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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 斗輪堆取料機(jī)的PLC設(shè)計(jì) 斗輪堆取料機(jī)的PLC設(shè)計(jì) 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是斗輪堆取料機(jī)的堆料和取料部分的PLC設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)斗輪堆取料機(jī)整機(jī)的分析，來(lái)進(jìn)一步研究斗輪堆取料機(jī)的工作過(guò)程。斗輪堆取料機(jī)是料場(chǎng)工作運(yùn)行的核心機(jī)械，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、水泥、鋼鐵廠、儲(chǔ)煤場(chǎng)、發(fā)電廠等散料存儲(chǔ)料場(chǎng)的堆取作業(yè)。PLC集成控制技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用于斗輪堆取料機(jī)能夠大大提高工作效率，減少勞動(dòng)成本。這次設(shè)計(jì)對(duì)斗輪堆取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。 這次研究我們討論了斗輪堆取料機(jī)的工作流程，選擇

2、最佳的堆取料工藝。合理選擇PLC型號(hào)。了解斗輪堆取料機(jī)的工作原理。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了斗輪堆取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、可靠性。 關(guān)鍵詞：斗輪堆取料機(jī)，PLC控制系統(tǒng) 29 斗輪堆取料機(jī)的PLC設(shè)計(jì) 29 目錄 第一章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2 斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2.1 國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2.2 國(guó)外斗輪堆取料機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 2 1.3 斗輪堆取料機(jī)的工作過(guò)程 3 1.3.1 斗輪堆取料機(jī)堆料過(guò)程 3 1.3.2 斗輪堆取料機(jī)取料過(guò)程 4 第二章 斗輪堆取料機(jī)總體設(shè)計(jì) 5 2.1 總

3、體設(shè)計(jì)概論 5 2.2 斗輪堆取料機(jī)工藝流程分析 7 2.2.1 準(zhǔn)備過(guò)程工藝流程 7 2.2.2 自動(dòng)堆料工藝流程 8 2.2.3 自動(dòng)取料工藝流程 9 第三章 斗輪堆取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 3.1 電器元件的選擇 10 3.1.1 接觸器的選擇 10 3.1.2 繼電器的選擇 11 2.1.3 熔斷器的選擇 12 3.1.3 按鈕、開(kāi)關(guān)的選擇 12 3.2 PLC機(jī)型的選擇 13 3.2.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算 13 3.2.2 存儲(chǔ)器容量的估算 13 3.2.3 控制功能的選擇 14 3.3 斗輪堆取料機(jī)自動(dòng)堆取料設(shè)計(jì) 15 3.3.1 自動(dòng)堆料設(shè)

4、計(jì) 15 3.3.2 自動(dòng)取料設(shè)計(jì) 16 3.4 斗輪堆取料機(jī)PLC程序設(shè)計(jì) 16 第四章 結(jié)束語(yǔ) 23 第五章 致謝 24 第六章 參考文獻(xiàn) 25 附錄 26 第一章 緒論 1.1 課題背景 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，很多地方需要對(duì)一些散料進(jìn)行裝卸，隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化程度越來(lái)越高。以往的人工操作已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)的發(fā)展。降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生產(chǎn)所必須面臨的重大問(wèn)題。斗輪堆取料機(jī)是連續(xù)輸送機(jī)的一種，應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送路線上，從裝載地點(diǎn)以恒定的或變化的速度進(jìn)行輸送。斗輪堆取料機(jī)是現(xiàn)代化工業(yè)散狀物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、

5、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、儲(chǔ)煤場(chǎng)、發(fā)電廠等存儲(chǔ)料場(chǎng)的堆取作業(yè)。PLC集成自動(dòng)控制技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的有點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代化的港口散貨裝卸作業(yè)中，斗輪堆取料機(jī)是生產(chǎn)過(guò)程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線所不可缺少的組成部分。 1.2 斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 在過(guò)去的幾十年中發(fā)達(dá)國(guó)家斗輪堆取料機(jī)技術(shù)的發(fā)展，極大的促進(jìn)了散料輸送工業(yè)的發(fā)展自動(dòng)化和信息技術(shù)又推動(dòng)了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前斗輪堆取料機(jī)普遍采用PLC和變頻器調(diào)速、液壓驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)

6、。其生產(chǎn)能力顯著提升，造型得到了改進(jìn)，產(chǎn)品向大型化、多樣化、無(wú)人化、環(huán)保和配套國(guó)際化方向發(fā)展。國(guó)際市場(chǎng)對(duì)斗輪堆取料機(jī)需求量大。隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶對(duì)產(chǎn)品性能、質(zhì)量要求的提高，斗輪堆取料機(jī)還會(huì)不斷發(fā)展和完善。通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，會(huì)有更多更好的國(guó)產(chǎn)斗輪堆取料機(jī)產(chǎn)品問(wèn)世，投向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng) 1.2.1 國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)斗輪堆取料機(jī)的應(yīng)用起步比較晚，最早的斗輪堆取料機(jī)設(shè)計(jì)可以追溯到1966年。國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展基本經(jīng)歷了三個(gè)階段。20世紀(jì)60年代、70年代，國(guó)內(nèi)開(kāi)始設(shè)計(jì)小型斗輪堆取料機(jī)，典型機(jī)型有3025、8030等，取料出力分別為300t/h、800t/h，回轉(zhuǎn)半徑分別為25m和3

