电气自动化台车呼叫设计书
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一、设计任务书 1、 课题概述： 某生产车间共有八个工作，由一台运料台车运送材料或收集成品。每工作设置一个行程开关，用以产生台车到位信号，每工作设呼车按钮一个，供各工作呼叫台车。各工位布置及行程开关，按钮配置、编号如下图示意。 工位工位工位工位 台车由三相异步电动机一台驱动，正/反向控制，往返于各工作之间。 开工初始，台车位于车库（0#工位，位1#工位一侧）。系统起动之后，若有工位呼车，台车向右驶到呼车工位并自动停车。工作期间，按台车所在工位呼车工位相对位置，自动决定向左或向右行驶到达新的呼车工位。 台车到达各工位停车服务30秒钟，若有工作呼车，自动起动驶向新的呼车工位。工作结束时，系统发出停工指令后，台车自动返回车库停车。 2、 原始技术参数 台车驱动电机一台，技术参数如下： 型号 Y160M1-8 二、设计方案 功率（P） 4KM 转速（n） 720r/mm 电流（IN） 9.9A 效率（η） 0.84 功率因素（cosα） 0.73 Ist/IN 6.0 1、 设备布置： 各工作呼车信号用按钮：SB1~SB8 各工作车到位信号用行程开关：SQ1~SQ8 车库到位停车用信号行程开关：SQ0 运料车安装驱动用电动机一台。 a、 b、 c、 d、 2、 控制方案： 系统起动后，无人操作，自动运行。 台车电源由两条电缆分别用于正/反向运行电源。 车库设控制台，作为系统的起/停控制，电气控制系a、 b、 c、 统也设在车库内。 d、 e、 控制台设起/停控制按钮一个，急停按钮一个。 各工位停车信号灯共八个，电源运行信号灯各一个。 3、 控制面板设计如下： QF 4、 操作说明： a、 合电源开关QS电源指示灯亮。 B、按SB9为单键起停控制，起动后PLC运行灯亮。 C、台车到达某工位，各位信号灯亮。 D、紧急情况下，按动SB5，PLC断电，系统停止运行。 三、电路原理设计 1、 主回路： 说明：1）设空气断路器QF作为电源通/断及电机的短路、过载保护。 2）设KM1/KM2为电动机的正/反向控制。 3）因电动机功率：p = 4Kw ＜ 10 Kw 采用直接起动。 4）停车时，采用反接制动0.5S。 2、 控制回路： a、 PLC电源控制设计 电源负载电源 说明： 1、 设FU作为PLC电源控制电路及PLC电源短路保护。 2、 本电路设EL9、EL10作为系统电源、PLC电源显示，以便于现场工作中系统状态的识别。 3、 PLC电源经KM3控制。 4、 SB9、SB10作为PLC电源通/短控制元件，其中SB10选择红色蘑菇状按钮，供紧急状态下切断PLC 电源用。 b、 PLC外部接线原理设计： 运行工位显示正向反向 四、电气元件选择 1、 电路负荷统计 a、 电动机M1： PN = 4 Kw UN = 380 V IN = 9.9 A b、 PLC工作电源 UN = 220 V 功耗 50 VA IN = 50 / 220 =0.2A c、 指示灯： UN = 220 V IN = 0.1 A 11只 共0.1×11 = 1.1 A 2、 接触器选择： a、 因需反接制动，按AC4使用类别选择。 b、 按电动机PN、UN、IN选CJ20－16型接触器，技术参数如下： 型号 UN IN AC3类别下控制功率 CJ20-16 380V 16A c、线圈工作电流 IN=50/220=0.2A d、空气短路器QF选择： 空气短路器总负荷电流（一相） I = 9.9 ＋ 0.2＋1.1＋0.2×2 = 11.6 A 按UN、IN选空气短路器如下： 型号 UN 壳架额定电流 断路器额定电流 过流脱扣倍数 100A 16A 12IN 7.5KM 约定发热电流 16A 220V/50VA 线圈电压 DZ20Y-100 ~380V d、FU1、FU2、FU3的选择： FU1选RL6－25/10 FU2、FU3选RL6－25/4 e、PLC选FX2N－48MR型。 