送料小車往返運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

送料小車往返運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、控制目的和控制要求控制目的根據(jù)送料小車自動(dòng)往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安全、可靠運(yùn)行的情況，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控控制要求（1）通過對(duì)送料小車自動(dòng)往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計(jì)出總體控制原理圖，畫出硬件電路圖（2）采用西門子編程語言LAD、FBD或STL編制控制程序，完成起控制要（3）利用INTOUCH組態(tài)監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)控制過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控（4）控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制三、西門子系列PLC的簡(jiǎn)單介紹PLC不僅能進(jìn)行邏輯控制，在模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制系統(tǒng)方面都得到廣泛的應(yīng)用。如今，大、中型，甚至小型PLC都配有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及運(yùn)算功能，有的還具有PID功能。這些功能使PLC在模擬量閉環(huán)控制、運(yùn)動(dòng)控制、速度控制等方面具有硬件基礎(chǔ)。1、PLC的用途：（1）順序控制：這是PLC最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制；（2）運(yùn)動(dòng)控制：PLC制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或多軸位置控制模塊；（3）閉環(huán)過程控制：PLC能控制大量的物理參數(shù)；（4）數(shù)據(jù)處理：在機(jī)械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制設(shè)備緊密結(jié)合的趨向；2、PLC的特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2）適用性強(qiáng)，應(yīng)用靈活；（3）編程方便，易于使用；（4）功能強(qiáng)，擴(kuò)展能力強(qiáng)；（5）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便；（6）維修方便，維修工作量少；（7）PLC體積小，重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；3、PLC的硬件組成：硬件包括：中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、電源、擴(kuò)展接口、智能I/O接口、編程工具、智能單元；4、PLC的軟件及應(yīng)用程序編程語言：（1）系統(tǒng)軟件：第一部分為系統(tǒng)管理程序，它控制PLC的運(yùn)行，使整個(gè)PLC按部就班地工作；第二部分為用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序，將PLC的編程語言變?yōu)闄C(jī)器語言指令；第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序；（2）編程語言：梯形圖編程；指令表編程；狀態(tài)流程圖編程；四、總體方案設(shè)計(jì)控制要求（1）第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿的小車前進(jìn)送料到達(dá)卸料處（SQ2）自動(dòng)停下來卸料（2）經(jīng)過卸料所需設(shè)定時(shí)間t2延時(shí)后，車子則自動(dòng)的返回到裝料處（SQ1）（3）經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時(shí)間t1延時(shí)后，車子自動(dòng)的再次前進(jìn)送料，卸完料后車子乂自動(dòng)返回裝料，如此自動(dòng)往返循環(huán)送料。設(shè)計(jì)原則（1）最大限度的滿足要求被控對(duì)象的要求。（2）滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，使用及維修方便。（3）控制系統(tǒng)安全可靠，具有足夠的使用壽命。（4）在滿足以上各點(diǎn)的情況下，盡量少花錢，多辦事。（5）考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，設(shè)備能力

