畢業(yè)設計（論文）plc控制運料小車運動的設計

1、哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 目 錄第1章 緒 論11.1問題的提出及研究意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀21.2.2國外現(xiàn)狀21.3本文研究的目的3第2章 plc的結(jié)構(gòu)、工作原理及系統(tǒng)設計42.1plc的結(jié)構(gòu)42.2 plc的工作原理52.3 plc的編輯語言62.3.1 plc梯形圖62.3.2助記符語言62.4 plc控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設計原理及步驟72.5 plc的應用領域92.6 plc的特點9第3章 運料小車的控制系統(tǒng)論證113.1運料小車的介紹與控制要求113.2運料小車控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容與要求113.2.1運料小車的控制系統(tǒng)主回路113.2.2設備控制要求123.2

2、.3運料小車控制系統(tǒng)控制回路133.3方案論證13第4章運料小車控制系統(tǒng)總體設計164.1plc的選用164.2plc外部接線圖164.3i/o分配164.4plc狀態(tài)流程174.5運料小車控制系統(tǒng)梯形圖174.6運料小車控制系統(tǒng)語句表18第5章 總結(jié)19參考文獻20致謝21附錄22i哈爾濱理工大學專科生畢業(yè)論文 第1章 緒 論 1.1 問題的提出及研究意義可編程控制器是在計算機技術、通信技術和繼電器控制技術的發(fā)展基礎上開發(fā)起來的，最初叫做可編程邏輯控制器（programmable logic controller），即plc，現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。它以微處理器為核心，用編寫的程序

3、不僅可以進行邏輯控制，還可以定時、計數(shù)和算術運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產(chǎn)過程。20世紀60年代以前，汽車流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都采用傳統(tǒng)的繼電器控制。在60年代初，美國汽車制造業(yè)競爭越發(fā)激烈，而汽車的每一次更新的周期越來越短，這樣對汽車流水線的自動控制系統(tǒng)更新就越來越頻繁，原來的繼電器控制就需要經(jīng)常地重新設計和安裝，從而延緩了汽車的更新間。所以人們就想能有一種通用性和靈活性較強的控制系統(tǒng)來替代原有的繼電器控制系統(tǒng)1。1968年，美國通用汽車公司首先提出可編程控制器的概念。在1969年，美國數(shù)字設備公司（dec）終于研制出世界上第一臺plc。這是由一種新的控制

4、系統(tǒng)代替繼電器的控制系統(tǒng)，它要求盡可能地縮短汽車流水線控制系統(tǒng)的時間，其核心采用編程方式代替繼電器方式來實現(xiàn)生產(chǎn)線的控制。這種控制系統(tǒng)首先在美國通用汽車的生產(chǎn)線上使用，并獲得了令人滿意的效果。plc在制造和冶金等其他工業(yè)部門相繼得到了應用。1971年，日本引進了這項技術，并開始生產(chǎn)自己的plc。1973年，歐洲一些國家也研制出了自己的plc。1974年，我國也開始仿照美國的plc技術研制自己的plc，終于在1977年研制出第一臺具有實用價值的plc。大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)使得plc在問世后的發(fā)展極為迅速?，F(xiàn)在，plc不僅能實現(xiàn)繼電器的邏輯控制功能，同時還具有數(shù)字量和模擬量的采集

5、和控制、pid調(diào)節(jié)、通信聯(lián)網(wǎng)、故障自診斷及dcs生產(chǎn)監(jiān)控等功能2。毫無疑問，plc將在今后的工業(yè)生產(chǎn)中起到非常重要的作用。在20世紀80年代，美國的工業(yè)市場調(diào)查報告和1989年美國的一份分散控制系統(tǒng)（dcs）的調(diào)研報告中，都能看出plc在工業(yè)控制中的重要作用。傳統(tǒng)的運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，plc在市場、技術、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用plc控制來代替繼電器控制已是大勢所趨3。在國際上plc迅速發(fā)展的形勢下，我國多數(shù)plc廠家還沒有擁有自主知識產(chǎn)權，能夠參與國際競爭的plc產(chǎn)品，其中之一就是

