课题名称 物料传送分拣PLC电气控制系统姓 名学 号 专 业 电气工程及其自动化 2014年 4 月 25 日摘 要3引言31. 设计任务32. 设计要求32. 控制系统电路图的设计5主电路53. 梯形图的设计63.1 系统的启动63.2 部件的分类63.3 部件的上升63.4 升降机的旋转73.5 升降机的下降73.6 分拣输送带的启动和关断73.7 部件的计数83.8 手动控制与自动控制的切换93.9 紧急停止与恢复93.10 动力设备103.11 元器件明细表103. 小结11参考文献11附录 梯形图121.摘 要分拣控制系统在社会各行各业如：物
2、流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。本文主要讲述PLC在材料分拣系统中的应用，利用可编程控制器(PLC),设计成本低、效率高的材料自动分拣装置。以PLC为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣。系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。关键词:可编程控制器，分拣装置，控制系统，传感器引言1. 设计任务1）根据控制要求，进行物料传送分拣控制系统硬件电路设计，包括主电路、和PLC硬件配置电路。2）根据控制要求，编制物料传送分拣控制PLC应
3、用程序。PLC控制程序须在三菱FX-TRN-BEG-C软件中模拟调试、运行。3）绘制控制系统电路图，包括主电路和PLC硬件配置电路。4）绘制PLC控制程序（梯形图）。2. 设计要求物料传送分拣系统如图2.1所示。图2.1 物料传送分拣系统物料箱装有上一道工序完成的部件，系统运行时，首先打开物料箱的出料电磁阀（Y0），一个部件从物料箱通过出料管道滑到输送带Y1，出料电磁阀关闭，输送带Y1将部件输送到升降机。部件分为大中小三类，输送带Y1两侧安装有三对光电管用于测量部件的高度（即大小）。升降机根据部件的大小，上升到相应的高度后停止，旋转升降机，将部件送到大中小部件对应的输送带（Y7、Y6或Y5），
4、之后，升降机返回初始位置。这3个输送带的左右两侧都装有传感器，检测到部件到来时, 传送带转动把部件传送放到右端的成品盒里。为防止过载堆积，部件经过右边的传感器时传送带继续运行3 秒后自动停止。当升降机回到初始位置后，物料箱的出料电磁阀（Y0）再次打开，输送下一个部件，不断循环。当成品盒中的部件达到10件时，相应的指示灯（大、中、小对应PL1、PL2和PL3）亮，系统暂停，工人将部件装箱，1分钟后指示灯灭，系统重新开始运行。系统既可以自动运行，也可以手动控制，由开关SW1决定（OFF 自动，ON 手动）。系统自动运行时，PB1为启动按钮（按下PB1后，系统按上述过程运行），PB2为正常停止按钮（
5、按下PB2后，部件输送到目的地，升降机回到初始位置后系统停止运行），PB3为紧急停止按钮。紧急停止后，按下启动按钮系统恢复停止前的状态运行。系统手动控制时，分别用PB1、PB2、PB3、PB4、SW2点动控制物料箱出料、（所有）输送带转动、升降机上升、升降机下降和转动。2. 控制系统电路图的设计主电路 根据物料传送分拣系统的示意图，结合实际生产情况，绘制出如图所示的主电路。3. 梯形图的设计3.1 系统的启动按下按钮PB1（X20），供给指令（Y0）和时间继电器（T1）通电，并与常开开关（Y0）闭合形成自锁，漏斗补给一个部件，1秒后常开开关（T1）断开。3.2 部件的分类系统中有输送带Y1两侧
6、安装有三对光电管用于测量部件的高度（即大小），将其信号通过继电器（M0 M1）保存，其保存的信号在下次供给指令（Y0）触发时时被清空。例如当部件为大件时，传感器（X0）被触发，继电器（M0）接通并自锁，然后关断因大部件触发的中间传感器的继电器。3.3 部件的上升在之前的分类中已将部件的大中信号保存，当部件在升降机上（X3）闭合，若为大部件，继电器（M0）闭合。则升降机上升（Y2）至上段位置（X6）停止。中部件亦然。3.4 升降机的旋转部件在相应位置时，传感器（X4）闭合，升降机旋转（Y4）。当部件离开升降机，常闭开关（X3）断开。Y4失电。下段位置时由常闭开关（M0 M1）串联，中段位置由常闭
7、开关（M0）串联，以防止错乱。3.5 升降机的下降当升降机触发旋转下降沿脉冲。若部件不在升降机上，升降机就进行下降且到下段位置停止。3.6 分拣输送带的启动和关断 当传送带在一个部件经过传送带右边的传感器X11,X13或X15时，接通继电器（M3）和3秒时间继电器（T0）并自锁，3秒后，常闭开关（T0）断开，输送带也停止输送。3.7 部件的计数以大部件为例，当传感器（X15）感应到部件通过时，计数器（C0）加一，达到十个时，开关（C0）闭合。指示灯（Y20）和60秒时间继电器（T2）接通。60秒后，开关（T2）闭合，计数器（C0）断电并复位。3.8 手动控制与自动控制的切换以按钮PB3（X22
8、）为例，自动控制中为紧急停止按钮。在手动控制中，为点动上升按钮。只是在上升线圈的基础上串联常闭开关（X24）和并联常开开关（X22）和（X24）即可实现，其他类推。3.9 紧急停止与恢复为每个电机提供一个中间继电器，按下紧急停止按钮PB3（X22）后切断中间继电器和电机的连接，此时中间继电器还在运转。按下启动开关PB1（X20）时，接通中间继电器和电机之间的。3.10 动力设备物料传送分拣系统中的动力设备均采用三相异步电动机，直接启动。Y1输送带电动机：2.2kW，AC380V，4.8A；大部件输送带电动机：2.2kW，AC380V，4.8A；中部件输送带电动机：1.5kW，AC380V，4.
9、0A；小部件输送带电动机：1.1kW，AC380V，2.4A；升降机上下电动机：3.0kW，AC380V，6.1A；升降机平台旋转电动机：2.2kW，AC380V，4.8A；出料电磁阀：100mA，AC220V；指示灯：100mA，DC24V；LED数码管：10mA，DC24V。3.11 元器件明细表符号名称及用途符号名称及用途Y0出料电磁阀SQ4位置传感器M2Y1输送带电动机SQ5下段位置传感器M3小部件输送带电动机SQ6中段位置传感器M4中部件输送带电动机SQ7上段位置传感器M5大部件输送带电动机SQ8下段左传感器M6升降机平台旋转电动机SQ9下段右传感器M7升降机上下电动机SQ10中段左
10、传感器KM1出料电磁阀控制接触器SQ11中段右传感器KM2输送带正传控制接触器SQ12上段左传感器KM3升降机上升控制接触器SQ13上段右传感器KM4升降机下降控制接触器PB1启动按钮KM5升降机旋转控制接触器PB2正常停止按钮KM6下段输送带控制接触器PB3紧急停止按钮KM7中段输送带控制接触器PB4升降机下降按钮（手动）KM8上段输送带控制接触器SW1手动切换开关PL1 上段输送带指示灯SW2升降机旋转开关（手动）PL2中段输送带指示灯FR1FR7热继电器PL3下段输送带指示灯FU1熔断器SQ1、2、3分拣传感器T1变压器小结通过这次实验我充分的了解到了PLC的功能，一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统。二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。参考文献1 范永胜，王岷.电气控制与PLC应用（第二版）M.北京：中国电力出版社，2007.2附录 梯形图指导教师评 语答 辩成 绩总 评成 绩指导教师签 字年 月 日
