机电传动课程设计-小车多方式运行的PLC控制

1、襄樊学院理工学院课程设计成绩评定表课程名称机电传动控制课程设计专 业机械设计制造及其自动化班级0911学号09316124姓名姜征项目评 分 标 准评分等级得分折合分平时成绩（占20）1、态度端正，设计认真，能积极动脑思考，学习纪律好。优秀2、态度较好，较认真，能积极动脑思考，学习纪律较好。良好3、态度一般，较认真，能动脑思考，学习纪律尚可。中等4、态度较差，不够认真，不善于动脑思考，纪律较差。及格5、态度差，不认真，不动脑思考，纪律差。不及格图纸质量成绩（占40）1、绘图规范，标注准确，结构合理，图纸质量高。优秀2、绘图较规范、准确，结构基本合理，图纸质量较好。良好3、绘图基本规范、准确，结构基本合理，图纸质量一般。中等4、绘图不够规范、准确，结构不太合理，图纸质量较差。及格5、绘图不规范、准确，结构不合理，图纸质量差。不及格设计报告成绩（占40）1、撰写规范，设计思路清晰，知识运用熟练，设计详尽细致，按要求完成设计。优秀2、撰写较规范，设计思路基本清晰，知识运用较熟练，设计基本详尽细致，能按要求完成设计。良好3、撰写基本规范，设计思路基本清晰，知识运用尚可，设计基本详尽细致，能按要

2、求完成设计。中等4、撰写不够规范，设计思路不太清晰，知识运用一般，设计不够详尽细致，基本完成设计。及格5、撰写不规范，设计思路不够清晰，知识运用不熟练，设计不够详尽细致，没有按要求完成设计。不及格总评成绩指导教师： 2012 年 1 月 5 日注：1、该成绩评定表每位学生一份，并装订在设计说明书的封面之后；2、指导教师按课程设计大纲的要求评定成绩，并给出总评成绩；3、折合分：优秀90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格60分。 襄 樊 学 院 理 工 学 院机电传动控制课程设计报告题 目小车多方式运行的PLC控制专 业机械设计制造及其自动化班 级机制0911姓 名姜征学 号09316124指导教师职 称吴何畏 副教授2012年 1 月 3 日摘 要：可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。 随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是他的逻辑控制功能。本文以PLC控制技术为核

3、心，采用日本三菱FX的PLC产品以及其对应的软件。论述了小车控制系统的软硬件设计方案及其控制原理，实现了小车自动控制。通过实际应用，说明所设计的控制系运行可靠，满足了实际需要。这正是本课题研究的重点。关键词： 多方式，硬件设计，软件设计，PLC目 录第一章 引言11.1小车多方式运行简介11.2 小车多方式运行进行PLC改造的目的及意义1第二章 PLC及小车多方式运行的PLC控制22.1 PLC的由来及定义22.2 PLC的发展历程32.3 PLC的特点32.4 在小车多方式运行中应用PLC的优越性4第三章 小车多方式运行的设计53.1 驱动部分设计53.2 总体方案设计5第四章 硬件设计64.1 I/O分析64.2 PLC的选择64.3 FX2N系列编程器介绍64.4 确定各元件的编号，分配I/O地址7第五章 软件设计85.1 程序流程图85.2 PLC与现场器件的实际连接图95.3 程序设计95.4 系统调试13第六章 总结14参考文献15附 录16装订线襄樊学院 课程设计报告纸第一章 引言1.1小车多方式运行简介 小车系统由直流电机、继电器、小车和 4 个站台等组成，每个站台有检

4、测传感器、指示灯和按钮。采用三菱PLC进行控制，控制要求如下： 1. 小车起始位置停在 x（x=14）号站台，SYx 传感器为 ON; 2. 假如 y(y=14)号站台呼叫，如果： xy，小车左行到呼叫站台停车； xy，小车右行到呼叫站台停车； x=y，小车停止； 3. 小车在 SY1 和 SY4 处要有可靠的保护功能，自动往返或准确停车，不能向外撞；4. 小车路过每个站台要有指示灯显示；但 LB1 和 LB4 灯要闪 3 次；1.2 吊车控制系统进行PLC改造的目的及意义 小车多方式运行的模型随处可见，例如运料小车等各种形式的运输。PLC的运用实现了自动化的操作，提高了工作效率。这就为对现代工业领域中技术老化部分的PLC改造，提高其自动化、智能化水平提供了很好的机会，也只有这样才能迅速增强自身竞争力，并提高我国的PLC产品的研发和生产能力，力争打破西门子、三菱和施耐德等PLC巨头的垄断。取其之长，补己之短，最终超越它们。第二章 PLC及起重机的PLC控制2.1 PLC的由来及定义2.1.1 PLC的由来 在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。继电器控制系统有着十分明

5、显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的要求，以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为此特拟定了十项公开招标的技术要求，即： 1） 编程简单方便，可在现场修改程序； 2） 硬件维护方便，最好是插件式结构； 3） 可靠性要高于继电器控制装置； 4） 体积小于继电器控制装置； 5） 可将数据直接送入管理计算机； 6） 成本上可与继电器柜竞争； 7） 输入可以是交流115V； 8） 输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀； 9） 扩展时，原有系统只需做很小的改动； 10） 用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。 根据招标要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台PLC（PDP14型），并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。从此可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来，而且在工业发达国

6、家发展很快。2.1.2 PLC的定义在PLC的发展过程中，美国电气制造商协会（NEMA）经过4年的调查，于1980年把这种新型的控制器正式命名为可编程序控制器（Programmable Controller），英文缩写为PC，并作如下定义：“可编程序控制器是一种数字式电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序控制、计来对各种机械或生产过程进行控制。”国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁布了可编程序控制器标准的草案第一稿，1985年1月又发表了草案第二稿，1987年2月颁布了草案第三稿。该草案中对可编程序控制器的定义是：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备等都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充起功能的原则设计。”定义强调了PLC应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应和应用能力。 2.2 PLC的发展历程在工

7、业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。2.3 PLC的特点 高可靠性 A. 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。 B. 各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。 C. 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 D. 采用性能优良的开关电源。 E. 对采用的器件进行严格的筛选。 F. 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。 G. 大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。 丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、 强电或弱电等有相应的I/O模

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