基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計說明

1、成績課程設(shè)計報告題 目 基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計所屬課程機(jī)電傳動控制（含 PLC ）所屬學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化B1202學(xué) 號0612120215學(xué)生姓名陸登宇指導(dǎo)教師趙業(yè)平2015年7月341 、自動倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動流程 42、控制工藝要求 53、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 64、選擇PLC 661 、動機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖 62 、PLC 外部接線 791 、 I/O 地址分配表 92、控制系統(tǒng)流程圖 103、系統(tǒng)梯形圖 10（1 ）系統(tǒng)啟停 10（2）倉庫呼叫 11（3）行程開關(guān) 13（4）比較 15（5）運(yùn)輸車右行 16（6）運(yùn)輸車左行 16（7

2、）延時環(huán)節(jié) 174、指令語句表 17五、程序調(diào)試及結(jié)果分析 231 、程序調(diào)試 232、結(jié)果分析 23六、總結(jié) 24七、參考文獻(xiàn) 25、課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目：基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計時間：自2015 年7月6日起至2015 年7月16日 課程設(shè)計要求：1 .工作開始后，車停在某個倉庫，若沒有用車呼叫時，各倉庫的指示燈亮，表示 各倉庫可以呼車。2 .若某倉庫呼車（按本倉位的呼車按鈕）時，則其各倉位的指示燈均滅，表示此后 再呼車無效。3 .在停車位呼車則車不動，當(dāng)呼車位號大于停車位號時 ，小車自動向高位行駛； 當(dāng)呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時自動

3、停車。4 .小車到達(dá)呼車位時停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其它工位呼走。學(xué)生簽字：課程設(shè)計評閱意見項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計能力評價20%綜合設(shè)計能力評價30%報告規(guī)范性評價30%口試20%成績總成績評閱教師：2015年 月日二、總提設(shè)計自動倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行工人處理的情況下能自 動的存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用運(yùn)輸車設(shè)備將物品存入倉 庫。住計算機(jī)與PLC之間以及PLC之間的通信可以及時地匯總信息， 倉庫計算 機(jī)及時記錄訂貨和到貨時間，顯示庫存量，計劃人員可以方便作出供貨決策， 管 理人員隨時掌握貨源及需求。1、自動倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動流程0 0 0 0 0 0如圖是自

4、動倉庫運(yùn)輸車運(yùn)送物品，整個運(yùn)輸系統(tǒng)有6倉庫，有一個運(yùn)輸車來實(shí)現(xiàn)各個倉庫的運(yùn)送關(guān)系，用 1臺可編程序控制器進(jìn)行控制。在每個倉庫設(shè) 置一個呼叫開關(guān)，并且在對應(yīng)停車位置上設(shè)置一個限位開關(guān)， 并分配給相應(yīng)的輸 入地址，途中的編號是各停車位置的編號。 在每個倉庫上均設(shè)有一個指示燈來顯 示運(yùn)輸狀態(tài)。運(yùn)輸車可以做前進(jìn)即正轉(zhuǎn)，后退即反轉(zhuǎn)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)各個倉庫之間 的運(yùn)輸，系統(tǒng)設(shè)有用于起動和停車的按鈕，這些都為 PLC的輸入元件。運(yùn)輸車 用一臺電動機(jī)托運(yùn)，電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個接觸器，是 PLC的輸出執(zhí)行 元件。運(yùn)輸車運(yùn)行的操作方法是當(dāng) 1-6號倉庫任一個發(fā)出呼叫信號時運(yùn)輸車運(yùn) 行到該倉庫然后停止，執(zhí)行操作。

5、2、控制工藝要求工作開始后，車停在某一個倉庫，若沒有用車呼叫時，系統(tǒng)工作指示燈亮，表 示各倉庫可以呼車。若某倉庫呼車即按了呼車鍵時， 指示燈亮，其余指示燈不亮，表示此后再呼車 無效。在停車位呼車則車不動，當(dāng)呼車位號大于停車位號時，小車自動向高位行駛， 當(dāng)呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時自動停小車到達(dá)呼車位時停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其他工位呼走3、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖4、選擇PLC根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，本自動倉庫控制系統(tǒng)共有14個輸入量。9個輸出量, 應(yīng)該選用西門子公司S7-200的CPU226整體式PLC。三、硬件系統(tǒng)設(shè)計1、動機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖

6、通過兩個繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)右圖為直流繼電器隔離電路圖。直流繼電器是自動控制電路中起控制與隔離作用由于電動機(jī)正反轉(zhuǎn)信號為 220v電壓，那么PLC輸入模塊必須要選擇額定電壓為220v的輸入模塊。實(shí)際應(yīng)用中，如果控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)信號的交流接觸器直接接在PLC側(cè)，其工作產(chǎn)生的信號將會對 PLC產(chǎn)生干擾，當(dāng)電流過大，很容易燒壞輸入模塊。因此在電路中加 上直流續(xù)電器隔離。這樣電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的輸入信號不是直接接入PLC輸出模塊，而是通過直流繼電器KA1 , KA2進(jìn)行隔離，由直流繼電器接觸點(diǎn)送出一個24v信號到PLC輸入模塊，巧妙利用中間繼電器的隔離作用，保護(hù)PLC數(shù)入模塊不被燒壞， 延長PLC輸入模塊使

7、用壽命。2、PLC外部接線運(yùn)輸車由一臺電動機(jī)拖動，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右，反之向左行。小車控制系統(tǒng)的輸入，輸出 設(shè)備與PLC的IO端對應(yīng)的外部接線：16ulNMu fiv Dr 14 cv flzG 1 2 J J J 6 JJJ4UI mIO.It.Itwnn unnnlntt + .一廠一廠一一二 Ac E<J 夕：，J 肚 $ M VI6HHR SBss w s s s s s對應(yīng)的外部設(shè)備啟動按鈕開關(guān)停止按鈕開關(guān)1 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)2 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)3 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)4 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)5 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)6 號倉庫呼叫按鈕開關(guān)1 號倉庫行程開關(guān)2 號倉庫行程開關(guān)3 號

8、倉庫行程開關(guān)4 號倉庫行程開關(guān)5 號倉庫行程開關(guān)6 號倉庫行程開關(guān) 電動機(jī)正轉(zhuǎn)（右行） 電動機(jī)反轉(zhuǎn)（左行）1 號倉庫呼叫指示燈2 號倉庫呼叫指示燈3 號倉庫呼叫指示燈4 號倉庫呼叫指示燈5 號倉庫呼叫指示燈6 號倉庫呼叫指示燈系統(tǒng)上電指示燈四、軟件系統(tǒng)設(shè)計1 、 I/O 地址分配表啟動按鈕開關(guān)，停止按鈕開關(guān)，6 個呼叫按鈕開關(guān)，6 個行程開關(guān)一共14個輸入點(diǎn)。控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有7 個指示燈和控制運(yùn)輸車運(yùn)動的電機(jī)一個，KM1 和反轉(zhuǎn)繼電器KM2 ，所以輸出點(diǎn)有9 個。PLC 的輸入 / 輸出地址I0.0I1.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I1.1I1.2I1.3I1.4I1

9、.5I1.6Q0.0Q0.7Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q1.02、控制系統(tǒng)流程圖3、系統(tǒng)梯形圖(1)系統(tǒng)啟停按一下啟動按鈕，I0.0得電時，M0.0得電并保持，Q0.0指示燈亮，表示 系統(tǒng)處于待命狀態(tài)(2)倉庫呼叫6個倉庫分別用數(shù)字16表示，當(dāng)1號倉庫按一下按鈕呼叫時，I0.1得電, M0.1置位，并且將數(shù)字1傳入變量儲存器VB0 ,為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。 其中M0.2 , M0.4 , M0.5 , M0.6是實(shí)現(xiàn)自鎖功能，即當(dāng)1號倉庫呼叫時26 號倉庫呼叫無效。26號呼叫時以此類推。(3)行程開關(guān)6個行程開關(guān)數(shù)字16表示。當(dāng)小車到達(dá)1號時，I1.1得電，將數(shù)字1傳入

10、變量存儲器VB1 ,為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。到達(dá) 26號倉庫時以此類推(4)比較按一下啟動按鈕和呼叫按鈕之后，本環(huán)節(jié)開始對變量存儲器VB0和變量存儲器VB1中數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)呼叫倉庫號碼大于運(yùn)輸車所在的倉庫位置號碼時， M1.0得電，小于時 M1.1 ,等于時M1.2得電。(5)運(yùn)輸車右行M1.0得電時，Q0.0得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行(6)運(yùn)輸車左行M1.1得電，Q1.0得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行(7)延時環(huán)節(jié)M1.2得電時，延時繼電器得電，30S之后T37得電輔助繼電器 M0.0 , M0.2 , M0.3 , M0.4 , M0.5 , M0.6復(fù)位。保證小車到達(dá)呼車位時停留 30S供

