自動小車PLC控制

1、1設計任務與要求 11.1 課程設計任務 11.2 課程設計要求 12設計方案 32.1 運料小車的運動分析 32.2 設備控制要求 42.3 整體方案論證 42.4 系統(tǒng)資源分配 52.4.1 I O地址分配 52.4.2 數(shù)字量輸入部分 52.4.3 數(shù)字量輸出部分 63硬件電路設計 74軟件設計 94.1.1 梯形圖 94.1.2 指令表 125調(diào)試過程 155.1 呼叫按鈕 155.2 行程開關 155.3 比較 155.4 向左運動 155.5 向右運動 155.6 調(diào)試操作 166結(jié)論 18參考文獻 191設計任務與要求1.1 課程設計任務任務描述某自動生產(chǎn)線上運料小車的運動如圖所

2、示，運料小車由一臺三相異步電動機拖動 電動機正轉(zhuǎn)，小車右行，電機反轉(zhuǎn)，小車左行。在生產(chǎn)線上有5個編碼為15的站點供小車?？浚诿恳粋€?？空景惭b一個行程開關以監(jiān)測小車是否到達該站點。對小車的控制除了啟動按鈕和停止按鈕之外，還設有 5個呼叫開關(SB1SB5)分別與 5個停靠點相對應。1.2 課程設計要求(1)按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；(2)當小車當前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕SB的編碼時，小車向右運行，運行到呼叫按鈕 SB所對應的停靠站時停止；(3)當小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕SB的編碼時，小車向左行，運行到呼叫按鈕SB所對應的?？空緯r停止；(4)當小車

3、當前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕SB的編碼時，小車保持不動；(5)呼叫按鈕開關SB1SB5應具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先(6)設計PLC硬件電器連接圖。(7)設計PLC控制程序(梯形圖或指令程序)。2設計方案2.1 運料小車的運動分析某自動生產(chǎn)線上運料小車的運動如圖2-1所示:運料小車自動化生產(chǎn)3號站5號站圖2-1運料小車示意圖運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉(zhuǎn)，小車向右行，電機反轉(zhuǎn)，小向左行。電動機正反轉(zhuǎn)圖如圖 2所示：LI L2 【，3口 FU1FRU V W/ M '圖2-2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)主電路圖在生產(chǎn)線上有5個編號為l5的站點供小車停靠，在每一個停靠站 安裝一個行程

4、開關以監(jiān)測小車是否到達該站點。對小車的控制除了啟動 按鈕和停止按鈕之外，還設有 5個呼叫按鈕開關（SB1SB5）分別與5個 停靠站點相對應。2.2 設備控制要求運料小車在自動化生產(chǎn)線上的控制要求如下；(1)按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；(2)當小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕 HJ的編碼時，小車向右運行，運 行到呼叫按鈕HJ所對應的?？空緯r停止；(3)當小車當前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕 HJ的編碼時，小車向左運行，運 行到呼叫按鈕HJ所對應的停靠站時停止；(4)當小車當前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕HJ的編碼時，小車保持不動；(5)呼叫按鈕開關HJIHJ5應具

5、有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。2.3 整體方案論證按照設計要求，只是控制小車正轉(zhuǎn)和反正，所以采用經(jīng)驗設計法?？刂葡到y(tǒng)圖如 圖2-3所示：圖2-3運料小車控制系統(tǒng)圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求，分析出如下系統(tǒng)控制流程圖:圖2-4控制系統(tǒng)流程圖2.4 系統(tǒng)資源分配2.4.1 I O地址分配由于CPU模塊有14點數(shù)字量輸入，10點數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入、輸出模塊。采用I'O自動分配方式，模塊上的輸入端子對應的輸入地址是I0.0I1.3,輸出端子對應的輸出地址是 Q0.0Q0.92.4.2 數(shù)字量輸入部分這個控制系統(tǒng)的輸入有啟動按鈕開關、停止按鈕開關、5個呼叫按鈕開關、5個行程開關共12點輸入。具體的輸

6、入分配如表 3-4所示：輸入地址對應的外部設備I0.0啟動按鈕開關I0.1停止按鈕開關I0.21號站呼叫按鈕開關I0.32號站呼叫按鈕開關I0.43號站呼叫按鈕開關I0.54號站呼叫按鈕開關I0.65號站呼叫按鈕開關I0.71號站行程開關I1.02號站行程開關I1.13號站行程開關I1.24號站行程開關I1.35號站行程開關表2-1輸入地址分配2.4.3 數(shù)字量輸出部分這個控制系統(tǒng)需要控制的外部設備只有控制小車運動的三相電動機。 但是電機有 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)，分別對應正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器， 所以輸出點有2個。具體 的輸出分配表如表3-5所示：輸出地址對應外部設備Q0.0電機反轉(zhuǎn)繼電器Q0.

7、1電機止轉(zhuǎn)繼電器表2-2輸出地址分配3硬件電路設計系統(tǒng)硬件接線圖如圖3-1、3-2所示:圖3-1主電路L1L2L3AC220DC12V NLr tKM1 KM2 HL圖3-2系統(tǒng)接線圖圖中KM1和KM2分別是控制電機正轉(zhuǎn)運行（小車前進）和反轉(zhuǎn)運行（小車后退）的交流接觸器。用KM1和KM2的主觸點改變進入電動機的三相電源的相序,即 可以改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。圖中KM1的線圈串聯(lián)了 KM2的輔助常閉觸點,KM2的 線圈串聯(lián)了 KM1的輔助常閉觸點，組成了硬件互鎖電路?？梢员苊庥捎谡崔D(zhuǎn)（小車 前進、后退）切換過程中電感的延時作用，導致原來接通的接觸器的主觸點還未斷弧通過主電路與時，另一個接觸器的主

