基于PLC的煤礦自動(dòng)裝車控制系統(tǒng)

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四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 煤礦自動(dòng)裝車控制系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 指導(dǎo)老師：張 文 君 專業(yè)班級(jí)：11級(jí)樓宇班 姓 名：苗 平 學(xué) 號(hào)：201112020227 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 摘要：通過(guò)學(xué)習(xí)的PLC知識(shí)，以及查閱相關(guān)資料，利用PLC設(shè)計(jì)出一個(gè)基于PLC的自動(dòng)裝車系統(tǒng)。目前與之類似的系統(tǒng)在沙石場(chǎng)，煤礦場(chǎng)和其他非煤礦場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始大量運(yùn)用，但由于技術(shù)問(wèn)題并未全面普及，而本論文是設(shè)計(jì)一款煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)。 與煤礦自動(dòng)裝車控制系統(tǒng)相近的系統(tǒng)在我國(guó)大部分煤礦場(chǎng)和非煤礦產(chǎn)業(yè)都有相應(yīng)的運(yùn)用，但是都處于半自動(dòng)狀態(tài)，需要很多人手操作，這樣比較費(fèi)人力和物力，不利于生產(chǎn)效率的提高。本文設(shè)計(jì)的煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)可以對(duì)此進(jìn)行改觀。 該系統(tǒng)是將煤礦等礦物用傳送帶形式傳送到一大型存儲(chǔ)器內(nèi)，車輛到達(dá)存儲(chǔ)器下方自動(dòng)開(kāi)始裝車，達(dá)到一定重量自動(dòng)停止裝車，具有一次稱量、一次裝載、速度快、精度高等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)利用西門子S7-200實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，西門子S7-200是一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格適宜、運(yùn)用普遍的控制軟件，用它作為該系統(tǒng)的控制核心比較合理。 該系統(tǒng)在理論上已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)裝車效果，也達(dá)到了這次設(shè)計(jì)的要求。但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中還存在一些不足，不過(guò)我相信，在科學(xué)技術(shù)日益更新的情況下，將來(lái)解決相關(guān)技術(shù)難題后，該系統(tǒng)會(huì)得到優(yōu)化加強(qiáng)并廣泛運(yùn)用。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)裝車系統(tǒng)、傳送帶、存儲(chǔ)器、西門子S7-200、控制核心 、設(shè)計(jì)要求、全自動(dòng) Abstract: by learning the knowledge of PLC, and access to relevant information, using PLC to design an automatic loading system based onPLC. At present, the similar system in the quarry, mine field and other non coal field has been widely used, but due to technical problems have not been popularized, and this thesis is to design an automatic loading systemin coal mine. And the coal mine automatic loading control system similar to the system areused in most coal mines in our country and non coal industry, but in thesemi automatic state, requires a lot of manual operation, so the cost of manpower and material resources, is not conducive to the improvement of production efficiency. Automatic coal loading system is designed in this paper can make change. The system is the coal and other mineral belt conveyor to form a largememory, vehicle arrival memory below the automatic start loading, reached a certain weight automatic stop loading, with a weighing, a loading, high speed, high precision. The whole system uses the Siemens S7-200 to achieve automatic control, Siemens