11、 該位使用，不應(yīng)立即被其他工位呼走。4、指令語句表而 3 AJQ Au 11 2* 4 r? xb AJ3 << I V I t nW ftu nu Au Au Au nu nV Au IKHKKNHMUMldoaahanananansnoOJ nJ 9 s Au nV Un Q4* 4 Au 1* nz AJ ro <b 帕 i I I 1- I I Q I Au nu nV Au rl Au Au nu Au. I va VR J va ufl B MJ /IIDo AoAHAN祕 MANcwMu,Au Au vfl o Au 璃ID，田L(fēng)<fc3，§ u

12、r>ot-<ojc*>uo一 . 一二. . _ _ _9,O- CO<COOOC=>G><=><=3« i=£r=£3:=aski:=：je?n oy專手s蕓ur> ur>g>工Dn A二震慎sjor>j co -r w> x> O Q C3 G> G? G O O"-1 = = H K W R口 o 拳拳 與之 :±2 cr> 品*ri至手a .MM5運(yùn)輸至魚跖1號倉庫LD II 1MGVB L網(wǎng)珞16LDII 2MOVB 二 TB1Ntt

13、 17LD11 3MOVB9 VB1m isID II 4MOVE 4. VB1RM 19IDII 5MOVB 5, TB1M 20I國壬蛙蹌庫LD 11.6MOVB b. TB1R4H21 .； 二Hoooo o，12 3 nR 67 oGo no oo MMMMM MMIDMO QAM11 flAMO . 7IPSAB>VbO.VB1Ml 01RDAB<VBQ.VB1-Ml 1IFFA0VDO.VE1:Ml 2行 左 三111 22 3 3 44 5 5 6 6 OO 1 O 1 O 1 1MI MI MI O D D D D DD 1 1 A 1A OIAOAOIAOAOA

14、-五、程序調(diào)試及結(jié)果分析1 、程序調(diào)試按照PLC 的 I/O 端對應(yīng)的外接線圖連接硬件電路，檢查無誤后實(shí)驗(yàn)裝置上電。打開SIEMNS S7-200PLCz 編程軟件，輸入程序。經(jīng)編譯檢查無誤后，下載該程序到編程軟件中，然后執(zhí)行該程序。程序調(diào)試：按一下 I0.0 ， 系統(tǒng)工作指示燈Q1.0 亮， 表明各倉庫均可以呼叫，先對系統(tǒng)進(jìn)行初始或，使得運(yùn)輸車位于一號倉庫，按一下I0.2時二號倉庫呼叫，Q0.2 （二號倉庫呼叫指示燈）和Q0.0 （電機(jī)正轉(zhuǎn)）均亮，此時由于呼叫倉庫號碼大于停車號碼， 因此電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向二號倉庫運(yùn)行，到達(dá)二號倉庫時其行程開關(guān)被按下（手動代替）Q0.0 立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)

15、，由于此時呼叫倉庫號碼等于停車號碼，得電延時定時器得電，延時30S ， 30S 內(nèi)其他倉庫呼叫無效，之后Q0.2 熄滅，表明倉庫此時可以呼叫。按一下 I0.1 一號倉庫呼叫，Q0.1 （一號倉庫呼叫）和Q0.7 （電機(jī)反轉(zhuǎn)）均亮， 此時由于呼叫倉庫號碼小于停車號碼，因此電動機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向一號倉庫運(yùn)行，到達(dá)一號倉庫時其行程開關(guān)被按下（手動代替）Q0.7 立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時呼叫倉庫號碼等于停車號碼，得電延時定時器得電，延時30S （供倉庫操作使用，此30S 內(nèi)其他倉庫呼叫無效）之后Q0.2 熄滅，表明其余倉庫此時可以呼叫。其余倉庫呼叫均可以實(shí)現(xiàn)控制要求。2、結(jié)果分析自動倉庫控制程序基本實(shí)現(xiàn)了所需求的控制功能，但是系統(tǒng)上電后無法判斷運(yùn)輸車位于哪一個倉庫以及小車出故障之后無法判斷其具體位置，有待于經(jīng)一部六、總結(jié)設(shè)計小結(jié)：在實(shí)際運(yùn)用過程中，為了便于智能化，無人化，遠(yuǎn)程化的操作， 該自動倉庫控制器還應(yīng)該聯(lián)網(wǎng)，讓多臺控制器組成局域網(wǎng)，構(gòu)成一套網(wǎng)路系統(tǒng)， 便于通訊和控制操作?？嘈薷某绦蛟O(shè)計中的一些參數(shù)，此控制系統(tǒng)