運(yùn)料小車基于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、緒.，運(yùn).料小車控制.發(fā)展的概述.PLC的發(fā)展和控制原理2.1 PLC的定義和發(fā)展趨勢2.2國內(nèi)主流PLC的使用比較11.2.3 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理2.3.1 PLC 控制系統(tǒng)組成 2.3.2 PLC的工作過程運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的方案論證 3.1利用可編程控制器控制 3.2方案比較論證PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 I/O 點(diǎn)數(shù)的估算和PC機(jī)型的選擇 4.2運(yùn)料小車控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 4.3系統(tǒng)I /0點(diǎn)的分配 4.3.1輸入地址計(jì)算及分配4.3.2輸出地址計(jì)算及分配4.4內(nèi)部輔助繼電器的分配運(yùn)料小車控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 小車啟動/停止小車行程開關(guān)小車呼叫開關(guān)編碼比較小車運(yùn)動方向的控制 小車運(yùn)行流程

2、圖小車自動運(yùn)料控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì) 程序說明和調(diào)試5.15.25.35.45.55.65.75.8.錯誤! .錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤! 錯誤!未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽00000000000文222324運(yùn)料小車基于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)料小車自動控制系統(tǒng)的工作過程主要由一臺三相異步電動機(jī)拖動小車，電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來決定小車的運(yùn)行方向。4.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算和PLC機(jī)型的選擇系統(tǒng)的輸入信號：啟動、停止按鈕各一個；呼叫開關(guān)5個，行程開關(guān)5個；以上共需

3、12個輸入信號點(diǎn)，考慮到以后可能會對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)充， 所以 留出15%勺備用點(diǎn)，即12*15%=2.8,取3個點(diǎn)，這樣共需15個輸入點(diǎn)。系統(tǒng)的輸出信號:電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)、電機(jī)不動各一個;以上共需要三個輸出點(diǎn)，考慮到以后可能會對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)充，所以留啟動按鈕出15%勺備用點(diǎn)，即3*15%=0.45,取一個點(diǎn)，這樣共需 4個輸出點(diǎn) PC型號的選擇：OMRON公司是世界上生產(chǎn)可編程控制器的著名廠家之一, 結(jié)構(gòu)、特殊功能及通信聯(lián)網(wǎng)能力不斷C改進(jìn)和提高，P二器M （衛(wèi)M2是繼機(jī)正M1之后的另一系列CPM2A勺條數(shù)增A生產(chǎn)的CPM2系列可編程序控制有丿增加指令的 的CPU內(nèi)部器件的樹木、程序容功

4、能比CPM1其產(chǎn)品的基本性能、本次設(shè)計(jì)采用的是OMRO公司加，功能增強(qiáng)，執(zhí)行速度加快；所有CPM2A量、數(shù)據(jù)存儲容量等也都有所增加；所有CPM2A的CPU單元都自帶RS232C由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法可知小車控制.口，通信聯(lián)網(wǎng)功能比CPM1AT較大提高。屬于一種雙向控制，而且對控制速度要求不是很高,所以選擇完全能滿足控制要求的日本 OMRO公司生產(chǎn)的CPM2A系列20點(diǎn)PLC 控制器來實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車在電機(jī)反轉(zhuǎn)生產(chǎn)線上的運(yùn)動進(jìn)行控制。但考慮到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室只有CPM2A系列30點(diǎn)的PLC，所以為了設(shè)計(jì)的調(diào)試仿真能夠順利進(jìn)行, 所以本次設(shè)計(jì)12。采用的是OMRO公司生產(chǎn)的CFM2療列30點(diǎn)PLC控制器來實(shí)現(xiàn)控制4.

5、2運(yùn)料小車控制系統(tǒng)構(gòu)成圖控制系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖4.1所示。圖4.1運(yùn)料小車控制系統(tǒng)構(gòu)成圖4.3系統(tǒng)I / 0點(diǎn)的分配4.3.1輸入地址計(jì)算及分配運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的輸入有啟動按鈕、停止按鈕、5個呼叫開關(guān)、5個行程開關(guān)，經(jīng)計(jì)算共需要12個輸入地址。其具體的輸入分配如表4.1所示表4.1 I/O輸入地址分配輸人地址對應(yīng)的外部設(shè)備00000啟動開關(guān)00001停止開關(guān)000021號站呼叫開關(guān)000032號站呼叫開關(guān)000043號站呼叫開關(guān)000054號站呼叫開關(guān)000065號站呼叫開關(guān)000071號站行程開關(guān)000082號站行程開關(guān)000093號站行程開關(guān)000104號站行程開關(guān)000115號站行程開關(guān)4.