f、其他元件选择见电气元件目录表 电气元件目录表 序号 1 符号 名称 型号 规格 数量 M 三相异步电动机 Y160M1-8 4 KM/380V/9.9A 1 2 KM1 KM2 接触器 CJ20-16 三相.380V/16A 2 3 4 5 QF 空 气断路器 DZ20Y-100 380V/16A 1 FU1 熔断器 RL6-25/10 FU2 FU3 RL6-25/4 熔断器 10A 2 4A 4 6 SQ0~SQ8 7 SB1~SB8 8 SB9 SB10 9 SB11 行程开关 L X19-111 380V/5A 9 按钮 LA18-B 按钮 LA18-B 黑色 8 绿色 2 按钮 LA18-BJ 指示灯 XDJ1 红色 1 11 10 HL1~HL11 五、PLC程序设计 呼车系统工作流程分析 1、 系统起动呼车信号封锁显示停车工位传送呼车工位呼车工位传送驶向高位有呼车驶向低位到达呼车工位30解除呼车封锁 2、 I/O设备、内部元件安排如下表： 工位 0（车库） 1 2 3 4 5 6 7 行程开关 SQ0 X0 SQ1 X1 SQ2 X2 SQ3 X3 SQ4 X4 SQ5 X5 SQ6 X6 SQ7 X7 呼车按钮 车位显示 小车控制 KM1 Y11 SB1 X11 HL1 Y1 KM2 Y12 SB2 X12 HL2 Y2 KM3 Y13 SB3 X13 HL3 Y3 系统起停 SB4 X14 HL4 Y4 SB5 X15 HL5 Y5 SB6 X16 HL6 Y6 SB7 X17 HL7 Y7 SB11 内部 显示 X21 M102 Y0 呼车封锁 内部 M101 显示 Y13 存储器 呼车D101 位 停车D100 位 PLC运行 HL11 Y0 8 SQ8 X10 SB8 X18 HL8 Y10 3、程序设计与说明 1) 梯形图程序： M8000Y0X21PLC 运行显示ALTP M102MOVP K0 D100MOVP K0 D101 = D100 K1 = D100 K2 = D100 K3 = D100 K4 = D100 K5 = D100 K6 = D100 K7 = D100 K8M102y1y2y3y4y5y6y7y10系统起/停停车工位号清除呼车工位号清除停车工位显示CALL P10M102运行子程序调用回库子程序调用主程序结束CALL P11FENDX0P10X1MOVPK0K1D100停车工位号传送X2K2X3K3X4K4X5K5X6K6X7K7X10K8M101MC N0 M103N0M103X11呼车工位号传送MOVP K1 D101X12MOVP D101K2X13K3X14K4X15K5X16K6X17K7X18K8K9X20K10MCR N0M101M102起动连接Y13X11可呼车指示T1< > D100 D101X12停车30S误呼判断M101X13停车30S计时到解锁X14X15X16X17X20M101M101MC N0 M104N0M104y11T2Y12台车运行控制 > D100 D101T3驶向高号工位反接制动起动y12T2Y11< D100 D101T4反接制动起动 = D100 D101T1 K300T2 K10T1y11T3 K5y12T4 K5停车30S计时制动0.5S计时延时制动0.5S计时MCR N0SRETX0P11<> D100 K0 = D100 K0MOVP K0 D100y12台车回库信号回库运行，到库停车回库停车制动T1 K10T2 K5T2T1y11SRETEND 2）指令表： LD M8000 OUT y0 LD X21 ALTP M102 MOVP K0 D100 MOVP K0 D101 LD= D100 K1 OUT y1 LD= D100 K2 OUT y2 LD= D100 K3 OUT y3 LD= D100 K4 OUT y4 OUT y5 LD= D100 K6 OUT y6 LD= D100 K7 OUT y7 LD= D100 K8 OUT y10 LD M102 CALL P10 LDI M102 CALL P11 FEND P10 LD X0 MOVP K0 D100 LD X1 LD X2 MOVP K2 MC N0 M103 D100 LD X11 LD X3 MOVP K3 MOVP K1 D101 D100 LD X12 LD X4 MOVP K4 MOVP K2 D101 D100 LD X13 LD X5 MOVP K5 MOVP K3 D101 D100 LD X14 LD X6 MOVP K6 MOVP K4 D101 D100 LD X15 LD X7 MOVP K7 MOVP K5 D101 D100 LD X16 LD X10 MOVP K8 MOVP K6 D101 LD= D100 K5 D101 LD X20 MOVP K8 MOVP K1 