S7-200 is a simple structure,reasonable price, using the control software generally, use it as the control core of the system is reasonable. The system has realized the automatic loading effect in theory, but also has reached the design requirements. But in some deficiencies still exist in theactual production, but I believe that, in the science and technology increasingly updated situation, will solve related technical problems, the system will be optimized to strengthen and widely used . Keywords: automatic loading system, a conveyor belt, memory, S7-200,Siemens control , design requirements, automatic 目錄 第一章 引言 1 第二章 方案設(shè)計(jì) 2 2.1、設(shè)計(jì)題目 2 2.2、設(shè)計(jì)目的和意義 2 2.3、系統(tǒng)組成 3 2.4、系統(tǒng)控制要求 3 2.5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 4 第三章 硬件部分 5 3.1、原件選型 5 3.1.1 PLC可編程控制器的選型 5 3.1.2 電機(jī)的選型 6 3.1.3 接觸器的選型 7 3.1.4 光電開(kāi)關(guān)選型 7 3.1.5 壓力控制器選型 9 3.1.6 電磁離合器的選型和介紹 9 3.1.7 其他原件選型 9 3.2、原件清單 10 3.3、系統(tǒng)電氣原理圖 10 第四章 軟件部分 12 4.1、程序流程圖 12 4.2、I/O分配表 13 4.3、程 序 14 4.4、程序調(diào)試 16 第五章 設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決辦法 20 結(jié)論 21 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 引言 根據(jù)課題要求，利用PLC設(shè)計(jì)一款自動(dòng)裝車系統(tǒng)。一開(kāi)始，拿到這個(gè)課題根本不知道如何進(jìn)行，唯一可以做的就是查閱網(wǎng)上的相關(guān)知識(shí)。在我查閱大量資料后，我發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上很多論文都達(dá)不到我需要的效果。不過(guò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)我知道了我需要做什么以及該怎樣做。通過(guò)了解，我知道自動(dòng)裝車系統(tǒng)在我國(guó)大部分煤礦場(chǎng)都有相應(yīng)的運(yùn)用，但是都處于半自動(dòng)狀態(tài)，還需要很多人手操作，這樣比較費(fèi)人力和物力，因此我決定以煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)作為我的研究?jī)?nèi)容，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究。其實(shí)，大部分利用PLC控制的自動(dòng)裝車系統(tǒng)的原理基本相近。我研究的煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)需要用到傳送帶、電機(jī)、大型存儲(chǔ)器等設(shè)備，其核心是利用相關(guān)的光電傳感器和壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并利用西門子S7-200進(jìn)行控制傳送帶電機(jī)的啟停和常速和加速，以及送料閥門的打開(kāi)和吸合。該系統(tǒng)原理相對(duì)簡(jiǎn)單，但是工作量并不簡(jiǎn)單，首先遇到的難題便是結(jié)構(gòu)圖和原理圖的制作，所用繪圖軟件CAD以前并未涉及過(guò)。一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)圖花了我3天時(shí)間，不過(guò)這三天，我對(duì)CAD有了相關(guān)的學(xué)習(xí)，畫(huà)圖效果越來(lái)越好越來(lái)越快了，后來(lái)原理圖也只花了1天時(shí)間而已。總的來(lái)說(shuō)該系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)并存，相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題在實(shí)際運(yùn)用中還需改善。最后感謝各位老師和同學(xué)對(duì)我的幫助，該論文才得以完成。該論文存在的不足之處還需各位朋友多多指點(diǎn)。謝謝大家！ 