自動(dòng)小車PLC控制

1、PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)目 錄1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求11.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)11.2課程設(shè)計(jì)要求12 設(shè)計(jì)方案32.1運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)分析32.2設(shè)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(shè)計(jì)74軟件設(shè)計(jì)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(guān)155.3比較155.4向左運(yùn)動(dòng)155.5向右運(yùn)動(dòng)155.6調(diào)試操作166 結(jié)論18參考文獻(xiàn)191設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)描述某自動(dòng)生產(chǎn)線上運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)如圖所示，運(yùn)料小車由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)

2、機(jī)正轉(zhuǎn)，小車右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車左行。在生產(chǎn)線上有5個(gè)編碼為15的站點(diǎn)供小車?？?，在每一個(gè)停靠站安裝一個(gè)行程開關(guān)以監(jiān)測(cè)小車是否到達(dá)該站點(diǎn)。對(duì)小車的控制除了啟動(dòng)按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有5個(gè)呼叫開關(guān)（SB1SB5）分別與5個(gè)停靠點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。1.2課程設(shè)計(jì)要求（1）按下啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；（2）當(dāng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕SB所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（3）當(dāng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車向左行，運(yùn)行到呼叫按鈕SB所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（4）當(dāng)小車當(dāng)前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車

3、保持不動(dòng)；（5）呼叫按鈕開關(guān)SB1SB5應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。（6）設(shè)計(jì)PLC硬件電器連接圖。（7）設(shè)計(jì)PLC控制程序(梯形圖或指令程序)。2 設(shè)計(jì)方案2.1運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)分析某自動(dòng)生產(chǎn)線上運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)如圖2-1所示：運(yùn)料小車自動(dòng)化生產(chǎn)線1號(hào)站_2號(hào)站4號(hào)站3號(hào)站5號(hào)站圖2-1運(yùn)料小車示意圖運(yùn)料小車由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小向左行。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)圖如圖2所示： 圖2-2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)主電路圖在生產(chǎn)線上有5個(gè)編號(hào)為l5的站點(diǎn)供小車?？?，在每一個(gè)停靠站安裝一個(gè)行程開關(guān)以監(jiān)測(cè)小車是否到達(dá)該站點(diǎn)。對(duì)小車的控制除了啟動(dòng)按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有5個(gè)呼叫按鈕

4、開關(guān)(SB1SB5）分別與5個(gè)?？空军c(diǎn)相對(duì)應(yīng)。2.2設(shè)備控制要求運(yùn)料小車在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的控制要求如下；（1）按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；（2）當(dāng)小車當(dāng)前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕HJ的編碼時(shí)，小車向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（3）當(dāng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕HJ的編碼時(shí)，小車向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（4）當(dāng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕HJ的編碼時(shí)，小車保持不動(dòng)；（5）呼叫按鈕開關(guān)HJIHJ5應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。2.3整體方案論證按照設(shè)計(jì)要求，只是控制小車正轉(zhuǎn)和反正，所以采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法?？?/p>

5、制系統(tǒng)圖如圖2-3所示：圖2-3 運(yùn)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(diǎn)數(shù)字量輸入，10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入輸出模塊。采用IO自動(dòng)分配方式，模塊上的輸入端子對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0I1.3，輸出端子對(duì)應(yīng)的輸出地址是 Q0.0Q0.92.4.2 數(shù)字量輸入部分這個(gè)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、5個(gè)呼叫按鈕開關(guān)、5個(gè)行程開關(guān)共12點(diǎn)輸入。具體的輸入分配如表3-4所示：輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備 I0.0啟動(dòng)按鈕開關(guān) I0.1停止按鈕開關(guān) I0.21號(hào)站呼叫按鈕開關(guān)

6、 I0.32號(hào)站呼叫按鈕開關(guān) I0.43號(hào)站呼叫按鈕開關(guān) I0.54號(hào)站呼叫按鈕開關(guān) I0.65號(hào)站呼叫按鈕開關(guān) I0.71號(hào)站行程開關(guān) I1.02號(hào)站行程開關(guān) I1.13號(hào)站行程開關(guān) I1.24號(hào)站行程開關(guān) I1.35號(hào)站行程開關(guān)表2-1 輸入地址分配2.4.3 數(shù)字量輸出部分這個(gè)控制系統(tǒng)需要控制的外部設(shè)備只有控制小車運(yùn)動(dòng)的三相電動(dòng)機(jī)。但是電機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器，所以輸出點(diǎn)有2個(gè)。具體的輸出分配表如表3-5所示：輸出地址對(duì)應(yīng)外部設(shè)備Q0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器Q0.1電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器表2-2 輸出地址分配3硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件接線圖如圖3-1、3-2所示：圖3-1

