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plc课程设计
《机电系统及PLC》综合设计
题目:
斗轮堆取料机的PLC控制系统设计
院系:
机械工程学院
专业班级:
机械1111
学生姓名:
学号:
指导教师:
蒋全胜
苏州科技学院机械工程学院
2014年11月
目录
目录I
第一章课程设计任务1
第二章总体方案分析2
2.1分析控制要求2
2.2选择PLC型号2
2.3分配I/O点2
第三章PLC控制系统设计5
3.1输入/输出电路设计5
3.2控制程序设计6
3.2.1梯形图设计6
3.2.2指令表14
3.3控制程序分析14
第四章课程设计小结17
参考文献18
第1章课程设计任务
在经济发展的过程中,很多地方需要对一些散料进行装卸,随着科技的发展,自动化程度越来越高。
以往的人工操作已经无法满足社会的需求。
斗轮堆取料机是连续输送机的一种,应用它可以将物料在一定的输送路线上,从装载地点以恒定的或变化的速度进行输送。
应用堆取料机还可以形成连续的物流或脉动的物流。
在现代化的港口散货装卸作业中,斗轮堆取料机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线所不可缺少的组成部分。
使用堆取料机,可以与其他连续输送设备组成不同的工艺流程,以满足不同泊位、不同堆场、不同作业点的生产要求。
堆取料机不仅对港口内部散货装卸起重要作用,又对港口外部运输起重要作用。
收集斗轮堆取料机控制系统有关资料的基础上,根据斗轮堆取料机工作原理制定一套斗轮堆取料机控制系统,使其能实现堆取料的工作,大大提高了其运行效率、具有安全可靠、一次性投入低、动力消耗小、操作简单、便于维护、工作人员少和运送效率高等特点。
通过对斗轮堆取料机控制要求分析,提出以PLC控制来实现这系统的控制方案,进而设计出控制系统的外部接线图和控制程序。
第2章总体方案分析
2.1分析控制要求
斗轮堆取料机有堆料和取料两种工作方式。
堆料由带式输送机运来的散料经尾车卸至臂架上的带式输送机,从臂架前端抛卸至料场。
通过整机的运行,臂架的回转、俯仰可使料堆形成梯形断面的整齐形状。
取料是通过臂架回转和斗轮旋转连续实现的。
物料经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上,再经机器中心处下面的漏斗卸至料场带式输送机运走。
通过整机的运行,臂架的回转、俯仰,可使斗轮将储料堆的物料取尽,如图1-1。
图1-1斗轮堆取料机料场作业
2.2选择PLC型号
随着PLC技术的发展,PLC产品的种类也越来越多。
不同型号的PLC,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同,适用的场合也各有侧重。
因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的要求有很深的影响。
根据本设计内容,首先选定欧姆龙PLCCPM2A系列机。
它由CPU单元(主机)、扩展单元(选用)、特殊单元(选用)和外部设备组成。
根据I/O点数需求选定型号为CPM2AH-60CDR-A。
该型号是60点CPU单元AC100-220V36点入24点继电器输出,自带RS232。
由于输出点数不够用,故采用增加一个.CPM1A-8ER拓展模块,该扩展输出单元8点,继电器输出。
2.3分配I/O点
I/O点数在估算时要考虑留有适当的余量,通常依据已有的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算的依据。
本设计共28个输入点32个输出点。
如表2-1和表2-2所示
表2-1PLC输入点分配
PLC地址
连接的外部设备
设备功能说明
0000
SB1
复位按钮
0001
