PLC课程设计-工业铲车控制系统设计

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1、目录第一章绪论1第二章工业铲车仿真模型的设计与组装32.1驱动部分设计32.2传动部分设计3第三章控制系统设计43.1控制要求分析43.2程序流程图43.3主电路图53.4电控系统控制电路63.5工业铲车操作控制系统示意图73.6I/O分配表83.7PLC的选型93.8外部接线图93.9顺序功能图103.10梯形图113.11指令表17第四章设计总结194.1答辩问题194.2总结19第五章科技文献分析20参考文献2116第一章绪论PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻

2、辑控制器，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它是随着时代发展和技术应用而发展起来的，相比传统的继电器控制系统，PLC可以使电气控制工作更可靠，更容易维修，更能适应经常变换的生产工艺要求。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化

3、工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。1969年，美国研制出世界第一台PDP-14，1974年，中国研制出第一台PLC，20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界

4、面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。PLC具有的网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。工业铲车自动化智能低，铲车又叫装载机，是往车辆或其他设备装载散状物料的自行式装卸机械。装载机也可以进行轻度的铲掘工作，通过换装相应的工作装置，还可进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业。装卸机的动力强，灵活性好，操作简单。因此广泛应用于建筑、铁路、公路、水电、巷口、矿山、农田基本建设及国防等工程中。装载机，一般由发动机，变

5、矩器，变速箱，前后驱动桥几个部件组成，装载机被使用在铲，装，卸，运石料和土，挖掘硬土岩石，起重物料等工地。铲车种类很多。有徐工15、30、50装载机，常林15、30、50装载机，柳工30、50、852装载机，厦工50，95装载机1，成工30、50装载机，常见的作业方式有I形作业法、V形作业法和L形作业法等。根据行走系结构可分为轮胎式和履带式两种。其中轮胎式装载机按其车架结构型式和转向方式又可分为铰接车架折腰转向、整体车架偏转车轮和差速转向装载机3种。根据作业过程的特点可分为间歇作业式（如单斗装载机）和连续动作式（如螺旋

6、式、圆盘式、转筒式等）装载机。16第二章工业铲车仿真模型的设计与组装2.1驱动部分设计工业铲车的主要动作是铲起、放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作。铲起和放下属于纵向移动，行走和左右转属于横向移动，所以应使用纵向和横向两种电动机。本设计共需要3台电动机。其中货物的铲起或放下可由纵向电动机的正反转实现，左轮的前进和后退由一台电动机正反转实现，右轮的前进和后退由另一台电动机的正反转实现，当要实现左转的时候，可让左轮的电动机不动，右轮的电动机正转前进，反之，则右转也是同样的原理。2.2传动部分设计纵向传动是通过纵向电动

7、机的正向旋转带动栓着电磁铁的钢丝，使得铲头上下移动，便于货物的铲起和放下。前进可以是左右轮的两个电动机同时正向转动，后退则是同时反向转动，左转是左轮上的电动机不动，右轮电动机正向转动；右转是右轮上的电动机不动，左轮上的电动机正向转动。16第三章控制系统设计3.1控制要求分析开启系统后，小车应停于初始位置，SQ1压合。然后依次按SB1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5完成以下动作（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）。最后返回初始位置。系统设定限位开

8、关压合则做相应的90度旋转，旋转时间为五秒。预停按钮的设计，可在按下预停按钮后，是小车完成一个循环后，不再进入下一次循环。3.2程序流程图经过对控制过程和要求的详细分析，明确了具体的控制任务就是铲起、放下、行走、左转和右转等主要任务。确定了铲车这些必须完成的动作后，再确定动作的顺序：纵向电机正转，电磁铁由上向下移动，铲爪抓物体，纵