基于PLC的挖掘机控制

摘要

    随着我国经济的高速发展，大规模土木工程建设越来越多，这就需要大量的土石方施工机械为其服务,而挖掘机作为土石方施工机械的一种, 显得越来越重要。

    我们这次的设计任务就是运用欧姆龙PLC和组态王仿真软件来实现对挖掘机的整个自动控制过程的模拟和监控。PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。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。本文采用PLC对下位机进行控制，包括硬件和软件的设计，实现了挖掘机的自动和手动控制，使挖掘机能够完成预先设计好的动作，提高工作效率，节约成本。

    组态王软件是利用系统软件提供的工具，用户通过简单的形象组织组合工作，即可实现所需的软件功能。本文采用了组态王6.53对挖掘机控制系统进行上位端设计，我们需要运用组态王软件与PLC通讯连接，利用组态王对其进行仿真模拟，通过制作相关的监控画面，再把挖掘机的静态画面动态连接起来以此实现挖掘机实物模型控制及远程监控。

            

关键词： 挖掘机，组态王，PLC

ABSTRACT

...

Key words : Excavator, King view, PLC

目录

摘要 I

目录 III

第一章 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.1.1挖掘机的发展及应用 5

1.1.2.挖掘机的现状及动向 5

1.2 课题的目的和意义 6

1.2.1题目研究的意义 6

1.2.2目的 6

1.3课题研究的主要内容和任务 7

1.3.1 主要内容 7

1.3.2 任务 7

第二章 挖掘机控制系统的硬件组成 8

2.1 挖掘机的分类 8

2.2 挖掘机的结构及组成部分 8

2.3 直流电机的工作原理 9

2.4  PLC的基本概念及其发展趋势 10

2.5  PLC的结构 11

2.6  PLC的特点 14

2.7  PLC的工作原理 16

2.8  PLC的选型 17

2.9  PLC的硬件连接图 17

2.10 欧姆龙PLC分类 18

第三章   挖掘机程序的设计 20

3.1 基于PLC的挖掘机工作原理 20

3.2 控制对象的具体动作流程 20

3.3用步进梯形图编程 21

3.3.1 I/O分配表 21

3.3.2 挖掘机工作的顺序流程图 21

3.4 CX-Programmer编程软件介绍 22

3.5 PLC的编程步骤 23

3.6程序的设计及分析 25

3.7 手动控制流程图 28

第四章 控制对象组态软件设计 30

4.1控制对象组态软件设计 30

    4.2 建立应用程序的一般过程 31

4.3本设计大体的实施步骤 31

4.4用组态王软件具体的设计过程 32

第五章 挖掘机自动控制程序的调试及问题分析 42

5.1 PLC的调试 42

5.1.1 PLC设备的调试 42

5.1.2 PLC程序的调试 42

5.2 组态监控软件的调试 43

5.2.1 设置COM1串口 43

5.2.2 数据变量采集频率的设置 43

5.2.3 动画连接属性的调试 44

5.2.4调试结果 44

参考文献 45

致谢 46

文档设计小结 47

附录 48

附录A I/O分配及辅助继电器分配表 48

附录B 挖掘机的PLC控制梯形图 49