SB2
开始按钮
0002
SB3
停止按钮
0003
SB4
自动取料按钮
0004
SB5
自动堆料按钮
0005
SB6
自动运行按钮
0006
SB7
手动运行按钮
0007
SQ1
俯仰上限位
0008
SQ2
俯仰下限位
0009
SQ3
料位检测器
0010
SQ4
回转机构右限位
0011
SQ5
回转机构左限位
0100
FU
熔断器
0101
FR
热继电器
0102
KCA1
尾车皮带跑偏故障
0103
KCA2
尾车皮带打滑故障
0104
KCA3
尾车皮带撕裂故障
0105
SQ6
尾车堆料到位
0106
SQ7
尾车取料到位
0107
KCA4
悬臂皮带跑偏
0108
KCA5
悬臂皮带打滑
0109
KCA6
悬臂皮带撕裂
0110
SB8
堆取料初始位置到位
0111
SQ8
夹轨器放松到位
0200
SQ9
夹轨器夹紧到位
0201
SB9
冲洗按钮
0202
SQ10
水箱缺水
0203
SB10
冲洗停止按钮
表2-2PLC输出点分配
PLC地址
连接的外部设备
设备功能说明
1000
KM1
悬臂皮带正向运行
1001
KM2
悬臂皮带反向运行
1002
KM3
悬臂皮带直接启动
1003
KM4
悬臂皮带降压启动
1004
KM5
尾车皮带直接启动
1005
KM6
尾车皮带降压启动
1006
KM7
斗轮直接启动
1007
KM8
斗轮降压启动
1100
KM9
尾车前进
1101
KM10
尾车后退
1102
KM11
尾车上升
1103
KM12
尾车下降
1104
KM13
大车前行
1105
KM14
大车后退
1106
KM15
大车慢速行走
1107
KM16
大车快速行走
1200
KM17
回转机构右回转
1201
KM18
回转机构左回转
1202
KM19
变幅机构上升
1203
KM20
变幅机构下降
1204
KM21
变幅机构制动
1205
KM22
左夹轨器夹紧
1206
KM23
左夹轨器放松
1207
KM24
右夹轨器夹紧
1307
KM25
右夹轨器放松
1306
KM26
电缆卷筒放松
1305
KM27
电缆卷筒收紧
1304
KM28
尾车皮带制动
1303
BL
动车电铃
1302
KM29
洒水
1301
HL1
水箱缺水指示灯
1300
HL2
故障指示灯
第3章PLC控制系统设计
3.1输入/输出电路设计
3.2控制程序设计
3.2.1梯形图设计
程序图如下所示:
3.2.2指令表
表3-1指令语句表
步序
助记符
操作数
0
LD
X2
1
OR
Y1
2
ANI
X1
3
ANI
Y2
4
OUT
Y1
5
LD
X3
6
OR
Y2
7
ANI
X1
8
ANI
Y1
9
OUT
Y2
10
END
3.3控制程序分析
斗轮堆取料机堆料过程
堆料方式有行走堆料、旋转堆料、定点堆料三种基本方式。
1.行走堆料堆料分数层、数列进行断续行走定点堆积。
由料堆高度检测器检测出煤点的高度(或人工控制),发出指令,控制行走机构进行微动,一堆接一堆地进行堆积,达到设定位置,进行换列操作,反向堆积;当堆完第一层各列后,进行换层操作,继续第二层堆积,继而堆完最后一小堆。
该工艺特点是,可把不同煤种进行混堆,这样堆放的煤堆,在采取回转取料时,入炉煤基本为混煤。
2.旋转堆料
臂架始终固定在预定堆积高度上往返旋转堆积,达到设定次数后(堆积到一定高度),
图3-2旋转堆料
行走机构微动一个设定距离,依次进行作业。
该工艺特点是,这样堆放出的煤场形状较好,便于碾压,但所需存煤场地要求较大。
旋转堆料如图3-2所示。
3.定点堆料第一堆分数层进行堆积,待煤堆分数次堆积到一定高度时,臂架高度保持不变,按预先设定的旋转方向和角度旋转到第二个堆料点继续堆,达到旋转范围后,即开动行走机构微动一个设定距离,这样一直堆积到设定的堆料长度后停止作业。
