基于PLC控制的小車(chē)自動(dòng)化送料系統(tǒng)

分類(lèi)：技術(shù)教程日期：2012-07-03 00:00:00 來(lái)源：西部工控網(wǎng)

　　1引言

　　運(yùn)料車(chē)的作用是將攪拌好的成品料提升到成品料存儲(chǔ)倉(cāng)中。早期的攪拌設(shè)備中，運(yùn)料車(chē)控制通常都是采用繼電器邏輯控制，由于繼電器的穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上目前的plc控制設(shè)備。特別是隨著科技的不斷發(fā)展，plc以其體積小，功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外瀝青混合料攪拌設(shè)備廠家廣泛采用。本項(xiàng)目運(yùn)用plc(可編程邏輯控制)控制運(yùn)料小車(chē)的運(yùn)行，取代了傳統(tǒng)的繼電器控制，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)料過(guò)程的自動(dòng)化控制。在具體控制過(guò)程中，通過(guò)移位指令、計(jì)時(shí)器和移位寄存器的復(fù)位指令使運(yùn)料車(chē)能夠連續(xù)運(yùn)行，直到需要停止時(shí)按停止按鈕停車(chē)。運(yùn)料車(chē)還可通過(guò)手動(dòng)控制其運(yùn)行，但操作起來(lái)復(fù)雜，而且易出錯(cuò)，plc在小車(chē)自動(dòng)送料控制系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度，大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)的強(qiáng)度，成為“無(wú)人值班，少人值守”的優(yōu)選小車(chē)送料自動(dòng)控制系統(tǒng)。本文通過(guò)分析可知，用plc控制運(yùn)料系統(tǒng)，安全、可靠，而且維護(hù)、調(diào)試方便，具有很高的推廣價(jià)值。

　　2 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

　　2.1 運(yùn)料車(chē)系統(tǒng)工作過(guò)程介紹

　　成品料存儲(chǔ)倉(cāng)一般有單倉(cāng)、雙倉(cāng)或三倉(cāng)等配置形式，另外再配一個(gè)廢料倉(cāng)。我們以雙倉(cāng)為例來(lái)說(shuō)明其控制過(guò)程。圖1為運(yùn)料車(chē)工作過(guò)程示意圖。運(yùn)料車(chē)在工作前要先選倉(cāng)。1號(hào)成品料倉(cāng)和2號(hào)成品料倉(cāng)的倉(cāng)頂上各有(圖1運(yùn)料車(chē)工作過(guò)程示意圖)兩個(gè)門(mén)，起防雨和保溫的作用。廢料倉(cāng)頂上沒(méi)有門(mén)。當(dāng)選擇好料倉(cāng)時(shí)，艙門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，這時(shí)才允許運(yùn)料車(chē)工作。運(yùn)料車(chē)的工作過(guò)程為：前進(jìn)——停車(chē)卸料——后退——等待裝料——再前進(jìn)。

　　2.2 小車(chē)自動(dòng)送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　(1) 瀝青入噴射腔，各熱骨料倉(cāng)裝料，料粉倉(cāng)裝料;

　　(2)熱骨料，料粉，瀝青入攪拌鍋攪料;

　　(3) 攪拌結(jié)束，小車(chē)到位，接近開(kāi)關(guān)發(fā)信號(hào);

　　(4)攪拌鍋打開(kāi)電磁閥放料，同時(shí)讀取稱(chēng)重傳感器的值，當(dāng)稱(chēng)重傳感器的值到達(dá)設(shè)定值時(shí)攪拌鍋關(guān)閉電磁閥，料運(yùn)到目的地;

　　(5)車(chē)卸料同時(shí)讀取稱(chēng)重傳感器的值，當(dāng)稱(chēng)重傳感器的值達(dá)到設(shè)定值時(shí)運(yùn)料車(chē)關(guān)門(mén)，然后返回?cái)嚢桢佅轮匦卵b料;

　　(6) 運(yùn)行直到運(yùn)料完停車(chē)。

　　2.3自動(dòng)送料運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

　　用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)小車(chē)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)后退。首先選擇成品料倉(cāng)1號(hào)或2號(hào)。選擇好后，小車(chē)首先停在攪拌鍋下裝料，當(dāng)稱(chēng)重傳感器達(dá)到預(yù)定值時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止裝料，小車(chē)前進(jìn)，向選好的料倉(cāng)駛?cè)ィ诌_(dá)后將料卸完(稱(chēng)重傳感器達(dá)到預(yù)定值即小車(chē)的凈重)小車(chē)后退返回到攪拌鍋下接著裝料，然后繼續(xù)向料倉(cāng)運(yùn)料。如此反復(fù)直到將料運(yùn)完。

