PLC控制運料小車的設計

PLC控制運料小車的設計PAGEPAGE1————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 個人收集整理勿做商業(yè)用途個人收集整理勿做商業(yè)用途PAGE個人收集整理勿做商業(yè)用途Anhui畢業(yè)論文小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：電氣與信息工程系專業(yè)班級：機電一體化學生學號:2010350217學生姓名：姜玉娟指導教師：劉明年月日

Anhui畢業(yè)設計說明書小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：電氣與信息工程系專業(yè)班級：機電一體化學生學號：2010350217學生姓名:姜玉娟指導教師:劉明年月日安徽工貿職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書系（院）電氣與信息工程系專業(yè)機電一體化班級機電二班學生姓名姜玉娟學號2010350217一、題目：小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計二、內容與要求：三、設計(論文)起止日期：任務下達日期：年月日完成日期：年月日指導教師簽名：年月日四、教研室審查意見：教研室負責人簽名：年月日安徽工貿職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）指導教師、評閱人評語專業(yè)、班級機電一體化學生姓名姜玉娟完成日期題目：小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計（論文)共頁，其中：圖幅，表個指導教師評語：建議成績指導教師(簽名）:年月日評閱人評語：建議成績評閱人（簽名）:年月日安徽工貿職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）成績評定專業(yè)、班級機電一體化學生姓名姜玉娟完成日期題目：小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計（論文）共頁，其中：圖幅，表個畢業(yè)設計（論文)指導小組評定意見：畢業(yè)論文成績的評定:指導教師審閱成績(70%)評閱教師評閱成績(30%）總分系(院)負責人簽名：年月日PAGEI 小車自動裝卸料運行PLC控制系統(tǒng)設計摘要可編程邏輯控制器，簡稱PLC,是一種工業(yè)控制微型計算機。它的編程方便、操作簡單尤其是高通用性等優(yōu)點，使它在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用。其中的一個應用便是運料小車的控制,主要用到的便是他的邏輯控制功能。本文主要介紹Twido系列的PLC產(chǎn)品以及其對應的軟件,并且用它來進行五個控制臺作業(yè)的運料小車的控制編程。關鍵詞：TwidoPLC運料小車；AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesignAbstractProgrammableLogicController，whichusedtobecalledPLCforshort,asonekindofindustriescontrolmicrocomputerobtainedthewideapplicationintheindustrialproductionprocess，foritseasyprogramming，easyoperation，andsoon.Oneofwhichisthecontrolofmaterial-carrieddolly，andthemainfunctionofwhichusedislogiccontrol.ThisarticlemainlytalksabouttheproductofTwidoplcandTwidosoft，andusethissoftwaretocontrolthematerial—carrieddolly,whichhasfiveflat.文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途Keywords：TwidoPLCmaterial—carrieddolly目錄TOC\o”1-3”\h\z\u_Toc321775047”1。2PLC的發(fā)展 1HYPERLINK\l”_Toc321775048"1.3PLC的特點 2HYPERLINK\l”_Toc321775049”1.4PLC的基本組成及各部分作用 2HYPERLINK\l”_Toc321775050"1.5PLC的應用領域 5第2章硬件介紹 7_Toc321775059"4.2PLC硬件電器連接圖 12HYPERLINK\l”_Toc321775060"4。3運料小車控制系統(tǒng)流程圖 13HYPERLINK\l”_Toc321775061"4.4控制程序梯形圖 134。5梯形圖對應的指令語句 16HYPERLINK\l”_Toc321775063"結論 19參考文獻 20或“機一機”之間的對話，PLC配有多種通信接口。PLC通過這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機和其他的PLC或計算機相連。當PLC與打印機相連時，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印;當與監(jiān)視器相連時?？