7、0m。20世紀(jì)80年代、90年代，是斗輪堆取料機(jī)發(fā)展的第二階段。鋼廠、電廠等新建設(shè)的散料堆場(chǎng)逐步采用了大型斗輪堆取料機(jī)，用于散料的堆取和轉(zhuǎn)運(yùn)，例如上海寶鋼、秦皇島碼頭料場(chǎng)，斗輪堆取料機(jī)取料出力達(dá)到2000t/h，回轉(zhuǎn)半徑達(dá)到40m。受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)條件的限制，這些料場(chǎng)輸送設(shè)備的建設(shè)多是合作制造或者整機(jī)進(jìn)口的，甚至整套散料輸送系統(tǒng)都是引進(jìn)國(guó)外的。2000年后，國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)發(fā)展到了一個(gè)新階段。迄今為止，國(guó)內(nèi)廠家具備了300～6000t/h生產(chǎn)能力、25～60m回轉(zhuǎn)半徑斗輪堆取料機(jī)系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造能力。這一階段中，國(guó)外廠商仍占據(jù)一定份額，但國(guó)內(nèi)廠家掌握了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)、生產(chǎn)能力，并憑借服務(wù)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)占

8、據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主流地位，并逐漸走向國(guó)際市場(chǎng)。 國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展在近五六年里發(fā)展非常迅速。尤其受國(guó)民經(jīng)濟(jì)固定資產(chǎn)投資的影響，國(guó)內(nèi)的需求量增長(zhǎng)比較大，是近十幾年來(lái)少有的，主要表現(xiàn)在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)的煤炭和鐵礦石的料場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，能源、原材料行業(yè)的發(fā)展也給斗輪堆取料機(jī)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了十分良好的發(fā)展環(huán)境。市場(chǎng)需求的增加，激發(fā)了國(guó)內(nèi)制造企業(yè)對(duì)斗輪堆取料機(jī)研發(fā)和創(chuàng)新的信心，特別是一些大型堆取料機(jī)的研發(fā)，提高了國(guó)內(nèi)企業(yè)自行設(shè)計(jì)制造大型設(shè)備的能力。國(guó)內(nèi)的斗輪堆取料機(jī)不論在產(chǎn)量上還是在質(zhì)量上都有非常大的提高，這五六年里新增的斗輪堆取料機(jī)的總和幾乎達(dá)到之前所制造的斗輪堆取料機(jī)設(shè)備數(shù)量的總和。在斗輪堆取料

9、機(jī)的整體上，設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造的細(xì)節(jié)需要改進(jìn)，尤其在產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)處理上，與國(guó)外先進(jìn)的公司產(chǎn)品存在較大的差距。因此提高產(chǎn)品細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品制造商需要迫切解決的問(wèn)題。電氣與控制系統(tǒng)的硬件與國(guó)外公司的產(chǎn)品基本山?jīng)]什么差別，而在PLC軟件設(shè)計(jì)上存在一定的差距，其中也包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性，PLC程序編制的規(guī)范性，一次儀表的選型和設(shè)計(jì)的可靠性等。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)的斗輪堆取料機(jī)研制水平取的了較大的提高，但是同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍舊存在明顯差距。 1.2.2 國(guó)外斗輪堆取料機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 世界上研究和開(kāi)發(fā)斗輪堆取料機(jī)最早的國(guó)家是德國(guó)，研究始于19世紀(jì)30年代，第一臺(tái)于19世紀(jì)80年代問(wèn)世，

10、真正投入世紀(jì)應(yīng)用是在20世紀(jì)初期。在國(guó)外，斗輪堆取料機(jī)作為散狀物料裝卸機(jī)械的使用是從上世紀(jì)初期開(kāi)始的，它是由斗輪挖掘機(jī)演變而來(lái)的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使計(jì)算速度加快，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取更加方便。各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加容易，為斗輪堆取料機(jī)無(wú)人化打下了硬件基礎(chǔ)。所謂斗輪堆取料機(jī)全自動(dòng)無(wú)人化，概要的講就是由操控人員在中控室選擇堆料位置、按啟動(dòng)按鈕，堆取料機(jī)自動(dòng)尋位進(jìn)行自動(dòng)堆取料作業(yè)。國(guó)外的iSAM AG和西門(mén)子公司是從事料場(chǎng)設(shè)備無(wú)人化集成較早的公司。無(wú)人化斗輪堆取料機(jī)的操作是操作人員在中控室通過(guò)電腦屏幕監(jiān)控堆取料機(jī)的各種運(yùn)行和故障信息，必要時(shí)進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)。堆取料機(jī)完全自動(dòng)運(yùn)行，設(shè)備上無(wú)人操作[1]。