6、研發(fā)實力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重，但對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術則是貫穿著其中每一個環(huán)節(jié)，plc核心技術的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術上進一步增強自己的實力，將是國產(chǎn)品牌取得市場競爭優(yōu)勢的關鍵。在自動化生產(chǎn)線上，有些生產(chǎn)機械的工作臺需要按一定的順序?qū)崿F(xiàn)自動往返運動，并且有的還要求在某些位置有一定的時間停留，以滿足生產(chǎn)工藝要求。用plc程序?qū)崿F(xiàn)運料小車自動往返順序控制，不僅具有程序設計簡易、方便、可靠性高等特點，而且程序設計方法多樣，便于不同層次設計人員的理解和掌握。本文

7、以三菱fx系列plc為例，簡要介紹plc在運料小車自動控制系統(tǒng)中的應用4。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了plc的應用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的cf系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的dkk及d系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的s系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的yz系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的plc生產(chǎn)廠家。可以預期

8、，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，plc在我國將有更廣闊的應用天地。1.2.2 國外現(xiàn)狀在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字設備公司（dec）研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱programmable ,是世界上公認的第一臺plc.限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的plc主要由分立元件和中小規(guī)模集

9、成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使plc增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置5。1.3 本文研究的目的傳統(tǒng)的運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，plc在市場、技術、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用plc控制來代替繼電器控制已是大勢所趨。在國際上plc迅速發(fā)展的形勢下，我國多數(shù)plc廠家還沒有擁有自主知識產(chǎn)權，能夠參與國際競爭的plc產(chǎn)品 ，其中之一就是研發(fā)實力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量

10、管理等因素也占有非常大的比重，但對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術則是貫穿著其中每一個環(huán)節(jié)，plc核心技術的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術上進一步增強自己的實力，將是國產(chǎn)品牌取得市場競爭優(yōu)勢的關鍵。依據(jù)得到的樣本分析，初步得出正在使用的眾多plc的品牌中 ，西門子、三菱及omron占據(jù)絕對的優(yōu)勢，60%左右的用戶使用了這些品牌的plc產(chǎn)品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相當?shù)氖袌龇蓊~。第2章 plc的結(jié)構(gòu)、工作原理及系統(tǒng)控制2.1 plc的結(jié)構(gòu)plc實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機

11、，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，plc的基本結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式結(jié)構(gòu)兩類。整體式結(jié)構(gòu)的plc由中央處理器（cpu）、存儲器、輸入/輸出（i/o）單元、電源電路和通信端口等組成，并將這些組裝在同一機體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、輸入/輸出點數(shù)固定、實現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，但靈活性較低。基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1 整體式結(jié)構(gòu)圖1-2 模塊式結(jié)構(gòu)模塊式（又稱組合式）結(jié)構(gòu)的plc是將中央處理器（cpu）、存儲器、輸入/輸出（i/o）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應的模塊，應用時將這些模塊根據(jù)控制要求插在機架上，各模塊間通過機架上的總線相互聯(lián)系。

12、模塊式的plc安裝完成后，需進行登記，以便plc對安裝在總線上的各模塊進行地址確認，其特點是系統(tǒng)構(gòu)成的靈活性較高，可以構(gòu)成不同控制規(guī)模和功能的plc，但同時價格也較高?；窘Y(jié)構(gòu)框圖如圖1-2所示。2.2 plc的工作原理plc與繼電器構(gòu)成的控制裝置的重要區(qū)別之一就是工作方式不同，繼電器控制是并行運行方式，即如果輸出線圈通電或斷電，該線圈的觸點立即動作，只要形成電流通路，就有可能有幾個電器同時動作。而plc則不同，它采用循環(huán)掃描技術，只有該線圈通電或斷電，并且必須當程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作，而且每次它只能執(zhí)行一條指令，這也就是說plc以“串行”方式工作的，這種工作方式可以避免繼電器