蓪⑦^程圖像顯示出來；當與其他PLC相連時,可以組成多機系統(tǒng)或連成網(wǎng)路，實現(xiàn)更大規(guī)模的控制;當與計算機相連時，可以組成多級控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制與管理相結合的綜合性控制。7編程器編程器的作用是提供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視.編程器有簡易型和智能型兩類。簡易型的編程器只能聯(lián)機編程，且往往需要將梯形圖轉化為機器語言助記符后，才能輸入。它一般由簡易鍵盤和發(fā)光二級管或其他顯示管件組成。智能型的編程器又稱為圖形編程器，它可以聯(lián)機編程,也可以脫機編程，具有LCD或CRL圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過屏幕對話。還可以利用PC作為編程器，PLC生產(chǎn)廠家配有相應的編程軟件,使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的互相轉換.程序被下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡，還可以實現(xiàn)遠程編程和傳送.現(xiàn)在很多PLC已不再提供編程器，而是提供微機編程軟件了，并且配有相應的通信連接電纜.1.5PLC的應用領域PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來,更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1）開關量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺設備,也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量)，PLC采用相應的A/D和D/A轉換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。（3）運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合.（4）數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5)通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信.隨著工廠自動化網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便.但是，可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應用，在實際應用時,其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設計編制。第2章硬件介紹2。1送料小車的模擬圖運料小車是工業(yè)逗料的主要設備之一。廣泛應用于自動生產(chǎn)線冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來轉運。小車通常采用電動機驅動，電動機正轉小車前進,電動機反轉小車后退。本系統(tǒng)的結構工作原理圖如圖1—1,包括帶導軌的運行工作臺，DC24V電機,行程開關,起停按鈕，Twido可編程控制器，DC24V繼電器，DC12V直流電源等。圖2—1是一個運料小車工作示意圖,圖2—1送料小車的模擬圖每個工作臺設有一個到位開關（SQ)和一個呼叫按鈕（SB)。系統(tǒng)的設計要求為:（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小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行，運行到呼叫按鈕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的編碼時，小車向左行,運行到呼叫按鈕HJ所對應的?？空緯r停止；（4)、當小車當前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕的編碼時，小車保持不動；（5）、呼叫按鈕開關應具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。2.2PLC輸出的電壓轉換電路圖2—2中采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現(xiàn)直流電機的正反轉，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時．繼電器1的觸點由k1轉換到k2，而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變，電流流向如I1所示,驅使DC12V電機按一定方向運轉：當繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點狀態(tài)不變，而繼電器線圈2的觸點由k3轉換到k4，電流流向如I2所示．驅使DC12V電機按相反的方向運轉。圖2—2PLC輸出的電壓轉換電路第3章PLC的選型和軟件的介紹3.1PLC的選型在此次的運料小車的設計中主要根據(jù)工藝要求、控制對象、設備控制要求等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性能價格比，就一個控制系統(tǒng)而言,PLC的選型原則和考慮因素如下：(1)PLC一般用于開關量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合與動作頻繁、邏輯關系復雜、程序多變的系統(tǒng)。