11、 目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家港口用的斗輪堆取料機(jī)，大部分實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)無(wú)人化運(yùn)行，其他國(guó)家也在計(jì)劃和準(zhǔn)備訂購(gòu)全自動(dòng)無(wú)人化的斗輪堆取料機(jī)。如韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵就計(jì)劃采購(gòu)該種斗輪堆取料機(jī)，印度巴西等用戶也有使用無(wú)人斗輪堆取料機(jī)的意向。 1.3 斗輪堆取料機(jī)的工作過(guò)程 斗輪堆取料機(jī)有堆料和取料兩種作業(yè)方式。堆料由帶式輸送機(jī)運(yùn)來(lái)的散料經(jīng)尾車卸至臂架上的帶式輸送機(jī)，從臂架前端拋卸至料場(chǎng)。通過(guò)整機(jī)的運(yùn)行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。取料是通過(guò)臂架回轉(zhuǎn)和斗輪旋轉(zhuǎn)連續(xù)實(shí)現(xiàn)的。物料經(jīng)卸料板卸至反向運(yùn)行的臂架帶式輸送機(jī)上，再經(jīng)機(jī)器中心處下面的漏斗卸至料場(chǎng)帶式輸送機(jī)運(yùn)走。通過(guò)整機(jī)的運(yùn)行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰，可

12、使斗輪將儲(chǔ)料堆的物料取盡 1.3.1 斗輪堆取料機(jī)堆料過(guò)程 堆料作業(yè)工藝有行走堆料、旋轉(zhuǎn)堆料、定點(diǎn)堆料三種基本方式。 1. 行走堆料 堆料分?jǐn)?shù)層、數(shù)列進(jìn)行斷續(xù)行走定點(diǎn)堆積。由料堆高度檢測(cè)器檢測(cè)出煤點(diǎn)的高度（或人工控制），發(fā)出指令，控制行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行微動(dòng)，一堆接一堆地進(jìn)行堆積，達(dá)到設(shè)定位置，進(jìn)行換列操作，反向堆積；當(dāng)堆完第一層各列后，進(jìn)行換層操作，繼續(xù)第二層堆積，繼而堆完最后一小堆。該工藝特點(diǎn)是，可把不同煤種進(jìn)行混堆，這樣堆放的煤堆，在采取回轉(zhuǎn)取料時(shí)，入爐煤基本為混煤[2]。 2. 旋轉(zhuǎn)堆料 臂架始終固定在預(yù)定堆積高度上往返旋轉(zhuǎn)堆積，達(dá)到設(shè)定次數(shù)后（堆積到一定高度）， 圖1-2 旋轉(zhuǎn)

13、堆料 行走機(jī)構(gòu)微動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離，依次進(jìn)行作業(yè)。該工藝特點(diǎn)是，這樣堆放出的煤場(chǎng)形狀較好，便于碾壓，但所需存煤場(chǎng)地要求較大。旋轉(zhuǎn)堆料如圖1-2所示。 3. 定點(diǎn)堆料 第一堆分?jǐn)?shù)層進(jìn)行堆積，待煤堆分?jǐn)?shù)次堆積到一定高度時(shí)，臂架高度保持不變，按預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向和角度旋轉(zhuǎn)到第二個(gè)堆料點(diǎn)繼續(xù)堆，達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍后，即開(kāi)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)微動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離，這樣一直堆積到設(shè)定的堆料長(zhǎng)度后停止作業(yè)。該工業(yè)特點(diǎn)是，需要存放場(chǎng)地小，當(dāng)煤場(chǎng)存放空間小，新、舊煤分堆時(shí)適宜采用該堆料方式，但不利于煤場(chǎng)整形和碾壓。 1.3.2 斗輪堆取料機(jī)取料過(guò)程 取料方法分為旋轉(zhuǎn)分層取料和定點(diǎn)斜坡取料。旋轉(zhuǎn)分層取料又分為分段和不分段兩種。

14、 1. 分層分段取料 把斗輪置于料堆頂層作業(yè)點(diǎn)上，然后旋轉(zhuǎn)控制開(kāi)始取料，每達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍時(shí)，行走機(jī)構(gòu)微動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離，按照設(shè)定的供料段長(zhǎng)度取完第一層后，進(jìn)行換層操作。當(dāng)取完最下一層后進(jìn)行換段操作。把斗輪置于第二段最頂層的作業(yè)開(kāi)始點(diǎn)上，重復(fù)進(jìn)行取料。該工藝特點(diǎn)是，有利于煤場(chǎng)存煤實(shí)現(xiàn)存新取舊，防止煤存放時(shí)間較長(zhǎng)，而出現(xiàn)存煤消耗。 2. 分層不分段取料 把斗輪置于堆料層最頂層作業(yè)點(diǎn)上，然后旋轉(zhuǎn)控制開(kāi)始取料，每達(dá)到旋轉(zhuǎn)范圍時(shí)，行走機(jī)構(gòu)微動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離，開(kāi)始反向旋轉(zhuǎn)取料，直至取到盡頭，隨后大車返回開(kāi)始作業(yè)點(diǎn)，同時(shí)臂架下降一個(gè)吃煤深度，繼續(xù)上述過(guò)程取第二層煤。這種方式的特點(diǎn)是，取料后煤場(chǎng)煤堆形狀較好