13、控制的觸點競爭和時序失配等問題。也可以說，繼電器控制裝置是根據(jù)輸入和邏輯控制結(jié)構(gòu)就可以直接得到輸出，而plc控制則需要輸入傳送、執(zhí)行程序指令、輸出3個階段才能完成控制過程6。plc采用循環(huán)掃描技術可以分為3個階段：輸入階段（將外部輸入信號的狀態(tài)傳送到plc）、執(zhí)行程序和輸出階段（將輸出信號傳送到外部設備）。掃描過程如圖1-3所示。圖1-3 循環(huán)掃描在輸入階段中，plc先進行自我診斷，然后與編程器或計算機通信，同時中央處理器掃描各個輸入端并讀取輸入信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并把它們存入相應的輸入存儲單元。在執(zhí)行階段中，plc按照由上到下的次序逐步執(zhí)行程序指令。從相應的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)

14、，然后根據(jù)程序內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行邏輯運算，得到運算結(jié)果，并將這些結(jié)果存入相應的輸出存儲器單元。在輸出階段中，plc將相應的輸出存儲單元的運算結(jié)果傳送到輸出模塊上，并通過輸出模塊向外部沒備傳送輸出信號，開始控制外部設備7。2.3 plc的編輯語言2.3.1 plc梯形圖梯形圖語言是在繼電器控制電路圖的基礎上發(fā)展而來的。最大的優(yōu)點就是直觀易懂，使用簡單方便。對來自電氣方面的用語，通過梯形圖很容易就能掌握，同時它也是plc的主要編程語言8。例如，一個簡單plc控制系統(tǒng)，當常開按鈕sbfl動作時，水泵開啟，當常閉按鈕sbsl動作時，水泵停止運行。用繼電器控制和用plc

15、控制的梯形圖如圖1-4和圖1-5所示。圖1-4 繼電氣控制電路圖1-5 plc控制梯形圖2.3.2 助記符語言助記符語言與匯編語言類似，它使用字符來代表可編程控制器的某種操作，這就要求用戶要有一定的計算機編程基礎。用助記符語言編寫上一個例子的程序如下：ld x0or y0 ani x1out y02.4 plc控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設計原理及步驟plc控制系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分不僅包括選擇符合控制要求的plc機型、存儲器容量、電源模塊、輸入/輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊和特殊功能模塊等，還應當包括選擇合適的可編程控制器外圍裝置、設備與接口，如輸入設備（控制按鈕、開關、傳感

16、器等）、執(zhí)行裝置（接觸器、繼電器等）和由執(zhí)行裝置控制的現(xiàn)場設備（水泵、鼓風機、閥門等）。軟件部分主要包括對plc進行i/o點地址、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等的分配，plc控制程序的設計（梯形圖、語句表、流程圖等），還有一些技術文件等9。plc控制系統(tǒng)是為工藝流程服務的，所以它首先要能很好地實現(xiàn)工藝提出的控制要求。plc控制系統(tǒng)的設計應遵循以下原則。（1）根據(jù)工藝流程進行設計，力求控制系統(tǒng)能最大限度地滿足控制要求。（2）在滿足控制要求的前提下，盡量減少plc系統(tǒng)硬件費用。（3）考慮到以后控制要求的變化，所以控制系統(tǒng)設計時應考慮plc的可擴展性。（3）控制系統(tǒng)使用和維護方便、安全可靠。 一般pl

17、c控制系統(tǒng)的設計步驟如圖1-6所示，具體操作如下。（1）控制要求分析在設計plc控制系統(tǒng)之前，必須對工藝過程進行細致的分析，詳細了解控制對象和控制要求，這樣才能真正明白自己所要完成的任務，并更好地完成任務，設計出令人滿意的控制系統(tǒng)。（2）確定輸入/輸出設備根據(jù)控制要求選擇合適的輸入設備（控制按鈕、開關、傳感器等）和輸出設備（接觸器、繼電器等），根據(jù)所選用的輸入/輸出設備的類型和數(shù)量確定plc的i/0點數(shù)。（3）選擇合適plc確定plc的i/0點數(shù)后，就根據(jù)i/0點數(shù)、控制要求等來進行plc的選擇。選擇包括機型、存儲器容量、輸入/輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。（4）i/0點數(shù)分配點數(shù)分配就是規(guī)