　　(1)小車(chē)向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料：小車(chē)位于攪拌鍋下;當(dāng)運(yùn)料小車(chē)位于攪拌鍋下時(shí)，壓下限位開(kāi)關(guān)sq0，接通x1，其常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合，指示燈y0亮。

　　(2)小車(chē)向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料：按下起動(dòng)按鈕sb1，接通x0，其常開(kāi)閉合，運(yùn)行指示燈y1亮。y1常開(kāi)觸點(diǎn)接通，實(shí)現(xiàn)自鎖。與此同時(shí)，y1常開(kāi)觸點(diǎn)接通移位寄存器的輸入端，m0置“1”，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。m0和x2接通t0的線圈。30秒后(此30秒時(shí)間內(nèi)給小車(chē)裝料)t0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，y4線圈得電，km1得電吸合，電機(jī)正傳，小車(chē)前進(jìn)，向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料。

　　(3)小車(chē)從1號(hào)成品料倉(cāng)返回?cái)嚢桢佅拢寒?dāng)運(yùn)料車(chē)到達(dá)1號(hào)成品料倉(cāng)時(shí)，壓下限位開(kāi)關(guān)sq1，x2常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合。t0線圈失電，其常開(kāi)斷開(kāi)，km1失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，小車(chē)停止前進(jìn)。與此同時(shí)m0與x2常開(kāi)接通移位寄存器輸入端cp，將m0中的“1”移位到m1中，m1常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，m0補(bǔ)“0”，而m1常開(kāi)接點(diǎn)閉合，t1線圈通電，延時(shí)30秒(在這30秒內(nèi)小車(chē)卸料)后，t1常開(kāi)觸點(diǎn)接通，y5線圈通電，接觸器km2接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車(chē)后退，返回?cái)嚢桢佅隆?/P>

　　(4)運(yùn)料車(chē)第二次向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料：當(dāng)運(yùn)料車(chē)返回?cái)嚢桢佅聲r(shí)，壓下限位開(kāi)關(guān)sq0，x1常閉斷開(kāi)，t1圈失電，t1常開(kāi)斷開(kāi)，y5失電，km2線圈失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，小車(chē)停在攪拌鍋下。與此同時(shí)，m1與x1接通移位寄存器輸入端cp，將m1中的“1”移位到m2中，m0的“0”移位到m1中，m0仍補(bǔ)“0”，m2接通t0線圈。30秒(這段時(shí)間小車(chē)裝料)后，t0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通y4，km1得電吸合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。運(yùn)料小車(chē)向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料。

　　(5)運(yùn)料小車(chē)第2次返回?cái)嚢桢佅拢寒?dāng)運(yùn)料車(chē)到達(dá)1號(hào)成品料倉(cāng)時(shí)壓下sq1，x2常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合，t0線圈失電后，t0常開(kāi)斷開(kāi)，y4線圈失電，km1失電釋放，電機(jī)停轉(zhuǎn)，運(yùn)料小車(chē)停止前進(jìn)，這時(shí)m2與x2接通移位寄存器的輸入端cp，將m2中的“1”移位到m3中，m3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，m2補(bǔ)“0”，m3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通t1，延時(shí)30秒(此時(shí)小車(chē)卸料)，t1常開(kāi)閉合，y5被接通，km2接通，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，小車(chē)后退，返回?cái)嚢桢佅隆?/P>

　　(6)運(yùn)料車(chē)停止運(yùn)料：當(dāng)小車(chē)返回?cái)嚢桢佅聲r(shí)x1常開(kāi)閉合，常閉斷開(kāi)，y5失電，運(yùn)料車(chē)停止運(yùn)行。此時(shí)m3與x1接通移位寄存器輸入端，m3移位到m4，m4為“1”，m0～m3位“0”，如果連續(xù)運(yùn)行開(kāi)關(guān)s沒(méi)有合上，x5仍斷開(kāi)，那么移位寄存器不會(huì)復(fù)位，m0仍為“0”，則運(yùn)料車(chē)停止運(yùn)行。