15、，適用于汽車進(jìn)煤的煤場(chǎng)，但不利于煤場(chǎng)存煤倒燒。 3. 斜坡取料 斗輪沿堆料的斜坡按照一定的進(jìn)給量由上往下逐層旋轉(zhuǎn)上煤，斗輪大臂每下降一次，大車都要后退一個(gè)距離，當(dāng)取料達(dá)到要求的取料深度后，行走機(jī)構(gòu)再向前走一個(gè)斗深，同時(shí)大臂抬起，進(jìn)行第二個(gè)斜坡取料。這種方式適用于從煤堆中部取煤。 第二章 斗輪堆取料機(jī)總體設(shè)計(jì) 2.1 總體設(shè)計(jì)概論 總體設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一，也是進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。總體設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械的性能、尺寸外形、質(zhì)量及成產(chǎn)成本具有重大影響。因此，總體設(shè)計(jì)時(shí)必須在保證現(xiàn)已定方案的基礎(chǔ)上，盡可能考慮與人、機(jī)、環(huán)境、加工裝配、運(yùn)行管理等外部系統(tǒng)的聯(lián)系，使機(jī)

16、械內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)相協(xié)調(diào)和適應(yīng)，以求設(shè)計(jì)更加完善。 ①機(jī)器在正常工作條件下，整機(jī)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 ②機(jī)器無(wú)論在工作狀況或非工作狀況，在規(guī)定的俯仰范圍內(nèi)的各種工況下，整機(jī)都應(yīng)該處于穩(wěn)定狀態(tài)。 ③在輸送線上，特別在取料、卸料和各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、必須保證物流流暢，不發(fā)生物料溢出或堵塞現(xiàn)象。 ④斗輪堆取料機(jī)工作機(jī)制為重型工作制，主要鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為30年。 ⑤斗輪直徑與帶式輸送機(jī)參數(shù)和取煤炭與去鐵礦石的同能力的斗輪堆取料機(jī)相比，一般煤炭的要求斗輪直徑大，輸送帶寬、帶速高，斗輪驅(qū)動(dòng)功率較小。 ⑥司機(jī)室要求。司機(jī)是要安裝牢靠，有防震措施以防震動(dòng)。且保持在垂直位置。 ⑦聯(lián)鎖作業(yè)。只有當(dāng)

17、夾軌器松開(kāi)時(shí)，行走機(jī)構(gòu)才工作；只有電纜卷筒制動(dòng)器松閘后，行走機(jī)構(gòu)才能啟動(dòng)等等。 ⑧各安全保護(hù)及檢測(cè)裝備完備。 ⑨電纜卷筒裝置。電纜卷筒上纏有足夠的安全圈數(shù)。 ⑩漏斗、溜槽及懸掛緩沖裝置。 堆取料機(jī)是一種大型的電動(dòng)裝卸輸送機(jī)械，機(jī)身高大，受風(fēng)的影響較大，為了停車后固定不動(dòng)，防止大風(fēng)時(shí)滑移，設(shè)有手動(dòng)錨固器和重錘式電動(dòng)液力推桿夾軌器。行走時(shí)，夾軌器動(dòng)力缸電機(jī)得電，液力推桿提起重錘，夾軌器在彈簧力作用下打開(kāi)；停車時(shí)，夾軌器動(dòng)力缸電機(jī)失電，在重錘作用下，夾緊軌道。行走驅(qū)動(dòng)臺(tái)車數(shù)量因機(jī)型不同，數(shù)量不一。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)于調(diào)速要求較高，一般采用調(diào)速性能較好的直流調(diào)速或交流變

18、頻調(diào)速，現(xiàn)以一期礦變頻調(diào)速為例進(jìn)行分析。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由2臺(tái)Y225-8 TH，22KW鼠籠變頻電動(dòng)機(jī)通過(guò)行星減速器實(shí)現(xiàn)臂架旋轉(zhuǎn)無(wú)級(jí)調(diào)速，（分析時(shí)，僅用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)代替）。大車回轉(zhuǎn)速度為0.0525~0.099r/min，旋轉(zhuǎn)角度為110即旋轉(zhuǎn)范圍220，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主回路如圖3-6所示，主電機(jī)2M通過(guò)三相自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)2ZK合閘送電，經(jīng)過(guò)交流接觸器2C1使變頻器從電網(wǎng)上獲得電能。 臂架俯仰機(jī)構(gòu)主要用于調(diào)節(jié)堆料或取料時(shí)臂架的高度，配合其它機(jī)構(gòu)，以滿足生產(chǎn)要求。俯仰機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)采用機(jī)械傳動(dòng)鋼絲繩滑輪組系統(tǒng)，俯仰過(guò)程要求安全、平穩(wěn)、無(wú)沖擊，在臂架機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)，臂架可以安全地停在任何位置，并可隨時(shí)啟動(dòng)。

