三菱PLC运料小车控制课程设计报告书 联系客服

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程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。

(2) I/O模块

PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。常用的I/O分类如下: 开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。 (3) 电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。 (4)底板或机架

大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。 2.3.2 PLC系统的其它设备

(1)编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就是我们系统的上位机。

(2) 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。

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(3) PLC的通信联网

依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出\网络就是控制器\的观点说法。 PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。

3 控制系统设计

3.1. 运料小车的运动分析

某自动生产线上运料小车的运动如图3-1所示,运料小车由一台三相异步电动机拖动,电机正转,小车向右行,电机反转,小车向左行。在生产线上有5个编码为1—5的站点供小车停靠,在每个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外,还设有5个呼叫按钮开关(HJ1-- HJ5)分别与5个停靠站点相对应。 运料小车 自动化生产线 1号站 2号站 3号站 4号站 5号站 图3-1 运料小车示意图 3.1.2设备控制要求 运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下:

(1)按下启动按钮,系统开始工作,按下停止按钮,系统停止工作;

(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭HJ的编码时,小车向右运行运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止;

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(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭HJ的编码时,小车向左运行,运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止;

(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭HJ的编码时,小车保持不动;呼叫按钮开关HJ1--HJ5应具有互锁功能,先按下者优先。 3.1.2 小车运动分析

小车在呼叫按钮之间的运动如图3-2所示,

图3-2 小车在呼叫按钮之间的运动

根据生产工艺要求设计出小车在运料过程中的速度变化情况如图3-3所示,

图3-3 小车在两呼叫按钮之间运料过程中速度变化情况

根据料车运料过程中速度曲线图\确定变频器的频率变化情况如图3-4所示,

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图3-4 变频器的频率变化情况

根据系统控制要求,分析出如下系统控制流程图,

图 3-5 控制系统流程图

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