苗平 2014年1月 第二章 方案設(shè)計(jì) 2.1、設(shè)計(jì)題目 煤礦自動(dòng)裝車控制系統(tǒng) 2.2、設(shè)計(jì)目的和意義 該煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)是一個(gè)較為簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的西門子S7-200PLC作為系統(tǒng)的控制核心，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，更具有很高的性價(jià)比，在該系統(tǒng)運(yùn)用比較合適，與之類似的系統(tǒng)在我國(guó)的礦石、煤礦、沙石等諸多領(lǐng)域都有一些運(yùn)用，但大多都是處于半自動(dòng)狀態(tài)，還需要很多人工，那樣既浪費(fèi)人力還浪費(fèi)財(cái)力，產(chǎn)業(yè)的效率相對(duì)較低。因此，我覺(jué)得本論文設(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)在將來(lái)會(huì)廣泛運(yùn)用，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義，這也是我選擇此課題的真正目的。 當(dāng)然，該系統(tǒng)是一個(gè)理論上是可以實(shí)現(xiàn)的，總體設(shè)計(jì)思路是利用相關(guān)的光電開(kāi)關(guān)和壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，并利用西門子S7-200進(jìn)行控制傳送帶電機(jī)的啟停和常速和加速，以及送料閥門的打開(kāi)和吸合。具體的控制要求在下文2.4中有詳細(xì)敘述。 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)也確屬不不易，不過(guò)最終能得以完成是值得自豪的。完成這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)讓我新學(xué)會(huì)了很多東西，比如CAD畫(huà)圖軟件，同時(shí)也把我么學(xué)過(guò)的PLC知識(shí)進(jìn)行鞏固，還學(xué)會(huì)了怎樣在網(wǎng)絡(luò)上快速尋找所需的信息等。我想這是我最大的收獲，也為以后的人生有重大的幫助！ 2.3、系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)主要由下面設(shè)備組成：三相異步交流電機(jī)、光電開(kāi)關(guān)、壓力控制器、存儲(chǔ)設(shè)備、傳送帶、西門子PLC---200 該系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖如下： 圖2-1 系統(tǒng)示意圖 2.4、系統(tǒng)控制要求 該系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的控制要求如下： 傳送帶送料控制和存儲(chǔ)器物料檢測(cè)控制： 1）當(dāng)系統(tǒng)總開(kāi)關(guān)SB1（I0.5）后，電機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)，如果物料低位光電傳感器I0.1處于得電（檢測(cè)到物料）狀態(tài)，電機(jī)一直常速運(yùn)行，向存儲(chǔ)器內(nèi)送料；如果I0.1處于失電（未檢測(cè)到物料）狀態(tài)，電機(jī)在延時(shí)0.5s后開(kāi)始高速運(yùn)行送料。 2） 電機(jī)高速送料時(shí)延時(shí)30s(為了演示縮短了時(shí)間，實(shí)際延時(shí)3分鐘），I0.1還未得電則紅燈亮報(bào)警，繼續(xù)延時(shí)到60s（為了演示縮短了時(shí)間，實(shí)際延時(shí)5分鐘）依然未得電則整個(gè)系統(tǒng)停止，表示無(wú)貨源。 3）當(dāng)物料高位檢測(cè)光電傳感器I0.2得電后，電機(jī)停止，傳送帶停止送料。表示存儲(chǔ)器內(nèi)物料已滿。 裝車和電磁離合器的控制： 1）當(dāng)I0.0檢測(cè)到車輛通過(guò),開(kāi)始延時(shí)30s后電磁離合器（Q0.2)失電打開(kāi)，開(kāi)始裝料；延時(shí)到8分鐘I0.0未再次檢測(cè)到車輛到來(lái)則系統(tǒng)停止，表示暫時(shí)無(wú)車輛來(lái)裝料。 2）礦車裝料時(shí)，當(dāng)壓力控制器檢測(cè)到壓力達(dá)到指定值時(shí)，綠燈亮，表示車輛裝滿。電磁離合器吸合，停止下料。該車離開(kāi)，第二輛車進(jìn)站，如此循環(huán)。 2.5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖2-2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 第三章 硬件部分 3.1、原件選型 3.1.1 PLC可編程控制器的選型 PLC可編程序控制器其實(shí)就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，用以取代傳統(tǒng)的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等，并具有一切計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能。目前PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其應(yīng)用面幾乎覆蓋了整個(gè)工業(yè)企業(yè)，廣泛應(yīng)用于化工、石油等企業(yè)的現(xiàn)代過(guò)程控制中。 采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點(diǎn)如下： （1）具有高可靠性。 （2）靈活性高、擴(kuò)展性好、通用性強(qiáng)。 （3）功能強(qiáng)。 由于生產(chǎn)線上的惡劣環(huán)境和電磁干擾，一般的電子儀器都會(huì)受到干擾。而 PLC是從取代工廠內(nèi)繼電器線路、進(jìn)行順序控制發(fā)展開(kāi)來(lái)的工業(yè)控制產(chǎn)品。