1、 机电系统及 PLC综合设计 题目：斗轮堆取料机的斗轮堆取料机的 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 院 系： 机械工程学院 专业班级： 机械 1111 学生姓名： 2014 年 11 月 I 目目 录录 目目 录录.2 第一章第一章 课程设计任务课程设计任务 1 第二章第二章 总体方案分析总体方案分析 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 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第三章第三章 PLC 控制系统设计控制系统设计 .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
2、表 .14 3.3 控制程序分析 . 1 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第四章第四章 课程设计小结课程设计小结 17 参参 考考 文文 献献.18 1 第一章第一章 课程设计任务课程设计任务 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
3、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。 2 第二章第二章 总体方案分析总体方案分析 2.1 分析控制要求
4、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，
5、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 PLC CPM2A 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 AC100-220V 36 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 3 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
6、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
