楊慶徽

一、基于PLC的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)工作原理及控制要求

系統(tǒng)工作原理及其控制要求如下。

（1）初始狀態(tài)。紅燈HL1滅，綠燈HL2亮（表示允許汽車進(jìn)入車位裝料）。進(jìn)料閥，出料閥，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3皆為OFF。

（2）進(jìn)料控制。料斗中的料不滿時(shí)，檢測(cè)開關(guān)S為OFF，5s后進(jìn)料閥打開，開始進(jìn)料；當(dāng)料滿時(shí)，檢測(cè)開關(guān)S為ON，關(guān)閉進(jìn)料閥，停止進(jìn)料。

圖 自動(dòng)送料裝車示意圖

（3）裝車控制。

①當(dāng)汽車到達(dá)裝車位置時(shí)，SQ1為ON，紅燈HL1亮、綠燈HL2滅。同時(shí)，起動(dòng)傳送帶電動(dòng)機(jī)M3，2s后起動(dòng)M2，2s后再起動(dòng)M1，再過2s后打開料斗出料閥，開始裝料。

②當(dāng)汽車裝滿料時(shí)，SQ2為ON，先關(guān)閉出料閥，2s后M1停轉(zhuǎn)，又過2s后M2停轉(zhuǎn)，再過2s后M3停轉(zhuǎn)，紅燈HL1滅，綠燈HL2亮。裝車完畢，汽車可以開走。

（4）起?？刂?。按下起動(dòng)按鈕SB1，系統(tǒng)起動(dòng)；按下停止按鈕“SB2”，系統(tǒng)停止運(yùn)行。

（5）保護(hù)措施。系統(tǒng)具有必要的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)。

控制系統(tǒng)要求有全自動(dòng)功能、半自動(dòng)功能、回原點(diǎn)和手動(dòng)功能。

1.2 主電路設(shè)計(jì)

主電路的設(shè)計(jì)對(duì)于本次自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，只有在主電路設(shè)計(jì)正確且簡(jiǎn)便的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)控制電路及軟件設(shè)計(jì)才能精簡(jiǎn)方便。 根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖所示。圖中，M1，M2，M3為三臺(tái)皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)，交流接觸器KM1，KM2，KM3通過控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制三個(gè)傳送帶，從而進(jìn)行對(duì)物料的傳輸。FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于物料傳輸過程中當(dāng)傳送帶過載時(shí)斷開主電路。

QF1為整臺(tái)設(shè)備的斷路器，起到斷開接通整臺(tái)設(shè)備電源的作用。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用

1.3 控制電路圖

220V交流電源經(jīng)QF1總電源開關(guān)，熔斷器FU1，接到控制回路斷路器QF5，接至直流電源A1輸入，經(jīng)直流電源A1將220V交流電轉(zhuǎn)成24V直流電，供應(yīng)后續(xù)電路使用。

220V交流電源經(jīng)QF1總電源開關(guān)，熔斷器FU1，控制回路斷路器QF5，接至傳送帶1啟動(dòng)中間繼電器KA1的常開觸點(diǎn)，控制接觸器KM1線圈得電，從而控制傳送帶1電機(jī)M1啟動(dòng)停止。

220V交流電源經(jīng)QF1總電源開關(guān)，熔斷器FU1，控制回路斷路器QF5，接至傳送帶2啟動(dòng)中間繼電器KA2的常開觸點(diǎn)，控制接觸器KM2線圈得電，從而控制傳送帶2電機(jī)M2啟動(dòng)停止。

220V交流電源經(jīng)QF1總電源開關(guān)，熔斷器FU1，控制回路斷路器QF5，接至傳送帶3啟動(dòng)中間繼電器KA3的常開觸點(diǎn)，控制接觸器KM3線圈得電，從而控制傳送帶3電機(jī)M3啟動(dòng)停止。

二、自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的組態(tài)界面設(shè)計(jì)

2.1 MCGS工程的五大部分

MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。

2.2 MCGS組態(tài)界面的設(shè)計(jì)

1、MCGS的控制方案

按下啟動(dòng)按鈕SB1，傳送帶分別從M3到M1延時(shí)2S依次啟動(dòng)，在MCGS監(jiān)控界面上，對(duì)應(yīng)的M1到M3依次啟動(dòng)，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過2秒延時(shí)后，M3停，再過1秒，M3停止。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行2秒后停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。并且對(duì)應(yīng)的MCGS上的監(jiān)控界面上的