PLC由于具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。在電器控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。PLC不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成定時(shí)、計(jì)算、計(jì)數(shù)和各種閉環(huán)控制功能。整個(gè)控制系統(tǒng)利用PLC的控制實(shí)現(xiàn)了空箱傳送、產(chǎn)品運(yùn)輸、產(chǎn)品計(jì)數(shù)等功能。并且有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式。在生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱控制的控制系統(tǒng)應(yīng)用，可使生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠；因此，本文選擇PLC控制系統(tǒng)。 因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制的應(yīng)用系統(tǒng)，而且對(duì)控制速度要求不高。相比之下，西門子S7-200系列CPU224的可編程控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)選用西門子S7-200系列的CPU224型可編程控制器PLC作為控制核心，該單元為23點(diǎn)I/O，13點(diǎn)輸入，10點(diǎn)輸出，滿足系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)需要。 3.1.2 電機(jī)的選型 本系統(tǒng)所用電機(jī)是可以進(jìn)行兩個(gè)速度的控制，即一個(gè)常速，一個(gè)高速。 根據(jù)三相異步電機(jī)的速度公式：n=（1-s）60f/p （其中s是轉(zhuǎn)差率，f是電源頻率，p是定子繞組極對(duì)數(shù)），電機(jī)的調(diào)速方式大概有下面幾種： 1、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法 2、變頻調(diào)速方法 3、串級(jí)調(diào)速方法 4、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 5、定子調(diào)壓調(diào)速方法 6、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 7、液力耦合器調(diào)速方法 由于變極對(duì)數(shù)調(diào)速是用改變定子繞組的接線方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低。所以本系統(tǒng)電機(jī)采用變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法。 該方法的定子繞組連線圖如下： 圖3-1 三相籠型異步電機(jī)Y/YY變極調(diào)速接線方式 如圖3-1所示，左圖是Y型連接，每相的兩個(gè)“半相繞組”是順串的，是倍極數(shù)；右圖的兩個(gè)“半相繞組”是反并的，極數(shù)減少一半，形成兩個(gè)并聯(lián)的Y型連接，所以 這叫做Y/YY變極調(diào)速。 本系統(tǒng)選擇的電動(dòng)機(jī)是南京豐速三相異步交流電動(dòng)機(jī)YDT180L；它的部分技 術(shù)參數(shù)如表3-1所示。 表3-1 YDT180L電機(jī)部分參數(shù) 額定電壓： 380（V） 額定功率： 13KW 型號(hào)： YDT180L 極數(shù)： 6 產(chǎn)品類型： 三相籠型異步電動(dòng)機(jī) 品牌： 南京豐速 產(chǎn)品認(rèn)證： CCC 應(yīng)用范圍： 機(jī)械設(shè)備 額定轉(zhuǎn)速： 960（rpm） 3.1.3 接觸器的選型 接觸器是一種用來(lái)接通或斷開(kāi)帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動(dòng)化切換器,主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)。通用接觸器可大致分以下兩類。 1)交流接觸器 主要有電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。常用的是CJ1、0CJ12、CJ12B等系列。 2)直流接觸器 一般用于控制直流電器設(shè)備,線圈中通以直流電,直流接觸器的動(dòng)作原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是相同的。 接觸器的選型有諸多因素外與負(fù)載密切相關(guān)一般三相異步電機(jī)的起動(dòng)電流為額定電流的3-5倍。所以接觸器的額定電流為: 4IN=36A 綜上所述，本系統(tǒng)選用CJ10-40接觸器，額定電流為40A,額定電壓為380V。 3.1.4 光電開(kāi)關(guān)選型 針對(duì)本文設(shè)計(jì)要求，我們可采用光電開(kāi)關(guān)來(lái)對(duì)物料高低位和貨車的準(zhǔn)確停車進(jìn)行檢測(cè)。這類光電開(kāi)關(guān)利用光電元件受光照或無(wú)光照時(shí)“有”“無(wú)”電信號(hào)輸出的特性將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開(kāi)關(guān)信號(hào)。為此，要求光電元件靈敏度高，而對(duì)光照特性的線性要求不高。 