7、主電路圖3-2系統(tǒng)接線圖圖中KM1 和KM2 分別是控制電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車前進(jìn)）和反轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車后退）的交流接觸器。用KM1 和KM2 的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序, 即可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。圖中KM1 的線圈串聯(lián)了KM2 的輔助常閉觸點(diǎn),KM2 的線圈串聯(lián)了KM1的輔助常閉觸點(diǎn),組成了硬件互鎖電路?？梢员苊庥捎谡崔D(zhuǎn)（小車前進(jìn)、后退）切換過程中電感的延時(shí)作用,導(dǎo)致原來接通的接觸器的主觸點(diǎn)還未斷弧時(shí), 另一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)已經(jīng)合上而造成交流電源瞬間短路的故障。通過主電路與PLC 的控制電路的接線, 才能實(shí)現(xiàn)PLC 對(duì)系統(tǒng)的控制。4軟件設(shè)計(jì)4.1.1 梯形圖寫出送料小車的梯形圖，如

8、下圖所示：4.1.2 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：5 調(diào)試過程5.1呼叫按鈕在該程序中，5個(gè)站的呼叫按鈕分別用數(shù)字1-5來表示。當(dāng)按下1號(hào)站呼叫按鈕開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)I0.2得電，數(shù)字1傳送到VB0；當(dāng)按下2號(hào)站呼叫按鈕開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)I0.3得電，數(shù)字2傳送到VB0；依次類推，當(dāng)按下5號(hào)站呼叫按鈕開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)I0.6得電，數(shù)字5傳送到VB0。5.2行程開關(guān)在該程序中，5個(gè)站的行程開關(guān)分別用數(shù)字1-5來表示。當(dāng)小車在1號(hào)站時(shí)，行程開關(guān)I0.7得電，將數(shù)字1傳送到VB0；當(dāng)小車在2號(hào)站時(shí)，行程開關(guān)I1.0得電，將數(shù)字2傳送到VB0。依次類推，當(dāng)小車在5號(hào)站時(shí)，

9、行程開關(guān)I1.3得電，將數(shù)字5傳送到VB1。5.3比較按下啟動(dòng)按鈕和呼叫按鈕后，開始對(duì)行程開關(guān)VB0和呼叫按鈕VB1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。當(dāng)VB1>VB0時(shí)，即小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向左運(yùn)行；當(dāng)VB1=VB0時(shí)，即小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車不動(dòng)；當(dāng)VB1<VB0時(shí)，即小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時(shí),小車向右運(yùn)行。5.4向左運(yùn)動(dòng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止。5.5向右運(yùn)動(dòng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向右運(yùn)行，運(yùn)行呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)

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

11、.6；撥回I0.7。假定小車初始位置在2號(hào)位置，按下行程開關(guān)I1.0。現(xiàn)在開始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2；2號(hào)位置呼叫，按下I0.3，Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.3；3號(hào)位置呼叫，按下I0.4，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.4；4號(hào)位置呼叫，按下I0.5，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.5；5號(hào)位置呼叫，按下I0.6，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6；撥回I1.0。假定小車初始位置在3號(hào)位置，按下行程開關(guān)I1.1?，F(xiàn)在開始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，說明

12、電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2；2號(hào)位置呼叫，按下I0.3，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.3；3號(hào)位置呼叫，按下I0.4，Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.4；4號(hào)位置呼叫，按下I0.5，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.5；5號(hào)位置呼叫，按下I0.6，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6；撥回I1.1。假定小車初始位置在4號(hào)位置，按下行程開關(guān)I1.2?，F(xiàn)在開始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2；2號(hào)位置呼叫，按下I0.3，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.3；3號(hào)位置呼叫，按下I

13、0.4，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.4；4號(hào)位置呼叫，按下I0.5，Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.5；5號(hào)位置呼叫，按下I0.6，Q0.1亮，說明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車右行，撥回I0.6；撥回I1.2。假定小車初始位置在5號(hào)位置，按下行程開關(guān)I1.3?，F(xiàn)在開始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.2；2號(hào)位置呼叫，按下I0.3，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.3；3號(hào)位置呼叫，按下I0.4，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.4；4號(hào)位置呼叫，按下I0.5，Q0.0亮，說明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車左行，撥回I0.

14、5；5號(hào)位置呼叫，按下I0.6，Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車停止，撥回I0.6；撥回I1.2。按下停止按鈕I0.1，撥回I0.1，I0.0，調(diào)試結(jié)束。備注:由于實(shí)驗(yàn)箱按鈕只有I0.0I0.7，實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時(shí)候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。  通過合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計(jì)的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，以解決分工中個(gè)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(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的