應(yīng)適當(dāng)留有裕量。工作流程圖送料小車卸料送料小車后退到裝料處送料小車裝料1、PLCI'I0.0I0.1Q0.0Q0.1送料小車卸料送料小車后退到裝料處送料小車裝料1、PLCI'I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2\0口分配啟動(dòng)停止刖進(jìn)卸料后退Q0.3裝料2、硬件電路圖硬件電路圖如下圖所示:圖（1）硬件電路圖控制元件選擇控制元件選擇序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1熔斷器NT00CRT16-00042刀開關(guān)HS1110031913接觸器LC1-D501144指示燈XB2BVB3C46PLC主機(jī)FX2N-128MR17繼電器SSR-D205W43、設(shè)計(jì)步驟根據(jù)設(shè)計(jì)案例設(shè)計(jì)要求，此案例只有自動(dòng)的運(yùn)行過程，因此在設(shè)計(jì)過程中不必考慮手動(dòng)環(huán)節(jié)，這就簡(jiǎn)化了程序的設(shè)計(jì)，在這個(gè)案例中，只要完成了送料小車的四個(gè)功能，就完成了設(shè)計(jì)要求，即送料小車的前進(jìn)，卸料，后退和裝料，循環(huán)往復(fù)，在軟件設(shè)計(jì)過程中主要用到定時(shí)器來完成設(shè)計(jì)要求，T38定時(shí)10s為小車前進(jìn)的時(shí)間，T39定時(shí)1s為小車卸料的過程，T40定時(shí)10s為小車后退的時(shí)間，T41定時(shí)為2s為小車裝料的時(shí)間，程序設(shè)計(jì)如下PLC控制軟件如下Network1//送料小車控制系統(tǒng)梯形圖//網(wǎng)絡(luò)注釋I0.0啟動(dòng)I0.1停止TOC\o"1-5"\h\zLDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0Network2//Q0.0送料小車前進(jìn)LDNT38AM0.0LDT41OQ0.0OI0.0ALDTONT38,100=Q0.0Network3//Q0.1送料小車卸料TOC\o"1-5"\h\zLDNT39AM0.0LDT38OQ0.1ALD=Q0.1TONT39,10Network4//Q0.2送料小車后退LDNT40AM0.0LDT39OQ0.2ALD=Q0.2TONT40,100Network5//Q0.3送料小車裝料LDNT41AM0.0LDT40OQ0.3ALD=Q0.3TONT41,20五、安裝調(diào)試過程（1）打開標(biāo)記名字典，定義I00、I01、Q00、Q01、Q02、Q03；對(duì)應(yīng)建立的訪問名是CHEN，對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目分別是010001、010002、000001、000002、000003、000004；抓圖如（2）（3）（4）（5）（1）將編好的控制軟件下載到PLC中，根據(jù)控制功能，運(yùn)行調(diào)試，直到滿足控制要求；然后關(guān)閉。（2）啟動(dòng)MODBUS，定義topic。（3）進(jìn)入INTOUCH，設(shè)置訪問名，應(yīng)于MODBNS一置，選擇DDE協(xié)議。設(shè)計(jì)標(biāo)記名字典，逐個(gè)選擇MODBUS里的I/O型標(biāo)記名。運(yùn)行INTOUCH程序，觀察運(yùn)行情況是否正常，如不正常，修改有關(guān)程序或設(shè)置，直至運(yùn)行正常，性能良好。（4）啟動(dòng)開始按鈕。（5）進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，首先送料小車前進(jìn)，如圖（2）所示。（6）送料小車到達(dá)指定地點(diǎn)并卸料，如圖（3）所示。（7）送料小車卸完料后后退到裝料處，如圖（4）所示。（8）送料小車開始裝料，如圖（5）所示。（9）送料小車循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。送料小車控制系統(tǒng)運(yùn)行界面如下圖圖2送料小車前進(jìn)圖3卸料圖4后退到裝料處如圖5送料小車開始裝料六、調(diào)試中遇到的問題及解決辦法在調(diào)試過程中，最開始的時(shí)候程序能夠正常的運(yùn)行，但是界面卻不能夠正常的反映程序運(yùn)行的過程，檢查MODBUS中topic，INTOUCH中的訪問名，標(biāo)記名字典中訪問名是否一致，以及他們?nèi)齻€(gè)內(nèi)部的設(shè)置是否正確。這樣重新操作一次，但仍然沒有解決問題，然后檢查運(yùn)行前PLC是否已經(jīng)關(guān)閉，如沒有關(guān)閉，將其關(guān)閉，重新操作一次，這樣問題就解決了注意操作步驟一定要正確，先下載程序到PLC，不運(yùn)行。然后打開MODBUS,最后打開INTOUCH運(yùn)行，注意觀察MODBUS提示。七、測(cè)試結(jié)果分析這個(gè)控制系統(tǒng)沒有手動(dòng)的控制過程，直接是自動(dòng)的環(huán)節(jié)，這樣就減少了手動(dòng)的過程，首先啟動(dòng)開始按鈕，然后看小車的運(yùn)行，首先裝滿料的小車前進(jìn)到達(dá)卸料地點(diǎn)，然后卸料，然后小車后退到達(dá)裝料地點(diǎn)并裝料，循環(huán)往復(fù)，這樣就完成了設(shè)計(jì)要求，在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中完全滿足設(shè)計(jì)要求。