如圖3-2所示，其動(dòng)作原理如下： 光電原件VD在無(wú)光照時(shí)，VT處于截至狀態(tài)；有光照時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器K得電后動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)光電開(kāi)關(guān)控制。 圖3-2 光電開(kāi)關(guān)的內(nèi)部接線圖 該系統(tǒng)選擇的反射式光電開(kāi)關(guān)型號(hào)為PM2-LF10,其性能參數(shù)如表3-2所示。 性能 參數(shù) 檢測(cè)距離 2.5~8mm(中心:5mm)白色無(wú)光澤紙(1515mm) 最小檢測(cè)物體 φ 0.05mm銅線(設(shè)定距離:5mm) 應(yīng)差 使用白色無(wú)光澤紙(1515mm)工作距離的20%以下 重復(fù)精度 (垂直于檢測(cè)軸) 0.08mm以下 電源電壓 5~24V DC10% 脈動(dòng)P-P5%以下 消耗電流 平均25mA以下峰值80mA以下 輸出 NPN開(kāi)路集電極晶體管 最大流入電流100mA 外加電壓30V DC以下(輸出和0V之間) 剩余電壓1V以下(流入電流為100mA時(shí)) 0.4V以下(流入電流為16mA時(shí)) 反應(yīng)時(shí)間 0.8ms以下 表3-2 PM2-LF10反射式光電傳感器的性能參數(shù) 3.1.5 壓力控制器選型 壓力控制器的工作原理:當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力高于設(shè)備要求的安全壓力時(shí)，控制氣內(nèi)的壓力感應(yīng)器立即動(dòng)作，使控制器內(nèi)的微動(dòng)常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，常開(kāi)閉合，此時(shí)設(shè)備停止工作，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力回到設(shè)備的安全壓力范圍時(shí)，控制器內(nèi)的壓力感應(yīng)器立即復(fù)位，設(shè)備開(kāi)始正常工作。 本設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)參數(shù)，選定的是PC-X可調(diào)式壓力控制器。 3.1.6 電磁離合器的選型和介紹 電磁離合器的工作原理：電磁離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，用磁力傳動(dòng)（電磁離合器）來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又答應(yīng)兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。 電磁離合器是靠線圈的通斷電來(lái)控制離合器的接合與分離?？煞譃椋焊墒絾纹姶烹x合器，干式多片電磁離合器，濕式多片電磁離合器，磁粉離合器，轉(zhuǎn)差式電磁離合器等。電磁離合器工作方式又可分為通電結(jié)合和斷電結(jié)合兩種。 電磁離合器的特點(diǎn)：高速響應(yīng)、耐久性強(qiáng)、散熱情況良好，使用板狀彈片，雖有強(qiáng)烈震動(dòng)亦不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)。 根據(jù)要求，本系統(tǒng)選用的電磁離合器是DDC系列的。 3.1.7 其他原件選型 1）熔斷器主要是短路和過(guò)電流保護(hù)，本系統(tǒng)選用RL1-15型熔點(diǎn)器,熔體的額定電流為30A。 2) 本系統(tǒng)中中間繼電器的線圈電壓要成受24V電壓和5V電壓，我選用的是AHK215YO型號(hào)的中間繼電器。 3）熱繼電器在控制線路中起過(guò)載和缺相保護(hù)的功能，本系統(tǒng)的熱繼電器FR可以選用JR16,熱元件電流為20A,電流整定范圍為14-22A工作時(shí)將額定電流調(diào)整為15A。 3.2、原件清單 表3-3 原件清單 序號(hào) 名稱 符號(hào) 型號(hào) 個(gè)數(shù) 1 傳送帶電機(jī) M0 YDT180L 1 2 電磁離合器 H0 DDZ系列 1 3 光電開(kāi)關(guān) X0,X1,X2 PM2-LF10 3 4 壓力控制器 X3 PC-X 1 5 熔斷器 FU RL1-15 2 6 熱繼電器 FR JR16 2 7 中間繼電器 KA AHK215YO 9 8 接觸器 KM CJ10-40 2 9 三極隔離開(kāi)關(guān) QS HZ10-25/3 1 10 按鈕 SB0,SB1 LA-2 2 11 燈泡 L1,L2 ZSD-0 2 12 傳送帶 CSD -- 1 13 PLC PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RAY 1 14 計(jì)算機(jī) COMP LENOVO 1 15 貨車 HC 載重4.95T 若干 3.3、系統(tǒng)電氣原理圖 電氣原理圖是該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它可以把整個(gè)電氣的連接體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)也體現(xiàn)了整個(gè)控制系統(tǒng)的可行性。完成了這個(gè)關(guān)鍵工作之后剩下的事就迎刃而解了。 本系統(tǒng)的電氣原理圖如下： 圖3-3 系統(tǒng)原理圖 第四章 軟件部分 4.1、程序流程圖 程序流程圖就是控制程序運(yùn)行流程也是控制內(nèi)容的具體體現(xiàn)。編寫(xiě)程序前構(gòu)思好程序流程圖，再根據(jù)程序流程圖編寫(xiě)程序，相對(duì)來(lái)說(shuō)就簡(jiǎn)單多了。 