19、 2.2 斗輪堆取料機(jī)工藝流程分析 2.2.1 準(zhǔn)備過(guò)程工藝流程 2.2.2 自動(dòng)堆料工藝流程 2.2.3 自動(dòng)取料工藝流程 第三章 斗輪堆取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 斗輪堆取料機(jī)電氣系統(tǒng)采用可編程序控制器又稱可編程邏輯控制器（PLC）進(jìn)行控制。PLC采用模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，編程語(yǔ)言以形象的繼電器梯形圖為基礎(chǔ)，梯形圖與繼電器原理圖相類似，用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。 本設(shè)計(jì)題目為斗輪堆取料機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)，主要目的是，應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)斗輪堆取料機(jī)的自動(dòng)控制，提高斗輪堆取料機(jī)工

20、作效率，減少勞動(dòng)力。目前PLC發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)近些年開(kāi)始研究斗輪堆取料機(jī)的無(wú)人自動(dòng)控制，在國(guó)外大部分斗輪堆取料機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人自動(dòng)控制。在程序優(yōu)化方面國(guó)內(nèi)還需進(jìn)一步研究，在本設(shè)計(jì)中提出了簡(jiǎn)易高效的堆取料工藝，預(yù)期能編寫(xiě)出更加簡(jiǎn)易程序。 3.1 電器元件的選擇 3.1.1 接觸器的選擇 接觸器的選用，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的類型和工作參數(shù)合理選用。具體分為以下步驟： 1） 接觸器種類的選擇：根據(jù)接觸器控制的負(fù)載性質(zhì)來(lái)相應(yīng)選擇直流接觸器還是交流接觸器；一般場(chǎng)合選用電磁式接觸器，對(duì)頻繁操作的帶交流負(fù)載的場(chǎng)合，可選用帶直流線圈的交流接觸器。 2） 接觸器適用類別的選擇：接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、

21、三類和四類，分別記為AC-1、AC-2、AC-3和AC-4.一類交流接觸器對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象是無(wú)感或微感負(fù)荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止；三類交流接觸器典型用途是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行中分段；四類交流接觸器用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、反接制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和電動(dòng)?？筛鶕?jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來(lái)選擇相應(yīng)使用類別的接觸器。對(duì)于生產(chǎn)中的廣泛使用的中、小容量鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，大多數(shù)負(fù)載是一般任務(wù)，故應(yīng)選擇AC-3使用類別；對(duì)于控制機(jī)床電動(dòng)機(jī)用接觸器，其負(fù)載情況較為復(fù)雜，如果負(fù)載明顯屬于重任務(wù)，則應(yīng)選擇AC-4類別，如果負(fù)載為一般任務(wù)與重任務(wù)混合時(shí)，則可根據(jù)實(shí)際情

22、況選用AC-3或AC-4類接觸器，如選用AC-3類時(shí)，應(yīng)降級(jí)使用。 3） 接觸器額定電壓的確定：接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)根據(jù)主觸點(diǎn)所控制負(fù)載電路的額定電壓來(lái)確定，接觸器的額定電壓應(yīng)等于負(fù)載電路的額定電壓。 4） 接觸器額定電流的選擇：一般情況下，接觸器主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)的額定電流，當(dāng)接觸器用于電動(dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、制動(dòng)或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合，一般可將其額定電流降一個(gè)等級(jí)來(lái)選用。 5） 接觸器線圈額定電壓的確定：接觸器線圈的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同。對(duì)于交流電路，為保持安全，一般接觸器線圈選用110V、127V,并由控制變壓器供電。但如果控制電路比較簡(jiǎn)單，所用的接觸器數(shù)量較

23、少時(shí)，為省去控制變壓器，可選用380V、220V電壓。 6） 接觸器觸點(diǎn)數(shù)目的確定：在三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器，即三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)，當(dāng)需要同時(shí)控制中性線時(shí)，則選用四極交流接觸器。在單相交流和直流系統(tǒng)中則常用兩極或三極并聯(lián)接觸器。交流接觸器通常有三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)和四到六對(duì)輔助觸點(diǎn)，直流接觸器通常用兩對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)和四對(duì)輔助觸點(diǎn)。一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定所需的觸點(diǎn)數(shù)及種類，同時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)的通斷能力和其他額定參數(shù)。 7） 接觸器額定操作頻率：交、直流接觸器額定操作頻率一般有600次/h、1200次/h等幾種，一般說(shuō)來(lái)，額定電流越大，則操作頻率越低、可根據(jù)實(shí)際需要選擇。 3.1.2 繼電器的