8、觸點已經(jīng)合上而造成交流電源瞬間短路的故障。PLC的控制電路的接線，才能實現(xiàn)PLC對系統(tǒng)的控制。10.1網(wǎng)絡21母呼叫開關10.2T卜MO.4IID.0VE。4軟件設計4.1,1梯形圖寫出送料小車的梯形圖，如下圖所示:I程序注釋網(wǎng)絡網(wǎng)絡標題 啟動停止IQlO騁呼叫開美T網(wǎng)絡10.3IM0J，1M0.0M0V_B EMENOINLIT1A-VBO41揖呼園開美1104IM0.0M0V_E ENENOinour113-A-VBO網(wǎng)絡74.1.2指令表由系統(tǒng)總梯形圖，我們寫出送料小車的程序指令，如下圖所示:o olo o n- o u ID MLOALD102AMO0HOVB1.V0O用格3B 30

9、V oo . IM -ID A MOVB問64LD104AMO0MOTO3.VBD同您5LD105AMO04.VBOHO 0 1. V90KOVB 4. VBDKOVBLDII1ANMO4ANO0KOVB3.VBDMM IOLD102AHKO4AHO0IDIL.3ANHO4AMO0NOVB5,VBOM»12LD10 7ono0IL.l0IL.20IL.30HO 4MHO 2=MO 4M«13LDHO 0AB>VBU,VB1MO 1河防14LDMO 0AD<VDO,VB1-MO 3同格15LDao 0AD-7B0,VB1- 3D 2同絡16LDao 1ANQ0.1

10、- QO 0同第17LD)503AN000- QD1網(wǎng)絡185調(diào)試過程5.1 呼叫按鈕在該程序中，5個站的呼叫按鈕分別用數(shù)字1-5來表示。當按下1號站呼叫按鈕開 關時，行程開關I0.2得電，數(shù)字1傳送到VB0;當按下2號站呼叫按鈕開關時，行程開 關I0.3得電，數(shù)字2傳送到VB0;依次類推，當按下5號站呼叫按鈕開關時，行程開關 I0.6得電，數(shù)字5傳送到VB0。5.2 行程開關在該程序中，5個站的行程開關分別用數(shù)字1-5來表示。當小車在1號站時，行程 開關I0.7得電，將數(shù)字1傳送到VB0;當小車在2號站時，行程開關I1.0得電，將數(shù)字2 傳送至UVB0。依次類推，當小車在5號站時，行程開關I

11、1.3得電，將數(shù)字5傳送到VB1。5.3 比較按下啟動按鈕和呼叫按鈕后，開始對行程開關VB0和呼叫按鈕VB1中的數(shù)據(jù)進行 比較。當VB1>VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時，小車 向左運行；當VB1=VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕的編碼時， 小車不動；當VB1<VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行。5.4 向左運動小車當前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時，小車向左運行，運行到呼叫按鈕所對應的停靠站時停止。5.5 向右運動小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行，運行呼叫按鈕所對應的?？空?/p>

12、時停止。5.6調(diào)試操作先按接線圖接好線，打開電腦中的“PLQt運料小車控制系統(tǒng)中應用”的程序，在下載到S7-200中。開始調(diào)試:按下啟動按鈕I0.0,假定小車初始位置在1號位置，按下行程開關I0.7?，F(xiàn)在開始呼叫:1號位置呼叫，按下I0.2, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.2;2號位置呼叫，按下I0.3, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.3;3號位置呼叫，按下I0.4, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.4;4號位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.5;5號位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右

13、行，撥回I0.6;撥回I0.7假定小車初始位置在2號位置，按下行程開關I1.0o現(xiàn)在開始呼叫：1號位置呼叫，按下I0.2, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2;2號位置呼叫，按下I0.3, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.3;3號位置呼叫，按下I0.4, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.4;4號位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.5;5號位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6;撥回I1.0O假定小車初始位置在3號位置，按下行程開關I1.1。現(xiàn)在開始呼叫：1號位置呼叫，按下I0.

14、2, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2;2號位置呼叫，按下I0.3, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.3;3號位置呼叫，按下I0.4, Q0.0和Q0.1者B不亮，說明電機不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.4;4號位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.5;5號位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6;撥回I1.11號位置呼叫，按下 2號位置呼叫，按下 3號位置呼叫，按下 4號位置呼叫，按下I0.5;5號位置呼叫，按下 撥回I1.2。假定小車初始位置在 1號位置呼叫，按下 2號位置呼叫，按下 3號位置呼叫，按下4號位

15、置呼叫，按下5號位置呼叫，按下I0.6;撥回I1.2。按下停止按鈕I0.1,撥回假定小車初始位置在4號位置，按下行程開關I1.2。現(xiàn)在開始呼叫:10.2, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2;10.3, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.3;10.4, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.4;10.5, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉(zhuǎn)小車停止，撥回10.6, Q0.1亮，說明電機正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6;5號位置，按下行程開關I1.3。現(xiàn)在開始呼叫：10.7, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2;10.8, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，

16、撥回I0.3;10.9, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.4;10.10, Q0.0亮，說明電機反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.5;10.11, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.1, I0.0,調(diào)試結(jié)束。備注：由于實驗箱按鈕只有I0.0I0.7 ,實驗中I1.0I1.3都用接線到I0.0的方式來代替的。6結(jié)論通過這次設計實踐。我學會了 PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中， 設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的， 出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了, 提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐 對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想 不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對 PLC的理解得到加 強，看到了實踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識得到加強 都沒有過深入的交流，在設計的過程中, 定的部分，同時在一定的階段共同討論，合作能力得到提高。上大學后，很多同學我們用了分工與合作的方式，每個人互責一 以解決分工中個人不能解決的問題， 在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比