【2017年整理】基于PLC控制的自动送料装车系统组态画面设计.doc

基于PLC控制的自动送料装车系统组态画面设计
自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备,主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定,具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合,才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。本次自动送料装车系统采用了PLC控制。从送料小车运行的工艺流程来看,其控制系统属于自动运行的控制系统,因此,此送料小车的电气控制系统设计采用自动扫描循环工作方式。而在程序设计上采用整体式设计方法,这样就可以使读者一目了然地看懂整个程序,从而在一定程度上省去了使用人员阅读并分析程序的大量宝贵时间,同时也使得程序的设计、修改和故障查找工作大为简化。
自动送料装车系统控制系统的软件部分(信号显示和故障显示)均采用经验设计法,而自动程序则采用顺序控制法设计。

自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。PLC控制系统的硬件设计主要是指硬件选型,近十几年来,国内外众多厂家提供了多种系列、功能各异的PLC产品,已有几十个系列、几百种型号。PLC品种繁多,其结构形式、性能、I/O点数、用户程序内存容量、运算速度、指令系统、编程方法和价格各有不同,使用场合也各有侧重。因此,PLC的合理选择,,对提高PLC控制系统的技术、经济指针以及对于控制系统都有着重要作用。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。


基于PLC控制的自动送料装车系统的控制要求如下:
初始状态:红灯L2灭,绿灯L1亮,表示允许汽车进来装料。此时,进料阀门(K1),送料阀门(K2),电动机(M1、M2、M3)皆为OFF状态。当汽车到来时,车辆检测开关S2接通,红灯L2亮,绿灯L1灭,电动机M3运行,电动机M2在M3接通2秒后运行,电动机M1在M2启动2秒后运行,依次顺序起动整个送料系统。
当电动机M3运行后,进料阀门K1打开给料斗进料。当料斗中物料装满时,料斗检测开关S1接通,此时进料阀门K1关闭(设1料斗物料足够运料小车装满一车)。料斗出料阀门K2在电动机M1运行2秒及料斗装满后,打开放料,物料通过传送带PD1、PD2和PD3的传送,装入汽车。
当运料小车装满后,称重开关S3动作,送料阀门K2关闭,同时电动机M1延时2秒后停止,电动机M2在M1停止2秒后停止,电动机M3在M2停止2秒后停止。此时绿灯L1亮,红灯L2灭,表示汽车可以开走。
故障操作:在带式传输机传送物料过程中,若传送带PD1超载,则送料阀门K2立即关闭,同时停止电动机M1,电动机M2和M3在电动机M1停止4秒后停止;
在带式传输机传送物料过程中,若传送带PD2超载,则同时停止电动机M1和M2并关闭送料阀门K2,延时4S后电动机M3停止;
在带式传输机传送物料过程中,若传送带PD2超载,则同时停止电动机M1、M2和M3并关闭送料阀门K2。

主电路的设计对于本次设计小车自动送料装车系统设计相当重要,只有在主电路设计正确且简便的基础上,系统控制电路及软件设计才能精简方便。
根据系统的控制工艺要求,我所设计的电气控制系统主回路原理图如图1所示。图中,M1,M2,M3为三台皮带传输送料电动机,交流接触器KM1~KM3通过控制三台电动机的运行来控制三个传送带,从而进行对物料的传输。FR1,FR2,FR3为起过载保护作用的热继电器,用于物料传输过程中当传送带过载时断开主电路。FU1为熔断器,起过电流保护作用。
图 1-1 自动送料装车系统主电路原理图

此次设计,系统占用18个PLC的I/O端口,分别是8个输入端口和10个输出端口,具体的I/O分配如表1-1所示:
表1-1 自动送料装置系统I/O地址表
输入
输出
启动

电机M3

称重开关

电机M2

装车开关

电机M1

紧急停止

送料阀门K2

料斗已满

进料阀门K1

电动机M3故障

红灯L2

电动机M2故障

绿灯L1

电动机M1故障

电机M3故障显示

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