LD M101 D100 LD X17 ANI T2 K10 OUT T2 K5 MOVP K7 AND T2 ANI T1 OUT y11 SRET END D100 MPS MC N0 M104 LD M101 ANI y11 OUT T3 K5 MPP ANI y12 OUT T4 K5 MCR N0 SRET P11 LD X0 MOVP K0 D100 LD＜＞D100 K0 OUT y12 LD= D100 K0 D101 LD＞ D100 MCR N0 LD M101 AND M102 OUT y13 LD X11 OR X12 OR X13 OR X14 OR X15 OR X16 OR X17 OR X20 AND＜＞D100 D101 OR T3 ANI y11 ANI T2 OUT y12 LD＜D100 D101 OR T4 ANI y12 ANI T2 OUT y11 LD= D100 D101 D101 OUT T1 OR M101 ANI T1 K300 OUT T2 OUT M101 K10 OUT T1 （3）程序原理说明： 1）使PLC置于“运行”状态；M8000=1 y0显示PLC“运行”。 2） 系统起动：按SB11（起/停控制按钮），输入继电器X21通电，ALTP指令使M102通电，触电M102a=1，经“CALLP10”指令，调用系统工作子程序，电控系统进入工作状态。 系统起动后，首先清D100、D101内容，使系统从初始状态运行。 3） 系统的停止：再次按SB11，X21断电，“ALTPM102”指令使M102断电，触电M102b=1经“CALL P11”指令调用台车回库于程序，台车自动回库停车。 4） 系统运行中，当台车在车库，工位1、工位2„工位8时，由行程开关SQ0~SQ8，经X0~X10把十进数0，1，2„8传送到D100寄存器中，作为车所停留工位信号；当某工位需呼车时，按下本工位呼车按钮，该工位编号传送到D101寄存器中。 5） 任何工位呼车，起动闭锁继电器，M101起动，则其他工位再呼车无效，直到台车到达已呼车的工作并停留30S，由定时器下解锁。 6） 为防止停有台车的工位误呼，造成M101误动以及输驱动程序误动，在呼车封锁程序段中，设置了“〈〉D100 D101”指令实现误呼判断联。 7） 当没有工位呼车或已呼车工位停车时间达到30S，由“y13”发出可呼车指示。 8） 当有效呼车信号发出，由闭锁继电器M101经主控指令“MC N0 M104”起动输出起动继电器y11、y12经KM1 KM2驱动电动机M到达呼车工位。 9） 首次呼车D100=0（台车位于车库），D100，
y11通电，驶向呼车工位。
10） 运行中有工位呼车，由此比较型触电指令，判断停车呼车工位的相对位置，使y11或y12通电，台车驶向呼车工位。
11） 当台车通车到达呼车工位，由触电型比较指令“=D100 D101”起动定时器T1、T2、T3、T4使台车延时0.5秒投入反接制动，再经0.5解除制动。当停车够30S，由定时器T1解除呼车封锁。
12）当系统停止工作，经调用子程序“P11”驱动“y12”，使台车自动回库，当台车到达车库，由SQ0经X0传送工位号“0”到D100中，“〈〉D100 K10”指令使y12断电，“=D100 K0”指令驱动T1、T2、y11起动延时0.5秒投入反接制动，再经0.5秒解除制动。
13）因两子程序不同时工作，不会造成误驱动现象。
六、设计体会与总结：
1、 毕业设计是对本专业各方面的一个综合性应用能力的检验，在这次毕业设计进程中，对《电气控制》、《电机与拖动》、《电工基础》等课程的知识进行了更深入的学习和理解，在这些知识的应用上又进一步提高。
2、 本设计对运料小车的控制，是一个随机动作的工作系统，与顺序工作系统相比，它不能用步进的方法及步进指令来编程，无一定规律可遵循，需较丰富的编程工作经验。
3、本次设计使用了触电型比较指令，与CMP/ZCP比较指令相比较更接近RLC电路形式，更直观，更易理解，编程更为方便。
4、要设计一个电控系统，编制一个PLC程序，要对电气系统的元件、基本逻辑电路以及设计过程都要较好的掌握，而且要有一个认识细致的工作作风，才能较好的完成任务。
5、本设计PLC程序实施前还需上机调试，试运转。
本文来源：https://www.wddqw.com/doc/a680fc266f85ec3a87c24028915f804d2b16878c.html