皮帶也應(yīng)立即停止。對(duì)應(yīng)的MCGS上的監(jiān)控界面如圖所示。

2.3 MCGS組態(tài)界面設(shè)置步驟

1、新建工程 2、添加元件并分布好位置 3、設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 4、運(yùn)行策略設(shè)置

2.4 編寫MCGS腳本程序

1、腳本控制要求

（1）初始狀態(tài)。紅燈HL1滅，綠燈HL2亮（表示允許汽車進(jìn)入車位裝料）。進(jìn)料閥，出料閥，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3皆為OFF。

（2）進(jìn)料控制。料斗中的料不滿時(shí)，檢測(cè)開關(guān)S為OFF，5s后進(jìn)料閥打開，開始進(jìn)料；當(dāng)料滿時(shí)，檢測(cè)開關(guān)S為ON，關(guān)閉進(jìn)料閥，停止進(jìn)料。

（3）裝車控制。

① 當(dāng)汽車到達(dá)裝車位置時(shí)，SQ1為ON，紅燈HL1亮、綠燈HL2滅。同時(shí)，起動(dòng)傳送帶電動(dòng)機(jī)M3，2s后起動(dòng)M2，2s后再起動(dòng)M1，再過2s后打開料斗出料閥，開始裝料。

② 當(dāng)汽車裝滿料時(shí)，SQ2為ON，先關(guān)閉出料閥，2s后M1停轉(zhuǎn)，又過2s后M2停轉(zhuǎn)，再過2s后M3停轉(zhuǎn)，紅燈HL1滅，綠燈HL2亮。裝車完畢，汽車開走。

首先先把PLC與電腦用下載線鏈接起來，在按照自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的I/O分配鏈接好PLC的輸入和輸出到自動(dòng)送料裝車模塊，然后下載事先設(shè)計(jì)好的程序，然后關(guān)閉PLC軟件，打開MCGS6.2版本，先打開自己設(shè)計(jì)的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的監(jiān)控畫面，在打開MCGS界面的設(shè)備管理器，找到子設(shè)備，雙擊打開找到調(diào)試通道是否鏈接成功，然后在運(yùn)行監(jiān)控畫面，接下來我們來測(cè)試自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的多種工作方式，第一步啟動(dòng)全自動(dòng)控制模式，啟動(dòng)之后程序自行檢測(cè)儲(chǔ)料灌中是否有達(dá)到要求的水位，沒達(dá)到要求水位進(jìn)料閥會(huì)在5s中后打開進(jìn)料閥進(jìn)行進(jìn)料，達(dá)到要求水位則停止進(jìn)料，然后當(dāng)火車達(dá)到裝車位置時(shí)綠燈亮，同時(shí)碰到位置開關(guān)SQ1，電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行2s之后M2運(yùn)行，再是M1和出料閥依次延時(shí)兩秒鐘之后運(yùn)行，火車開始裝料，當(dāng)料裝滿時(shí)稱重器下壓到SQ2時(shí)紅燈亮，出料閥立即停止放料，延時(shí)兩面后電動(dòng)M1停止運(yùn)行，M1停止運(yùn)行后再延時(shí)2s后M2停止運(yùn)行，M2停止運(yùn)行后延時(shí)兩2s后M3停止運(yùn)行，火車開走，當(dāng)下一輛或者到達(dá)SQ1位置時(shí)重復(fù)上面的過車；當(dāng)半自動(dòng)模式時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕程序運(yùn)行一周后，即當(dāng)貨車開走是程序停止運(yùn)行等待下次啟動(dòng)指令；當(dāng)運(yùn)行手動(dòng)模式時(shí)，按下，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、進(jìn)料閥、出料閥、紅燈，綠燈等等按鈕，監(jiān)控畫面及PLC得顯示對(duì)應(yīng)的控制；當(dāng)啟動(dòng)回原點(diǎn)模式時(shí)，所有設(shè)備立即停止運(yùn)行，PLC輸出歸0。該系統(tǒng)全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、回原點(diǎn)模式全部按要求實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行調(diào)試成功。

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