6、3.2 輸出地址計(jì)算及分配運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的輸出有電機(jī)正傳、電機(jī)反轉(zhuǎn)共需要2個輸出地址。其具體輸出地址分配如表4.2所示。表4.2 I/O輸出地址分配輸岀地址對應(yīng)的外部設(shè)備10000電機(jī)正轉(zhuǎn)（左）10001電機(jī)反轉(zhuǎn)（右）10002電機(jī)不轉(zhuǎn)4.4內(nèi)部輔助繼電器的分配考慮到本程序的正常運(yùn)行，需要一些內(nèi)部輔助繼電器和特殊繼電器，其具體分配如表4.3所示。表4.3內(nèi)部繼電器的分配內(nèi)部繼電器地址對應(yīng)的功能AR00小車運(yùn)行/停止AR 011號站呼叫AR 022號站呼叫AR 033號站呼叫AR 044號站呼叫AR 055號站呼叫GR( 25505)小車所在編碼 呼叫編碼EQ (25506)小車所在編碼=呼叫

7、編碼LE (25507)小車所在編碼 呼叫編碼5 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)5.1小車啟動/停止當(dāng)按下啟動按鈕時，小車開始運(yùn)動，則所對應(yīng)的輔助繼電器ARO 0得電；當(dāng)按下停止按鈕時，小車就停止運(yùn)行，則所對應(yīng)的輔助繼電器AROO失去電。5.2小車行程開關(guān)在該程序中，5個站的行程開關(guān)分別用數(shù)字1-5來表示，當(dāng)小車在1號站時, 行程開關(guān)00007得電,將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D0中;當(dāng)小車在2號站時,行程開關(guān)行程開關(guān)00008得電,00009得電,將數(shù)字2傳送到數(shù)據(jù)寄存器將數(shù)字3傳送到數(shù)據(jù)寄存器D0中;D0中;當(dāng)小車在當(dāng)小車在3號站時,4號站時,00010得電,00011得電,5.3小車呼叫開關(guān)行程開

8、關(guān)行程開關(guān)將數(shù)字將數(shù)字4傳送到數(shù)據(jù)寄存器5傳送到數(shù)據(jù)寄存器D0中;D0中。當(dāng)小車在5號站時,在該程序中，5個站的呼叫開關(guān)分別用1-5來表示，由設(shè)計(jì)要求可知，這 5 個呼叫開關(guān)HJ1-HJ5具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先，因此需要5個輔助繼電器N關(guān)00002得電，將數(shù)字1傳送到繼電器 ARQ1得電：當(dāng)按下2號站呼叫開關(guān)AR01-AR05 當(dāng)按下 1 號數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時1口時，呼叫開關(guān)00003得電，將數(shù)字*2傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時2號開關(guān)輔 助繼電器AR02得N:當(dāng)按下3號站呼叫開關(guān)時，呼叫，-同時3號開關(guān)輔助繼3傳送到 呼叫開1號開關(guān)輔助繼4傳送叫站數(shù)據(jù)寄存器靠站關(guān)00004得電，將數(shù)

9、字掘03得電；當(dāng)按下4號站1 中，同 時 4 關(guān)時，呼叫開關(guān)00006得電， 將數(shù)字5傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時5號開關(guān)輔助繼電器AR05得電 5.4編碼比較 ，呼叫開關(guān)碼?00005彳，將數(shù)AR06得電；當(dāng)按下5號站呼叫14O小車右行按下啟動開關(guān)和呼叫開關(guān)后，系統(tǒng)就開始對行程開關(guān)數(shù)據(jù)寄存器存器D1中的數(shù)字進(jìn)行比較。當(dāng)D0>Dlh，即小車當(dāng)前所處的?？空?叫開關(guān)的編碼，此時特殊繼電器靠站編碼等于呼叫開關(guān)的編碼開關(guān)數(shù)據(jù)寄編碼大于呼小車當(dāng)前所 得電；當(dāng)D殊繼電器LE (2550* .=D1時扎即GR( 255時特殊繼電關(guān)器5.5當(dāng)小車當(dāng)前所處編碼大于呼叫開關(guān)的編碼時，此時特殊繼電器 得電，