八、心得體會(huì)在這次培訓(xùn)過程中，讓我們知道了自己還有許多欠缺的地方，同時(shí)理論知識(shí)也不扎實(shí)，動(dòng)手實(shí)踐的能力較差，在設(shè)計(jì)的過程中，讓我知道在設(shè)計(jì)中首先對(duì)被控系統(tǒng)工作原理和工作要求的歸納、分析、理解，然后開始硬件的配置和程序的設(shè)計(jì)；通過這次培訓(xùn)考試，我明白了作為一個(gè)電氣工作者，無論是在設(shè)計(jì)中或者是在工作中，一定要把安全放到第一位，特別是在設(shè)計(jì)的過程中，一定要考慮這個(gè)環(huán)節(jié)。在今后的工作中，一定要注意舉一反三，通過自己所學(xué)的知識(shí)，再聯(lián)系以前所做的設(shè)計(jì)，運(yùn)用到工作環(huán)節(jié)，同時(shí)還有很多東西要學(xué)，充實(shí)自己，并運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去。PLC控制技能測(cè)試試題二基于西門子PLC的送料車自動(dòng)往返循環(huán)控制一、控制目的根據(jù)送料車自動(dòng)往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)一控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安全、可靠運(yùn)行的情況，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控。二、工程原理1、送料車自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)成送料車工作示意圖如下圖所示。車子由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)車子前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)車子后退。送料車工作示意圖2）工作過程（1）第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿料的小車前進(jìn)送料到達(dá)卸料處(SQ2)自動(dòng)停下來卸料。經(jīng)過卸料所需設(shè)定的時(shí)間t2延時(shí)后，車子則自動(dòng)的返回到裝料處(SQ1)。經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時(shí)間t1延時(shí)后，車子自動(dòng)的再次前進(jìn)送料，卸完料后車子乂自動(dòng)返回裝料，如此自動(dòng)往返循環(huán)送料。三、測(cè)試要求1、通過對(duì)送料車自動(dòng)往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計(jì)出總體控制原理圖，畫出硬件電路圖。2、采用西門子編程語言LAD、FBD或STL編制控制程序，完成其控制要求。3、利用INTOUCH組態(tài)監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)控制過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。4、控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。四、測(cè)試步驟1、控制功能分析：根據(jù)控制要求，列出控制量統(tǒng)計(jì)表及實(shí)現(xiàn)功能，分析電信號(hào)的控制范圍。2、總體方案設(shè)計(jì)：根據(jù)控制功能分析，選擇合適的控制元件，給出總體方案設(shè)計(jì)圖。3、畫硬件電路圖：根據(jù)總體方案，詳細(xì)畫出硬件電路圖。4、控制軟件編制：根據(jù)動(dòng)作流程，畫出其流程圖，編寫、修改控制程序。5、監(jiān)控界面設(shè)計(jì)：根據(jù)動(dòng)作流程，利用INTOUCH組態(tài)設(shè)計(jì)出其監(jiān)控界面。6、軟件調(diào)試：將編制好的軟件下載到PLC中，根據(jù)控制功能，運(yùn)行調(diào)試，直到滿足控制要求。五、測(cè)試設(shè)備1、計(jì)算機(jī)2、PLC控制屏六、時(shí)間安排測(cè)試時(shí)間：4小時(shí)七、測(cè)試評(píng)估測(cè)試評(píng)估有監(jiān)考教師隨測(cè)試過程同步進(jìn)行，測(cè)評(píng)項(xiàng)目及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下。最終成績(jī)由測(cè)試成績(jī)+測(cè)試報(bào)告。序號(hào)測(cè)評(píng)內(nèi)容具體要求分值1控制功能分析列出控制量統(tǒng)計(jì)表及實(shí)現(xiàn)功能，少列一個(gè)控制量扣0.5分5給出控制信號(hào)的控制范圍，錯(cuò)一個(gè)控制信號(hào)的控制范圍扣0.5分52總體方案設(shè)計(jì)選擇出合適的控制兀件，錯(cuò)一個(gè)控制元件扣0.5分5畫出總體方案設(shè)計(jì)圖，錯(cuò)一處扣0.5分153畫硬