本系統(tǒng)的程序流程圖如下： 圖4-1 程序流程圖 4.2、I/O分配表 I/O分配表是對(duì)該系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的地址分配，有了I/O分配表，能夠反映程序里的地址分別代表什么，如果沒(méi)有I/O分配表，就不知道程序?qū)懙氖鞘裁戳?，如果出錯(cuò)更不好修改。 本系統(tǒng)的程序的I/O分配表如下： 序號(hào) 符號(hào) 地址 序號(hào) 符號(hào) 地址 1 M0 常速Q(mào)0.0 , 高速Q(mào)0.1 2 YC Q0.2 3 X0 I0.0 4 X1 I0.1 5 X2 I0.2 6 X3 I0.3 7 FR I0.4 8 L0,L1 Q0.3 , Q0.4 9 QS 啟I0.5，停I0.6 表4-1 I/O分配表 4.3、程 序 常速Q(mào)0.0和高速Q(mào)0.1控制，由常速轉(zhuǎn)換成高速需延時(shí)0.5s。 I0.2:光電3（高位檢測(cè)）檢測(cè)到物體，和加速送料30S低位未檢測(cè)到物體，Q0.4得電，紅燈亮。 I0.4：熱繼電器過(guò)載和斷相保護(hù)，I0.5：?jiǎn)?dòng)，i0.6：停止。 當(dāng)光電1檢測(cè)到有車通過(guò)，分別延時(shí)30s和8min. 高速送料后30s內(nèi)，存儲(chǔ)器內(nèi)物料未達(dá)到最低限位紅燈亮，60s依然未達(dá)到最低限位，則系統(tǒng)停止。 當(dāng)壓電開(kāi)關(guān)I0.3得電后，Q0.3得電，綠燈亮，表示車輛裝滿，同時(shí)T39和T40停止計(jì)時(shí)并清零。 T39得電則Q0.2得電，電磁離合器打開(kāi)。 T40得電，系統(tǒng)停止。 4.4、程序調(diào)試 本系統(tǒng)的程序在西門子S7-200的編程軟件編程，在其仿真軟件上進(jìn)行調(diào)試，仿真軟件上可以隨意修改程序再調(diào)試，通過(guò)多次調(diào)試和多次修改程序，避免在真正硬件設(shè)備上出錯(cuò)，達(dá)到節(jié)省材料和時(shí)間的效果。 該系統(tǒng)需要打到的運(yùn)行演示過(guò)程和需要達(dá)到的目的如下： 1、按下按鈕SB1(系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕)后，I0.5瞬時(shí)得電，系統(tǒng)指示燈Q0.0亮（電機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)），按下I0.1(物料低位檢測(cè)），30s后q0.4亮（報(bào)警燈提示物料沒(méi)有了），60s后整個(gè)系統(tǒng)停止；若60s內(nèi)I0.1（底限位）檢測(cè)到物料時(shí)則報(bào)警取消。 2、若光電開(kāi)關(guān)X0（I0.0）檢測(cè)到物體時(shí)，延時(shí)30s，q0.2亮（電磁離合器得電），直到I0.3(壓電開(kāi)關(guān)）檢測(cè)到信號(hào)之后，q0.2（電磁離合器）關(guān)斷；同時(shí)q0.3得電（裝滿提示燈）。按下I0.2（高限位光電開(kāi)關(guān)）,電機(jī)停止。 3、按下SB2（系統(tǒng)停止按鈕）,I0.6斷開(kāi)，系統(tǒng)停止。 值得稱贊的是，通過(guò)調(diào)試完全可以達(dá)到上面的效果。調(diào)試畫(huà)面如下： 1.當(dāng)讓I0.5瞬時(shí)得電，Q0.0得電。 2.把I0.1置0后，0.5s后Q0.1得電，Q0.0失電，30s后Q0.4得電，60s后系統(tǒng)停止。 3、電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，I0.0瞬時(shí)得電，30s后Q0.2得電。8分鐘內(nèi)I0.0未再次得電則系統(tǒng)停止。 4、I0.3得電，Q0.2失電，Q0.3得電。 5、I0.6瞬時(shí)得電，系統(tǒng)停止。 第五章 設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決辦法 問(wèn)題1：方案制定無(wú)從下手，怎么辦？ 解決辦法：大量閱讀網(wǎng)上相關(guān)論文，結(jié)合分析，確定基本思路，在基礎(chǔ)構(gòu)思上將系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，合理化，畫(huà)出基本結(jié)構(gòu)圖，最后確定方案。 問(wèn)題2：由于之前沒(méi)有接觸過(guò)CAD繪圖軟件，繪圖成為大問(wèn)題，怎么辦？ 解決辦法：同組其他同學(xué)和指導(dǎo)老師是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵，通過(guò)他們的幫助，雖然花費(fèi)大量時(shí)間，但我能自己繪制本論文中的結(jié)構(gòu)圖和原理圖感到頗有收獲。 問(wèn)題3：整個(gè)系統(tǒng)需要的小器件（比如接觸 器、繼電器等）的確定和選用。 解決辦法：在確定了該系統(tǒng)的主要組成后，參照其他論文中的原件清單和電氣原理圖，再結(jié)合本系統(tǒng)的需要，確定小器件的選用。 問(wèn)題4：在編程時(shí)發(fā)現(xiàn)光電傳感器1不好放位置，給編程造成很多麻煩。 解決辦法：放在距離出料口一段距離，程序中用延時(shí)加互鎖。 問(wèn)題5：調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)按下啟動(dòng)后，有個(gè)延時(shí)器就開(kāi)始延時(shí)了，這是不應(yīng)該出現(xiàn)的問(wèn)題，這怎么辦？ 