18、定plc的i/0端子和輸入/輸出設備。（5）plc程序設計首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號和輸出要控制的設備，還有不同階段之間的聯(lián)系，然后畫出程序流程圖，最后再進行程序編制。（6）模擬調(diào)試程序編制好后，可以用按鈕和開關模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。（7）現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試就是將plc與現(xiàn)場設備進行調(diào)試。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實際問題，然后經(jīng)過修正后使其滿足控制要求。（8）整理技術文件這一步主要包括整理與設計有關的文檔，包括設計說明書、i/o接線原理圖、程序清單和使用說明書等。圖1-6 設計步驟示意圖2.5 plc的

19、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(nèi)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

20、，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(zhuǎn)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(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)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(qū)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(zhuǎn)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)

21、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10。2.6 plc的特點plc之所以越來越受到控制界人士的重視，是和它的優(yōu)點分不開的:1)功能齊全，它的適用性極強，幾乎所有的控制要求，它均能滿足；2)應用靈活， 其標準的積木式硬件結(jié)構(gòu)，以及模塊化的軟件設計，使得它不僅可以適應大小不同、功能繁復的控制要求，而且可以適

22、應各種工藝流程變更較多的場合。3)操作方便，維修容易，穩(wěn)定可靠。盡管plc有各種型號，但都可以適應惡劣的工業(yè)應用環(huán)境，耐熱、防潮、抗震等性能也很好，一般平均無故障率可達幾萬小時。第3章 運料小車的控制系統(tǒng)論證3.1 運料小車的介紹與控制要求運料小車模擬圖如圖2-1。圖2-1運料小車運料小車是工業(yè)送料的主要設備之一。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(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。圖2-1是一個運料小車工作示圖。系統(tǒng)的設計要求為：小車由電機驅(qū)動，可在a、b兩地分別啟動，a地啟動后，小車先返回限位開關

23、st1處，停車20s裝料；然后自動駛往b點，到達限位開關st2處后停車，底門電磁鐵動作，卸料30s，然后返回a點，停車20s裝料，如此反復。3.2 運料小車控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容與要求3.2.1 運料小車的控制系統(tǒng)主回路運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉(zhuǎn)，小車向左行，電機反轉(zhuǎn)，小向右行。電動機正反轉(zhuǎn)主回路如圖3-1所示。圖3-1 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)電路圖在生產(chǎn)線上裝料點a、卸料點b分別裝有行程開關，以判別小車是否到達位置。另外對小車還需要一個總停按鈕，兩個啟動按鈕。3.2.2 設備控制要求運料小車在自動化生產(chǎn)線上運動的控制要求如下：(1) 按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停

24、止工作(2) 可在a、b兩地分別啟動(3) a地啟動后，小車先返回限位開關st1處，停車20s裝料(4) 然后自動駛往b點，到達限位開關st2處后停車，底門電磁鐵動作，卸料30s(5) 然后返回a點，停車20s裝料，如此反復3.2.3 運料小車控制系統(tǒng)控制回路傳統(tǒng)運料小車大都是繼電器控制。根據(jù)3.2.2設備控制的要求，以繼電器為主的運料小車控制系統(tǒng)的控制回路如圖3-2所示。圖3-2 運料小車的繼電器控制回路3.3 方案論證早期運料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設計周期長、體積大、成本高等缺陷，幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負責操作。后來，單片機應用到運料小

25、車控制系統(tǒng)中。單片機有優(yōu)異的性能價格比、集成度高、體積小、有很高的可靠性、控制功能強、低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品，外部總線增加了ic及spi，單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。單片機編程方法復雜，不容易上手，使用于簡單應用。將plc應用到運料小車電氣控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)運料小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運行費用。plc運料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性和可維護性好，安裝、維修和改造方便等優(yōu)點。運料小車控制流程圖如圖3-4所示。圖3-4 運料小車控制流程圖運料小車控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖3-3所示。圖3-3 運料小車控制系統(tǒng)圖第4