10、小車向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫開關(guān)所對應(yīng)的?？空緯r就停止；DO和呼叫N*Q( 2此5506):時特GR( 2 當(dāng)小車 處編碼等于呼叫開關(guān)的編碼時，此時特殊繼電器EQ(25506)得電，小車不運(yùn)行; 當(dāng)小車當(dāng)前所處編碼小于呼叫開關(guān)的編 小車向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫 5.6小車運(yùn)行流程圖5505)前所此時特殊繼電器LE( 25507)得電， 對應(yīng)的?？空緯r就停止。小車運(yùn)行流程圖如圖5.1所示。結(jié)束Y15圖5.1小車運(yùn)行流程圖5.7小車自動運(yùn)料控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)小車自動運(yùn)料控制系統(tǒng)梯形圖如圖5.2所示本梯形圖利用傳送指令MOV各小車的初始位置的編碼傳送給 DM0將呼叫小 車的地方的編碼傳送給DM1再利用比較指

11、令CMP寸DM0和DM1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較，若DM0> DM狽U小車向左運(yùn)行；若 DM/ DM狽U小車向右運(yùn)行；若 DM0=DM1 則小車不作任何動作，保持原地不動。5.8程序說明和調(diào)試該設(shè)計(jì)主要是借助PLC實(shí)現(xiàn)其控制，小車控制系統(tǒng)屬于一種雙向控制，通過 行程開關(guān)來檢測小車是否到達(dá)目的地，然后比較呼叫開關(guān)的編碼和形成開關(guān)到達(dá) 地址編碼小來確定小車的運(yùn)行方向。該程序中 AR00-AR05是輔助繼電器。調(diào)試過程如下：按下00000鍵，小車開始運(yùn)動，輔助繼電器 AR00得電，按下00001鍵，小 車停止運(yùn)行，輔助繼電器 AR00失電。如果小車?？吭?號站，00007得電，并將數(shù)字0傳送到數(shù)字寄

12、存器D0中， 按下1號站呼叫按鈕00002鍵，將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時1號開 關(guān)輔助繼電器AR01得電。電機(jī)不動10002號燈亮。按下5號站呼叫按鈕00006鍵，將數(shù)字5傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時5 號開關(guān)輔助繼電器AR05得電，這時小車?？吭?號站，00007得電，并將數(shù)字1 送到數(shù)字寄存器D0中。小車向右運(yùn)行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，10001號燈亮。按下1號站呼叫按鈕00002鍵，將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D1中，同時1 號開關(guān)輔助繼電器AR01得電，這時小車?？吭?號站，00011得電，并將數(shù)字5 送到數(shù)字寄存器D0中。小車向左運(yùn)行，電機(jī)正轉(zhuǎn)，10000號燈亮。在按下1號 呼叫按鈕后，又

13、按2號呼叫按鈕，從位置檢測開關(guān)中可以檢測出小車?？吭?1 號站，而不是2號站，等執(zhí)行完1號呼叫任務(wù)后，再去執(zhí)行二號呼叫任務(wù)。在調(diào)試過程中，修改了幾次程序，最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。該結(jié)果滿足設(shè)計(jì)的 要求，借助實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備完全模擬了運(yùn)料小車自動控制系統(tǒng)控制過程。166總結(jié)本設(shè)計(jì)運(yùn)用的可編程控制器實(shí)現(xiàn)的自動運(yùn)料小車控制器，避開了以往繼電器接觸不良、開關(guān)易損壞等缺點(diǎn)，可靠性和穩(wěn)定性都有所提高。在檢測小車是否到 達(dá)呼叫停靠點(diǎn)的時候，運(yùn)用了行程開關(guān)，這樣的檢驗(yàn)系統(tǒng)讓小車的?？课恢酶?準(zhǔn)確。和此同時，由于輸入輸出很明顯，不需要好多額外的外接電路，讓設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中，只是基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求，沒有功能 擴(kuò)展，讓系統(tǒng)顯得比較簡單。在實(shí)際的運(yùn)用過程中，為了便于智能化、無人化、遠(yuǎn)程化的操作，該設(shè)計(jì)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