解決辦法：出現(xiàn)這種問(wèn)題，不是啟動(dòng)時(shí)把常開(kāi)置為常閉，就是程序的問(wèn)題，最后確定是把I0.1置為了常避。 在整個(gè)過(guò)程中還出現(xiàn)過(guò)很多問(wèn)題，最后通過(guò)多次查詢資料和請(qǐng)教老師同學(xué)得以解決。最終完成該系統(tǒng)就像是完成一件大事情一樣興奮激動(dòng)。 結(jié)論 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)六周時(shí)間，搜集大量資料以及老師和同學(xué)的幫忙，在完成過(guò)程中的棘手問(wèn)題得以解決，最后完成的比較成功，基本達(dá)到了預(yù)期的效果。 本系統(tǒng)采用PLC控制傳送帶電機(jī)和電磁離合器的工作，經(jīng)過(guò)多次的調(diào)試，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠、冗余性強(qiáng)，可以很好地適用于連續(xù)工作。本次設(shè)計(jì)的PLC控制煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)，其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性能、價(jià)格比很高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。本系統(tǒng)解通過(guò)軟件的方式控制硬件電路。由于PLC具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。但是該設(shè)計(jì)尚有不足，還有很多的擴(kuò)展功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，如果時(shí)間足夠的話一定改正不足之處 。同時(shí)該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中或許還不能完成完全自動(dòng)，這都是將來(lái)相關(guān)科學(xué)技術(shù)需要解決的問(wèn)題，我相信將來(lái)該系統(tǒng)會(huì)得到優(yōu)化并在諸多領(lǐng)域運(yùn)用。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，了解了不同型號(hào)的PLC以及相關(guān)的編程軟件。也使自己的動(dòng)手能力和方案設(shè)計(jì)的思路有了更進(jìn)一步的提高，相信對(duì)將來(lái)工作也會(huì)有很大的幫助。 不論怎樣，該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)六周時(shí)間完成的還算不錯(cuò)，我也為能順利完成該系統(tǒng)感到頗具成就感。 致謝 三年大學(xué)即將畢業(yè)，首先我的感謝各位老師和同學(xué)陪我走下的這三年時(shí)光，我還要感謝我的父母和親戚朋友們對(duì)我的大力支持。而本次論文的完成，必須得多多感謝我的指導(dǎo)老師張文君老師對(duì)我的細(xì)心關(guān)心和指導(dǎo)。張老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，張文君老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向張文君老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 當(dāng)然，這次論文的順利完成還少不了同組同學(xué)的相互幫助，在次我也對(duì)他們表示感謝！同時(shí)也要感謝百度網(wǎng)站強(qiáng)大的搜索功能和相關(guān)書(shū)籍、網(wǎng)站給我提供的大量資料參考。在論文即將完成之際，在大學(xué)生活即將結(jié)束的時(shí)候，我的心情特別激動(dòng)，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意! 對(duì)于每位幫助我的人， 我要對(duì)你們表示最真誠(chéng)的感謝！同時(shí)也祝福你們工作順利，家庭幸福，身體健康，萬(wàn)事如意！ 參考文獻(xiàn) 1 廖常初， PLC編程及應(yīng)用， 北京：機(jī)械工程出版社，2008. 2 姜秀英， 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，北京：中國(guó)電力出版社，2009. 3 孟憲芳， 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009. 4 王兆安 劉進(jìn)軍， 電力電子技術(shù)， 北京：機(jī)械工程出版社，2009. 5 陳忠華， 可編程控制器與工業(yè)自動(dòng)化， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 6 王化祥，張淑英， 傳感器原理及應(yīng)用，天津：天津大學(xué)出版社，2005 . 7 于慶廣，可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京：清華大學(xué)出版社，2004. 8 殷佳琳，電工技能與工藝，北京：電子工業(yè)出版社，2011. 9 http://www.docin.com/p-279650176.html 10 http://www.zgbjdj.com/news2.asp?id=9187 11 http://www.bf35.com/channel-small/t1639/ 12 http://wenku.baidu.com/view/44d5282458fb770bf78a5599.html 23 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)