1、 电气控制与电气控制与 PLCPLC 课程设计课程设计 课题：工业铲车操作控制 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2013 年 6 月 21 日 1 成绩评定 一、指导教师评语一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合 评定） 。 二、评分二、评分 课程设计成绩评定 成绩：成绩： （五级制）（五级制） 指导教师签字 年 月 日 2 目录 第一章 引言. 3 第二章 系统总体设计方案. 4 2. 1 系统硬件配置及组成原理 4 2.1.1 PLC 的选型及硬件结构 . 4 2.1.2 PLC 的工作原理 . 4 2.1.3 驱动部分设计
2、. 5 2.1.4 传动部分设计 . 5 2.2 I/O 地址分配表. 6 2.3 系统接线图设计. 6 2.4 系统可靠性设计 7 第三章 控制系统设计. 7 3.1 控制程序流程图设计 7 3.2 控制程序设计思路. 7 3.2.1 工业铲车操作控制系统的控制要求 . 7 3.2.2 控制要求分析 . 8 3.3 工业铲车的创新设计. 8 第四章系统调试及结果分析. 10 4.1 系统调试及解决的问题 10 4.2 结果分析 11 结束语. 11 参考文献. 12 附录. 13 3 第一章第一章 引言引言 近年来，随着自动化技术的不断发展，PLC 逐渐代替复杂的电器及接线而成 为控制设备的
3、核心。而早期的自动控制系统是依靠继电接触器来实现的，其采用 固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点已损 坏，可靠性差。而可编程逻辑控制器（Programable Controller Logic）,是一 种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的逻 辑存储器，用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作 的指令。并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。 可编程逻辑控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统连成一个整体，易 于扩充其功能的原则设计。 本课程设计提出了对其自动化设计路线和思想，应用了 PL
4、C 进行自动化控制 的方案；采用三菱 FX2N 系列编程器对工业铲车控制部分进行路线控制，可以很 容易的实现完成逻辑，定时，计数，数字运算，数据处理等功能，通过输入输出 接口建立与工业铲车数字量和模拟量的联系，实现生产过程的自动化控制，提高 了生产效率，对其他的生产机械有一定的借鉴意义。 通过 PLC 实现对一工业铲车操作的控制， 其要实现的目标是可将货物铲起或 放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：铲起向前 0.5 米左转 90 度后向前 0.5 米右转 90 度后向前 0.5 米右转 90 度后后退 0.5 米放下。 4 第二章 系统总体设计方案 2.1 系统硬件配置
5、及组成原理 2.1.1 PLC 的选型及硬件结构 工业铲车操作控制需要有 9 个输入端口，6 个输出端口， 通常 I/O 点数按 实际需要的 10%15%考虑备用量。因此可以选择三菱的 FX2N32MRD，它表示 的是 FX2N 系列,有 32 个 I/O 总点数， M 是基本单元,继电器输出,24V 直流输出型 且体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的 连接，所以采用三菱 32 个端口的对工业铲车进行自动控制。PLC 的型号也有 FX2N-48MR-001 和 FX2N-16ER，但考虑到裕量，在该次设计中没有选择这些 PLC。 PLC 由中央处理器（CPU）
6、、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信 接口等组成。 1.中央处理器 可编程逻辑控制器的中央处理器通常采用通用微处理器，它按 照 PLC 系统程序赋予的功能处理用户的各项指令。 2.存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。 存 放系统软件（包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断 程序及其各种管理程序）的存储器称为系统程序存储器；存放用户程序的存储器 称为用户程序存储器，所以又分为用户程序存储器和数据存储器两部分。 3.输入输出接口电路 输入输出信号有开关量、模拟量数字量三种，在我们接触 的信号中，开关量最为普遍。 4.电源 PLC 的电源在整个系统中起到非常重要的作用。一般交流电压波动在 10%的范围内，可以不采用其它措施将 PLC 直接连到电网中去。 5.扩展接口 扩展接口拥有将扩展单元与基本单元相连。 6.通信接口 为了实现人机或