應用于這樣的系統(tǒng)，將會最大限度發(fā)揮技術經(jīng)濟效果。(2）是否與計算機連接，是否要求構成網(wǎng)絡信息系統(tǒng),以及對遠程站的設置要求，是否需要中斷輸入、雙機設備、位置控制、高速計數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。（3）開關量I/O點數(shù)、模擬量I/O點數(shù)、電壓等級及輸出功率、內存容量，I/O點數(shù)直接關系到PLC輸入/輸出模塊的選擇，I/O點數(shù)一般要考慮1—2G的余量,特別是開關量輸入更應考慮多些余量；適合的電壓等級可提高PLC的抗干擾能力；主機用戶內存容量的大小對設備費用的影響不大，故建議內存容量可選大一些。（4）其他考慮因素選擇PLC還要對其外型、結構、系統(tǒng)組成、設置條件、價格、技術服務、應用業(yè)績等多項指標綜合分析比較,然后才能確定理想的PLC產(chǎn)品。(5）綜合以上的參考和計算需要，最終選擇施耐德Twido系列的PLC，此PLC在各方面都能達到要求而且性價比比較高。3.2Twido可編程控制器軟件Twidosoft介紹圖3-2為Twidosoft的編程環(huán)境：圖3-2圖3-2Twidosoft的編程環(huán)境Twidosoft是基于控制程序來讀輸入，寫輸出，并且解決邏輯問題，有以下三種方法來創(chuàng)建Twido控制程序：(1)指令語言列表：一個指令列表程序是由布爾指令寫成的一個邏輯表達序列。(2）梯形圖：梯形圖是圖形方式的邏輯表達。（3）Grafcet語言：Grafcet語言由一系列的步和轉換組成。Twido支持Grafcet指令系統(tǒng),但不支持圖形Grafcet.由于編程是用梯形圖來編程,所以這里也就只介紹梯形圖。梯形圖編輯器是一個基于圖形的程序編輯器,用來創(chuàng)建和編輯梯形圖。如圖3-3所示。圖3—3梯形圖編輯器梯級頭用來說明這個梯級在梯形圖中的用途梯形圖編程可以相應的轉換為指令程序，對應的如圖3—4圖3—4指令程序第4章運料小車的程序設計4。1I/O地址分配表圖4-1I/O地址分配表4。2PLC硬件電器連接圖 圖4—2PLC硬件電器連接圖(TWIDIOPLC電源用的是220V)4。3運料小車控制系統(tǒng)流程圖圖4-3運料小車控制系統(tǒng)流程圖4.4控制程序梯形圖（1）圖4—4梯形圖為小車起停的程序，按下啟動按鈕小車運動,M0得電并且保持，按下停止按鈕,I0。1得電，M0失電.圖4-4小車起停的程序梯形圖（2）圖4-5梯形圖為五個行程開關梯形圖，5個行程開關用數(shù)字0－4表示，當小車到達1號時，I0.2得電，將數(shù)字0傳入MW0（用R0表示)中;以此類推.圖4—5行程開關梯形圖（3)圖4-6梯形圖為五個呼叫按鈕梯形圖,5個呼叫用數(shù)字0－4表示，當一號按鈕被按下時，I0.7得電,將數(shù)字0傳入MW1（用R1表示）中，以此類推，M4是實現(xiàn)自鎖功能的作用，將在下面的梯形圖中講到。圖4—6呼叫按鈕梯形圖（4）圖4—7梯形圖用于實現(xiàn)自鎖功能，當按下某個呼叫按鈕時，同時觸發(fā)M4，并保持,使獲得優(yōu)先權,按下別的按鈕將無效,M2是當小車位置和按鈕編碼相同時觸發(fā)，使M4失電，恢復到最初的情況。圖4—7自鎖功能梯形圖(5）圖4-8梯形圖為比較梯形圖，當小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時，M1得電，小于時M3得電，等于時M2得電,同時失M4失電。圖4—8比較梯形圖（6）圖4—9梯形圖為小車控制運動梯形圖,當M1得電時，Q0。0輸出，小車左行，當M2得電時，Q0。1輸出,小車向右行。圖4—9控制運動梯形圖4。5梯形圖對應的指令語句(*小車起停＊）（＊按下啟動按鈕小車運動，M0得電并且保持，按下停止按鈕，I0.1得電，M0失電＊）LD%I0。0OR％M0ANDN%I0。1ST％M0（＊五個行程開關梯形圖*）(＊5個行程開關用數(shù)字0－4表示，當小車到達1號時，I0。2得電，將數(shù)字0傳入MW0中；以此類推*)LD%I0.2AND%M0[%MW0：=0］LD％I0。3AND%M0[%MW0:=1]LD%I0。4AND%M0［％MW0：=2]LD％I0。5AND％M0[%MW0:=3]LD%I0。6AND％M0［%MW0:=4]（＊五個呼叫按鈕梯形圖*）（*5個呼叫用數(shù)字0－4表示，當一號按鈕被按下時，I0.7得電，將數(shù)字0傳入MW1中，M4是實現(xiàn)自鎖功能的作用；以此類推＊）LD％I0。7ANDN%M4AND%M0［%MW1:=0]LD％I0。8ANDN％M4AND%M0[%MW1：=1］LD%I0.9ANDN%M4AND%M0[％MW1：=2］LD%I0.10ANDN%M4AND%M0[％MW1:=3］LD％I0.11ANDN%M4AND％M0［%MW1：=4](＊用于實現(xiàn)自鎖功能＊）（＊當按下某個呼叫按鈕時,同時觸發(fā)M4，獲得優(yōu)先權，按下別的按鈕將無效；M2是當小車位置和按鈕編碼相同時觸發(fā),使M4失電＊）LD%I0。7OR％I0。8OR%I0。9OR％I0。10OR%I0。11OR％M4ANDN%M2ST%M4（*比較梯形圖*)(＊當小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時，M1得電；小于時M3得電;等于時M2得電，同時失M4失電*）LD％M0AND［％MW0>％MW1