26、章 運料小車控制系統(tǒng)總體設計4.1 plc的選用根據(jù)運料小車輸入輸出設備的分配，在i/o方面只需要6個輸入口和3個輸出口，同時考慮適當?shù)挠嗔浚x用fx2n-16mr的plc即可。4.2 plc外部接線圖運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉(zhuǎn)，小車向左行，電機反轉(zhuǎn)，小向右行。小車控制系統(tǒng)的輸入，輸出設備與plc的i/o端對應的外部接線圖如圖4-1所示。圖4-1 運料小車plc外部接線圖4.3 i/o分配這個控制系統(tǒng)的輸入有2個啟動按鈕開關、停止按鈕開關、2個行程開關、熱繼電器共6輸入點。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一個。電機有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個狀態(tài)，分別都應正轉(zhuǎn)繼電

27、器和反轉(zhuǎn)繼電器，另外還有一個輸出控制卸料電磁鐵開關，所以輸出點應該有3個。對應的地址分配表如表4-1所示。表4-1 plc i/o分配輸入信號輸出信號 名稱 代號 輸入點編號 名稱 代號 輸出點編號總停按鈕 sb1 x000正轉(zhuǎn)接觸器 km1 y000正轉(zhuǎn)啟動按鈕 sb2 x001反轉(zhuǎn)接觸器 km2 y001反轉(zhuǎn)啟動按鈕 sb3 x002卸料電磁鐵 km3 y002行程開關 st1 x003行程開關 st2 x004熱繼電器 kr x0054.4 plc狀態(tài)流程根據(jù)運料小車運動控制的要求， 按下啟動按鈕sb1后，運料小車系統(tǒng)開始工作，碰到裝料點a的行程開關并開始進行裝料，20s裝料結(jié)束后小車自

28、動右行。碰到卸料點b的行程開關后停車并卸料，30s后卸料完畢小車左行，碰到裝料點a的行程開關時，小車停止并裝料，如此反復。4.5 運料小車控制系統(tǒng)梯形圖圖4-3 運料小車控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)小車運動的控制要求，畫出小車控制系統(tǒng)的梯形圖如圖4-3所示。4.6 運料小車控制系統(tǒng)語句表根據(jù)圖4-3梯形圖 寫出與之相對應的語句表如下：0 ld x0011 or y0002 or t13 ani x0004 ani m15 ani x0036 ani y0017 out y0008 ldi x0009 and x00310 out t0 k20011 ld x00212 or y00113 or t014

29、 ani x00015 ani m116 ani x00417 ani y00018 out y00119 ldi x00020 and x00421 out t1 k30022 out y00223 ldi x00024 and x00525 out m126 end第5章 總結(jié)早期運料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設計周期長、體積大、成本高等缺陷，幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負責操作。將plc應用到運料小車電氣控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)運料小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運行費用。plc運料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性和可維護性好，安裝

30、、維修和改造方便等優(yōu)點。本設計運用的可編程控制器實現(xiàn)的運料小車自動控制，避開了以往繼電器接觸不良、開關易損壞等缺點，可靠性和穩(wěn)定性都有所提高。在檢測小車是否到達裝料、卸料點的時候，運用了行程開關，這樣的檢驗系統(tǒng)讓小車的?？课恢酶訙蚀_。與此同時，由于輸入輸出很明顯，不需要好多額外的外接電路，讓設計更簡潔。這也是采用了成熟的可編程控制器帶來的好處。即使在出現(xiàn)故障、緊急停止等環(huán)節(jié)中都能快捷操作。但設計過程中，只是基本實現(xiàn)了設計的要求，沒有功能擴展，讓系統(tǒng)顯得比較簡單。在實際的運用過程中，為了便于智能化、無人化、遠程化的操作，該設計控制器還應該聯(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。如修改軟件設計中的一些參數(shù)，能適合在不同的場合都能適合。在具體的設計中，應該還可以設計顯示功能，顯示運料小車到達指定的裝料、卸料點時所需時間；還可以在小車底部安裝一個傳感器，用來檢測小車中的料是否卸完。這樣就可更好地控制小