内容发布更新时间 : 2024/11/19 2:33:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
自动送料装车系统控制设计
专业：电气工程及其自动化 姓名：马宁 指导老师：刘明华
摘要送料装车控制系统在冶金、采矿运输、和生产制造等许多领域中都得到了普遍的应用，它通过自动输送设备实现物料的传输、接收、装运、处理、装配和存储的自动化，把工厂的各个生产部门、各个储存点联系起来。送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣，设备所处环境一般粉尘较大、操作分散，所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求比较高。用可编程控制器 ABSTRACT Key Words: 1绪论 1.1自动送料装车控制的发展 送料装车设备广泛地应用于建材、冶金、煤炭、电力、化工、轻工等工业生产部门。老式送料装车设备因为没有计量而存在多装、少装的问题。特别是在运输的过程中，不允许车辆超载，多装 1 / 35 了，得卸掉，少装了，得进行二次装车，使得装车工作进行非常缓慢。 随着当今社会科学技术的发展，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求越来越高，原有的生产送装料设备已经远远的不能满足当前高度自动化的需要。由于控制系统的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产效率的不断提高，送料装车的控制经历了以下几个阶段： 1.手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现送料装车的控制，但是限于当时的技术还不够成熟，只能采用手动的控制方式来控制机器设备，而且早期送料装车控制系统多为继电器和接触器所组成的复杂控制系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须要有专人负责操作。 2.自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格普遍下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在送料装车控制系统中自动控制方面的应用。 3.全自动控制：现阶段，由于PLC技术向高性能、高速度、大容量发展，大型PLC大多数采用多CPU结构，不断向高性能、高速度、大容量方向发展。将PLC运用到送料装车控制系统中，可实现送料装车的全自动控制，降低了系统的运行费用。PLC控制的送料装车自动控制系统具有连线简单、控制速度快、精度高、可靠性和 2 / 35 可维护性好、维修和改造方便等优点。 1.2自动送料装车在国内外的发展现状 在国内，大多数还是还是人工管理，智能控制及需普及，国外工程机械产品以电子、信息技术为先导，开发出各种工程机械相匹配的软、硬件系统，使工程机械向信息化、智能化前进。 国外大多数PLC品牌都有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的相互结合使系统的性能大幅度的提高，人机界面更加的友好。通讯技术的发展、现场总线的发展及以太网的发展时通讯能力大大加强。 在国外的送料装车控制系统中已经广泛的应用PLC控制系统，而采用可靠性比较高的 FX2N系列 PLC软件来控制该系统,实现送料装车系统的自动控制过程,满足了系统可靠性、 稳定性和实时性的要求。 1.3自动送料装车控制系统设计的目的和意义 送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣, 设备周围所处的环境一般粉尘比较大、空气湿度相对高且操作分散,所以对送料装车控制系统工作的安全性、 可靠性、 维护简便性要求比较高。 在早期的送料装车控制中通常都采用继电器逻辑控制,继电器控制系统中大多数采用分立的继电器、 接触器等电器元件作为控制元件,其控制系统复杂、 操作难度大, 并且安装接线时工作量大、 修改控制策略难、 维护量大等问题，严重影响了正常的工业生产。 PLC所控制的系统可以方便地通过改变用户程序，以实现各种 3 / 35 控制功能，从根本上解决了电器控制系统控制电路难以改变的问题。同时，PLC控制的系统不仅能够实现逻辑运算，还具有数值运算及过程控制等复杂的控制功能。 对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2～1/10。 PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，从而可以节省下大量的配线和附件，减少了大量的安装接线工作时，可以减少大量费用。 PLC不仅用于开关量控制，还可用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。 2.自动送料装车控制系统设计 2.1控制系统的组成 本文设计中的自动送料装车系统由送料小车、轨道、料斗等设备装置组成，来完成对物料的运料、传输、卸料的过程。这类系统的控制需要运料小车能够实现加速、减速、运行平稳等特性，具有连续可靠的工作能力。通过3条轨道和一台运料小车配合，才能稳定有效率地进行自动送料装车过程。系统示意图如图2-1所示： 4 / 35 料斗1卸料仓库SQ1轨道1料斗2SQ4SQ4SQ2轨道2料斗3轨道SQ33 图2-1 自动送料装车控制系统示意图 2.2控制系统的元件 2.2.1可编程控制器 可编程控制器 PLC是一种数字运算操作电子系统，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，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC采用了典型的计算机结构,主要由CPU、存储器、采用扫描方式工作的I/O接口电路和电源等组成，如图2－1所示： 5 / 35