24、選擇 1）電磁式繼電器的選用 中間繼電器、電流繼電器、電壓繼電器都屬于這一類。選用的主要依據(jù)是：被控制或被保護(hù)對(duì)象的特性、觸頭的種類、數(shù)量、控制電路的電壓、電流、負(fù)載性質(zhì)等因素。線圈電壓、電流應(yīng)滿足控制線路的要求。如果控制電流超過(guò)繼電器觸頭定額電流，可將觸頭并聯(lián)使用，也可以采用觸頭串聯(lián)使用方法來(lái)提高觸頭的分?jǐn)嗄芰Α? 2）時(shí)間繼電器的選用 選用時(shí)應(yīng)考慮延時(shí)方式(通電延時(shí)和斷電延時(shí))、延時(shí)范圍、延時(shí)精度要求、外形尺寸、安裝方式、價(jià)格等因素。常用時(shí)間繼電器有氣囊式、電動(dòng)式及晶體管等，在延時(shí)精度要求不高，電源電壓波動(dòng)大的場(chǎng)合，宜選用價(jià)格較低的氣囊式、電磁式時(shí)間繼電器。當(dāng)延時(shí)范圍大，精度要求高時(shí)，

25、可選用電動(dòng)式和和晶體管式時(shí)間繼電器。 3）熱繼電器的選用 對(duì)于工作時(shí)間短，停歇時(shí)間長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，如機(jī)床的刀架或工作臺(tái)的快速移動(dòng)，橫梁升降、夾緊等運(yùn)動(dòng)，以及雖長(zhǎng)期工作但過(guò)載的可能性很小的電動(dòng)機(jī)，如排風(fēng)扇，可以不設(shè)過(guò)載保護(hù)，除此以外一般電動(dòng)機(jī)都應(yīng)考慮過(guò)載保護(hù)。 熱繼電器有兩相式、三相式及三相帶斷相保護(hù)等型式。對(duì)于星形接法的電動(dòng)機(jī)及電源對(duì)稱性較好的可采用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)或電源對(duì)稱性不夠好的情況則應(yīng)選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。而在重要場(chǎng)合或容量較大的電動(dòng)機(jī)，可選用半導(dǎo)體溫度繼電器來(lái)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。 熱繼電器發(fā)熱元件額定電流，原則上按被控電動(dòng)機(jī)的額定電流選取，并一次去選擇發(fā)熱元件編

26、號(hào)和一定的調(diào)節(jié)范圍。 根據(jù)要求選用NR2-36/Z型，保護(hù)整定值36A，型號(hào)CJX2-32。[12] 2.1.3 熔斷器的選擇 熔斷器的選擇主要內(nèi)容是其類型、額定電壓、熔斷器額定電流等級(jí)與溶體額定電流。根據(jù)負(fù)載保護(hù)特性、短路電流大小、各類熔斷器的使用范圍來(lái)選用熔斷器的類型，額定電壓是根據(jù)被保護(hù)電路的電壓來(lái)選擇的 溶體的額定電流是選擇熔斷器的關(guān)鍵，他與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)密切相關(guān)。對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)、無(wú)沖擊電流，如照明、信號(hào)、電熱電路可直接按負(fù)載額定電流選取。對(duì)于像電動(dòng)機(jī)一類有沖擊電流負(fù)載，溶體額定電流可按下列公式計(jì)算： 單臺(tái)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作 IR=（1.5~2.5）IN 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期共用一

27、個(gè)熔斷器保護(hù) IR≥（1.5~2.5）INmax+ΣIN 式中INmax為容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流；ΣIN是除去容量最大的電動(dòng)機(jī)之外，其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。 輕載及啟動(dòng)時(shí)間短時(shí)，系數(shù)取1.5，啟動(dòng)負(fù)載較重及啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)次數(shù)又3較多的情況，則取2.5。 熔體額定電流的選擇還要照顧到上下級(jí)保護(hù)的配合，以滿足選擇性保護(hù)要求，使下一級(jí)熔斷器的分?jǐn)鄷r(shí)間較上一級(jí)熔斷器熔體的分?jǐn)鄷r(shí)間要小，否則將會(huì)發(fā)生越級(jí)動(dòng)作，擴(kuò)大停電范圍。 3.1.3 按鈕、開(kāi)關(guān)的選擇 1）按鈕 按鈕通常是用來(lái)短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流控制電路的一種主令電器。其選用依 據(jù)主要是根據(jù)需要的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)、動(dòng)作要求、是否需要帶指示燈，

28、使用場(chǎng)合以及顏色等要求。按鈕產(chǎn)品有多種結(jié)構(gòu)形式、多種觸頭組合及多種顏色，供不同使用條件選用。例如，緊急操作一般選用蘑菇型，停止按鈕。常選用紅色等，起額定電壓有交流500v，直流440v，額定電流5A。 2）刀開(kāi)關(guān) 又稱閘刀，主要用于接通和切斷長(zhǎng)期工作設(shè)備的電源及不經(jīng)常啟動(dòng)及制動(dòng)、容量小于7.5KW的異步電動(dòng)機(jī)。刀開(kāi)關(guān)選用時(shí)，主要是依據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、斷流容量及需要極數(shù)。當(dāng)用刀開(kāi)關(guān)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)時(shí)，其額定電流要大于電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。 3）組合開(kāi)關(guān) 主要用于電源的引入，所以又叫電源隔離開(kāi)關(guān)。其選用依據(jù)是電源種類電壓等級(jí)、觸頭數(shù)量以及斷流容量。當(dāng)采用組合開(kāi)關(guān)來(lái)控制5KW以下容量異步電動(dòng)

