机电一体化毕业论文36185

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成人高等教育毕业设计（论文）

（2014级）

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指导教师（宋体四号粗体）

二○一四年二月

基于PLC机械化保障桥电控系统设计

摘要：本文简要介绍了重型机械化保障桥的构成及工作过程，并分析了EPEC型的PLC、CAN总线和P89LV51单片机的工作原理及设计方法；重点放在重型机械化保障桥的电控系统的设计上，这主要包括EPEC型的PLC控制程序及硬件电路的设计、CAN 总线的通信设计、P89LV51单片机对收发信号的处理和遥控开关的硬件电路设计。系统设置有全程手动控制、全程手动/自动控制、应急手动三种控制方式。在具体操作上可以选择无线操作，也可以选择有线操作。多种操作手段并存，能够较好地满足使用需要

机械化保障桥电控系统由底盘车提供DC24伏电源,全系统由主控箱、遥控接收机、遥控发射机和辅助照明箱等组成。电控系统通过接近开关对各架设部件的位置进行非接触式的检测,其讯号送到可编程控制器(PLC)进行逻辑判断，然后控制液压电磁阀电磁线圈电源的接通与断开,达到控制液压执行元件的工作状况，完成架设或撤收的每一个动作。电控系统具有关键部位语音提示，其它部位防误操作与限位报警功能，确保器材及人员安全。

关键词：重型机械化保障桥；PLC控制；CAN总线

1绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.1.1结构及用途 (1)

1.1.2国外发展现状及存在问题 (1)

1.1.3重型机械化保障桥的发展方向 (2)

2 重型机械化保障桥电控系统简介 (2)

2.1 电控系统工作原理 (2)

2.2电控系统工作过程和方式 (2)

2.2.1电控系统操作方式 (2)

2.2.2 电控系统控制方式 (3)

3 电气控制系统软硬件设计 (9)

3.1 PLC控制电路 (10)

3.1.1 PLC简介 (10)

3.1.2 PLC梯形图程序的设计方法 (12)

3.1.3 PLC控制系统硬件电路设计 (13)

3.1.4 PLC控制系统软件设计 (15)

3.2 CAN总线电路 (17)

3.2.1 CAN总线特点 (18)

3.2.2 CAN的工作原理 (18)

3.2.3 CAN总线硬件电路设计 (18)

3.3信号采集电路 (21)

3.4遥控发射接收系统 (22)

3.4.1 电源电路 (22)

3.4.2 P89LV51单片机电路 (22)

3.4.3 遥控开关电路 (25)

3.5 辅助照明及报警系统设计 (27)

4 结论 (28)

参考文献 (29)

致 (30)

1绪论

1.1研究背景

1.1.1结构及用途

最常用的重型机械化保障桥是21米的，主要由桥跨、桥车和辅助设备组成。运输时，桥跨重叠固定在桥车上；工作时，由桥车完成桥跨的架设和撤收动作。每套设备上均配置一套辅助设备，用来协助完成作业，例如桥跨在桥车上的固定、桥跨架设后的系留固定。该桥的主要特点有：桥梁构件模块化、架设机械化以及通载全面化(能通载现有的或

负荷，增大架设长度，又研制并配备了重型机械化桥。60年代，中国人民解放军装备了轻型机械化桥。1972年，捷克军队装备了重型机械化桥。该桥采用整体式桥面和液压桥脚，便于小型轮式车辆的通行和各种车辆夜间通行，并提高了撤收时拔起桥脚的能力。该桥还改进了桥节展开机构，缩短了架设时间。1974年，法军装备了可直接驶入的桥车和可以在沟架设的自行伴随桥，提高了对障碍的适应性，扩大了使用围和单车架设长度。1981年，日本研制出了结构比较新颖的平推式机械化桥。1984年，中国研制成带