该工业特点是,需要存放场地小,当煤场存放空间小,新、旧煤分堆时适宜采用该堆料方式,但不利于煤场整形和碾压。
斗轮堆取料机取料过程
取料方法分为旋转分层取料和定点斜坡取料。
旋转分层取料又分为分段和不分段两种。
1.分层分段取料把斗轮置于料堆顶层作业点上,然后旋转控制开始取料,每达到旋转范围时,行走机构微动一个设定距离,按照设定的供料段长度取完第一层后,进行换层操作。
当取完最下一层后进行换段操作。
把斗轮置于第二段最顶层的作业开始点上,重复进行取料。
该工艺特点是,有利于煤场存煤实现存新取旧,防止煤存放时间较长,而出现存煤消耗。
2.分层不分段取料把斗轮置于堆料层最顶层作业点上,然后旋转控制开始取料,每达到旋转范围时,行走机构微动一个设定距离,开始反向旋转取料,直至取到尽头,随后大车返回开始作业点,同时臂架下降一个吃煤深度,继续上述过程取第二层煤。
这种方式的特点是,取料后煤场煤堆形状较好,适用于汽车进煤的煤场,但不利于煤场存煤倒烧。
3.斜坡取料斗轮沿堆料的斜坡按照一定的进给量由上往下逐层旋转上煤,斗轮大臂每下降一次,大车都要后退一个距离,当取料达到要求的取料深度后,行走机构再向前走一个斗深,同时大臂抬起,进行第二个斜坡取料。
这种方式适用于从煤堆中部取煤。
第4章课程设计小结
本次设计顺利完成,实现了运用PLC对斗轮堆取料机的自动控制运行。
在整个设计过程当中我也遇到了很多困难,查阅了很多资料,完成了本次设计。
国内在斗轮堆取料机自动控制方面的研究日渐成熟,许多大公司开始投入研究与开发,在不久的将来定能普及无人操作自动控制系统。
首先,本设计斗轮堆取料机的堆取料工艺流程更加简单,PLC运行程序也设计简练,符合现场运行要求。
在俯仰机构和回转机构运行控制方面做了细致的设计,利用设定时间实现堆取料工艺,更加准确,程序更加简易。
本着保护到位,安全第一的设计理念,本设计更加完美,在程序当中设计了多处互锁,以及故障保护。
整个设计过程中,我不仅学到了更多的知识,更重要的是学到了一种自学的能力,学到了怎么处理在前进过程当中遇到的困难。
我不会忘记这次的学习机会,从准备设计资料,到PLC的程序设计,我付出了辛勤的汗水,最后完成设计,有一种说不出的收获的喜悦。
通过本次设计,巩固了我以前学过的知识,同时也学习到了新知识,在今后的日子里,一定要加倍努力不断充实自己,让自己在此领域有更多的成绩。
脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。
我想这是一次意志的磨练,也是对我实际能力的一次提升,会对我未来的学习和工作有很大的帮助。
参考文献
吕明荟,李毅民.斗轮堆取料机发展趋势[M].港口装卸,2008.
大唐国际发电股份有限公司.火力发电厂辅控运行[M].北京:
中国电力出版社,2009.
刘燕平,刘巍.物料设备自动控制[M].华北电力大学,2002.
高万林.电器控制技术与欧姆龙PLC[M].北京:
中国电力出版社,2010.
赵永成,王丰,李明颖.机电传动控制[M].北京:
中国计量出版社,2003.
冯滨.斗轮堆取料机控制系统开发设计[D].辽宁:
大连理工大学,2009.
周万珍,高鸿宾.PLC分析与设计应用[M].北京:
电子工业出版社,2004.
胡大勇,姚振强.斗轮堆取料机调度作业[J].先进智能计算第三次研讨会,2010,(9):
34~39.
王庆涛.RockWellPLC在斗轮堆取料机中的应用[J].自动化应用,2010,(9):
15~20.
斗轮堆取料机的电气改造[J].中国科技纵横,2010,(22):
55~58.
欧姆龙自动化(中国)统辖集团.欧姆龙PLC选型手册[s].
中国科学院计算中心.OMRON可编程控制器操作手册[M].北京:
鹭岛自动化工程公司
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