29、機(jī)時(shí)，其額定電流一般為（1.5~2.5）IN，接通次數(shù)小于（15~20）次/小時(shí)。 4）限位開(kāi)關(guān) 主要用于位置控制或有位置保護(hù)要求的場(chǎng)合。選用時(shí)主要根據(jù)機(jī)械位置對(duì)開(kāi)關(guān)形式的要求和控制線路對(duì)觸頭數(shù)量的要求，以及電壓、電流來(lái)確定其型號(hào)。 5）自動(dòng)開(kāi)關(guān) 由于自動(dòng)開(kāi)關(guān)具有很好的保護(hù)作用，，故在電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)用中越來(lái)越多。自動(dòng)開(kāi)關(guān)的種類很多，有框架式、塑料外殼式、限流式、手動(dòng)操作式和電動(dòng)操作式。在選用時(shí)，主要從保護(hù)特性要求（幾段保護(hù)）、分?jǐn)嗄芰?、電網(wǎng)電壓類型、電壓等級(jí)、長(zhǎng)期工作負(fù)載的平均電流、操作頻繁程度等及方面去確定它的型號(hào)。在初步確定自動(dòng)開(kāi)關(guān)的類型和等級(jí)后，各級(jí)保護(hù)動(dòng)作值的整定還必須和上、下級(jí)

30、開(kāi)關(guān)保護(hù)特性的協(xié)調(diào)配合，從總體上滿足系統(tǒng)對(duì)選擇性的保護(hù)的要求[3]。 根據(jù)要求，選取LX22-6型行程開(kāi)關(guān)，其額定電壓為交流380V，額定電流為20A，允許最大速度為300m/min。 根據(jù)要求萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選取LW2-W型，額定電壓為交流220V，允許最大分段電流正常情況為30A，故障情況為40A。 3.2 PLC機(jī)型的選擇 隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來(lái)越多。不同型號(hào)的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。 在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制

31、方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的

32、控制系統(tǒng)。 3.2.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算 I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。本設(shè)計(jì)共19個(gè)輸入點(diǎn)16個(gè)輸出點(diǎn)。 3.2.2 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量

33、的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。 3.2.3 控制功能的選擇 1)運(yùn)算功能：簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開(kāi)放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠

34、或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。 2）控制功能：控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、AS

35、C碼轉(zhuǎn)換單元等。 3）通信功能：大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)。 PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。 PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站

36、，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）專用PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。 為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。 4） 編程功能 離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方

37、便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 5)診斷功能：PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)

38、硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 3.3 斗輪堆取料機(jī)自動(dòng)堆取料設(shè)計(jì) PLC軟件的編程，主要是根據(jù)堆取料工藝進(jìn)行的。下面分別介紹了自動(dòng)定點(diǎn)堆料和回轉(zhuǎn)分層取料作業(yè)工藝。 3.3.1 自動(dòng)堆料設(shè)計(jì) 首先將斗輪堆取料機(jī)開(kāi)至堆料初始位置，進(jìn)行堆料準(zhǔn)備動(dòng)作，尾車運(yùn)行到堆料位置如圖2-所示。然后懸臂皮帶正向降壓?jiǎn)?dòng)，開(kāi)始堆料。當(dāng)料位傳感器檢測(cè)到料位時(shí)（即料堆達(dá)到懸臂

39、高度時(shí)），懸臂上升T1時(shí)間，并且計(jì)數(shù)一次。當(dāng)懸臂上升到最高時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)右回轉(zhuǎn)T2時(shí)間，并計(jì)數(shù)一次。當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)右回轉(zhuǎn)到設(shè)定值時(shí)，大車后退T3時(shí)間，并計(jì)數(shù)一次。大車后退T3時(shí)間后，懸臂開(kāi)始左回轉(zhuǎn)，同樣當(dāng)料位檢測(cè)器檢測(cè)到料位時(shí)，懸臂左回轉(zhuǎn)T2時(shí)間，并計(jì)數(shù)一次。如上面次序往復(fù)堆料，當(dāng)大車后退次數(shù)達(dá)到指定次數(shù)后，自動(dòng)堆料結(jié)束。 3.3.2 自動(dòng)取料設(shè)計(jì) 首先將斗輪堆取料機(jī)開(kāi)始取料初始位置，進(jìn)行取料準(zhǔn)備動(dòng)作，尾車運(yùn)行到取料位置如圖2-所示。然后懸臂皮帶反向降壓?jiǎn)?dòng)，斗輪降壓?jiǎn)?dòng)，開(kāi)始取料。懸臂開(kāi)始右回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)T5時(shí)間后回轉(zhuǎn)停止，大車前行T6時(shí)間并計(jì)數(shù)一次。懸臂開(kāi)始左回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)T5時(shí)間后停止。大車再前行

