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第一部分 设计任务与调研

第二部分 设计说明

第三部分 设计成果

第四部分 结束语

第五部分 致谢

第六部分 参考文献

第一部分  设计任务与调研

1.1可编程序控制器的简介

可编程控制器即PLC（Programmable logic Controller）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。

PLC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。 

国际电工委员会(IEC)在其标准中将PLC定义为:
　　可程式逻辑控制器是一种数位运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
　　它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等
　　面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可程式逻辑控制器及
　　其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

1.2可编程序控制器的设计任务

1.2.1设计主要任务

设计一个使用升降机将物件搬运到3个不同位置

基本要求： 大部件：上层的传送带

           中部件：中部的传送带

           小部件：下层的传送带

具体要求： (1)采用三菱FX2系列PLC控制。

(2)设计PLC控制系统硬件电路。

(3)在三菱PLC学习仿真软件中编写程序，并进行模拟调试

(4)撰写毕业设计成果报告书

1.2.2设计思路

根据设计要求首先设计要使传送带正转工作，其次传送货物到升降机。根据货物的不同运送到相应位置通过感应器控制相应传送带工作，并运送货物到相应仓库。并能持续工作，切能急停。

1.2.3设计方法

方法：老师指导、资料查找、图书馆借阅、程序编写、实验测试、程序调试、设备选型、设计硬件电路。

根据要求使用三菱FX2系列设计PLC控制系统。使用FX-TRN-BEG-C仿真软件，运用基本要求编写升降机控制系统的梯形图，并进行仿真实验，测试是否符合毕业设计要求，并进行程序调试，直至符合设计要求为止。按照实际情况设计出PLC控制系统的硬件电路。画出电路图。

1.3设计任务的调研

升降机械很多有工频电机直接带动，电器控制部分一般都很简单，多数采用人工手动控制或采用继电器控制方式。这写升降机械存在一些明显的问题，如启动停止和运行部稳定，升降机运动过程动作不可靠，自动化程度不高，故障率较高，设备能耗高，无法应急运行，存在安全隐患等等。基于这些问题使得这些升降机械很难再工厂生产中发挥高效率的作用，同时也使得国内这些生产的升降机械无法与进口的自动化生产线配套使用，也无法根据实际的生产需要转换和调整升降机械的动作方式和工作顺序。随着变频技术和PLC控制技术的发展，工厂中的自动化生产线也越来越多，由于一些行业的生产工艺的要求或是由于生产车间和场地的特殊情况，要求一些生产线需要配置相应的物件提升装置。

基于上面的现象，本次设计的生产线上的运输升降机利用三菱FX2系列PLC控制来实现运输升降机的自动化，使得运输升降机能够沿着所设定的路线运行，并实现运输升降机的避障作用，最终运输升降机能够在规定的时间内平稳的到达。从而将PLC控制技术、传感器技术、集合于一体。

随着我国工业的快速增长，与之配套的运输升生产制造业一路高歌。我国不但是全球最大的运输升降机市场，而且形成了全球最强的运输升降机生产能力。中国的运输升降机虽然生产能力第一，甚至出口也第一，但由于缺乏自主的知识权和核心技术，产品的附加价值不高，利润非常低。国内运输升降机产量的大部分是被几大国际运输升降机巨头在中国的合资工厂所生产的。而这些生产运输升降机核心部件（控制系统）的技术和版权都把握在国外公司手里，利润基本被国外公司取走。

随着新世纪的到来，运输升降机产业今后一段时间运输升降机技术将向着环保、驱动系统使用永磁同步无齿曳引机、产业信息化网络化方向发展。面对不断飞速发展的社会以及经济增长速度，让我们很容易想到这是高速发展的科技快速发展结果。现代科技发展的主要都会围绕着效率以及机械化。本任务就是利用PLC控制系统的生产线上的运输升降机，可以帮助人工进行货物的运送。即可以将生产过程中的生产产品运送进仓库中，这样可以减少劳动力可以显著地提高人民的生产水平。

通过本设计简单设计过程，可以了解到在现实生产中的基本控制思想。认识到若要达到所设计的目的，不仅要做到知识的严谨，还要综合考虑所可能遇到的各种情况以及所处的环境。在运行的过程中，由于环境的不同可能得到不同的结果。因此，在现实生产过程中，要全面考虑设计所达到的目的，最重要的还要将环境与设计结合起来，才能可能达到设计的目的。

第二部分  设计说明

2.1设计原理

根据图一分析首先得了解传感器X0/X1/X2会不会相互影响，根据物品大、中、小不仅要将物品运送到相应的存物间，而且还要运送到相应高度。根据图二中的数据要求需要将升降机先进行上升然后在旋转否者会使数据冲突。而编写程序时需要按步骤编写，根据物品的出装，先编写小物品的运送程序，小物品不用升降所以比较容易，然后是编写大物品的程序接着就是编写中物品的程序。注意在编写大、中物品程序时需要注意升降机的停止指令，以避免起冲突。在编写时需要分开大、中、小的程序以便分析调试时出现的问题。

2.2设计方按

2.2.1技术规范

根据要求使用三菱FX2系列设计PLC控制系统。使用FX-TRN-BEG-C仿真软件，运用基本要求编写升降机控制系统的梯形图，并进行仿真实验，测试是否符合毕业设计要求，并进行程序调试，直至符合设计要求为止。按照实际情况设计出PLC控制系统的硬件电路。画出电路图。

GB|T10054-2005升降机；

GB3797-2005电气控制设备；

IEC国际电工委员会标准IEC60310：2004；    

维修电工-国家职业技能标准（2009）年修订   

2.3设计任务具体说明

根据要求使用三菱FX2系列设计PLC控制系统，在下图中，使用图二中的旋转按钮SW1控制图一中Y1输送带正转并保持常态，将运送下来的物资运送到升降机平台上。在图二中，每次点击按钮X20就向图一中的Y0传输一个信号使Y0输出一个物件到传送带Y1上。当图一中的物件从传送带Y1运送到升降机传感器X3上时通过传感器X0.X1.X2的检测判断物件大小以控制升降机将物件运送到相应位置。并有三种情况。

第一种：当物件通过传感器X2判断为“小物件”时则升降机旋转，而传感器X10检测有物品时控制下段输送带Y5正转，将物品从升降机上卸下到传送带Y5上，当传送带Y5将物品运送到传感器X11时控制传送带Y5停止三秒，当传送带Y5停止三秒后继续运送，直至物品传送到小型仓库后才停止。与此同时当升降机传感器X3检测物件传送到传送带Y5后立即再次旋转至原位。

第二种：当物件通过传感器X1时判断为“中物件”时则升降机控制Y2使升降机上升至传感器X5时，传感器X5控制升降机停止并旋转。当传感器X12检测到有物件时控制中段传送带Y6正转运送物品，当X13检测到有物品时控制传送带Y6停止三秒后运转,直至物品放到中型置物筐。与此同时当升降机传感器X3检测物件传送到传送带Y6后立即再次旋转控制Y3下降至原位。

第三种：当物件通过传感器X0时判断为“大物件”时则升降机控制Y2使升降机上升至传感器X6时，传感器X6控制升降机停止并旋转。当传感器X14检测到有物件时控制中段传送带Y7正转运送物品，当X15检测到有物品时控制传送带Y7停止三秒后运转,直至物品放到大型置物筐。与此同时当升降机传感器X3检测物件传送到传送带Y7后立即再次旋转控制Y3下降至原位。

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