　　(7)運(yùn)料車(chē)連續(xù)運(yùn)行或向其它料倉(cāng)運(yùn)料：

　　如果需要繼續(xù)向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料，只要合上開(kāi)關(guān)s，x5，x1與m4接通復(fù)位輸入端rst，移位寄存器復(fù)位。m0重新置“1”，m0與x2又接通y4，運(yùn)料小車(chē)又開(kāi)始第二周期運(yùn)行。一直到不需要運(yùn)料時(shí)，按下停止按鈕sb4，x8觸點(diǎn)斷開(kāi)，y4、y5線圈回路斷開(kāi)，運(yùn)料車(chē)立即停止運(yùn)行。同樣，如果發(fā)生意外情況，不論運(yùn)料車(chē)在任何位置，只要按下停車(chē)按鈕sb4，電動(dòng)機(jī)能夠立即停車(chē)，系統(tǒng)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。當(dāng)故障排除時(shí)重新啟動(dòng);

　　運(yùn)料車(chē)向2號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料。運(yùn)料過(guò)程的控制與向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料控制相同，只是移位寄存器的輸入從m5～m9。

　　運(yùn)料車(chē)向廢料倉(cāng)運(yùn)料。控制過(guò)程與向1號(hào)成品料倉(cāng)運(yùn)料控制過(guò)程相同，只是移位寄存器的輸入從m10～m14。

　　此程序運(yùn)行時(shí)，可以任意先選擇其中的一個(gè)料倉(cāng)給其運(yùn)料。運(yùn)料過(guò)程中如果需要給其它料倉(cāng)運(yùn)料只要將運(yùn)料車(chē)停止，再啟動(dòng)其它料倉(cāng)的啟動(dòng)按鈕就行。

　　2.4設(shè)計(jì)中要注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　(1)盛瀝青、骨料、料粉的料斗分別裝有上限、下限報(bào)警器將瀝青、骨料和料粉分別用運(yùn)料車(chē)將料放入盛料料斗中，將料斗閥門(mén)打開(kāi)開(kāi)始放料，它有一個(gè)盛料的上限，當(dāng)料斗內(nèi)的料超過(guò)上限時(shí)，報(bào)警裝置動(dòng)作，停止放料。同理，還有一個(gè)盛料的下限報(bào)警裝置。將瀝青、骨料、料粉下放到攪拌鍋內(nèi)，盛料斗內(nèi)的料低于下限時(shí)，下限報(bào)警裝置響應(yīng)，開(kāi)始加料。

　　(2)瀝青、骨料、料粉入攪拌鍋量的控制。成品料是由瀝青、骨料、料粉攪拌而成，而各料在成品料中所占比例不同，因此需要控制各個(gè)料的量。放料時(shí)需按預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序控制各料斗下料的量。

　　(3)重量控制。將攪拌鍋內(nèi)的料攪拌好后，通過(guò)電磁閥給運(yùn)料車(chē)裝料。運(yùn)料車(chē)裝料的量通過(guò)稱(chēng)重傳感器來(lái)控制。當(dāng)稱(chēng)重傳感器的值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，攪拌鍋關(guān)閉電磁閥，通過(guò)傳感裝置給電動(dòng)機(jī)發(fā)出信號(hào)，小車(chē)將料運(yùn)走。(4)電機(jī)過(guò)載報(bào)警裝置。運(yùn)料車(chē)在過(guò)載低速運(yùn)行過(guò)程中，容易引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過(guò)燙的現(xiàn)象，會(huì)縮短電動(dòng)機(jī)的壽命。在發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)通過(guò)報(bào)警裝置及時(shí)檢修相關(guān)裝置，排除故障。

　　(5)障礙物監(jiān)測(cè)。在運(yùn)料車(chē)工作過(guò)程當(dāng)中，為防止傳送帶或軌道上有障礙物阻礙運(yùn)料車(chē)而發(fā)生事故，如工作人員在不知道的情況下?lián)踉谶\(yùn)料車(chē)的必經(jīng)之路時(shí)或有其它設(shè)備或物體時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)出警告，使運(yùn)料車(chē)暫停，待清除障礙后再運(yùn)行。

　　(6)運(yùn)動(dòng)路線。運(yùn)料車(chē)運(yùn)料必定有一個(gè)運(yùn)料路線，這個(gè)路線是預(yù)先設(shè)定的，通過(guò)給運(yùn)料小車(chē)編制一定的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)沿路徑運(yùn)行。

　　2.5 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

　　(1) plc外部接線圖如圖2所示。