40、T6時(shí)間并計(jì)數(shù)一次。當(dāng)大車前行次數(shù)到達(dá)指定次數(shù)后，大車后退到初始位置。懸臂左回轉(zhuǎn)△T時(shí)間，懸臂下降T7時(shí)間并計(jì)數(shù)一次，開(kāi)始第二層取料。當(dāng)取完最后一層（即懸臂下降次數(shù)到指定次數(shù)）后，取料結(jié)束。 3.4 斗輪堆取料機(jī)PLC程序設(shè)計(jì) 第四章 結(jié)束語(yǔ) 為期6個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，經(jīng)過(guò)努力，我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是對(duì)我大學(xué)三學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，

41、在這期間，無(wú)論是資料的查閱、調(diào)研、方案的論證及設(shè)計(jì)校核計(jì)算都給我的業(yè)務(wù)素質(zhì)、個(gè)人能力的培養(yǎng)提供了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，令我回顧這些天來(lái)的設(shè)計(jì)過(guò)程，我學(xué)到許多實(shí)際問(wèn)題的解決方法，為以后在工作崗位上的繼續(xù)深造打下了基礎(chǔ)。 我們從接受知道到選用知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，必須通過(guò)反復(fù)鍛煉和實(shí)踐，設(shè)計(jì)便是學(xué)生選用自己所學(xué)課程的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一次很好的全面的鍛煉過(guò)程。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，使我的自主學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題的能力得到了很大的提高。 第五章 致謝 將近6個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段結(jié)束了，在這段時(shí)間里，我得到了

42、許多老師和朋友的關(guān)心和幫助。 首先，我要對(duì)我的指導(dǎo)老師向老師誠(chéng)摯的謝意，在整個(gè)做畢業(yè)論文期間，陳老師無(wú)微不至的關(guān)心我的學(xué)習(xí)和生活，課題遇到困難時(shí)更是關(guān)注著課題的進(jìn)程。陳老師高深的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤勉的工作精神以及他平易近人的態(tài)度使我受益終身。 在我做畢業(yè)論文期間我的同學(xué)給予了我很大的幫助，在我遇到困難的時(shí)候，總是不斷給我提出許多有價(jià)值的意見(jiàn)，并且經(jīng)常鼓勵(lì)我。 同時(shí)感謝我的班主任，在課題的進(jìn)行階段給我提出了許多有創(chuàng)新的觀點(diǎn)。 最后感謝在我的課題進(jìn)行中給予我?guī)椭乃械呐笥褌儯?

43、 第六章 參考文獻(xiàn) [1]呂景泉.自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.11 [2]周萬(wàn)珍，高鴻賓.PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004 [3]熊幸明. 電氣控制與PLC [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1 [4]梅麗鳳. 電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1 [5]李方園. 西門(mén)子S7系列PLC電氣控制精解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.6 [6]陶權(quán)，韋瑞錄。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.8 [7]龔仲華.S7-200系

44、列PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2011.8 [8]王仁祥.現(xiàn)代電氣控制與PLC應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.4 附錄 開(kāi)始按鈕 I0.1 停止按鈕 I0.2 開(kāi)始條件 M1.0 選擇自動(dòng)按鈕 I0.3 自動(dòng)堆取料檔位 M1.1 選擇手動(dòng)按鈕 I0.4 手動(dòng)堆取料檔位 M1.2 堆料按鈕 I0.5 自動(dòng)堆料結(jié)束 I0.6 選擇自動(dòng)堆料 M1.3 堆料指示燈 Q1.0 取料按鈕 I0.7 自動(dòng)取料結(jié)束 I1.0 選擇自動(dòng)取料 M1.4 取料指示燈 Q

45、1.1 尾車堆料到位 I1.1 尾車向前 M1.5 尾車上升 M1.6 尾車堆料到位指示燈 M1.7 尾車取料到位 I1.2 尾車后退 M2.0 尾車下降 M2.1 尾車取料到位指示燈 M2.2 堆取料準(zhǔn)備 I1.3 料位信號(hào) I1.4 懸臂下降 M2.3 懸臂皮帶正向運(yùn)行 M2.4 懸臂皮帶降壓?jiǎn)?dòng) M2.5 懸臂上升 M2.6 俯仰上升定時(shí) T37 俯仰計(jì)數(shù) C1 右回轉(zhuǎn)計(jì)時(shí) T38 右回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù) C2 左回轉(zhuǎn)計(jì)時(shí) T39 左回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù) C3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)右回轉(zhuǎn) M2.7 復(fù)位按鈕 I1.6 大車后退 M3.0 大車后退計(jì)時(shí) T40 大車后退計(jì)數(shù) C4 大車后退輸出 M3.6 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)左回轉(zhuǎn) M3.1 堆料結(jié)束 M3.2 斗輪降壓?jiǎn)?dòng) M3.3 懸臂皮帶反向運(yùn)行 M3.4 大車再前行計(jì)時(shí) T41 大車前行計(jì)時(shí) T42 大車前行計(jì)數(shù) C5 懸臂右回轉(zhuǎn)計(jì)時(shí) T44 大車前行 M3.5 大車后退到原位 T45 左回轉(zhuǎn)一定時(shí)間 T46 懸臂下降一點(diǎn) T43 懸臂下降計(jì)數(shù) C6 取料結(jié)束 M3.7